자체 최적화 태양 전지 충전기 회로

이 게시물은 벅 컨버터 회로가있는 간단한 IC 555 기반 자체 최적화 태양 광 배터리 충전기 회로에 대해 설명합니다.이 회로는 희미 해지는 햇빛 조건에 따라 충전 전압을 자동으로 설정 및 조정하고 태양에 관계없이 배터리에 대한 최적의 충전 전력을 유지하려고합니다. 광선 강도.

PWM 벅 컨버터 설계 사용

부착 된 PWM 벅 컨버터는 효율적인 변환을 보장하여 패널이 스트레스 조건에 노출되지 않도록합니다.

나는 이미 흥미로운 것을 논의했습니다 태양 광 PWM 기반 MPPT 형 태양열 충전기 회로 , 다음 설계는 벅 컨버터 단계를 포함하므로 동일한 업그레이드 버전으로 간주되어 이전 설계보다 훨씬 더 효율적으로 설계 할 수 있습니다.

참고 : 회로의 올바른 기능을 위해 핀 5와 IC2의 접지에 1K 저항을 연결하십시오.

제안 된자가 최적화 태양 광 배터리 충전기 회로 다음 설명을 통해 벅 컨버터 회로를 파악할 수 있습니다.

이 회로는 IC1 및 IC2 형태의 IC 555 두 개를 사용하는 PWM 태양 광 전압 최적화 기, MOSFET PWM 전류 증폭기, L1 및 관련 구성 요소를 사용하는 벅 컨버터의 세 가지 기본 단계로 구성됩니다.

IC1은 약 80Hz의 주파수를 생성하도록 조작되며 IC2는 비교기 및 PWM 생성기로 구성됩니다.

IC 1의 80Hz는 IC2의 핀 2에 공급되며,이 주파수는 C1을 가로 질러 삼각파를 제조하는 데이 주파수를 사용합니다.이 주파수는 핀 3에서 정확한 PWM 치수를 지정하기 위해 핀 5의 순간 전위와 추가로 비교됩니다.

다이어그램에서 볼 수있는 pin5 전위는 전위 분배기 단계와 BJT 공통 수집기 stgae를 통해 태양 전지판에서 파생됩니다.

이 전위 분배기로 배치 된 사전 설정은 처음에는 피크 태양 전지판 전압에서 벅 컨버터의 출력이 연결된 배터리의 충전 수준에 맞는 최적의 전압 크기를 생성하도록 적절하게 조정됩니다.

위의 설정이 완료되면 나머지는 IC1 / IC2 단계에서 자동으로 처리됩니다.

태양 광이 피크 일 때 PWM은 적절하게 단축되어 태양 전지판에 대한 최소한의 스트레스를 보장하면서도 벅 컨버터 단계의 존재로 인해 배터리에 대한 정확한 최적의 전압을 생성합니다 (벅 부스트 유형의 설계는 전압 소스를 줄이는 가장 효율적인 방법입니다. 소스 매개 변수를 강조하지 않고)

이제 태양 빛이 감소하기 시작하면 설정된 전위 분배기의 전압도 비례 적으로 떨어지기 시작합니다. 이는 IC2의 핀 5에서 감지됩니다 ....이 샘플 전압의 점진적인 저하를 감지하면 IC2는 PWM을 넓혀서 벅 출력이됩니다. 필요한 최적의 배터리 충전 전압을 유지할 수 있습니다. 이는 태양의 지연 조명에 관계없이 배터리가 계속해서 정확한 양의 전력을 수신함을 의미합니다.

L1은 태양 전지판이 최고 사양 일 때 또는 태양 광이 태양 전지판에 가장 유리한 위치에있을 때 배터리에 대한 대략적인 최적 전압 수준을 생성하도록 적절하게 치수를 지정해야합니다.

RX는 배터리의 최대 충전 전류 제한을 결정하고 제한하기 위해 도입되었으며 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

Rx = 0.7 x 10 / 배터리 AH

설정 방법 벅 컨버터 회로를 갖춘 자체 최적화 태양 전지 충전기 회로 위.

12V 배터리를 충전하기 위해 24V 피크 태양 전지판을 선택했다고 가정하면 회로는 다음과 같이 설정할 수 있습니다.

처음에는 출력에 배터리를 연결하지 마십시오

외부 C / DC 어댑터의 24V를 태양 광 패널 입력이 공급되어야하는 지점에 연결합니다.

다른 AC / DC 어댑터에서 IC1 / IC2 회로 용 12V를 연결합니다.

IC2의 pin5에서 약 11.8V의 전위에 도달 할 때까지 전위 분배기 10k 사전 설정을 조정합니다.

다음으로 몇 가지 시행 착오를 통해 배터리를 연결해야하는 출력에서 ​​14.5V가 측정 될 때까지 L1의 회전 수를 조정하고 최적화합니다.

그게 다야! 이제 회로가 설정되었으며 최적화 된 고효율 PWM 벅 기반 충전 절차를 얻기 위해 의도 된 태양 전지판과 함께 사용할 준비가되었습니다.

위에서 벅 컨버터 회로를 갖춘 자체 최적화 태양 전지 충전기 회로 태양 광과 관련하여 회로에서 반대 방향으로 변화하는 전압 및 전류 출력을 구현하고 추출하려고 시도했지만 더 깊은 조사를 통해 실제로는 반대로 반응하지 않아야 함을 깨달았습니다. 태양 빛에 해당합니다.

MPpT에서는 부하가 패널과 패널의 효율성을 높이 지 않는 동시에 피크 시간 동안 최대 전력을 추출하기를 원하기 때문입니다.

다음 수정 된 다이어그램이 이제 더 잘 이해됩니다. 설계를 빠르게 분석해 보겠습니다.

위의 업데이트 된 디자인에서 다음과 같은 중요한 변경 사항을 적용했습니다.

IC 2의 핀 3에 NPN 인버터를 추가하여 이제 IC 2의 PWM이 MOSFET에 영향을 주어 패널에서 최대 전력을 추출하고 태양 광이 감소함에 따라 전력을 점차적으로 감소시킵니다.

벅 컨버터와 함께 PWM 펄스는 완벽한 호환성과 패널에서 최대 전력 추출을 보장하지만 태양의 강도가 감소함에 따라 점차적으로 감소합니다.

그러나 위의 설정은 한 가지 중요한 측면을 확인합니다. 이는 항상 MPPT 충전기에서 핵심적인 문제인 균형 잡힌 입력 / 출력 전력 비율을 보장합니다.

또한 부하가 과도한 양의 전류를 추출하려고 할 경우 BC557 전류 제한 기가 즉시 작동하여 해당 기간 동안 부하에 대한 전원을 차단하여 MPPT의 원활한 기능이 중단되는 것을 방지합니다.

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MPPT 회로의 최종 설계 고려

엄격한 추가 평가를 거친 후 마침내 위에서 논의한 두 번째 이론이 옳을 수 없다는 결론을 내릴 수있었습니다. 첫 번째 이론은 MPPT가 단지 여분의 볼트를 태양 전지판에서 사용할 수있는 전류로 추출하고 변환하는 것을 의미하기 때문에 더 합리적입니다.

예를 들어 태양 전지판이 부하 사양보다 10V 더 많은 경우이 추가 전압을 PWM을 통해 벅 컨버터에 채널 화하여 벅 컨버터가 부하를로드하지 않고 지정된 양의 전압을 부하에 생성 할 수 있도록합니다. 매개 변수의.

이를 구현하려면 태양이 정점에 있고 여분의 볼트를 방출하는 동안 PWM이 비례 적으로 더 얇아 야합니다.

그러나 태양 전력이 감소함에 따라 벅 컨버터가 태양 강도에 관계없이 지정된 속도로 부하를 공급하기위한 최적의 전력량으로 지속적으로 활성화되도록 PWM을 확장해야합니다.

위의 절차가 원활하고 최적으로 이루어 지도록하려면 첫 번째 디자인이 가장 적합한 디자인이고 위의 요구 사항을 올바르게 충족 할 수있는 디자인 인 것으로 보입니다.

따라서 두 번째 설계는 단순히 폐기되고 첫 번째 설계는 올바른 555 기반 MPT 회로로 완성됩니다.

두 번째 디자인과 연계 된 것 같은 다양한 댓글이있어 두 번째 디자인을 삭제하는 것이 적절하지 않았고,이를 제거하면 독자들에게 혼란 스러울 수 있으므로 세부 사항을 그대로 유지하고 명확하게하기로 결정했습니다. 이 설명과 함께 위치.