Fotovoltaický mikroelektrický (mikro-napájecí) systém, koncipovaný pro použití v nositelné elektronice, využívá MPPT strukturu založenou na přizpůsobeném algoritmu FOCV, DC-DC měnič, zátěž nebo dobíjecí baterii, vývojový diagram MPPT a mikrokontrolér. Vědci z Northwestern Polytechnical University v Číně vyrobili

Fotovoltaický mikroelektrický (mikro-napájecí) systém, koncipovaný pro použití v nositelné elektronice, využívá MPPT strukturu založenou na přizpůsobeném algoritmu FOCV, DC-DC měnič, zátěž nebo dobíjecí baterii, vývojový diagram MPPT a mikrokontrolér.

Vědci z Northwestern Polytechnical University v Číně vyrobili flexibilní fotovoltaický mikroelektrický systém pro aplikace v nositelné elektronice.

„Fotovoltaický mikroelektrický systém jsme postavili integrací flexibilního perovskitového solárního modulu s flexibilním sledováním bodu maximálního výkonu (MPPT),“ řekl odpovídající autor výzkumu Tao Ye. ,,Přilnutím k povrchům lidské kůže nebo oděvu, aniž by to bránilo mobilitě nebo přidávalo další zátěž, lze dosáhnout stabilního a efektivního využití sluneční energie z okolního vzduchu."

Klíčovým rysem systému je přizpůsobený algoritmus frakčního napětí naprázdno (FOCV) použitý pro techniku ​​MPPT přijatou v mikroenergetickém systému. Běžná verze tohoto algoritmu se obecně používá ke sledování MPP fotovoltaických systémů kvůli snadné implementaci a nákladové efektivitě. Ačkoli také poskytuje nestabilní výstupní výkon a omezenou přesnost sledování. Upravená verze algoritmu měla údajně zjednodušit logiku a méně iterací.

Mikro-napájecí systém na bázi MPPT s přesností sledování 99,25 %

„Základní princip algoritmu FOCV je následující: napětí MPP solárního modulu vždy spadá do specifického proporcionálního intervalu jeho napětí naprázdno. Přičemž každé pracovní napětí odpovídá konkrétní hodnotě ekvivalentního zatížení,“ vysvětlili vědci. „Proto je klíčové monitorovat provozní napětí v reálném čase, abychom určili, jak by se měla ekvivalentní zátěž dále upravit. Toto nastavení zajišťuje, že provozní napětí v reálném čase odpovídá rozsahu napětí MPP, a umožňuje tak účinné sledování MPP."

Struktura MPPT systému se zakládá na přizpůsobeném algoritmu FOCV, DC-DC měniči, zátěži nebo dobíjecí baterii, vývojovém diagramu MPPT a mikrokontroléru.

„Po navržení přizpůsobeného algoritmu FOCV a výkonově přizpůsobeného DC-DC měniče jsme provedli řadu experimentů provedených ve vnitřních, venkovních a stinných prostředích,“ vysvětlil Ye. „Navrhovaná technika MPPT ukázala vysokou přesnost sledování 99,25 % a rychlost sledování pouze 0,2 sekundy v rozsahu malého výkonu. Systém MPPT navíc prokázal výjimečný výkon s nízkou hmotností pouhých 4,6 g a kompaktními rozměry menšími než 3 cm² × 3 cm²."

Podle jeho tvůrců lze mikro-napájecí systém použít k napájení přenosné elektroniky, jako jsou elektronické hodinky, sluchátka Bluetooth a chytré telefony. A to aniž by se spoléhaly na těžké baterie nebo napájecí zdroje. „Tento systém rozšiřuje způsob efektivního získávání solární energie ve vysoce adaptivních a dynamických aplikacích pro nositelnou elektroniku s malým výkonem,“ dodal Ye.

Popsalo se to ve studii „Flexibilní fotovoltaický mikroenergetický systém umožněný přizpůsobeným MPPT“, publikované v Applied Energy.

Zdroj: pv-magazine, Vapol