አርዱዲኖ - የፒ.ቪ.ፒ.ፒ.ፒ.ፒ. የፀሐይ ኃይል መሙያ 6 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

በገበያ ውስጥ ብዙ የኃይል መሙያ መቆጣጠሪያዎች አሉ። ተራ ርካሽ የኃይል መሙያ መቆጣጠሪያዎች ከፀሐይ ፓነሎች ከፍተኛውን ኃይል ለመጠቀም ውጤታማ አይደሉም። ውጤታማ የሆኑት ፣ በጣም ውድ ናቸው።

ስለዚህ የባትሪ ፍላጎቶችን እና የፀሐይ ሁኔታዎችን ለመረዳት በቂ ፣ እና ብልህ የሆነ የራሴን የኃይል መቆጣጠሪያ ለመሥራት ወሰንኩ። ከፍተኛውን ኃይል ከሶላር ለማውጣት እና በጣም ውጤታማ በሆነ ባትሪ ውስጥ ለማስገባት ተገቢ እርምጃዎችን ይወስዳል።

የእኔን ጥረት ከወደዱ እባክዎን ይህንን መመሪያዎች ይምረጡ።

ደረጃ 1 MPPT ምንድን ነው እና ለምን ያስፈልገናል?

የእኛ የፀሐይ ፓነሎች ዲዳዎች እና የባትሪ ሁኔታዎችን ለመረዳት ብልህ አይደሉም። እኛ የ 12 ቪ/100 ዋት የፀሐይ ፓነል አለን ብለን እናስባለን እና በ 18V-21V መካከል ውፅዓት በአምራቾች ላይ የሚመረኮዝ ይሆናል ፣ ግን ባትሪዎች ለ 12 ቮ ስመ ቮልቴጅ ደረጃ የተሰጣቸው ናቸው ፣ በሙሉ ክፍያ ሁኔታዎች 13.6v ይሆናሉ እና 11.0v ሙሉ ይሆናሉ መፍሰስ። አሁን የእኛ ባትሪዎች በ 13 ቪ ኃይል መሙላት ላይ እንደሆኑ እንገምታለን ፣ ፓነሎች 18v ፣ 5.5A በ 100% የሥራ ቅልጥፍና (100% ሊኖራቸው አይችልም ግን እንገምታለን)። ተራ ተቆጣጣሪዎች ቮልቴጅን ወደ 13.6 ዝቅ የሚያደርግ የ PWM ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ሲቲ አላቸው ፣ ግን በአሁኑ ጊዜ ምንም ትርፍ የለም። በሌሊት ውስጥ ፓነሎችን ከመሙላት እና ከማፍሰሱ ብቻ ጥበቃን ይሰጣል።

ስለዚህ እኛ 13.6v*5.5A = 74.8 ዋት አለን።

በግምት 25 ዋት እንፈታለን።

ይህንን ችግር ለመጋፈጥ እኔ የ smps buck converter ን ተጠቀምኩ። እነዚህ ዓይነት ተለዋዋጮች ከ 90% በላይ ውጤታማነት አላቸው።

እኛ ያለን ሁለተኛው ችግር የፀሐይ ፓነሎች ቀጥተኛ ያልሆነ ውጤት ነው። ከፍተኛውን ኃይል ለመሰብሰብ በተወሰነ voltage ልቴጅ መሥራት አለባቸው። የእነሱ ውጤት በቀን ውስጥ ይለያያል።

ይህንን ችግር ለመፍታት የ MPPT ስልተ ቀመሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ። MPPT (ከፍተኛው የኃይል ነጥብ መከታተያ) ስሙ እንደሚጠቁመው ይህ ስልተ ቀመር ከፓነሎች ከፍተኛውን የሚገኝ ኃይልን ይከታተላል እና ሁኔታውን ለማቆየት የውጤት መለኪያዎች ይለያያል።

ስለዚህ MPPT ን በመጠቀም የእኛ ፓነሎች ከፍተኛውን ኃይል ያመነጫሉ እና የባንክ መቀየሪያ ይህንን ክፍያ በብቃት ወደ ባትሪዎች ያስገባል።

ደረጃ 2 MPPT እንዴት ይሠራል?

እኔ ፣ ይህንን በዝርዝር አልወያይም። ስለዚህ እርስዎ ለመረዳት ከፈለጉ ይህንን አገናኝ ይመልከቱ -MPPT ምንድነው?

በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ የ V-I ባህሪያትን እና የውጤት V-I ን ተከታትያለሁ። ግቤን V-I እና V-I ን በማባዛት ኃይልን በዋት ውስጥ ማግኘት እንችላለን።

በቀን ውስጥ በማንኛውም ጊዜ 17 ቮ ፣ 5 ሀ ማለትም 17x5 = 85 ዋት እያለን ነው እንበል። በተመሳሳይ ጊዜ የእኛ ውጤት 13 ቮ ፣ 6 ሀ ማለትም 13x6 = 78 ዋት ነው።

አሁን MPPT ከቀዳሚው የግብዓት/የውጤት ኃይል ጋር በማወዳደር የውጤት ቮልቴጅን ይጨምራል ወይም ይቀንሳል።

የቀድሞው የግብዓት ኃይል ከፍተኛ ከሆነ እና የውጤት voltage ልቴጅ ከአሁኑ ያነሰ ከሆነ ወደ ከፍተኛው ኃይል ለመመለስ የውጤት ቮልቴጁ እንደገና ወደ ታች ዝቅ ይላል እና የውጤት voltage ልቴጅ ከፍ ካለ የአሁኑ የአሁኑ ቮልቴጅ ወደ ቀዳሚው ደረጃ ይጨምራል። ስለዚህ በከፍተኛው የኃይል ነጥብ ዙሪያ ማወዛወዙን ይቀጥላል። ይህ ማወዛወዝ በተቀላጠፈ የ MPPT ስልተ ቀመሮች ቀንሷል።

ደረጃ 3: በአርዲኖ ላይ MPPT ን መተግበር

ይህ የዚህ ባትሪ መሙያ አንጎል ነው። ከዚህ በታች ውጤቱን ለመቆጣጠር እና MPPT ን በአንድ ኮድ እገዳ ውስጥ ለመተግበር የአርዱዲኖ ኮድ ነው።

// Iout = የአሁኑን ውፅዓት

// Vout = የውፅአት ቮልቴጅ

// ቪን = የግቤት ቮልቴጅ

// ፒን = የግቤት ኃይል ፣ Pin_previous = የመጨረሻው የግቤት ኃይል

// Vout_last = የመጨረሻው የውጤት ቮልቴጅ ፣ Vout_sense = የአሁኑ የውጤት ቮልቴጅ

ባዶነት ደንብ (ተንሳፋፊ Iout ፣ float Vin ፣ float Vout) {if ((Vout> Vout_max) || (Iout> Iout_max) || ((ፒን> Pin_previous && Vout_sense <Vout_last) || (PinVout_last)))

{

ከሆነ (ግዴታ_ቢስክሌት> 0)

{

ግዴታ_ቢስክሌት -= 1;

}

አናሎግ ፃፍ (buck_pin ፣ duty_cycle);

}

ሌላ ከሆነ ((VoutVout_last) || (ፒ

{

ከሆነ (ግዴታ_ቢስክሌት <240)

{ግዴታ_ሳይክል+= 1;

}

አናሎግ ፃፍ (buck_pin ፣ duty_cycle);

}

Pin_previous = ፒን;

Vin_last = ቪን;

Vout_last = Vout;

}

ደረጃ 4 - የባክ መቀየሪያ

እኔ የባንክ መቀየሪያን ለማድረግ የ N-channel mosfet ን ተጠቅሜያለሁ። ብዙውን ጊዜ ሰዎች ለከፍተኛ የጎን መቀያየር የ P-channel mosfet ን ይመርጣሉ እና የ N-channel Mosfet ን ከ A ሽከርካሪው IC ይልቅ ለ A ንድ ዓላማ የሚመርጡ ከሆነ ወይም ckt ን ማስነሳት ያስፈልጋል።

ነገር ግን የኤን-ቻናል ሞስፈትን በመጠቀም ዝቅተኛ የጎን መቀያየር እንዲኖረው የባንክ መቀየሪያውን ckt ቀይሬያለሁ። i ፣ m ኤን-ቻናልን እጠቀማለሁ ምክንያቱም እነዚህ ዝቅተኛ ዋጋ ፣ ከፍተኛ የኃይል ደረጃዎች እና ዝቅተኛ የኃይል ብክነት ናቸው። ይህ ፕሮጀክት በ IRFz44n ሎጂክ ደረጃ ሞስፌትን ይጠቀማል ፣ ስለሆነም በቀጥታ በአርዱዲኖ PWM ፒን መንዳት ይችላል።

ለከፍተኛ ጭነት የአሁኑ ሰው ትንኝ ሙሉ በሙሉ ወደ ሙሌት እንዲገባ እና የኃይል መበታተን ለመቀነስ 10V ን በበሩ ላይ ለመተግበር ትራንዚስተር መጠቀም አለበት ፣ እኔም እንዲሁ አድርጌያለሁ።

ከላይ በ ckt ውስጥ እንደሚመለከቱት ሞሳውን በ -ቮልቴጅ ላይ አስቀምጫለሁ ፣ ስለሆነም ከፓነል +12v እንደ መሬት እጠቀማለሁ። ይህ አወቃቀር ለዝቅተኛ ክፍሎች ለባንክ መቀየሪያ የኤን-ሰርጥ ሞስፌት እንድጠቀም ይፈቅድልኛል።

ግን አንዳንድ ድክመቶችም አሉት። ሁለቱም ጎኖች እንዳሉዎት -ቮልቴጅ ተለይቷል ፣ ከእንግዲህ የጋራ የማጣቀሻ መሬት የለዎትም። ስለዚህ የቮልቴጅ መጠኖች በጣም አስቸጋሪ ናቸው።

እኔ አርዱዲኖን በሶላር ግብዓት ተርሚናሎች ላይ አገናኝቼ እና የእርሱን -ve መስመር ለአርዲኖ እንደ መሬት እጠቀማለሁ። በእኛ ፍላጎት መሠረት የቮልቴጅ መከፋፈያ ckt ን በመጠቀም በዚህ ነጥብ ላይ የግቤት ቮልትግን በቀላሉ መለካት እንችላለን። እኛ የጋራ መሬት ስለሌለን የውጤት ቮልቴጅን በቀላሉ መለካት አይችልም።

አሁን ይህንን ለማድረግ አንድ ብልሃት አለ። የ voltage ልቴጅ አክሲዮኖችን የውጤት አቅም (capacitor) ከመለካት ይልቅ በሁለት ቮ መስመሮች መካከል ያለውን ቮልቴጅን ለካሁ። ለመለካት እንደ ምልክት/ቮልቴጅ እንደ ሶላር -ve እንደ አርዱዲኖ እና እንደ ውፅዓት -መሬት በመጠቀም። በዚህ ልኬት ያገኙት እሴት ከተለካው የግቤት voltage ልቴጅ መቀነስ አለበት እና በውጤት capacitor ላይ እውነተኛውን የውጤት ቮልቴጅን ያገኛሉ።

Vout_sense_temp = Vout_sense_temp*0.92+float (raw_vout)*volt_factor*0.08; // በግብዓት gnd እና በውጤት gnd ላይ የ volatge ን ይለኩ።

Vout_sense = Vin_sense-Vout_sense_temp-diode_volt; // በሁለት ምክንያቶች መካከል ያለውን የቮልቴጅ ልዩነት ወደ ውፅዓት ቮልቴጅ ይለውጡ።

ለአሁኑ ልኬቶች ACS-712 የአሁኑን የማገናዘብ ሞጁሎችን ተጠቅሜአለሁ። እነሱ በአርዲኖ የተጎላበቱ እና ከግቤት gnd ጋር ተገናኝተዋል።

በፒን D6 ላይ 62.5 Khz PWM ን ለማግኘት የውስጥ ሰዓት ቆጣሪዎች ተስተካክለዋል። ትንኝን ለመንዳት የሚያገለግል። ለዚህ ዓላማ የሚፈለገውን የአሁኑ ደረጃ አሰጣጥ የተገላቢጦሽ ፍሳሽ እና የተገላቢጦሽ የፖላላይዜሽን ጥበቃን በመጠቀም የሳይትኪ ዲዲዮን ለማቅረብ የውጤት ማገጃ ዲዲዮ ያስፈልጋል። የኢንደክተሩ ዋጋ በድግግሞሽ እና የአሁኑ የወቅቱ መስፈርቶች ላይ የተመሠረተ ነው። በመስመር ላይ የሚገኝ የባንክ መቀየሪያ ማስያዎችን መጠቀም ወይም 100uH 5A-10A ጭነት መጠቀም ይችላሉ። ከ 80%-90%የኢንደክተሩ ከፍተኛውን የውጤት ፍሰት በጭራሽ አይበልጡ።

ደረጃ 5: የመጨረሻ ንክኪ -

እንዲሁም ወደ ባትሪ መሙያዎ ተጨማሪ ባህሪያትን ማከል ይችላሉ። እንደ እኔ LCD እንዲሁ ከተጠቃሚው ግብዓት ለመውሰድ መለኪያዎች እና 2 መቀየሪያዎችን ያሳያሉ።

የመጨረሻውን ኮድ እና በቅርቡ የ ckt ዲያግራምን አዘምነዋለሁ።

ደረጃ 6: አዘምን-- ትክክለኛ የወረዳ ዲያግራም ፣ ቦም እና ኮድ

አዘምን:-

እኔ ኮዱን ፣ ቦምን እና ወረዳውን ሰቅያለሁ። እሱ ፣ ከእኔ ትንሽ የተለየ ነው ፣ ምክንያቱም ይህን ማድረግ ቀላል ስለሆነ።