হোমমেড সৌর এমপিপিটি সার্কিট - দরিদ্র মানুষটির সর্বোচ্চ পাওয়ার পয়েন্ট ট্র্যাকার

এমপিপিটি সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্ট ট্র্যাকারকে বোঝায়, যা সৌর প্যানেল মডিউল থেকে পরিবর্তিত পাওয়ার আউটপুটকে অনুকূলকরণের জন্য ডিজাইন করা একটি বৈদ্যুতিন সিস্টেম যা সংযুক্ত ব্যাটারি সোলার প্যানেল থেকে সর্বাধিক উপলভ্য শক্তিটি ব্যবহার করে।

ভূমিকা

দ্রষ্টব্য: এই পোস্টে আলোচিত এমপিপিটি সার্কিটগুলি 'পার্টবার্ব এবং পর্যবেক্ষণ', 'বর্ধিত কন্ডাক্টেন্স,' কারেন্ট সুইপ ',' কনস্ট্যান্ট ভোল্টেজ '..... ইত্যাদি ইত্যাদি প্রচলিত নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি ব্যবহার করে না ... বরং এখানে আমরা মনোনিবেশ করুন এবং কয়েকটি প্রাথমিক বিষয় বাস্তবায়নের চেষ্টা করুন:

1. সোলার প্যানেল থেকে ইনপুট 'ওয়াটেজ' সর্বদা আউটপুট 'ওয়াটেজ' লোডে পৌঁছানোর সমান হয় তা নিশ্চিত করার জন্য।
2. 'হাঁটু ভোল্টেজ' লোড দ্বারা কখনও বিরক্ত হয় না এবং প্যানেলের এমপিপিটি অঞ্চল দক্ষতার সাথে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়।

প্যানেলের হাঁটু ভোল্টেজ এবং বর্তমান কী:

সহজ কথায় বলতে গেলে হাঁটু ভোল্টেজটি হ'ল 'খোলা বর্তনী ভোল্টেজ' প্যানেল স্তর, যখন হাঁটু বর্তমান হয় 'শর্ট সার্কিট কারেন্ট' যে কোনও তাত্ক্ষণিক সময়ে প্যানেলের পরিমাপ।

যদি উপরোক্ত দুটি যথাসম্ভব বজায় থাকে তবে বোঝা যায় যে এটির পুরো পরিচালনা চলাকালীন এমপিপিটি শক্তি পাচ্ছে।

আমরা প্রস্তাবিত নকশাগুলি বিতরণ করার আগে আসুন প্রথমে সম্পর্কিত কিছু প্রাথমিক তথ্যগুলির সাথে পরিচিত হই সৌর ব্যাটারি চার্জিং

আমরা জানি যে একটি সৌর প্যানেল থেকে আউটপুট ঘটনা সূর্যের আলো ডিগ্রি এবং পরিবেষ্টনের তাপমাত্রার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। যখন সূর্যের রশ্মিগুলি সৌর প্যানেলে লম্ব থাকে তখন এটি সর্বোচ্চ পরিমাণে ভোল্টেজ তৈরি করে এবং কোণটি 90 ডিগ্রি থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে প্যানেলের চারদিকে বায়ুমণ্ডলীয় তাপমাত্রাও প্যানেলের কার্যকারিতা প্রভাবিত করে, যা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পড়ে ।

সুতরাং আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে যখন সূর্যের রশ্মিগুলি প্যানেলের উপরে 90 ডিগ্রির কাছাকাছি হয় এবং যখন তাপমাত্রা 30 ডিগ্রি হয় তখন প্যানেলের কার্যকারিতা সর্বাধিকের দিকে থাকে, উপরের দুটি পরামিতি তাদের রেট করা মানগুলি থেকে দূরে চলে যাওয়ার সাথে সাথে হারটি হ্রাস পায়।

উপরের ভোল্টেজটি সাধারণত ব্যাটারি চার্জ করার জন্য ব্যবহৃত হয়, ক সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি , যা ঘুরিয়ে ইনভার্টার অপারেটিং জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে ঠিক যেমন সৌর প্যানেলের নিজস্ব অপারেটিং মানদণ্ড রয়েছে , ব্যাটারিও কম নয় এবং সর্বোত্তম চার্জ পাওয়ার জন্য কিছু কঠোর শর্ত সরবরাহ করে।

শর্তগুলি হ'ল, ব্যাটারিটি তুলনামূলকভাবে উচ্চতর প্রবাহের সাথে শুরুতে চার্জ করতে হবে যা ব্যাটারি যখন তার স্বাভাবিক রেটিংয়ের চেয়ে 15% বেশি ভোল্টেজ অর্জন করে তখন ধীরে ধীরে প্রায় শূন্যে হ্রাস করতে হবে।

11.5V এর আশেপাশে যে কোনও জায়গায় ভোল্টেজ সহ সম্পূর্ণ ডিসচার্জ হওয়া 12V ব্যাটারি ধরে নেওয়া, প্রাথমিকভাবে সি / 2 হারে চার্জ করা যেতে পারে (ব্যাটারির সি = এএইচ), এটি তুলনামূলকভাবে দ্রুত ব্যাটারিটি পূরণ করা শুরু করবে এবং এর ভোল্টেজটি টানতে পারে কয়েক ঘন্টা মধ্যে 13V কাছাকাছি।

এই মুহুর্তে C / 5 হার বলতে কারেন্টটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে হ্রাস করা উচিত, এটি আবার ব্যাটারির ক্ষতি না করে দ্রুত চার্জিং গতি বজায় রাখতে এবং তার ভোল্টেজটি পরবর্তী 1 ঘন্টার মধ্যে 13.5V-এর দিকে বাড়িয়ে তুলতে সহায়তা করবে।

উপরের পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে, এখন বর্তমানটিকে আরও কমিয়ে সি / 10 হার করা যেতে পারে যা নিশ্চিত করে যে চার্জিং হার এবং গতি কমছে না।

অবশেষে যখন ব্যাটারি ভোল্টেজ প্রায় 14.3V এর কাছাকাছি পৌঁছে যায় তখন প্রক্রিয়াটি একটি সি / 50 হারে কমে যেতে পারে যা চার্জিং প্রক্রিয়াটি প্রায় থামিয়ে দেয় তবুও চার্জটিকে নিম্ন স্তরে নেমে যাওয়া সীমাবদ্ধ করে।

পুরো প্রক্রিয়াটি একটি গভীর স্রাবযুক্ত ব্যাটারি চার্জ করে 6 ঘন্টা সময়কাল মধ্যে ব্যাটারির জীবনকে প্রভাবিত না করে।

উপরের পদ্ধতিটি নির্দিষ্ট সৌর প্যানেল থেকে অনুকূলভাবে উত্তোলন করা হয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য একটি এমপিপিটি নিখুঁতভাবে নিযুক্ত করা হয়।

একটি সৌর প্যানেল উচ্চ বর্তমান আউটপুট সরবরাহ করতে অক্ষম হতে পারে তবে এটি অবশ্যই উচ্চতর ভোল্টেজ সরবরাহ করতে সক্ষম।

কৌশলটি হ'ল সৌর প্যানেল আউটপুটটির যথাযথ অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে উচ্চ ভোল্টেজের স্তরগুলিকে উচ্চতর স্তরে রূপান্তর করা।

এখন যেহেতু উচ্চতর ভোল্টেজকে উচ্চতর বর্তমান এবং তদ্বিপরীত রূপান্তরিত করা যেতে পারে কেবল বুক বুস্ট রূপান্তরকারীদের মাধ্যমেই প্রয়োগ করা যেতে পারে, তাই একটি উদ্ভাবনী পদ্ধতি (যদিও কিছুটা বিশাল) একটি পরিবর্তনশীল আনডাক্টর সার্কিট ব্যবহার করতে হবে যেখানে ইন্ডাক্টরের অনেকগুলি সুইচযোগ্য নল থাকতে পারে, এগুলি পরিবর্তিত সূর্যের আলোকে সাড়া দিয়ে স্যুইচিং সার্কিট দ্বারা ট্যাপগুলি টগল করা যেতে পারে যাতে সূর্যের রোদ নির্বিশেষে লোডের আউটপুট সর্বদা স্থির থাকে।

নিম্নলিখিত চিত্রটি উল্লেখ করে ধারণাটি বোঝা যেতে পারে:

বর্তনী চিত্র

LM3915 কে প্রধান প্রসেসর আইসি হিসাবে ব্যবহার করা হচ্ছে

উপরের চিত্রের প্রধান প্রসেসরটি হ'ল আইসি এলএম 3915 যা এর আউটপুট পিনআউটটি ক্রমহ্রাসমান সূর্যের আলোকে সাড়া দিয়ে ক্রমান্বয়ে শীর্ষ থেকে নীচে স্যুইচ করে

এই আউটপুটগুলি স্যুইচিং পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলির সাথে কনফিগার করা দেখা যায় যা ঘুরিয়ে ফ্যারিট একক দীর্ঘ সূচক কয়েলটির বিভিন্ন ট্যাপের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ইন্ডাক্টরের নীচের বেশিরভাগ প্রান্তটি একটি এনপিএন পাওয়ার ট্রানজিস্টারের সাথে সংযুক্ত থাকতে দেখা যায় যা বাহ্যিকভাবে কনফিগার করা অসিলেটর সার্কিট থেকে প্রায় 100kHz ফ্রিকোয়েন্সি এ স্যুইচ করা হয়।

আইসি আউটপুটগুলির সিকোয়েন্সিংয়ের প্রতিক্রিয়া হিসাবে আইসি স্যুইচ আউটপুটগুলির সাথে সংযুক্ত পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি প্যানেল ভোল্টেজ এবং 100kHz ফ্রিকোয়েন্সি সহ সূচকগুলির উপযুক্ত ট্যাপগুলি সংযুক্ত করে।

এই ইন্ডাক্টর টার্নগুলি যথাযথভাবে গণনা করা হয় যাতে আইসি আউটপুট ড্রাইভারের ধাপগুলি দ্বারা পরিবর্তিত হওয়ার কারণে এর বিভিন্ন ট্যাপগুলি প্যানেল ভোল্টেজের সাথে সামঞ্জস্য হয়।

সুতরাং কার্যপ্রণালীটি নিশ্চিত করে যে সূর্যের তীব্রতা এবং ভোল্টেজ নেমে যাওয়ার সময়, এটি যথাযথভাবে সংক্ষিপ্তকারীর প্রাসঙ্গিক ট্যাপের সাথে প্রদত্ত সমস্ত টেপগুলিতে তাদের গণনা করা রেটিং অনুসারে প্রায় ধ্রুবক ভোল্টেজ বজায় রাখার সাথে যুক্ত রয়েছে।

আসুন নিম্নলিখিত পরিস্থিতিতে সাহায্যে কার্যকারিতা বুঝতে:

ধরুন, কুণ্ডলীটি 30V সৌর প্যানেলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়ার জন্য নির্বাচিত হয়েছে, সুতরাং সূর্যের আলোতে চূড়ান্তভাবে ধরে নেওয়া যাক যে উপরের সর্বাধিক পাওয়ার ট্রানজিস্টরটি আইসি দ্বারা চালু করা হয় যা পুরো কয়েলটি দোলকে আবদ্ধ করে তোলে, এটি পুরো 30V জুড়ে উপলব্ধ হওয়ার অনুমতি দেয় কয়েল এর চূড়ান্ত প্রান্ত।

এখন ধরুন যে সূর্যের আলো 3V দ্বারা নেমে যায় এবং এর আউটপুট 27V-এ কমে যায়, এটি দ্রুত আইসি দ্বারা অনুভূত হয় যে উপরের দিক থেকে প্রথম ট্রানজিস্টরটি এখন বন্ধ করে দেয় এবং সিকোয়েন্সে দ্বিতীয় ট্রানজিস্টরটি স্যুইচ করে।

উপরের ক্রিয়াটি ভোল্টেজের প্রতিক্রিয়ার সাথে তুলনামূলকভাবে বৈদ্যুতিন সংকেতের টেপ নির্বাহকারী থেকে সূচকটির দ্বিতীয় ট্যাপ (২V ভি ট্যাপ) নির্বাচন করে যে কয়েলটি হ্রাস ভোল্টেজের সাথে সর্বোত্তমভাবে দোলায় ... এটি একইভাবে, এখন সূর্যের আলো ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত ট্রানজিস্টরগুলি আরও কমলে উপলভ্য সৌর ভোল্টেজের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, বৈদ্যুতিন সংস্থাপকের সঠিক নিখুঁত ম্যাচিং এবং দক্ষ স্যুইচিং নিশ্চিতকরণের সাথে প্রাসঙ্গিক ইন্ডাক্টর টেপের সাথে 'হাত কাঁপুন'।

সৌর প্যানেল এবং স্যুইচিং বাক / বুস্ট ইন্ডাক্টরের মধ্যে উপরের মিলিত প্রতিক্রিয়ার কারণে ... সূর্যরশ্মির পরিস্থিতি নির্বিশেষে প্রাসঙ্গিক পয়েন্টগুলির সাথে ট্যাপ ভোল্টেজগুলি ধ্রুবক ভোল্টেজ বজায় রাখার জন্য ধরে নেওয়া যেতে পারে ....

উদাহরণস্বরূপ ধরুন যে যদি সূচকটি পরবর্তী ট্যাপগুলিতে 27V, 24V, 21V, 18V, 15V, 12V, 9V, 6V, 3V, 0V এর পরে উপরের ট্যাপে 30V উত্পাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তবে এই সমস্ত ভোল্টেজগুলি ধরে নেওয়া যেতে পারে সূর্যের আলো স্তর নির্বিশেষে এই ট্যাপগুলির উপরে ধ্রুবক।

এছাড়াও দয়া করে মনে রাখবেন যে এই ভোল্টেজটি প্যানেল ভোল্টেজের চেয়ে উচ্চতর বা নিম্ন ভোল্টেজগুলি অর্জনের জন্য ব্যবহারকারীর স্পেক অনুযায়ী পরিবর্তন করা যেতে পারে।

উপরের সার্কিটটি ফ্লাইব্যাক টপোলজিতেও নীচের মত দেখানো হয়েছে:

উপরের দুটি কনফিগারেশনে, সৌর আউটপুট নির্বিশেষে ভোল্টেজ এবং ওয়াটেজের ক্ষেত্রে আউটপুট স্থির এবং স্থিতিশীল থাকার কথা।

আই / ভি ট্র্যাকিং পদ্ধতি ব্যবহার করে

নিম্নলিখিত সার্কিট ধারণাটি নিশ্চিত করে যে প্যানেলের এমপিপিটি স্তরটি লোড দ্বারা কখনই মারাত্মকভাবে বিরক্ত হয় না।

সার্কিটটি প্যানেলের এমপিপিটি 'হাঁটু' স্তরের অবস্থান চিহ্নিত করে এবং নিশ্চিত করে যে লোডকে এমন আরও কিছু গ্রহণ করার অনুমতি দেওয়া হচ্ছে না যা প্যানেলের এই হাঁটু স্তরে ঝরে পড়ার কারণ হতে পারে।

আসুন শিখি কীভাবে এটি একটি সাধারণ একক ওপ্যাম্প I / V ট্র্যাকিং সার্কিট ব্যবহার করে করতে পারে।

দয়া করে মনে রাখবেন যে নকশাগুলি একটি বাক রূপান্তরকারী ছাড়া কখনও অতিরিক্ত ভোল্টেজকে লোডের জন্য সমতুল্য কারেন্টে রূপান্তর করতে সক্ষম হবে না এবং এই ক্ষেত্রে ব্যর্থ হতে পারে, যা কোনও এমপিপিটি ডিজাইনের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হিসাবে বিবেচিত হয়।

একটি খুব সহজ তবে কার্যকর এমপিপিটি টাইপ ডিভাইস একটি এলএম 338 আইসি এবং একটি অপ্যাম্প নিয়োগ করে তৈরি করা যেতে পারে।

এই ধারণাটিতে যা আমার দ্বারা ডিজাইন করা হয়েছে, অপ এম্পটি এমনভাবে কনফিগার করা হয়েছে যাতে এটি প্যানেলের তাত্ক্ষণিক এমপিপি ডেটা রেকর্ড করে রাখে এবং তা তাত্ক্ষণিক লোড সেবার সাথে তুলনা করে। যদি এটি সঞ্চিত ডেটা অতিক্রম করে বোঝা খরচ খুঁজে পায়, এটি লোডটি কেটে দেয় ...

আইসি 741 পর্যায়টি সোলার ট্র্যাকার বিভাগ এবং পুরো ডিজাইনের হৃদয় গঠন করে।

সোলার প্যানেল ভোল্টেজটি আইসি-র ইনভার্টিং পিন 2 এ খাওয়ানো হয়, একইরূপে সিরিজের তিনটি 1N4148 ডায়োড ব্যবহার করে প্রায় 2 ভি-এর ড্রপ দিয়ে অ-ইনভার্টিং পিন 3-এ একই প্রয়োগ করা হয়।

উপরের পরিস্থিতি ধারাবাহিকভাবে আইসির পিন 3 আইসির আউটপুট পিন 6 জুড়ে শূন্য ভোল্টেজ নিশ্চিত করে পিন 2 এর চেয়ে কম ছায়া রাখবে।

তবে কোনও অদৃশ্য ওভারলোডের ক্ষেত্রে যেমন কোনও মিল নেই বা ব্যাটারি বা একটি উচ্চতর বর্তমানের ব্যাটারি, সোলার প্যানেল ভোল্টেজ লোড দ্বারা টেনে নামতে ঝোঁক। এটি যখন ঘটে তখন পিন 2 ভোল্টেজও নেমে যেতে শুরু করে, তবে পিন 3 এ 10 ইউএফ ক্যাপাসিটরের উপস্থিতির কারণে, এর সম্ভাব্য দৃ solid় থাকে এবং উপরের ড্রপের প্রতিক্রিয়া জানায় না।

পরিস্থিতি তত্ক্ষণাত পিন 3কে পিন 2 এর চেয়ে বেশি উচ্চতায় যেতে বাধ্য করে, যা পিন 6 উচ্চে টগল করে, বিজেটি বিসি 547৪ এ স্যুইচ করে।

বিসি 547৪ এখন তাত্ক্ষণিকভাবে ব্যাটারির ভোল্টেজ কেটে LM338 কে অক্ষম করে, চক্রটি আইসি রেট করা গতির উপর নির্ভর করে দ্রুত গতিতে স্যুইচ করে চলেছে।

উপরের ক্রিয়াকলাপগুলি নিশ্চিত করে যে সোলার প্যানেল ভোল্টেজ কখনই লোড দ্বারা কমে না যায় বা টেনে নামা যায় না, এমপিপিটি-র মতো অবস্থা বজায় রেখে।

যেহেতু একটি লিনিয়ার আইসি এলএম 338 ব্যবহৃত হয়, সার্কিটটি আবার কিছুটা অদক্ষ হতে পারে .... এর প্রতিকারটি হ'ল LM338 পর্যায়টি একটি বাক কনভার্টারের সাথে প্রতিস্থাপন করা ... যা নকশাটিকে অত্যন্ত বহুমুখী এবং সত্যিকারের এমপিপিটির সাথে তুলনীয় করে তুলবে।

নীচে একটি বাকী রূপান্তরকারী টপোলজি ব্যবহার করে একটি এমপিপিটি সার্কিট দেখানো হয়েছে, এখন নকশাটি প্রচুর পরিমাণে বোঝায় এবং সত্যিকারের এমপিপিটির আরও কাছাকাছি দেখায়

48 ভি এমপিপিটি সার্কিট

উপরের সাধারণ এমপিপিটি সার্কিটগুলি উচ্চ ভোল্টেজের ব্যাটারি চার্জিং যেমন: 48V ব্যাটারি এমপিপিটি চার্জার সার্কিট যেমন বাস্তবায়নের জন্যও পরিবর্তন করা যেতে পারে।

ধারণাগুলি সমস্তই আমার দ্বারা নির্মিত হয়েছে।