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光伏太阳能,mppt最大功率跟踪科普,DIY实现方法

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出0入4汤圆

发表于 2022-4-16 13:30:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 475627406 于 2022-4-16 13:40 编辑

太阳能电池最大功率点跟踪
Maximum Power Point Tracking (MPPT)看这个链接

https://www.pengky.cn/tyn-guangf ... zuidagonglv-kz.html

DIY玩法多数只跟踪电压,TI的BQ24650提供了一个ntc补偿温度系数的思路,还提供了个计算工具,
但参数只适合BQ24650,花5元破解了这个工具,改成适合431的版本改装升压模块,装到了电动车上。


宝上面几十元的mppt都是假的,仔细看下说明书再用。

公司客户主要是做太阳能小板相关的,一般小功率太阳能应用方面的问题可以提出来,我应该多数能解答

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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

如果想吃一顿饺子,就得从冰箱里取出肉,剁馅儿,倒面粉、揉面、醒面,擀成皮儿,下锅……
一整个繁琐流程,就是为了出锅时那一嘴滚烫流油的热饺子。

如果这个过程,禁不住饿,零食下肚了,饺子出锅时也就不香了……《非诚勿扰3》

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-16 13:34:05 | 显示全部楼层
我在两台电动车上装了太阳能板,增程还是不错了。偶尔骑一下的人的可以不用充电了。

现在在设计一款专用于电动车的mppt充电器。




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出0入442汤圆

发表于 2022-4-16 13:54:35 来自手机 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-16 13:34
我在两台电动车上装了太阳能板,增程还是不错了。偶尔骑一下的人的可以不用充电了。

现在在设计一款专用于 ...

(引用自2楼)

见过一辆太阳能被拆的摩拜。。

出10入0汤圆

发表于 2022-4-16 14:28:29 来自手机 | 显示全部楼层
哇塞,做了我一直想做的事情...
不过成本总共多少呢?

出100入2764汤圆

发表于 2022-4-16 18:24:25 来自手机 | 显示全部楼层
太阳能车我做过3版了,两轮车不好,不稳,起码3-4轮

出0入0汤圆

发表于 2022-4-16 19:59:32 | 显示全部楼层
mppt算法你熟悉不

出0入42汤圆

发表于 2022-4-16 20:17:01 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享,我一直有一个疑问,太阳能充电,比如太阳能电池板是18V,1.6A,30W的,需要dc-dc降压,给单块4.2v锂电池充电。在这个场景里的mppt,是不是没有多大意义的,因为单块锂电池充电就是恒压4.2v,最多1A,远远小于太阳能电池板可以输出的功率;

那如果换成12V/50A的锂电池组,这个时候就是通过调节dc-dc的输出电压大小(输出电压 12~18V),引起充电电流变大或者变小,来更多的吸取太阳能电池板产生的电能,这么理解对吗?

再比如共享单车的太阳能电池板,输出5v,1A,5w左右,单节锂电池4.2v,最多就是5v降压到4.2v,不能再高了,那这种场景是怎么理解mppt的工作原理呢?

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-16 22:05:58 | 显示全部楼层
WUWEWU 发表于 2022-4-16 18:24
太阳能车我做过3版了,两轮车不好,不稳,起码3-4轮
(引用自5楼)

两轮车确实很难安装,试了多次才选定图片上那种结构。


你电路搞得复杂了,
任意电源模块输出电压先调成电池的最高电压,再加个431和几个阻容,采样光伏电压升高,拉低fb就搞定了。CN3795 之类的也就这么回事



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出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-16 22:26:59 | 显示全部楼层
我是一个大白菜 发表于 2022-4-16 20:17
谢谢楼主分享,我一直有一个疑问,太阳能充电,比如太阳能电池板是18V,1.6A,30W的,需要dc-dc降压,给单 ...
(引用自7楼)



1、负载远小于太阳能电池板可以输出的功率,mppt没意义。

2、应该是对的
阻抗匹功率最大。
假想一个小容量电池,拉个很大的负载。

3、mppt配合buck电路,可以实现输入5v,1A输出4.2V,1.19A。
如果mppt不控制,电池一直加载,输入4.2V,1A,输出也是4.2V1A。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-16 22:31:14 | 显示全部楼层
dgtg 发表于 2022-4-16 14:28
哇塞,做了我一直想做的事情...
不过成本总共多少呢?
(引用自4楼)

看功率
太阳能电池一般2元/W(实际功率会打5折),加个100元左右的控制器。

出0入42汤圆

发表于 2022-4-16 23:30:28 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-16 22:26
1、负载远小于太阳能电池板可以输出的功率,mppt没意义。

2、应该是对的
(引用自9楼)

谢谢指点。
场景3这里,我还有一个疑问,具体电路实现的时候,我原来想的是先有个dc-dc,稳压太阳能电池板的电压输出到5V(电压表测量太阳能电池空载电压最高可能有6.2V左右),然后接一个tp4056这类的单锂电池充电芯片,给锂电池充电。
还是说可以直接dc-dc搭buck电路,恒压4.2v就可以了?如果是这样的话,那mppt这里的主要调节还是控制dc-dc的输出电压吗?但是电压只能是4.2v以下变动,不能大于单锂电池的最高电压对吧?

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-16 23:58:14 来自手机 | 显示全部楼层
又是锁定电压,MTTP是不咋挑太阳能板的,如18-100输入的,18-80的板子自动跟踪

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-17 00:03:10 来自手机 | 显示全部楼层
纯硬件宽电压跟踪并不是没有,我有研究出来,有Demo板,公司项目不便公示,不过可以过来测试

出0入42汤圆

发表于 2022-4-17 00:29:04 来自手机 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-16 23:58
又是锁定电压,MTTP是不咋挑太阳能板的,如18-100输入的,18-80的板子自动跟踪 ...
(引用自12楼)

您好,太阳板的电压是可以很宽的范围,这里我理解是不是负载(比如锂电池)有一个允许输入的最大充电电压,于是mppt控制器就先保证输出电压不大于负载最大承受电压的前提下,调小输出电压,达到输出电压输出电流乘积最大的那个点,这么理解对吗?

出0入1209汤圆

发表于 2022-4-17 00:59:55 | 显示全部楼层
也不能说人家的MPPT是假的吧,简单的应用跟踪电压足够了,小功率应用整那么多高大上的技术,还不如直接加大太阳能电池板功率简单直接,如同7楼这情况。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-17 08:00:20 来自手机 | 显示全部楼层
我是一个大白菜 发表于 2022-4-17 00:29
您好,太阳板的电压是可以很宽的范围,这里我理解是不是负载(比如锂电池)有一个允许输入的最大充电电压 ...
(引用自14楼)

功能描述对,顺序不对
快充满的时候才停充来限制过压充,不是先限制电压,
多数情况负载功率是远大于光伏输出的,所以初期不可能过压

你11楼的那个例子,如果不是户外,我可能直接就用4007加tp4055充电。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-17 08:16:24 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 475627406 于 2022-4-17 08:18 编辑
PowerAnts 发表于 2022-4-16 23:58
又是锁定电压,MTTP是不咋挑太阳能板的,如18-100输入的,18-80的板子自动跟踪 ...
(引用自12楼)


标题说了是diy哈,看吴工搞得太花里胡哨,我才发这个更简单,带温补的给大家参考。
另外主要是推荐1楼的科谱连接。

你讲的那种mppt多数是2-3相交错buck来实现,只能降压
我们现在做一款10-150v输入,10a,4开关升降压mppt充电器,能否点拨一下有什么坑要注意

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-17 08:29:39 来自手机 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-17 00:03
纯硬件宽电压跟踪并不是没有,我有研究出来,有Demo板,公司项目不便公示,不过可以过来测试 ...
(引用自13楼)

户外储能电源用的,几kw级双向逆变,深圳没几人能搞定?
最近有人来我们公司忽悠这个项目。

出0入0汤圆

发表于 2022-4-17 10:35:21 | 显示全部楼层
我是一个大白菜 发表于 2022-4-16 20:17
谢谢楼主分享,我一直有一个疑问,太阳能充电,比如太阳能电池板是18V,1.6A,30W的,需要dc-dc降压,给单 ...
(引用自7楼)

太阳能板也有开路电压是6v的板子。mppt的意义是找到最大功率点

出0入0汤圆

发表于 2022-4-17 10:36:14 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-17 00:03
纯硬件宽电压跟踪并不是没有,我有研究出来,有Demo板,公司项目不便公示,不过可以过来测试 ...
(引用自13楼)

纯硬件的mppt  做不到大功率 ,adi很多芯片可以实现纯硬件的mppt

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-17 19:39:06 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-17 08:16
标题说了是diy哈,看吴工搞得太花里胡哨,我才发这个更简单,带温补的给大家参考。
另外主要是推荐1楼的 ...
(引用自17楼)

1,老吴的那个10A没法用内置MOS的方案,在外置的基础上你的也简单不了多少,他那个“跟踪”只用了三个电阻和两个稳压管;
2,用几相,主要得看电流

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-17 19:40:25 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-17 08:29
户外储能电源用的,几kw级双向逆变,深圳没几人能搞定?
最近有人来我们公司忽悠这个项目。 ...
(引用自18楼)

双向逆变基本上用DSP控制,深圳能做的人不多,但是也不太少,没四位数也有三位数吧

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-17 19:47:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 PowerAnts 于 2022-4-17 19:48 编辑
lonny_chen 发表于 2022-4-17 10:36
纯硬件的mppt  做不到大功率 ,adi很多芯片可以实现纯硬件的mppt
(引用自20楼)


恬当的逻辑器件+硬件乘法器,可以代替软件实现实时跟踪,所能控制的功率与控制单元没必然性。

只不过大功率对跟踪精度有要求,对乘法器要求较高,中小功率的可以简单些,精度要求可以放松,甚至可以用LM324实现简易乘法器。

相对于软件控制来说,硬件控制的成本不见得能节省,而硬件没有软件灵活,所以基本上真正的MPPT都是软件控制为主

出0入0汤圆

发表于 2022-4-17 20:38:33 | 显示全部楼层
直接用单片机采太阳能电压和输出电流来算功率来改变DCDC对电池的充电电流不可以么?

出0入0汤圆

发表于 2022-4-17 21:58:25 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-17 19:47
恬当的逻辑器件+硬件乘法器,可以代替软件实现实时跟踪,所能控制的功率与控制单元没必然性。

只不过大 ...
(引用自23楼)

软件做MPPT的话,调节时间,要做多少比较合适?
去年,帮别人做了一个储能电源的项目,MPPT效果一直不太好

客户要求,是可以自动识别适配器,太阳能板输入

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-18 08:22:35 | 显示全部楼层
innovision 发表于 2022-4-17 21:58
软件做MPPT的话,调节时间,要做多少比较合适?
去年,帮别人做了一个储能电源的项目,MPPT效果一直不太 ...
(引用自25楼)

这个就好比XXOO,得看你采取什么策略,可以不停地主动加扰动,至于周期,看体力(算力),也可以采取敌不动我不动,敌动我再动的策略。
识别适配器很容易的,区别V-I特性就是了,适配器电流在保护值以下,电压基本不随电流变化,PV则不变化明显

出0入0汤圆

发表于 2022-4-18 08:23:25 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-18 08:22
这个就好比XXOO,得看你采取什么策略,可以不停地主动加扰动,至于周期,看体力(算力),也可以采取敌不 ...
(引用自26楼)

感谢指教,谢谢

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-18 08:25:00 | 显示全部楼层
LM1876 发表于 2022-4-17 20:38
直接用单片机采太阳能电压和输出电流来算功率来改变DCDC对电池的充电电流不可以么? ...
(引用自24楼)

可行,最少只要有两个ADC和一个PWM就OK了

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-18 20:02:33 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-18 08:25
可行,最少只要有两个ADC和一个PWM就OK了
(引用自28楼)



https://www.ti.com.cn/tool/cn/TI ... 3%E8%AE%BE%E8%AE%A1

https://www.ti.com.cn/tool/cn/TI ... 3%E8%AE%BE%E8%AE%A1

有没有研究过TI的数字电源参考设计,这些参考设计离实际产品还有多远距离?

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-18 20:27:34 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-18 20:02
https://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDM-HV-1PH-DCAC?keyMatch=%E5%8D%95%E7%9B%B8%E9%80%86%E5%8F%98%E5% ...
(引用自29楼)

18年用TMS320F28035PNT做双向逆变,挺好的

出5入0汤圆

发表于 2022-4-18 23:12:19 来自手机 | 显示全部楼层
这个要学习

出0入0汤圆

发表于 2022-4-19 10:55:51 | 显示全部楼层
https://www.amobbs.com/thread-5641707-1-1.html 没看懂,和这个方法一样吗。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-24 14:43:51 | 显示全部楼层
zyw19987 发表于 2022-4-19 10:55
https://www.amobbs.com/thread-5641707-1-1.html 没看懂,和这个方法一样吗。
(引用自32楼)

都差不多,看不懂多看两遍太阳能板那个va曲线,不理解那个曲线,是很难看懂的

出0入0汤圆

发表于 2022-4-24 15:01:30 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-24 14:43
都差不多,看不懂多看两遍太阳能板那个va曲线,不理解那个曲线,是很难看懂的 ...
(引用自33楼)

我纠结的是,如何在监测的时候,保证输出不间断。原理倒是大概看懂了。

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-24 15:52:32 | 显示全部楼层
DIY的目的在于实现自己的特姝需求
比如你不满意上个月买的充气娃娃,昨天又买一个仍然不满意。
于是,你找来塑料皮和热封工具,做了一个南瓜脸的娃娃,娃娃左边咪咪比右边咪咪大,别人看了笑抽筋
你却爱不释手,原来真正的原因是因为你的左手比右手大

出0入0汤圆

发表于 2022-4-24 16:57:18 | 显示全部楼层
如果我有机会再骑电动车上班,就学你这么搞一套
之前充电太费劲了,公司楼下的充电口不够用
你这个方案直接停好电动车,板子一铺开就OK了,真是太方便了

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-24 17:59:50 | 显示全部楼层
zyw19987 发表于 2022-4-24 15:01
我纠结的是,如何在监测的时候,保证输出不间断。原理倒是大概看懂了。  ...
(引用自34楼)

传统电源+一个mppt环,
传统电源也是要采样输出来实现稳压或者稳流,这些过程输出并不会间断。

出0入4汤圆

 楼主| 发表于 2022-4-24 18:06:47 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2022-4-24 15:52
DIY的目的在于实现自己的特姝需求
比如你不满意上个月买的充气娃娃,昨天又买一个仍然不满意。
于是,你找 ...
(引用自35楼)

确实别人看了会笑抽筋,
适合电动车的mppt能买到,但适合电动车的太阳能板没有卖的,只能DIY。

现在打算弄个eps32做主控,做个微信小程序,手机上查看充了多少电。

出1980入83汤圆

发表于 2022-4-24 18:28:37 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-24 18:06
确实别人看了会笑抽筋,
适合电动车的mppt能买到,但适合电动车的太阳能板没有卖的,只能DIY。

(引用自38楼)

不是笑你,这只是我个人对DIY行为的理解

出0入0汤圆

发表于 2022-4-25 16:08:33 | 显示全部楼层
475627406 发表于 2022-4-24 17:59
传统电源+一个mppt环,
传统电源也是要采样输出来实现稳压或者稳流,这些过程输出并不会间断。 ...
(引用自37楼)

大概能理解你的这个思路。没有具体操作实践。
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