Безпрограммные контроллеры солнечных батарей

[983]

Прорисовал, наконец, и модуль собственно аналогово импульсного контроллера.


Представить его работу, наверно проще будет, если отключить ШИМ от всей этой следящей схемы, отключиться от генератора треугольных импульсов.
теперь, если у меня максимальное заполнение ШИМ (494 не разрешает 100%, максимум где то 95 ) то картина практически такая же, как при заряде аккумулятора "влоб".
Начинаю крутить потенциометр ручного управления, поднимая напряжение на управлении ШИМом, напряжение на входе растёт, ток на нагрузке тоже растёт. Датчики изменения тока и напряжения фиксируют рост обоих параметров, у обоих на выходе лог 1, схема "исключающее ИЛИ" с инверсией на выходе тоже даёт 1.
Не доходя до точки максимальной мощности начинаю крутить обратно :
оба датчика на выходах дают 0. на общем выходе по прежнему 1.
Теперь кручу опять вправо, переваливаю через точку максимальной мощности и продолжаю крутить дальше :
Ток падает, но напряжение растёт , датчики выдают соответственно 1 и 0. В слусае разнобоя исключающее ИЛИ с инверсией выдаёт 0
Кручу обратно, всё меняется местами : напряжение падает, ток растёт, теперь на выходах датчтков 0 и 1 , на общем выходе 0.

Таким образом, если крутить туда -сюда, то пока находимся на левом плече характеристики, то на выходе всегда 1,
когда находимся на правом плече , то всегда 0.

Если остановиться, то возникает неопределённость.
Чтоб её не было, датчики настроены с некоторым перекосом так, чтобы при стоянии на месте или увеличении значения параметра давать 1, а при падени значения параметра давать 0.

Это сделано для того, чтоб схема, попав на горизонтальный участок, который слева от левого плеча однозначно знала, что надо поднимать напряжение управленя ШИМ, соответственно будет подниматься и напряжение на входе контроллера.

С правой мёртвой зоной получилось всё само собой : когда напряжение на датчике тока падает почти до нуля, то его выход тоже падает в 0, при этом датчик изменеия тока при любых раскладах тоже падает в 0.
Датчик изменения напряжения при этом выдаёт 1.
Как раз то что и нужно !

Теперь отключаю ручное управление и подключаюсь к этой хитрой схеме.
Работает неустойчиво, задумывается и медленно дрейфует куда то, потом вдруг спохватывается и пытается регулировать, но опять "забывает" и уносится в одну из мёртвых зон, или дрыгается где то в стороне от точки максимальной мощности.

Теперь подключаю генератор треугольных импульсов,
сжема постоянно находится в незастывшем положении, датчики постоянно фиксируют местоположение на кривой,
Любое, в том числе и искусственно вызванное перемещение в сторону от горба характеристики тут же вызывает изменение напряжения на выходе схемы слежения.

Дело в том, что при находжении в точке максисума на выходе схемы слежения постоянно идёт серия импульсов, напоминающая меандр, который сглаживается на RC цепочке и подаётся на управление ШИМом.
При сваливании с горба характеристики в левую сторону заполнение увеличивается, при сваливании вправо заполнение уменьшается, таким образом имеем плавное удержание в точке максимальной мощности, с автоматическим выходом из мёртвых зон !

Схема лохматая и избыточная, её можно значительно оптимизировать, но в таком виде она довольно удобна для ковыряний и экспериментов.

Самое слабое и "гнилое" место схемы -- это датчик тока.
Он ловит мусор, который не даёт чисто работать датчику изменения тока.
Потому я и задействовал по ячейке цифровой микросхемы в качестве повторителей - формирователей сигнала после обоих датчиков.

Ну вот, как то сумбурно и безалаберно, но попытался разжевать работу схемы.

По самой схеме :
U1.1 -- датчик тока
U1.2 -- датчик изменения тока
U2.1 -- датчик изменения напряжения
U2.2 -- генератор последовательности треугольных импульсов
DD1.1 и DD1.2 -- формирователи повторители сигналов с выходов датчиков изменения тока и напряжения
DD1.3 -- гвоздь программы, элемент "исключающее ИЛИ"
DD1.4 -- инвертор

Повторители вобщем то не нужны,
инвертор тоже -- достаточно "перевернуть" один из датчиков изменения тока или напряжения. Просто удобно наблюдать работу, когда всюду рост -- 1 падение -- 0.

Есть подозрение, что при реальной работе схема может всё таки застревать в правой мёртвой зоне.
Но лохматость схемы не позволяет на сегодняшний день транспортировать её в лес, в реальные условия.