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

aladdincp

有几片单车太阳能板 关注下

lifjt

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。

忘情居士

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=外部负载电阻，可以在负载上获得最大功率），而且是连续输出的，太阳能板功率不足时候会自适应降低充电电流。。。。。。。用DC-DC模块完全是断续电流，没法适应太阳能板的功率变化

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

苏州熊猫

正规的应该是检测太阳能板输出的电压电流乘积值最大的点，然后追踪这个点。

也就是保持电池输出的U*I=P值最大；同时检测输出调整范围。

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

忘情居士

纯今 发表于 2021-7-14 14:38
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

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，1元一度:unhappy:）






CN3722也差不多的。这个确实不需要单片机就可以最大功率追踪，但是是固定式的，例如空载20V的太阳能板，最大功率点应该设置在10V。但是假如今天阴天，太阳能板空载只有16V,最大功率点就应该在8V了，这个芯片就不能灵活的改变了。其实也差不了多少的。
关于为什么空载20V太阳能板，最大功率点设在在10V,可以搜下电源的最大输出功率公式，网上有很多了，我就不再介绍，只说结果了
另外介绍下CN3722的使用,例如我用一个空载20V的太阳能板，需要充单节锂电池，充电最大设置电流4A。通过调整MPPT引脚的分压电阻，使带载情况下，太阳能板电压是10V,这样就是最大功率点了。充电电流可以在满足情况下尽量设置的大，因为太阳能充的时候，只有会小于设置值，不会大于，比如有云遮挡了，虽然太阳能板上电压还是10V，但是充电电流会下降一些的。


还有要选择太阳能板电压高于被充电池高一点，这样即使阴天，比如太阳能板空载都只有9V，但是电池是3.7V的，也能充一点

xuyapple

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， ...

内阻固定的电源空载20V，最大功率点才是10V吧。实际的光伏板空载电压21V，最大功率点是在18V左右。

lifjt

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， ...

请问一下，你这个20个电池是全并的吗，有没有加保护板之类的？

lifjt

纯今 发表于 2021-7-14 14:31
你好
我访问了你的空间
你的主题帖子，没发现24650

没发主题，在这个回复里的。https://www.mydigit.cn/forum.php ... ;page=1#pid10025427

lifjt

前两年买了如韵的3722，一直没做，这个月看到好像有个坛友做过BQ24650的，于是买来芯片做了一个玩。

忘情居士

lifjt 发表于 2021-7-14 16:14
请问一下，你这个20个电池是全并的吗，有没有加保护板之类的？

全并联的，电池部分我做过2个版本，一个是每个电池单独保护板，然后再全并联的，后来感觉这样内阻有点大（实际上是我布线有点细了，早年做的，技术不精），又做了这个图片上的，是没保护板的，所有电池都并联一起

忘情居士

xuyapple 发表于 2021-7-14 15:59
内阻固定的电源空载20V，最大功率点才是10V吧。实际的光伏板空载电压21V，最大功率点是在18V左右。 ...

光伏板我没实际测试最大功率点，只是按照我认为的去设置最大功率点了，也许我是错的

lifjt

xuyapple 发表于 2021-7-14 15:59
内阻固定的电源空载20V，最大功率点才是10V吧。实际的光伏板空载电压21V，最大功率点是在18V左右。 ...

我之前在网上查了太阳板的MPPT曲线图，也是说的18V左右，我前天试了18V好像效率不行（可能是因为阴天阳台上的原因），所以后来我设置了15V左右感觉不错。

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

忘情居士

纯今 发表于 2021-7-14 16:33
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

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。你意思是不要这个芯片，让充电管理的功能都用单片机做？

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

lifjt

纯今 发表于 2021-7-14 18:37
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

另一个帖子也看到了，统一在这里回你吧。
黑圈里标题说了主要功能用途：BQ24650是太阳能电池板的最大功率点的跟踪芯片，它是同步整流电池充电控制器。
红圈里说了适用太阳能板的电压范围，第二个红圈说了适用哪些电池类型。



这个红圈是我的MPPT取值参考，结合我的光照和位置情况，我将电压不是取的18V而是15V左右，至于为什么是15.25V是因为迁就我手里的0603电阻值。




以上好像基本上回答了你的疑问。更详细的计算方式和细节请参考官方的手册章节，里面讲得很细，不用全部看完，看你需要的就可以了。