Pag-optimize ng Sarili ng Solar Battery Charger Circuit

Tinalakay ng post ang isang simpleng IC 555 batay sa sarili na pag-optimize ng solar circuit ng charger ng baterya na may circuit ng buck converter na awtomatikong nagtatakda at inaayos ang boltahe ng singilin bilang tugon sa kumukupas na mga kondisyon ng sikat ng araw, at sinusubukang mapanatili ang isang pinakamainam na lakas ng singilin para sa baterya, anuman ang araw intensidad ng sinag.

Paggamit ng isang PWM Buck Converter Design

Ang nakakabit na PWM buck converter ay nagsisiguro ng isang mahusay na conversion upang ang panel ay hindi kailanman napailalim sa mga nakababahalang kondisyon.

Tinalakay ko na ang isang nakakainteres batay sa solar PWM na uri ng MPPT na solar charger circuit , ang sumusunod na disenyo ay maaaring maituring na isang na-upgrade na bersyon ng kapareho nito kasama ang isang yugto ng buck converter na ginagawang mas mahusay ang disenyo kaysa sa nakaraang katapat.

Tandaan: Mangyaring ikonekta ang isang 1K risistor sa kabuuan ng pin5 at ground ng IC2 para sa wastong paggana ng circuit.

Ang ipinanukalang sariling pag-optimize ng solar baterya charger circuit na may buck converter circuit ay maaaring mahawakan sa tulong ng sumusunod na paliwanag:

Ang circuit ay binubuo ng tatlong pangunahing mga yugto viz: ang PWM solar voltage optimizer na gumagamit ng ilang mga IC 555s sa anyo ng IC1 at IC2, ang mosfet PWM kasalukuyang amplifier at ang buck converter gamit ang L1 at mga kaugnay na bahagi.

Ang IC1 ay rigged upang makabuo ng isang dalas ng tungkol sa 80 Hz habang ang IC2 ay naka-configure bilang isang kumpara at generator ng PWM.

Ang 80 Hz mula sa IC 1 ay pinakain sa pin2 ng IC2 na gumagamit ng dalas na ito para sa pagmamanupaktura ng mga alon ng tatsulok sa buong C1 .... na karagdagang inihambing sa mga madalian na potensyal sa pin5 nito para sa pag-dimensyon ng wastong PWMs sa pin3 nito.

Ang potensyal na pin5 na maaaring makita sa diagram, ay nagmula sa solar panel sa pamamagitan ng isang potensyal na yugto ng divider at isang karaniwang BJT na collector stgae.

Ang preset na nakaposisyon sa potensyal na divider na ito ay una na naaangkop na naayos tulad ng sa pinakamataas na boltahe ng solar panel ang output mula sa buck converter ay gumagawa ng pinakamainam na lakas ng boltahe na umaangkop sa antas ng pagsingil ng baterya.

Kapag ang nasa itaas ay itinakda ang pahinga ay awtomatikong hawakan ng yugto ng IC1 / IC2.

Sa panahon ng rurok na sikat ng araw ang mga PWM ay naaangkop na pinaikling tinitiyak ang minimum na pagkapagod sa solar panel na gumagawa pa ng tamang pinakamainam na boltahe para sa baterya dahil sa pagkakaroon ng yugto ng buck converter (isang uri ng disenyo ng boost buck ang pinaka mahusay na pamamaraan ng pagbawas ng isang mapagkukunan ng boltahe nang hindi binibigyang diin ang mga parameter ng mapagkukunan)

Ngayon, habang sinisimulang ng ilaw ng araw ang pagbawas ng boltahe sa itinakdang potensyal na divider ay nagsisimula ring bumaba nang proporsyonal na napansin sa pin5 ng IC2 .... sa pagtuklas ng unti-unting pagkasira ng sample na boltahe na IC2 ay nagsisimulang palawakin ang mga PWM upang ang output ng baka ay mapanatili ang kinakailangang pinakamainam na boltahe ng pagsingil ng baterya, ipinapahiwatig nito na ang baterya ay patuloy na tumatanggap ng tamang dami ng lakas nang walang kinalaman sa retarding na pag-iilaw ng araw.

Ang L1 ay dapat na dimensyonado nang naaangkop na tulad nito na bumubuo ng tinatayang pinakamainam na antas ng boltahe para sa baterya kapag ang solar panel ay nasa tuktok na detalye o sa madaling salita kapag ang sikat ng araw ay nasa pinaka kanais-nais na posisyon para sa solar panel.

Ang RX ay ipinakilala para sa pagtukoy at paghihigpit sa maximum na kasalukuyang pagsingil ng limitasyon para sa baterya, maaari itong kalkulahin sa tulong ng sumusunod na pormula:

Rx = 0.7 x 10 / Baterya AH

Paano i-set up ang sa itaas ng sarili pag-optimize ng solar baterya charger circuit na may buck converter circuit.

Ipagpalagay na ang isang 24 V na rurok na solar panel ay napili para sa pagsingil ng isang 12 V na baterya, ang circuit ay maaaring itakda bilang tagubilin sa ibaba:

Sa una huwag ikonekta ang anumang baterya sa output

Ikonekta ang 24 V mula sa isang panlabas na C / DC adapter sa mga puntos kung saan kinakailangan ang feed ng solar panel upang pakainin.

Ikonekta ang isang 12 V para sa IC1 / IC2 circuit mula sa isa pang adapter ng AC / DC.

Ayusin ang potensyal na divider 10k preset hanggang sa isang potensyal na sa paligid ng 11.8 V ay nakakamit sa pin5 ng IC2.

Susunod, sa pamamagitan ng ilang pag-tweak ng error sa pagsubok at i-optimize ang bilang ng mga liko ng L1 hanggang sa ang isang 14.5 V ay nasusukat sa output kung saan kinakailangan na maiugnay ang baterya.

Yun lang! ang circuit ay itinakda na at handa nang magamit sa inilaan na solar panel para sa pagkuha ng isang na-optimize na lubos na mahusay na PWM na nakabatay sa mga pamamaraang pagsingil.

Sa itaas sariling pag-optimize ng solar circuit ng baterya ng baterya na may buck converter circuit Sinubukan kong ipatupad at kunin ang isang salungat na iba't ibang boltahe at kasalukuyang output mula sa circuit patungkol sa sikat ng araw, subalit ang isang mas malalim na pagsisiyasat ay napagtanto ko na talagang hindi ito dapat tumutugon nang salungat naaayon sa ilaw ng araw.

Dahil sa MPpT nais naming kunin ang maximum na lakas sa panahon ng rurok na oras habang tinitiyak din na ang pag-load ay hindi hog sa panel at ang kahusayan nito.

Ang sumusunod na binagong diagram ngayon ay may mas mahusay na kahulugan, subukang suriin natin ang disenyo nang mabilis:

Sa na-update na disenyo sa itaas nagawa ko ang sumusunod na mahalagang pagbabago:

Nagdagdag ako ng isang inverter na NPN sa pin3 ng IC 2 upang sa ngayon ang mga PWM mula sa IC 2 ay naiimpluwensyahan ang mosfet na kunin ang maximum na lakas mula sa panel at mabawasan ang lakas nang unti unting lumiliit ang ilaw ng araw.

Ang mga pulso ng PWM kasama ang buck converter ay ginagarantiyahan ang isang perpektong pagiging tugma at maximum na pagkuha ng kuryente mula sa panel, ngunit unti-unting nababawasan bilang tugon sa nababawasan na tindi ng araw.

Gayunpaman, tinitiyak ng na-set up sa itaas ang tungkol sa isang mahalagang aspeto, tinitiyak nito ang isang balanseng ratio ng input / output na kapangyarihan na palaging isang pangunahing isyu sa mga charger ng MPPT.

Dagdag pa kung sakaling subukang kunin ng load ang labis na dami ng kasalukuyang, ang kasalukuyang limiter ng BC557 ay agad na kumilos na pumipigil sa pagkagambala ng maayos na paggana ng MPPT sa pamamagitan ng pagputol ng kuryente sa pag-load sa mga panahong iyon.

Update

Isinasaalang-alang ang Tapos na Disenyo ng isang MPPT Circuit

Matapos dumaan sa mahigpit na karagdagang mga pagtatasa, sa wakas ay makapagtapos ako na ang pangalawang teorya na tinalakay sa itaas ay hindi maaaring tama. Ang unang teorya ay may katuturan dahil ang isang MPPT ay sinadya lamang upang makuha at mai-convert ang sobrang mga volt sa kasalukuyang maaaring magamit mula sa isang solar panel.

Halimbawa halimbawa kung ang solar panel ay may 10V higit pa sa mga load specs, pagkatapos ay nais naming i-channel ang sobrang boltahe na ito sa buck converter sa pamamagitan ng PWMs na ang buck converter ay nakagawa ng tinukoy na dami ng boltahe sa load nang hindi naglo-load ng mga parameter.

Upang maipatupad ito, ang PWM ay kailangang maging proporsyonal na payat habang ang araw ay nasa rurok at naglalabas ng labis na volts.

Gayunpaman, habang ang lakas ng araw ay nabawasan, ang mga PWM ay kinakailangan upang palawakin upang ang buck converter ay patuloy na pinagana ng pinakamainam na halaga ng lakas para sa pagbibigay ng pagkarga sa tinukoy na rate anuman ang lakas ng araw.

Upang pahintulutan ang mga pamamaraang nasa itaas na mangyari nang maayos at mahusay, ang unang disenyo ay lilitaw na pinakaangkop at ang isa na maaaring matupad nang tama ang kinakailangan sa itaas.

Samakatuwid ang pangalawang disenyo ay maaaring itapon lamang at ang unang disenyo ay natapos bilang wastong 555 batay MPT circuit.

Hindi ko nakita na angkop na tanggalin ang pangalawang disenyo sapagkat maraming iba't ibang mga puna na tila naiugnay sa pangalawang disenyo, at ang pag-aalis nito ay maaaring maging nakalilito sa talakayan para sa mga mambabasa, kaya't nagpasya akong panatilihin ang mga detalye tulad ng at linawin ang posisyon sa paliwanag na ito.