Samooptimizirajući krug punjača solarne baterije

Post govori o jednostavnom samooptimizirajućem krugu punjača solarne baterije IC 555 s krugom pretvarača koji automatski podešava i prilagođava napon punjenja kao odgovor na slabe uvjete sunčeve svjetlosti i pokušava održati optimalnu snagu punjenja baterije, bez obzira na sunce intenziteti zraka.

Korištenje dizajna PWM Buck pretvarača

Priloženi PWM pretvarač osigurava učinkovitu pretvorbu tako da ploča nikada ne bude izložena stresnim uvjetima.

Već sam razgovarao o jednom zanimljivom solarni krug solarnog punjača zasnovan na MPPT tipu PWM , sljedeći dizajn može se smatrati nadograđenom verzijom istog jer uključuje fazu pretvarača dolara, čineći dizajn još učinkovitijim od prethodnog kolege.

Napomena: Molimo povežite 1K otpor preko pin5 i uzemljenja IC2 radi ispravnog funkcioniranja kruga.

Predloženi samooptimizirajući solarni krug punjača akumulatora s donjim pretvaračem krug se može shvatiti uz pomoć sljedećeg objašnjenja:

Krug se sastoji od tri osnovne faze, a to su: PWM solarni optimizator napona koji koristi nekoliko IC 555 u obliku IC1 i IC2, MOSFET pojačalo struje PWM i pretvarač dovoda pomoću L1 i pripadajućih komponenata.

IC1 je namješten da proizvodi frekvenciju od oko 80 Hz, dok je IC2 konfiguriran kao komparator i PWM generator.

80 Hz iz IC 1 dovodi se na pin2 IC2 koji koristi ovu frekvenciju za proizvodnju valova trokuta preko C1 .... koji se nadalje uspoređuju s trenutnim potencijalima na njegovom pin5 za dimenzioniranje ispravnih PWM-ova na svojem pin3.

Potencijal pin5, kao što se može vidjeti na dijagramu, izveden je iz solarne ploče kroz stupanj razdjelnika potencijala i zajedničke kolektorske stgae BJT.

Unaprijed postavljena pozicija s ovim razdjelnikom potencijala je u početku prikladno podešena tako da pri vršnom naponu solarne ploče izlaz iz dovodnog pretvarača proizvodi optimalnu veličinu napona koja odgovara razini punjenja priključene baterije.

Jednom kada se postavi gore, ostatak se automatski obrađuje u fazi IC1 / IC2.

Tijekom vrhunca sunčeve svjetlosti PWM-ovi se prikladno skraćuju osiguravajući minimalni stres na solarnoj ploči, a istovremeno proizvode ispravni optimalni napon za bateriju zbog prisutnosti stupnja pretvarača sa donjim pretvaračem (tip pojačanja s nabojem je najučinkovitija metoda smanjenja napona bez naglašavanja parametara izvora)

Sada, kako sunčevo svjetlo počinje smanjivati ​​napon na postavljenom razdjelniku potencijala, također počinje proporcionalno padati što se detektira na pin5 IC2 .... nakon otkrivanja ovog postupnog pogoršanja napona uzorka IC2 počinje širiti PWM-ove tako da izlazna snaga je u stanju održavati potreban optimalni napon punjenja akumulatora, to znači da baterija nastavlja dobivati ​​točnu količinu energije bez obzira na sunčevo usporavajuće osvjetljenje.

L1 treba dimenzionirati na odgovarajući način tako da generira približno optimalnu razinu napona za bateriju kada je solarna ploča na vrhuncu specifikacije ili drugim riječima kada je sunčeva svjetlost u najpovoljnijem položaju za solarnu ploču.

RX je uveden za određivanje i ograničavanje maksimalne granice struje punjenja za bateriju, može se izračunati uz pomoć sljedeće formule:

Rx = 0,7 x 10 / Baterija AH

Kako postaviti iznad samooptizirajućeg kruga punjača solarne baterije s krugom pretvarača dolje.

Pretpostavimo da je za punjenje baterije od 12 V odabran sunčani panel od 24 V, krug se može postaviti prema uputama u nastavku:

U početku nemojte spajati nikakve baterije na izlazu

Spojite 24 V s vanjskog C / DC adaptera na točke na kojima je potreban ulaz solarne ploče.

Spojite 12 V za krug IC1 / IC2 s drugog AC / DC adaptera.

Podesite 10k unaprijed postavljenog razdjelnika potencijala dok se ne postigne potencijal od oko 11,8 V na pin5 IC2.

Dalje, kroz neko podešavanje probne pogreške i optimizirajte broj zavoja L1 dok se ne izmjeri 14,5 V na izlazu na koji je potrebna baterija.

To je sve! krug je sada postavljen i spreman za upotrebu s predviđenim solarnim panelom za dobivanje optimiziranih visoko učinkovitih postupaka punjenja na bazi PWM-a.

U navedenom samooptimizirajući krug punjača solarne baterije s krugom pretvarača, pokušao sam implementirati i izvući naizmjenično različiti napon i izlaz struje iz kruga s obzirom na sunčevu svjetlost, međutim dublje istraživanje navelo me da shvatim da zapravo ne bi trebalo reagirati suprotno koja odgovara sunčevoj svjetlosti.

Budući da u MPpT želimo izvući maksimalnu snagu tijekom vršnog sata, a istovremeno osiguravamo da teret ne uspori ploču i njezinu učinkovitost.

Sljedeći revidirani dijagram sada ima bolji smisao, pokušajmo brzo analizirati dizajn:

U gore ažuriranom dizajnu napravio sam sljedeću važnu promjenu:

Dodao sam NPN pretvarač na pin3 IC 2 tako da sada PWM-ovi IC 2 utječu na MOSFET kako bi izvukao maksimalnu snagu iz panela i smanjuju snagu postupno kako se sunčeva svjetlost smanjuje.

PWM impulsi, zajedno s pretvaračem, jamče savršenu kompatibilnost i maksimalno izdvajanje snage s ploče, ali se postupno smanjuju kao odgovor na suncev sve manji intenzitet.

Međutim, gornja postavka osigurava jedan važan aspekt, osigurava uravnotežen omjer ulazne i izlazne snage što je uvijek ključno pitanje u MPPT punjačima.

Nadalje, u slučaju da teret pokuša izvući prekomjernu količinu struje, BC557 graničnik struje odmah stupa u akciju sprečavajući poremećaj nesmetanog funkcioniranja MPPT-a prekidajući napajanje tereta u tim razdobljima.

Ažuriraj

Razmišljanje o završenom dizajnu MPPT kruga

Nakon prolaska kroz rigorozne daljnje procjene, napokon bih mogao zaključiti da druga gore spomenuta teorija ne može biti točna. Prva teorija ima više smisla jer je MPPT namijenjen isključivo ekstrakciji i pretvaranju dodatnih volti u struju koja može biti dostupna sa solarne ploče.

Na primjer, pretpostavimo da ako je solarna ploča imala 10V više od specifikacija opterećenja, tada bismo taj dodatni napon željeli kanalizirati u pretvarač kroz PWM, tako da pretvarač u naponu može proizvesti određenu količinu napona na opterećenju bez opterećenja parametara.

Da bi se to primijenilo, PWM bi trebao biti proporcionalno tanji dok je Sunce bilo na vrhuncu i ispuštalo dodatne volte.

Međutim, kako se sunčeva snaga smanjivala, PWM-ovi će se trebati proširiti tako da je pretvarač s nijansama neprekidno omogućen s optimalnom količinom snage za napajanje tereta navedenom brzinom, bez obzira na intenzitet sunca.

Da bi se gornji postupci mogli odvijati glatko i optimalno, čini se da je prvi dizajn najprikladniji i onaj koji bi mogao pravilno ispuniti gornji zahtjev.

Stoga bi se drugi dizajn mogao jednostavno odbaciti, a prvi dizajn finalizirati kao ispravan MPT krug zasnovan na 555.

Nisam smatrao prikladnim izbrisati drugi dizajn jer postoje razni komentari koji se čine povezanima s drugim dizajnom, a njegovo uklanjanje moglo bi diskusiju zbuniti čitatelje, stoga sam odlučio zadržati pojedinosti kakve jesu i razjasniti stav s ovim objašnjenjem.