¿Máxima potencia del generador termoeléctrico?

El método convencional para extraer la máxima cantidad de energía del generador termoeléctrico (TEG) es cargarlo con una resistencia igual a la resistencia interna del TEG según el teorema de transferencia de potencia máxima . Sin embargo, si la carga de TEG no es resistiva sino inductiva como un convertidor elevador. ¿Cómo usarías el teorema de transferencia de potencia máxima aquí?

Además, ¿qué tal si el convertidor elevador funciona en modo DCM, por lo que el tiempo en que NMOS se enciende es mucho mayor que el tiempo en que PMOS se enciende? ¿Hay algún especial para hacer la máxima transferencia de potencia en este caso?

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Respuestas (2)

El TEG ve como su carga el voltaje a través de Cin.

Si Cin es lo suficientemente grande como para reducir el efecto de conmutación del convertidor elevador a una pequeña ondulación, entonces simplemente hay una corriente constante (más o menos) que fluye a través de Rteg hasta el voltaje constante (más o menos) en Cin. Eso es resistivo.

El convertidor elevador debería entonces ingeniárselas para sacar (en promedio) esta corriente de este voltaje en Cin.

El problema es que este circuito no tiene acceso a Vteg, por lo que no sabe qué es Vteg/2. Hay una serie de soluciones -

a) buscar el voltaje en Cin que proporciona la salida de potencia máxima (este es el algoritmo MPPT de bucle cerrado convencional)

b) suponga que las condiciones cambiarán lentamente en el TEG, y apague el convertidor elevador brevemente de vez en cuando para permitir que VCin aumente a Vteg, para medirlo. Esto pierde poco rendimiento de potencia si la frecuencia de conmutación del convertidor elevador es >> la constante de tiempo Rteg.Cin, para minimizar la fracción de tiempo que el convertidor elevador pasa apagado

c) suponga un valor para Rteg y controle la corriente media que el convertidor elevador toma de Cin para que sea igual a Vin/Rteg. Esto funcionará tanto para DCM como para CCM.

d) es posible que desee hacer referencia al documento de su otra publicación en su pregunta, ya que tal vez controlar el tiempo de ENCENDIDO fue una forma inteligente de hacerlo (c)? Todavía no he descubierto por qué creen que debería funcionar, pero alguien más puede tener más tiempo libre.

¿Es R teg constante y conocido? Si lo es, [c] será fácil de poner en funcionamiento.
Sí, Rteg se supone constante y conocido aquí.
@Neil_UK: con c, ¿quiere decir que la transferencia de potencia al inductor cuando la corriente media del inductor es igual a Vin/Rteg? Tampoco veo cómo implementar esta idea.

La potencia es la velocidad a la que se entrega o toma energía de una fuente. La energía tomada por ciclo por el interruptor nmos que está encendido está relacionada con la cantidad de corriente que fluye a través del inductor cuando el nmos se abre en circuito.

Energía = L yo 2 2

La corriente, por supuesto, aumenta linealmente hasta cierto valor durante el período de cierre del interruptor nmos y esto representa una cantidad pequeña pero finita de energía. Esto luego se convierte en energía cuando considera que esto se hace varios miles de veces por segundo, por lo que: -

La potencia media transferida es F L yo 2 2

Esto significa que el teorema de transferencia de potencia máxima se mantiene si así lo desea. Además, si no le importa la forma en que se elimina la energía en ráfagas, puede hacer que la entrada al amplificador se vea más resistiva "CC" convencional mediante el uso de un condensador de gran valor en las terminales del convertidor.

Esto realmente no tiene nada que ver con DCM o el modo continuo.