Postitus käsitleb lihtsat IC 555-l põhinevat iseenesest optimeerivat päikesepatarei laadija vooluahela muunduri vooluahelat, mis seab ja reguleerib automaatselt laadimispinge vastusena hääbuvatele päikesevalguse tingimustele ning püüab säilitada aku jaoks optimaalset laadimisvõimsust, hoolimata päikesest kiirte intensiivsus.
PWM Buck Converter Design'i kasutamine
Lisatud PWM-i muundur tagab tõhusa muundamise, nii et paneeli ei satuks kunagi stressitingimused.
Ühte huvitavat olen juba arutanud päikese PWM-põhine MPPT tüüpi päikeselaadija vooluring , võib järgmist kujundust pidada sama versiooni täiendatud versiooniks, kuna see sisaldab buck konverterit, mis muudab disaini veelgi tõhusamaks kui eelmine analoog.
Märkus: ahela korrektseks toimimiseks ühendage 1K takisti pin5 ja IC2 maandusega.
Kavandatud iseenesest optimeeritav päikeseenergia akulaadija vooluring koos muunduriga kontuuriga saab haarata järgmise selgituse abil:
Vooluring koosneb kolmest põhietapist: PWM päikesepinge optimeerija, kasutades paari IC 555 IC1 ja IC2 kujul, mosfet PWM vooluvõimendi ja Buck konverter, kasutades L1 ja sellega seotud komponente.
IC1 on kohandatud tootma sagedust umbes 80 Hz, samal ajal kui IC2 on konfigureeritud võrdlus- ja PWM-generaatoriks.
80 Hz IC 1-st suunatakse IC2 pin2-le, mis kasutab seda sagedust kolmnurga lainete tootmiseks üle C1 ... mida võrreldakse lisaks selle pin5 hetkeliste potentsiaalidega õigete PWM-ide mõõtmiseks selle pin3 juures.
Diagrammilt nähtav pin5 potentsiaal on saadud päikesepaneelilt potentsiaalijaoturi astme ja BJT ühise kollektoriga.
Selle potentsiaalijaoturiga eelseade on algselt sobivalt kohandatud nii, et päikesepaneeli tipppinge korral tekitab buck-muunduri väljund optimaalse pinge suuruse, mis sobib ühendatud aku laadimistasemega.
Kui ülaltoodud on seatud, käsitleb IC1 / IC2 etapp puhkeaega automaatselt.
Päikesevalguse ajal lühenevad PWM-id asjakohaselt, tagades päikesepaneelile minimaalse stressi, kuid tekitavad aku jaoks õige optimaalse pinge tänu buck-muunduri astme olemasolule (buck-boost tüüpi konstruktsioon on kõige tõhusam meetod pingeallika vähendamiseks rõhutamata allika parameetreid)
Nüüd, kui päikesevalgus hakkab pinge vähenemist üle seatud potentsiaalijaoturi langema, hakkab see ka proportsionaalselt langema, mis tuvastatakse IC2 pin5-l ... suudab säilitada vajalikku optimaalset aku laadimispinget, see tähendab, et aku saab jätkuvalt õiget energiat, hoolimata päikese aeglustuvast valgustusest.
L1 peaks olema sobiva suurusega, et see tekitaks aku jaoks ligikaudse optimaalse pingetaseme, kui päikesepaneel on tipptasemel või teisisõnu, kui päikesevalgus on päikesepaneeli jaoks kõige soodsamas asendis.
RX on kasutusele võetud aku maksimaalse laadimisvoolupiiri määramiseks ja piiramiseks. Selle võib arvutada järgmise valemi abil:
Rx = 0,7 x 10 / aku AH
Kuidas seadistada üle optimeeriva päikesepatarei laadija vooluahela muunduri ahelaga.
Oletame, et 12 V aku laadimiseks on valitud 24 V tipp päikesepaneel, võib vooluahela seada vastavalt allpool toodud juhistele:
Esialgu ärge ühendage aku väljundisse
Ühendage välise C / DC-adapteri 24 V punktidega, kuhu päikesepaneeli sisend on vajalik.
Ühendage 12 V voolu IC1 / IC2 jaoks teisest vahelduvvoolu / alalisvoolu adapterist.
Reguleerige potentsiaalijaoturi 10k eelseadistust, kuni IC2 pin5 juures on saavutatud umbes 11,8 V potentsiaal.
Järgmisena näpuvea abil näpistame ja optimeerime L1 pöörete arvu, kuni kogu väljundis mõõdetakse 14,5 V, kuhu aku on vaja ühendada.
See on kõik! ahel on nüüd seatud ja valmis kasutamiseks koos ettenähtud päikesepaneeliga optimeeritud ülitõhusate PWM-i baasil laadimisprotseduuride saamiseks.
Eespool iseenesest optimeeritav päikesepatarei laadija vooluahela muundurahelaga Olen püüdnud rakendada ja eraldada vooluringist päikesevalguse suhtes vastupidiselt varieeruvat pinget ja voolu, kuid sügavam uurimine pani mind mõistma, et tegelikult ei tohiks see reageerida pigem vastandlikult mis vastab päikesevalgusele.
Sest MPpT-s soovime maksimaalse võimsuse eraldada tipptunnil, tagades samal ajal ka selle, et koormus ei pane paneeli ja selle efektiivsust.
Järgmisel muudetud diagrammil on nüüd parem mõte, proovime disaini kiiresti analüüsida:
Ülaltoodud värskendatud kujunduses olen teinud järgmise olulise muudatuse:
Olen lisanud NPN inverteri IC 2 pin3 külge nii, et nüüd mõjutavad IC 2 PWM-id mosfetti, et saada paneelilt maksimaalset võimsust ja vähendab võimsust järk-järgult, kui päikesevalgus väheneb.
PWM-impulsid koos pistiku muunduriga tagavad täiusliku ühilduvuse ja maksimaalse võimsuse väljavõtmise paneelilt, kuid vähenevad järk-järgult vastuseks päikese vähenevale intensiivsusele.
Kuid ülaltoodud seadistus tagab ühe olulise aspekti, see tagab tasakaalustatud sisendi / väljundvõimsuse suhte, mis on MPPT-laadijate puhul alati võtmeküsimus.
Kui koormus üritab eraldada liigset vooluhulka, hakkab BC557 voolupiiraja kohe tööle, vältides MPPT tõrgeteta toimimise katkemist, katkestades koormuse toite nendel perioodidel.
Uuenda
Mõtiskledes MPPT-ahela lõpliku kujunduse üle
Pärast rangete täiendavate hinnangute läbimist võisin lõpuks järeldada, et teine eespool käsitletud teooria ei saa olla õige. Esimene teooria on mõttekam, kuna MPPT on mõeldud ainult ekstra ekstraheerimiseks ja muundamiseks vooluks, mis võib saada päikesepaneelilt.
Oletame näiteks, et kui päikesepaneelil oleks koormuse spetsifikatsioonidest 10 V rohkem, siis tahaksime selle lisapinge kanaliseerida PWM-ide kaudu Buck Converterisse nii, et Buck Converter suudaks toota koormusele määratud pinge ilma ühtegi koormust parameetritest.
Selle elluviimiseks peaks PWM olema proportsionaalselt õhem, kui päike oli tipus ja vabastades lisavolti.
Kuid päikese võimsuse vähenemise korral peaksid PWM-id laienema, nii et buck-muundurit oleks pidevalt lubatud optimaalse võimsusega, et koormust tarnida kindlaksmääratud kiirusega, hoolimata päikese intensiivsusest.
Et ülaltoodud protseduurid saaksid toimuda sujuvalt ja optimaalselt, näib esimene kavand kõige sobivam ja see, mis suudaks ülaltoodud nõude õigesti täita.
Seetõttu sai teise disaini lihtsalt kõrvale jätta ja esimese kujunduse vormistada õigeks 555-põhiseks MPT-vooluringiks.
Ma ei pidanud asjakohaseks teise kujunduse kustutamist, kuna on mitmeid kommentaare, mis näivad olevat seotud teise kujundusega, ja selle eemaldamine võib diskussiooni lugejate jaoks segadusse ajada, seetõttu otsustasin jätta detailid alles ja selgitada selle selgitusega seisukoht.
Eelmine: Südame löögisageduse monitori ahel Järgmine: superkondensaatori laadija teooria ja töö
