सेल्फ ऑप्टिमाइज़िंग सोलर बैटरी चार्जर सर्किट

सेल्फ ऑप्टिमाइज़िंग सोलर बैटरी चार्जर सर्किट

पोस्ट एक साधारण IC 555 आधारित सेल्फ ऑप्टिमाइज़िंग सोलर बैटरी चार्जर सर्किट के साथ हिरन कन्वर्टर सर्किट के बारे में चर्चा करता है जो कि फीकी धूप की स्थिति के जवाब में चार्जिंग वोल्टेज को स्वचालित रूप से सेट और एडजस्ट करता है और सूरज की परवाह किए बिना बैटरी के लिए एक इष्टतम चार्जिंग पावर बनाए रखने की कोशिश करता है किरण की तीव्रता।



PWM बक कन्वर्टर डिजाइन का उपयोग करना

संलग्न PWM हिरन कनवर्टर एक कुशल रूपांतरण सुनिश्चित करता है ताकि पैनल कभी भी तनावपूर्ण परिस्थितियों के अधीन न हो।

मैंने पहले ही एक दिलचस्प चर्चा की है सोलर पीडब्लूएम आधारित एमपीपीटी प्रकार का सोलर चार्जर सर्किट निम्नलिखित डिज़ाइन को उसी के उन्नत संस्करण के रूप में माना जा सकता है क्योंकि इसमें एक हिरन कनवर्टर चरण शामिल है जो डिज़ाइन को पिछले समकक्षों की तुलना में अधिक कुशल बनाता है।





नोट: कृपया सर्किट के सही कामकाज के लिए IC5 के पिन 5 और ग्राउंड में 1K रेज़िस्टर को कनेक्ट करें।



प्रस्तावित आत्म अनुकूलन सौर बैटरी चार्जर सर्किट हिरन कनवर्टर सर्किट के साथ निम्नलिखित स्पष्टीकरण की मदद से समझा जा सकता है:

सर्किट में तीन मूल चरण शामिल हैं: IC1 और IC2 के रूप में IC 555 के जोड़े का उपयोग कर PWM सौर वोल्टेज अनुकूलक, mosfet PWM वर्तमान एम्पलीफायर और L1 और संबंधित घटकों का उपयोग कर बक कनवर्टर।

IC1 को लगभग 80 हर्ट्ज की आवृत्ति का उत्पादन करने के लिए धांधली की जाती है जबकि IC2 को तुलनित्र और PWM जनरेटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है।

आईसी 1 से 80 हर्ट्ज आईसी 2 के पिन 2 को खिलाया जाता है जो सी 1 भर में त्रिकोण तरंगों के निर्माण के लिए इस आवृत्ति का उपयोग करता है .... जो कि इसके पिन 5 पर सही पीडब्लूएम को आयाम देने के लिए इसके पिन 5 पर तात्कालिक क्षमता की तुलना में हैं।

पिन 5 की क्षमता जैसा कि आरेख में देखा जा सकता है, एक संभावित विभक्त चरण और BJT आम कलेक्टर स्टैग के माध्यम से सौर पैनल से प्राप्त होता है।

इस संभावित विभक्त के साथ तैनात प्रीसेट को शुरू में उचित रूप से समायोजित किया जाता है जैसे कि शिखर सौर पैनल वोल्टेज पर हिरन कनवर्टर से आउटपुट कनेक्टेड बैटरी के चार्जिंग स्तर पर वोल्टेज के इष्टतम परिमाण का उत्पादन करता है।

एक बार ऊपर सेट बाकी को IC1 / IC2 चरण द्वारा स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है।

पीक धूप के दौरान पीडब्लूएम उचित रूप से कम हो जाता है जिससे सौर पैनल पर न्यूनतम तनाव सुनिश्चित होता है, फिर भी हिरन कनवर्टर चरण की उपस्थिति के कारण बैटरी के लिए सही इष्टतम वोल्टेज का उत्पादन होता है (एक हिरन बूस्ट प्रकार का डिज़ाइन एक वोल्टेज स्रोत को कम करने का सबसे कुशल तरीका है) स्रोत मापदंडों पर जोर दिए बिना)

अब, जैसे ही सूरज की रोशनी सेट संभावित वोल्टेज को कम करने लगती है, आनुपातिक रूप से गिरना शुरू हो जाता है, जो IC2 के पिन 5 पर पाया जाता है .... नमूना वोल्टेज IC2 के इस क्रमिक गिरावट का पता लगाने पर PWM को चौड़ा करने लगता है कि हिरन का उत्पादन आवश्यक इष्टतम बैटरी चार्जिंग वोल्टेज को बनाए रखने में सक्षम है, इसका मतलब है कि सूरज की रिट्रीट रोशनी की परवाह किए बिना बैटरी को सही मात्रा में बिजली प्राप्त करना जारी है।

L1 को उचित रूप से आयामित किया जाना चाहिए, ताकि जब सौर पैनल अपने चरम विनिर्देश पर या सौर पैनल के लिए सबसे अनुकूल स्थिति में हो तो सौर पैनल बैटरी के लिए अनुमानित इष्टतम वोल्टेज स्तर उत्पन्न करता है।

आरएक्स को बैटरी के लिए अधिकतम चार्जिंग वर्तमान सीमा को निर्धारित करने और प्रतिबंधित करने के लिए पेश किया गया है, इसकी गणना निम्न सूत्र की सहायता से की जा सकती है:

आरएक्स = 0.7 x 10 / बैटरी एएच

कैसे स्थापित करें हिरन कनवर्टर सर्किट के साथ सौर बैटरी चार्जर सर्किट का स्व-अनुकूलन।

मान लीजिए कि 12 V बैटरी चार्ज करने के लिए 24 V चोटी का सोलर पैनल चुना गया है, सर्किट नीचे दिए गए निर्देशों के अनुसार सेट किया जा सकता है:

प्रारंभ में आउटपुट पर कोई बैटरी कनेक्ट न करें

उन बिंदुओं पर एक बाहरी C / DC एडाप्टर से 24 V कनेक्ट करें जहां सौर पैनल इनपुट को फीड करना आवश्यक है।

एक अन्य एसी / डीसी एडाप्टर से IC1 / IC2 सर्किट के लिए 12 V कनेक्ट करें।

IC2 के पिन 5 पर लगभग 11.8 V की क्षमता प्राप्त होने तक संभावित विभक्त 10k पूर्व निर्धारित को समायोजित करें।

अगला, कुछ ट्रायल एरर के माध्यम से और एल 1 के घुमावों की संख्या को ऑप्टिमाइज़ करते हैं जब तक कि 14.5 वी को आउटपुट में नहीं मापा जाता है जहां बैटरी को कनेक्ट करना आवश्यक है।

बस इतना ही! सर्किट अब सेट है और एक अनुकूलित उच्च कुशल PWM हिरन चार्जिंग प्रक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए इच्छित सौर पैनल के साथ उपयोग करने के लिए तैयार है।

ऊपरोक्त में हिरन कनवर्टर सर्किट के साथ आत्म अनुकूलन सौर बैटरी चार्जर सर्किट मैंने सूर्य के प्रकाश के संबंध में सर्किट से एक अलग-अलग वोल्टेज और वर्तमान आउटपुट को लागू करने और निकालने की कोशिश की है, हालांकि एक गहरी जांच ने मुझे एहसास दिलाया कि वास्तव में इसका विरोध नहीं करना चाहिए बल्कि सूर्य के प्रकाश के अनुरूप।

क्योंकि एमपीपीटी में हम पीक ऑवर के दौरान अधिकतम बिजली निकालना चाहते हैं, साथ ही यह भी सुनिश्चित करते हैं कि लोड पैनल और इसकी दक्षता को कम न करें।

निम्नलिखित संशोधित आरेख अब बेहतर समझ में आता है, आइए डिजाइन का विश्लेषण जल्दी करने की कोशिश करें:

उपरोक्त अद्यतन डिज़ाइन में मैंने निम्नलिखित महत्वपूर्ण बदलाव किए हैं:

मैंने IC 2 के पिन 3 पर एक NPN इन्वर्टर जोड़ दिया है ताकि अब IC 2 से PWM पैनल से अधिकतम बिजली निकालने के लिए मॉसफेट को प्रभावित करे और सूरज की रोशनी कम होते ही धीरे-धीरे बिजली कम करे।

हिरन कनवर्टर के साथ पीडब्लूएम दालें पैनल से एक परिपूर्ण संगतता और अधिकतम शक्ति निष्कर्षण की गारंटी देती हैं, लेकिन सूरज की कम तीव्रता के जवाब में धीरे-धीरे कम हो जाती हैं।

हालांकि, ऊपर सेट अप एक महत्वपूर्ण पहलू के बारे में सुनिश्चित करता है, यह एक संतुलित इनपुट / आउटपुट पावर अनुपात सुनिश्चित करता है जो एमपीपीटी एंग्लर्स में हमेशा एक प्रमुख मुद्दा होता है।

इसके अलावा अगर लोड अधिक मात्रा में करंट निकालने की कोशिश करता है, तो बीसी 557 वर्तमान सीमक तुरंत उन अवधि के दौरान लोड को बिजली काटकर एमपीपीटी के सुचारू कामकाज में व्यवधान को रोकने के लिए आता है।

अपडेट करें

एक MPPT सर्किट के अंतिम रूप डिजाइन को शामिल करना

आगे के कठोर आकलन से गुजरने के बाद, मैं अंत में यह निष्कर्ष निकाल सकता हूं कि ऊपर चर्चा किया गया दूसरा सिद्धांत सही नहीं हो सकता है। पहला सिद्धांत अधिक समझ में आता है क्योंकि एक एमपीपीटी का मतलब केवल अतिरिक्त वोल्ट को वर्तमान में निकालना और परिवर्तित करना है जो कि सौर पैनल से उपलब्ध हो सकता है।

उदाहरण के लिए मान लें कि अगर सौर पैनल में लोड स्पेक्स की तुलना में 10V अधिक है, तो हम इस अतिरिक्त वोल्टेज को पीडब्लू कनवर्टर के माध्यम से हिरन कनवर्टर तक पहुंचाना चाहते हैं, ताकि हिरन कनवर्टर लोड किए बिना वोल्टेज की निर्धारित मात्रा का उत्पादन करने में सक्षम हो। मापदंडों के।

इसे लागू करने के लिए, PWM को आनुपातिक रूप से पतले होने की आवश्यकता होगी जबकि सूरज चरम पर था और अतिरिक्त वोल्ट को जारी कर रहा था।

हालांकि, जैसे-जैसे सूर्य शक्ति कम होती गई, पीडब्लूएम को व्यापक बनाने की आवश्यकता होगी, ताकि हिरन की तीव्रता की परवाह किए बिना निर्धारित दर पर लोड की आपूर्ति के लिए हिरन कनवर्टर लगातार बिजली की इष्टतम मात्रा के साथ सक्षम हो।

उपरोक्त प्रक्रियाओं को सुचारू रूप से और आशापूर्वक करने की अनुमति देने के लिए, पहला डिज़ाइन सबसे उपयुक्त प्रतीत होता है और वह है जो उपरोक्त आवश्यकता को सही ढंग से पूरा कर सकता है।

इसलिए दूसरे डिज़ाइन को केवल त्याग दिया जा सकता है और पहला डिज़ाइन सही 555 आधारित एमपीटी सर्किट के रूप में अंतिम रूप दिया जा सकता है।

मैंने दूसरी डिज़ाइन को हटाना उचित नहीं समझा क्योंकि ऐसी विभिन्न टिप्पणियाँ हैं जो दूसरी डिज़ाइन से जुड़ी हुई लगती हैं, और इसे हटाने से पाठकों के लिए चर्चा भ्रामक हो सकती है, इसलिए मैंने विवरण को रखने और इसे स्पष्ट करने का निर्णय लिया इस स्पष्टीकरण के साथ स्थिति।




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