太阳能电池MPPT极简方案探讨

纯今

极简方案的理论来源：

阅读CN3722的官方档案发现
它的MPPT最大功率跟踪的理论基础是
太阳能电池片的最大输出电压是不随一天中光照强度的变化而变化
CN3722的MPPT引脚接入的就是通过电阻降压得到的1伏特太阳能电池板电压
唯一专业点的是增加了一个电压与气温的-0.4温度系数

从隔壁邻居论坛读到，应该是基于跟踪恒压的原理的民间土方案
可以说是不求最精确，只求有效，复制如下：

我已经在用了，有en脚的dc-dc模块，en脚可能0.2v启动，也可能2.5v启动，看模块，太阳能板接可调电阻分压给en脚可以调整决定多少v的mppt电压，负载导致太阳能板电压下降dc-dc模块就off，然后太阳能板就恢复电压，导致dc-dc模块on，就这样dc-dc模块一直快速开关，这样模块可以输出比直接接负载更大电流，实现最简单的mppt呵呵


我想请各位前辈老师，对邻居论坛，这已经在用的极简MPPT方案，分析一下可行性与不足


我分析电池板两端电压下降的原因，一定是负载电流过大导致，它采取电压下降可能0.2v启动，也可能2.5v启动，看模块en脚的参数
也就是CN3722的近似MPPT原理

纯今

lifjt 发表于 2021-7-14 14:15
我最近画的BQ24650用着还不错，MPPT设定的15.25左右。输出4.20V。太阳能板是20W 18-21V的那种。 ...

你好
我访问了你的空间
你的主题帖子，没发现24650
请提示，如何能看到你的作品
从15.25左右来看，也是固定电池板电压这种思路

纯今

忘情居士 发表于 2021-7-14 14:27
这两种完全不一样好不好，CN3722是可以让太阳能板输出一个最大功率点的电压（空载电压的一半，既内阻=外部 ...

忘情居士你好
又见到老师您了
我阅读文档，发现CN3722mppt端是取样自电池板
莫非您是如韵电子公司的，对详情这么了解，看了你的说明
感觉cn3722不采用单片机也实现了最大功率跟踪，希望看到您
更多的关于MPPT理论的阐述

纯今

忘情居士 发表于 2021-7-14 15:46
我是做电子产品开发的，只做电路板部分的。之前用过CN3791做了个太阳能的充电宝，自用的（租房的电费贵， ...

老师好
对专业人士称老师，一点不过
我遇到的问题是电池板短路电流能达500毫安以上
给四节串联的18650充电，最大100毫安，一般几十毫安，看来mPpt很有必要了
看了您的详尽回复，最大功率点电压一般为空载电压一半，那显而易见，电池板空载电压必须要是被冲电池电压的两倍以上？
参考您说的阴天让预设偏离，加上充电其实追求尽可能大的电流，锂电有充电保护，我就想用单片机，调节充电电流，调节后电流变小，就逆向调节，可能是充电最理想的方案吧？
也就是AD+pwm

纯今

忘情居士 发表于 2021-7-14 16:41
电池板空载电压必须要是被冲电池电压的两倍以上。差不多是这个意思，因为是降压的DC-DC电路。你意思是不 ...

老师好
一般太阳能电池板电流不会大于1C
在不考虑恒流恒压的前提下，采用单片机实现
最大功率的跟踪，将尽可能多的能量冲入电池
太阳能充电的最大问题不是锂电恒流恒压那套流程
我认为是如何攫取太阳能电池板最大的发电能力极限
AD模数采集冲入电池的电流，pwm调节，追求动态的最大化
可行否？

纯今

lifjt 发表于 2021-7-14 14:15
我最近画的BQ24650用着还不错，MPPT设定的15.25左右。输出4.20V。太阳能板是20W 18-21V的那种。 ...

你好
MPPT设定的15.25左右（你的帖文）
是否遵守了忘情居士mppt点是空载电压一半的理论
还有你的选择设定，另有一套理论？
@xuyapple 留言表示不同于@忘情居士 的一半理论

纯今

你好
你这个答疑解惑
与我在其他地方查到的最大功率电压
与空载电压一致，且那个出处还不是德州仪器
证明了你的观点是正确的，而不是空载电压值的一半
这是太阳能电池片特性决定的

纯今

muyan 发表于 2021-7-14 21:27
BQ24650和CN3722都做了，20多v空载的光伏板，最大功率点在17-18左右，4S 16.8v，BQ24650压差需要2.1v，导致 ...

@muyuan 大师你好
如韵的产品和德州仪器的产品
你都做过，经验丰富啊
我对你最后那句结论更感兴趣
二十几伏特的太阳能电池板，用德州仪器芯片
还不如不用直冲效果好，呵呵

纯今

muyan 发表于 2021-7-14 22:11
你的光伏板虽然电流小直充效果好，同样还是要当心过充，你之前做了平衡板，另外还要加保护板
所以我还做了 ...

谢谢大师的提醒
只是我观察不会过冲
其实，我是太阳能电池板结合4串18650
白天给路由器直接供电，天黑后，市电供电
大师，怎么我发现一旦太阳光不直射，仅仅靠天际中的漫反射
电流那么小呢？真是给点阳光，它就灿烂
我就是用的四片摩拜单车的电池板，发现串联电流小的时候，单体万用表短路
电流还是大于充电电流，把我搞糊涂了，才研究mppt起来

纯今

muyan 发表于 2021-7-14 22:27
串联后电流是最小的那块电流
所以你这个4片不一致的话效率就更差了，跟是否mppt没什么关系了
这里我的建议 ...

大师你好
我那路由器我拆开查看过电源芯片
神奇宝物，实际测试下探5伏特供电正常
16.8也不超电容耐压
谢谢提醒，正好手头有3306
我理解你的意思，并联用，每只电池板要串联一个肖特基
防止相互充电，你的意见也符合
小功率低压差不必mppt，直冲最好
我试试你的并联方案，克服单片差异
既然路由器支持5伏特，干嘛不走低压方案
谢谢，9伏特电流100毫安，5伏特估计200毫安

纯今

muyan 发表于 2021-7-14 22:27
串联后电流是最小的那块电流
所以你这个4片不一致的话效率就更差了，跟是否mppt没什么关系了
这里我的建议 ...

大师你好
TP4056锂电池充电IC的输入电压范围在4~6.5V
这不正好是一片摩拜单车太阳能电池片的一天中的电压范围吗？
我利用平衡冲原理，利用两片4056冲锂电池，再把锂电池串联起来
8.4给路由器充电，应该比现在串联的效率高吧？

尤其8.4这个电压对我很有意义，因为，我的拖地机也是8.4

纯今

lifjt 发表于 2021-7-14 22:59
太阳能板我试过，和电容串联差不多，很大程度上电流取决于短板，也就是如果一块板子你如果遮串联中的一个单 ...

优先采取并联方案

纯今

lifjt 发表于 2021-7-14 22:59
太阳能板我试过，和电容串联差不多，很大程度上电流取决于短板，也就是如果一块板子你如果遮串联中的一个单 ...

我是来向你，向数码之家致谢的
按你的水桶理论，我轻松将电流提高三倍
就是一片位置不佳，移动一下，整体电流上来了

纯今

muyan 发表于 2021-7-15 07:10
对头，实用就好

我是来向你，向数码之家致谢的
小功率的让mppt 见鬼去吧
4056也不行，一片太阳能电池板
直接冲，接近短路电流，极致了
结论，小功率低压差，直冲最理想
电池带保护板就行

纯今

xuyapple 发表于 2021-7-14 22:27
光伏板最大功率点电压一般受温度影响比较大，一般会大于三分之二的空载电压，输出电流主要取决于光线强度 ...

感谢你的精彩回复

纯今

muyan 发表于 2021-7-15 11:35
看了一下，你说的是当前的最大功率点，的确这些芯片只能设定在板子最优输出时的最大功率点电压，但是如果 ...

@muyan 大神你好
你考虑过以下几个问题吗？
太阳能电池板不能当前最大发电功率输出的原因是什么？
我发现厂家都给出一个最大功率的工作电压，大于小于这个工作电压，都得不到当前最大电流
其实，用电压和电流表测出当前最大功率的电压，就是mppt 电压，不随光线强弱变化，和温度有关
电池充电电流，当前最大，就是最理想的mppt 电压，所以，采取数模采样，结合单片机，是最理想的mppt 方案

纯今

yys1992 发表于 2021-7-16 18:06
公司以前做过类似的产品，研究过芯片方案：
买过TI BQ24650 ；如韵CN3722两种模块
CN3722需要使用P-MOS，功 ...

感谢你这么珍贵的分享
能否为了懒人们，把德州仪器mppt 链接
给粘出来？

纯今

muyan 发表于 2021-7-16 21:48
这帖子居然冲上了首页

用单车板的人不在少数，估计看的人不少

没想到
感谢你告知
都是大家的功劳
都贡献了一部分
而你贡献比较多

纯今

muyan 发表于 2021-7-17 10:51
你的板子们现在输出效果如何，并联还是串联，交作业结贴吧

为什么一点效果都没有？周日周六如此实验
我基于MPPT算法理论，来了一个手工MPPT
感谢其他会员回帖中具体提到Ti公司MPPT算法理论
德州仪器公司的理论，太阳能电池板最大功率电压范围
一般在开路电压的0.7-0.8倍
我测量了一下，工作电压8.5开路12.4如此0.68计算不到0.7
我分析负载过大拉低了工作电压，旋即给太阳能电池板输出端接了
一个LM2596这也是德州仪器的开关降压模块，通过它再接入电池
我设想是通过调节2596来使太阳能电池板工作电压拉升，最好能进入
是开路电压的0.7-0.8倍范围
结果，非但没有拉升太阳能电池板工作电压
测量发现，还降低了充电电流
不如直冲电流大

纯今

muyan 发表于 2021-7-18 13:11
开关电源模块直接拉低到工作电压

还是3722吧，实惠省心，24650可以再玩玩

其实做一个按照临界电压切换的准MPPT电路也很容易，例如用曾经很便宜的3R33模块，把太阳能电池板的输出接3R33模块的输入，把3R33的en脚通过分压电阻对太阳能电池过来的输入电压进行分压，使得太阳能电池的输出电压低于某个值（这个值自己去设定，例如我用来充铅酸电池设定为16V）的时候DC模块停止工作，等负载减轻了，DC模块的输入还接有电容器，电压回升了以后，它又开始工作，如此往复，实际上电路是有点滞回特性的。这样整个电路的效率比不带控制的情况高很多，阳光稍稍弱一点也能达到较高的效率。
其实任意一个带有en端的DC变换模块都能这么应用。
我在手电找到的3r33方案，又回到了此贴标题，en控制，你看哪个好呢？