2017/11/27

かんたんソーラーMPPTを作ろう

これがかんたんMPPTだ<<タップで拡大
太陽電池のMPPTコントローラーはマイコンが必要?難しい?いいえそんなことない。
PWM充電のFETのゲートパルスのデューティを、太陽電池の電圧に比例させるだけで、
なん大体太陽電池の出力マイナス逆流防止ダイオードの、開放電圧の76%付近を本当にトラッキングできる。私が実測しました。
これは木更津工業高等専門学校の2014年の「簡易MPPT制御する太陽電池用昇圧コンバータ」という論文に詳しいです。
今回は降圧コンバーターでやってみます。2週間ほどテスト運用に成功しましたが、
自作の例によって当方ではあなたの起こした事故の責任は負いません。よく検証お願いします。12Vバッテリーを扱うのは小学生がやるには早いと思われます。
PWM制御回路はこちらを参考にしました。三角波発生回路のPWM変換器としての利用とD級アンプとしての利用 sけいし流オーディオ
なおこちらの特許に抵触する恐れがあります。最大電力点スイッチング回路 (MPPS) 昇圧コンバーター 特許第5419252号
かんたんMPPT回路図<<タップで拡大
大体太陽電池の電圧が最大21V程度、最大電流が1A程度、この回路の後段にSA-BB20などの太陽電池直結型チャージコントローラーを使い、12V 9Ah程度の鉛蓄電池を充電します。
秋月電子で手に入る部品を使ったため、部品の最大電流があべこべです。しかしかんたんに拡張できるでしょう。
PWM電源のパワーロスのほとんどはトランジスタです。MOSFET 2SJ681 を定電流ダイオードを使った特別なドライバー回路でスイッチして、極めて高速なON-OFFの切り替えです。触っても熱くはなりません。
5.1Vツェナーの3直列でPWM回路に信号を落としていますが、
実際は太陽電池の電圧が、14V付近でも動作できるようです。実はPWMデューティ制御は結構ガバガバで良さそうです。半固定抵抗もガバガバでしたので、ダイオードの方いっぱいに回しました。

当方は屋根が使えないので、窓に太陽電池を立てかけていますが、これを導入してからすごい充電が早いです。
太陽電池の性能が引き出せない状況では、かなりの効果があるみたいですね。
逆に太陽電池で余裕で2A以上出せる状況でのテストはできていません。
スポンサーサイト

コメント

非公開コメント