【代码库】基于FRDM-MCXA346的MPPT演示_电路方案

基于FRDM-MCXA346的MPPT演示

该软件与应用说明配套，主要介绍了基于 MCX A346 的 MPPT（最大功率点跟踪）演示。

电路板：MPPT 控制器 V2.0

类别：电源转换

外设：ADC、GPIO、PWM、定时器、UART、I2C、SPI

工具链：MCUXpresso IDE

1. 软件

MCUXpresso IDE V25.6或更高版本
SDK250600MCXA346或更高版本
FreeMASTER V3.2.6.3或更高版本
FreeMASTER 项目 MPPT 演示
Visual Studio Code 的 MCUXpresso：此示例支持 Visual Studio Code 的 MCUXpresso，有关如何使用 Visual Studio Code 的更多信息，请参阅此处。

2. 硬件

MPPT控制器V2.0板
XT30连接线
直流电源
24V 锂离子电池组
USB转TTL模块
个人电脑

3. 设置

3.1 导入项目

打开 MCUXpresso IDE，在快速入门面板中，选择从应用程序代码中心导入。
在搜索栏中输入演示名称。
点击“复制 GitHub 链接”，MCUXpresso IDE 将自动检索项目属性，然后点击“下一步”。
选择主分支，然后单击“下一步”>，选择 MCUXpresso 项目，单击“完成”按钮完成导入。

您需要在 MCUXpresso IDE 上安装SDK250600MCXA346 。

点击“生成”开始编译项目。

3.2 硬件设置

使用 XT30 连接线将直流电源连接到 P1。
使用连接到 SWD 接头（J2/J3）的调试器（例如MCU-Link Pro ）。
将直流电源设置为18V。
打开直流电源，为演示系统供电。
从工具栏中选择GUI 烧录工具，将可执行文件编程到开发板。
使用 XT30 连接线将 24V 锂离子电池组连接到 P2。

3.3 FreeMASTER 安装

使用 USB 转 TTL 模块将 PC USB 连接到 UART3 (J1)。
打开MPPT Demo 的 FreeMASTER 项目。
点击“开始！”即可开始沟通。

您需要在电脑上安装FreeMASTER 。

3.4 开始给电池充电

长按 Enter 键 (S14) 或使用 FreeMASTER 控制页面中的开关来启动 MPPT 模式。
系统状态将变为运行状态，您可以通过 LCD 或 FreeMASTER 监控输入/输出数据。
电池将充满电。

3.5 给电子设备充电

按向上键 (S12)，然后长按 Enter 键 (S14) 或使用 FreeMASTER 控制页面中的开关来打开快速充电功能。
通过 Type-C 端口（P4/P5）连接您的电子设备。
您可以通过液晶显示屏或FreeMASTER监控充电协议/状态。

4. 结果

以下测试结果显示了连接到电子负载或 24V 电池组时的性能。

当连接电子负载时，MPPT.h 中的 DIGITAL_LOAD 应设置为 1（当连接电池时，默认情况下设置为 0）。

4.1 电子负载测试结果

| 直流电源（电压/电流） | 负载阻力 | 工作模式 | 输出电压/输出电流^[1]^ | 跟踪时间 | 效率^[2]^ |
| ----------------------- | ---------- | -------------- | --------------------------- | ---------- | ------------ |
| 18伏/2安 | 16 Ω | MPPT | 22.7～24.2伏/1.44～1.46安 | 2.5秒 | 98.5% |
| 18伏/2安 | 20 Ω | CC（1.2 A） | 23.7～24.6伏/1.19～1.21安 | 5秒 | 98.1% |
| 18伏/2安 | 20 Ω | CV（25.2 V） | 24.9～25.5伏/1.24～1.25安 | 2秒 | 98.1% |

[1]：稳定后的输出电压/电流峰值。
[2]：效率 = 输出功率/输入功率，数据由 MPPT 演示板采集。

4.2 电池充电测试结果

| 直流电源（电压/电流） | 电池组 | 工作模式 | 充电电压^[1]^ | 充电电流^[2]^ | 效率^[3]^ |
| ----------------------- | -------- | -------------- | ------------------- | ------------------ | ------------ |
| 18伏/1.5安 | 24伏 | MPPT | 22.75 → 22.78 伏 | 1.02 ~ 1.15 安培 | 99.2% |
| 18伏/3.1安 | 24伏 | CC（1.2 A） | 22.96 → 22.98 伏 | 1.02 ~ 1.34 安培 | 99.2% |
| 18伏/3.1安 | 24伏 | CV（25.2 V） | 25.19 ~ 25.24 伏 | 0.8 -> 0.65 安培 | 99.0% |

[1] 在MPPT和CC模式下，电池电压逐渐升高。此处显示的是初始平均电池电压→最终平均电池电压。在CV模式下，电池电压变化较小。此处显示的是电池电压峰值。[2]
在MPPT和CC模式下，充电电流变化较小。此处显示的是充电电流峰值。在CV模式下，充电电流逐渐降低。此处显示的是初始平均充电电流→最终平均充电电流。
[3] 效率 = 输出功率/输入功率，数据由MPPT演示板采集。