एक साधारण बैटरी चार्ज नियंत्रक। बैटरी चार्ज नियंत्रक। सौर बैटरी वोल्टेज

और यह किसके लिए है?

आपको चार्ज कंट्रोलर की आवश्यकता क्यों है?

एक चार्ज कंट्रोलर एक ऐसा उपकरण है जो बैटरी को चार्ज करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए एक स्रोत (जैसे सौर पैनल) से वर्तमान और वोल्टेज के स्तर को स्वचालित रूप से नियंत्रित करता है, इस प्रकार बैटरी को नुकसान से बचाता है।

क्या चार्ज कंट्रोलर के बिना करना संभव है?

बिजली के उपकरणों के साथ कुछ अनुभव होने, वोल्टमीटर और एमीटर का उपयोग करने का तरीका जानने के बाद, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग विशेषताओं के लिए बैटरी निर्देशों का ध्यानपूर्वक अध्ययन करने के बाद, आप निश्चित रूप से चार्ज नियंत्रक के बिना कर सकते हैं।

बैटरी चार्ज टर्मिनलों के बीच वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है। कुछ भी आपको स्रोत (उदाहरण के लिए, सौर पैनल) को सीधे बैटरी से जोड़ने से नहीं रोकता है, जबकि टर्मिनलों पर वोल्टेज और स्रोत से करंट को नियंत्रित करता है (ताकि बैटरी क्षतिग्रस्त न हो)। जब टर्मिनलों पर वोल्टेज अधिकतम चार्ज से मेल खाता है, तो आपको बस स्रोत को बंद करने की आवश्यकता होती है। यह बैटरी को उसकी अधिकतम क्षमता का 60-70% तक चार्ज करेगा। इसे 100% तक चार्ज करने के लिए, बैटरी को स्थिर करने की आवश्यकता है - अधिकतम वोल्टेज तक पहुंचने के बाद कुछ समय के लिए, इस वोल्टेज पर चार्ज करना जारी रखें।

बैटरी चार्ज करने की इस पद्धति के साथ, नाममात्र क्षमता में कमी (व्यवस्थित अंडरचार्जिंग के कारण) या उच्च धारा या वोल्टेज के कारण विफलता की उच्च संभावना है। यही कारण है कि विभिन्न चार्ज नियंत्रकों का उपयोग किया जाता है।

चार्ज कंट्रोलर क्या होते हैं?

मुख्य रूप से तीन प्रकार के चार्ज कंट्रोलर होते हैं - ऑन / ऑफ कंट्रोलर, पीडब्लूएम (पीडब्लूएम) कंट्रोलर और एमपीपीटी (ТММ) नियंत्रक। उनकी विशेषताएं क्या हैं और वे कैसे भिन्न हैं:

ऑन / ऑफ चार्ज कंट्रोलर

यह उपकरण एक निश्चित वोल्टेज तक पहुंचने पर बैटरी को स्रोत से डिस्कनेक्ट करने का कार्य करता है। इस प्रकार के नियंत्रक का आज व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। यह मैनुअल बैटरी नियंत्रण का सबसे सरल विकल्प है जिसके बारे में हमने पहले बात की थी।

पीडब्लूएम (पीडब्लूएम) नियंत्रक

बैटरी चार्ज करने के लिए यह डिवाइस पहले से ही एक अधिक उन्नत विकल्प है, क्योंकि यह स्वचालित रूप से वर्तमान और वोल्टेज के स्तर को नियंत्रित करता है, और अधिकतम वोल्टेज की शुरुआत की निगरानी भी करता है। अधिकतम वोल्टेज तक पहुंचने के बाद, पीडब्लूएम नियंत्रक बैटरी को स्थिर करने और इसकी अधिकतम क्षमता तक पहुंचने के लिए इसे थोड़ी देर के लिए रखता है। एक नियम के रूप में, ऐसे नियंत्रक सस्ते होते हैं और सरल सौर प्रणालियों के अनुरूप हो सकते हैं।

आप इस तरह के नियंत्रक को यहां कैसे चुनें, इसके बारे में पढ़ सकते हैं -

एमपीपीटी (ТММ) नियंत्रक

यह नियंत्रक सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए सबसे आधुनिक समाधान है। सौर पैनल वर्तमान और वोल्टेज (सीवीसी वक्र - वर्तमान-वोल्टेज विशेषता) के कड़ाई से परिभाषित मूल्य पर बिजली का उत्पादन करते हैं - इस मोड को अधिकतम पावर प्वाइंट (टीएमपी) कहा जाता है। एमपीपीटीनियंत्रक आपको इस बिंदु को ट्रैक करने की अनुमति देता है और सौर पैनलों की ऊर्जा का सबसे कुशल उपयोग कर सकता है, जो बदले में बैटरी चार्ज करने की गति को बढ़ाता है। ऐसे नियंत्रक बैटरी (बैटरी बैंक) को 30-40% अधिक कुशलता से चार्ज कर सकते हैं, इसलिए, बैकअप और स्वायत्त सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए, पीडब्लूएम नियंत्रकों के सापेक्ष उनकी उच्च लागत के बावजूद, ऐसे नियंत्रकों का उपयोग सबसे अधिक लाभदायक हो जाता है।

कौन सा चार्ज कंट्रोलर चुनना है?

सौर मंडल के लिए नियंत्रक चुनते समय, आपको सबसे पहले सिस्टम के पैमाने को समझना होगा। यदि आप बिजली के साथ सबसे आवश्यक घरेलू उपकरण (0.3 kW से 2 kW तक) प्रदान करने के लिए एक छोटा सौर मंडल जोड़ रहे हैं, तो एक उचित रूप से चयनित PWM नियंत्रक के साथ प्राप्त करना काफी संभव है। अगर हम एक स्टैंड-अलोन सिस्टम, एक बैकअप सिस्टम, या शायद मुख्य बिजली के साथ संगत सिस्टम के बारे में बात कर रहे हैं, तो इस मामले में एक अच्छा एमपीपीटी नियंत्रक अनिवार्य है।

चार्ज कंट्रोलर सिस्टम का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है जिसमें सोलर पैनल से करंट उत्पन्न होता है। डिवाइस बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को नियंत्रित करता है। यह उनके लिए धन्यवाद है कि बैटरियों को इतना रिचार्ज और डिस्चार्ज नहीं किया जा सकता है कि उनकी काम करने की स्थिति को बहाल करना असंभव हो जाएगा।

ऐसे नियंत्रक हाथ से बनाए जा सकते हैं।

घर का बना नियंत्रक: सुविधाएँ, घटक

डिवाइस केवल संचालन के लिए अभिप्रेत है, जो 4 ए से अधिक के बल के साथ एक करंट बनाता है। बैटरी की क्षमता, जिसे चार्ज किया जाता है, 3,000 आह है।

नियंत्रक के निर्माण के लिए, आपको निम्नलिखित तत्व तैयार करने होंगे:

• 2 चिप्स: LM385-2.5 और TLC271 (एक परिचालन एम्पलीफायर है);
• 3 कैपेसिटर: C1 और C2 कम शक्ति वाले हैं, 100n हैं; C3 की क्षमता 1000u है, जिसे 16V के लिए रेट किया गया है;
• 1 संकेतक एलईडी (डी 1);
• 1 शोट्की डायोड;
• 1 डायोड SB540। इसके बजाय, आप किसी भी डायोड का उपयोग कर सकते हैं, मुख्य बात यह है कि यह सौर बैटरी की अधिकतम धारा का सामना कर सकता है;
• 3 ट्रांजिस्टर: BUZ11 (Q1), BC548 (Q2), BC556 (Q3);
• 10 प्रतिरोधक (R1 - 1k5, R2 - 100, R3 - 68k, R4 और R5 - 10k, R6 - 220k, R7 - 100k, R8 - 92k, R9 - 10k, R10 - 92k)। वे सभी 5% हो सकते हैं। यदि आप अधिक सटीकता चाहते हैं, तो आप 1% प्रतिरोधक ले सकते हैं।

कुछ घटकों को क्या बदल सकता है

इनमें से किसी भी तत्व को बदला जा सकता है। अन्य सर्किट स्थापित करते समय, आपको विचार करने की आवश्यकता है संधारित्र C2 . की धारिता में परिवर्तनऔर ट्रांजिस्टर Q3 के पूर्वाग्रह का चयन करना।

MOSFET ट्रांजिस्टर के बजाय, आप कोई अन्य ट्रांजिस्टर स्थापित कर सकते हैं। तत्व में कम खुला चैनल प्रतिरोध होना चाहिए। Schottky डायोड को प्रतिस्थापित नहीं करना बेहतर है. आप एक पारंपरिक डायोड स्थापित कर सकते हैं, लेकिन इसे सही ढंग से रखा जाना चाहिए।

प्रतिरोधक R8, R10 92 kOhm हैं। यह मान गैर-मानक है। इस वजह से, ऐसे प्रतिरोधकों को ढूंढना मुश्किल है। उनका पूर्ण प्रतिस्थापन 82 और 10 kOhm के साथ दो प्रतिरोधक हो सकते हैं। उनकी जरूरत श्रृंखला में चालू करें.

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यदि नियंत्रक का उपयोग आक्रामक वातावरण में नहीं किया जाएगा, तो आप एक ट्यूनिंग रोकनेवाला स्थापित कर सकते हैं। यह आपको वोल्टेज को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। आक्रामक माहौल में वह ज्यादा समय तक काम नहीं करेगा।

यदि आपको मजबूत पैनलों के लिए नियंत्रक का उपयोग करने की आवश्यकता है, तो आपको MOSFET ट्रांजिस्टर और डायोड को अधिक शक्तिशाली समकक्षों के साथ बदलने की आवश्यकता है। अन्य सभी घटकों को बदलने की आवश्यकता नहीं है। 4A विनियमन के लिए हीटसिंक स्थापित करने का कोई मतलब नहीं है। उपयुक्त हीट सिंक पर MOSFET स्थापित करने से, डिवाइस अधिक उत्पादक पैनल के साथ काम करने में सक्षम होगा।

संचालन का सिद्धांत

यदि सौर बैटरी से कोई करंट नहीं आता है, तो नियंत्रक स्लीप मोड में है। यह बैटरी से किसी भी वाट का उपयोग नहीं करता है। सूर्य के प्रकाश के पैनल से टकराने के बाद, विद्युत प्रवाह नियंत्रक में प्रवाहित होने लगता है। उसे चालू करना होगा। हालांकि, संकेतक एलईडी, 2 कमजोर ट्रांजिस्टर के साथ, केवल तभी चालू होता है जब वोल्टेज 10 वी तक पहुंच जाता है।

इस वोल्टेज तक पहुंचने के बाद स्कूटी डायोड से बैटरी में करंट प्रवाहित होगा. यदि वोल्टेज 14 V तक बढ़ जाता है, तो एम्पलीफायर U1 काम करना शुरू कर देगा, जो MOSFET ट्रांजिस्टर को चालू करेगा। नतीजतन, एलईडी बाहर चली जाएगी, और दो गैर-शक्तिशाली ट्रांजिस्टर बंद हो जाएंगे। बैटरी चार्ज नहीं होगी। इस समय, C2 को डिस्चार्ज किया जाएगा। औसतन, इसमें 3 सेकंड लगते हैं। कैपेसिटर C2 के डिस्चार्ज होने के बाद, हिस्टैरिसीस U1 दूर हो जाएगा, MOSFET बंद हो जाएगा, और बैटरी चार्ज होना शुरू हो जाएगी। वोल्टेज स्विचिंग स्तर तक बढ़ने तक चार्जिंग जारी रहेगी।

चार्जिंग रुक-रुक कर होती है। वहीं, इसकी अवधि इस बात पर निर्भर करती है कि बैटरी का चार्जिंग करंट क्या है और इससे जुड़े डिवाइस कितने पावरफुल हैं। वोल्टेज 14 वी तक पहुंचने तक चार्जिंग जारी रहती है।

सर्किट बहुत कम समय में चालू हो जाता है। इसका समावेश वर्तमान द्वारा C2 के चार्जिंग समय से प्रभावित होता है, जो ट्रांजिस्टर Q3 को सीमित करता है। वर्तमान 40 एमए से अधिक नहीं हो सकता है।

नौसिखियों द्वारा अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नएक विशेष बैटरी के लिए कौन सा नियंत्रक खरीदना है। और नियंत्रक की विशेषताओं में amps का क्या अर्थ है। आइए इस धागे में मैं आपको अलग से बताने की कोशिश करूंगा कि यह किस प्रकार का एम्प्स है। आइए शुरू करते हैं, और शायद सबसे महत्वपूर्ण बात, कि नियंत्रक पर इंगित किए गए एम्पीयर सौर और पवन टरबाइन नियंत्रकों दोनों के विभिन्न निर्माताओं के लिए अलग-अलग अवधारणाएं हैं। सभी निर्माता अपने-अपने तरीके से डेटा की व्याख्या करते हैं, इसलिए नियंत्रक चुनते समय बहुत से लोग भ्रमित और गलत हो जाते हैं। नीचे मैं भविष्य में समस्याओं से बचने के लिए उदाहरण और तरीके देने की कोशिश करूंगा।

पहली चीज़ जो हम शुरू करेंगे वह है:

• चार्ज कंट्रोलर एक ऐसा उपकरण है जो बैटरी चार्ज करने की प्रक्रिया को नियंत्रित करता है, उन्हें दो लोकप्रिय श्रेणियों में बांटा गया है:

1. पीडब्लूएम क्या है- यह एक पल्स-चौड़ाई मॉडुलन नियंत्रक है, इसका कार्य बैटरी को दालों के साथ चार्ज करना है, बैटरी वोल्टेज स्तर को नियंत्रित करना है: इस मामले में, चार्ज नियंत्रण को कठोरता से किया जा सकता है (दूसरे शब्दों में, कथित तौर पर स्वचालित मोड में)। या मैनुअल मोड में, जहां आप बैटरी चार्ज करने के लिए आवश्यक वोल्टेज को मैन्युअल रूप से सेट कर सकते हैं। नियंत्रक के लिए निर्देश पढ़ें। मैं मैनुअल इनपुट के साथ एक नियंत्रक चुनने की सलाह देता हूं। और पूर्व निर्धारित मूल्यों वाले नियंत्रक दुर्लभ हैं। एक दुर्लभता, क्योंकि आजकल अक्सर ऐसे नियंत्रक मैनुअल मोड का चयन करने की क्षमता के साथ आते हैं। यह नियंत्रक अच्छा है क्योंकि इसके संचालन के लिए लगभग किसी भी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, और ऐसे नियंत्रकों की खपत शायद ही कभी 100 एमए से अधिक हो।

वे खराब मौसम से कम जुड़े होते हैं, और यदि इनपुट पर कम से कम 10 mA का करंट है, और वोल्टेज बैटरी वोल्टेज से अधिक है, तो नियंत्रक चार्ज करेगा। इसके अलावा, मैं तापमान से कोशिकाओं के क्षरण के कारण पैनल के तेजी से उम्र बढ़ने के हाल ही में सामने आए प्रभाव का श्रेय प्लस को दूंगा। इन नियंत्रकों के साथ, बैटरी चार्ज होने पर पैनलों से ली गई शक्ति 0 से 80% तक होती है। इसी समय, सौर पैनल कम गर्म होते हैं, और सबसे गर्म दिन पर भी गर्म होने के कारण तत्वों का क्षरण नहीं होता है, क्योंकि तापमान +60-70 डिग्री सेल्सियस से ऊपर नहीं बढ़ता है। प्लसस में से, किसी भी मौसम में स्थिर संचालन पर ध्यान दिया जा सकता है!

2. एमपीपीटी क्या है?- यह एक नियंत्रक है जिसमें रूसी में सौर पैनल के अधिकतम बिंदु को ट्रैक करने का कार्य है - ये ओएमटीपी नियंत्रक हैं। अंग्रेजी में ऐसा लगता है अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग।इस नियंत्रक का कार्य सौर पैनल से सभी रस को निचोड़ना है, और साथ ही सौर ऊर्जा संयंत्र या पवन जनरेटर से प्राप्त करना है, जो नियंत्रक के प्रकार पर निर्भर करता है, वह सभी चरम शक्ति जो आपके सिस्टम में सक्षम है। सुनने में बहुत अच्छा लगता है, लेकिन क्या वाकई ऐसा है, आप पढ़ सकते हैं . ऐसे नियंत्रक हैं जो चार्ज करंट को सीमित कर सकते हैं, लेकिन यह दुर्लभ है, आपको नियंत्रक के विवरण को पढ़ने की आवश्यकता है। चार्ज करंट लिमिटेशन वाले कंट्रोलर का एक उदाहरण Sibkontakt SKZ 40 . का सोलर चार्ज कंट्रोलर है

तो, वर्तमान क्या है जो नियंत्रकों पर इंगित किया गया है। फिर से, प्रत्येक नियंत्रक के लिए, जो संकेत दिया गया है, उसका पूरी तरह से अलग मूल्य हो सकता है, आइए मुख्य देखें:

• अधिकतम करंट निर्दिष्ट किया जा सकता है - जिस पर नियंत्रक या तो लंबे भार के साथ विफल हो जाएगा, या सुरक्षा काम करेगी और बैटरी फिर से चालू होने तक नियंत्रक से चार्ज करना बंद कर देगी, या एक नया दिन का दिन आ जाएगा।
• करंट अल्पकालिक या दूसरे शब्दों में नीचे अनुशंसित हो सकता है, लेकिन फटने के दौरान नियंत्रक काम करना जारी रखेगा।
• करंट को बैटरी चार्ज करंट के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है, यानी इस करंट से ऊपर की बैटरियों को जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है। अन्यथा, नियंत्रक सामना नहीं कर सकता
• वर्तमान नाममात्र की सिफारिश की जा सकती है, लेकिन अधिकतम नहीं, उदाहरण के लिए, पुराने ट्रेसर को यहां शामिल किया जा सकता है, जिसमें रिकॉइल करंट के लिए एक मार्जिन होता है, लेकिन नियंत्रक अच्छी तरह से गर्म होता है, इसलिए अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता होती है।

अधिकांश आधुनिक बजट खंड नियंत्रकों में, अधिकतम वर्तमान का संकेत दिया जाता है, अर्थात, कुल मिलाकर, जुड़े स्रोतों को इसे पार नहीं करना चाहिए, और कुछ तक भी पहुंचना चाहिए, अन्यथा सुरक्षा काम करेगी।

सौर पैनलों को चार्ज करने के लिए नियंत्रकों के संचालन का सिद्धांत, उपकरण, चुनते समय क्या विचार करना चाहिए

आधुनिक सौर ऊर्जा संयंत्रों में, वर्तमान स्रोतों को जोड़ने के लिए विभिन्न योजनाओं का उपयोग उत्पन्न बिजली को कार्यशील बैटरियों में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। वे विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं, माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकियों पर आधारित होते हैं, जिन्हें नियंत्रक कहा जाता है।

सोलर चार्ज कंट्रोलर कैसे काम करते हैं

सौर बैटरी से उत्पन्न बिजली को स्टोरेज बैटरी में स्थानांतरित किया जा सकता है:

2. नियंत्रक के माध्यम से।

पहली विधि में, स्रोत से विद्युत धारा बैटरियों में जाएगी और उनके टर्मिनलों पर वोल्टेज बढ़ाएगी। सबसे पहले, यह बैटरी के डिजाइन (प्रकार) और परिवेश के तापमान के आधार पर एक निश्चित, सीमित मूल्य तक पहुंच जाएगा। फिर यह अनुशंसित स्तर को पार कर जाएगा।

चार्ज के प्रारंभिक चरण में, सर्किट सामान्य रूप से काम करता है। लेकिन फिर अत्यंत अवांछनीय प्रक्रियाएं शुरू होती हैं: चार्जिंग करंट की निरंतर आपूर्ति अनुमेय मूल्यों (14 वी के क्रम) से अधिक वोल्टेज में वृद्धि का कारण बनती है, तापमान में तेज वृद्धि के साथ एक अधिभार होता है इलेक्ट्रोलाइट का, जिससे कोशिकाओं से आसुत जल वाष्प की तीव्र रिहाई के साथ उबलता है। कभी-कभी जब तक कंटेनर पूरी तरह से सूख नहीं जाते। स्वाभाविक रूप से, बैटरी जीवन तेजी से कम हो जाता है।

इसलिए, चार्जिंग करंट को सीमित करने की समस्या को नियंत्रकों या मैन्युअल रूप से हल किया जाता है। अंतिम तरीका: उपकरणों पर वोल्टेज मान की लगातार निगरानी करना और स्विच को अपने हाथों से स्विच करना इतना कृतघ्न है कि यह केवल सिद्धांत में मौजूद है।

सौर चार्ज नियंत्रकों के संचालन के लिए एल्गोरिदम

सीमित वोल्टेज को सीमित करने की विधि की जटिलता के अनुसार, उपकरणों का निर्माण सिद्धांतों के अनुसार किया जाता है:

1. बंद / चालू (या चालू / बंद), जब सर्किट टर्मिनलों पर वोल्टेज के अनुसार बैटरी को चार्जर पर स्विच करता है,

2. पल्स-चौड़ाई (पीडब्लूएम) रूपांतरण,

3. अधिकतम शक्ति के बिंदु को स्कैन करें।

सिद्धांत # 1: ऑफ/ऑन सर्किट

यह सबसे सरल लेकिन सबसे अविश्वसनीय तरीका है। इसका मुख्य नुकसान यह है कि जब बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज सीमा मूल्य तक बढ़ जाता है, तो क्षमता पूरी तरह से चार्ज नहीं होती है। इस मामले में, यह नाममात्र मूल्य के लगभग 90% तक पहुंच जाता है।

बैटरियों को लगातार ऊर्जा की नियमित कमी का अनुभव होता है, जो उनके जीवनकाल को काफी कम कर देता है।

सिद्धांत # 2: पीडब्लूएम नियंत्रक सर्किट

अंग्रेजी में इन उपकरणों का संक्षिप्त नाम PWM है। वे माइक्रोचिप डिजाइन के आधार पर निर्मित होते हैं। उनका कार्य फीडबैक सिग्नल का उपयोग करके किसी दिए गए रेंज में अपने इनपुट पर वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए बिजली इकाई को नियंत्रित करना है।

PWM नियंत्रक अतिरिक्त रूप से कर सकते हैं:

एक अंतर्निर्मित या रिमोट सेंसर के साथ इलेक्ट्रोलाइट तापमान को ध्यान में रखें (बाद की विधि अधिक सटीक है),

वोल्टेज चार्ज करने के लिए तापमान मुआवजा बनाएं,

एक ही बिंदु पर वोल्टेज ग्राफ के विभिन्न संकेतकों के साथ एक विशिष्ट प्रकार की बैटरी (जीईएल, एजीएम, तरल एसिड) के लिए कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए।

PWM नियंत्रकों के कार्यों में वृद्धि से उनकी लागत और विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

सिद्धांत # 3: अधिकतम पावर प्वाइंट को स्कैन करना

ऐसे उपकरणों को अंग्रेजी अक्षरों एमपीपीटी द्वारा नामित किया गया है। वे पल्स-चौड़ाई कन्वर्टर्स की तरह ही काम करते हैं, लेकिन वे बेहद सटीक हैं क्योंकि वे उस उच्चतम मात्रा को ध्यान में रखते हैं जो सौर पैनल वितरित करने में सक्षम हैं। यह मान हमेशा सटीक रूप से परिभाषित और प्रलेखित होता है।

उदाहरण के लिए, 12 वी सौर बैटरी के लिए, अधिकतम बिजली उत्पादन बिंदु लगभग 17.5 वी है। 14 - 14.5 वी के वोल्टेज तक पहुंचने पर एक सामान्य पीडब्लूएम नियंत्रक बैटरी चार्ज करना बंद कर देगा, और एमपीपीटी तकनीक का उपयोग करने वाला एक अतिरिक्त संसाधन का उपयोग करेगा 17.5 एटी तक की सौर बैटरी।

बैटरी के निर्वहन की गहराई में वृद्धि के साथ, स्रोत से ऊर्जा की हानि बढ़ जाती है। एमपीपीटी नियंत्रक उन्हें कम करते हैं।

80 वाट के सौर सरणी की अधिकतम शक्ति के आउटपुट के अनुरूप वोल्टेज ट्रैकिंग का पैटर्न औसत ग्राफ द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

इस तरह, MRPT नियंत्रक, सभी बैटरी चार्ज चक्रों में पल्स-चौड़ाई परिवर्तनों का उपयोग करते हुए, सौर बैटरी के उत्पादन में वृद्धि करते हैं। विभिन्न कारकों के आधार पर, बचत 10 - 30% हो सकती है। इस मामले में, बैटरी से आउटपुट करंट सोलर बैटरी से इनपुट करंट से अधिक होगा।

सौर चार्ज नियंत्रकों के मुख्य पैरामीटर

सौर बैटरी के लिए नियंत्रक चुनते समय, इसके संचालन के सिद्धांतों को जानने के अलावा, आपको उन परिस्थितियों पर ध्यान देना चाहिए जिनके लिए इसे डिज़ाइन किया गया है।

उपकरणों के मुख्य संकेतक हैं:

इनपुट वोल्टेज मान,

सौर ऊर्जा की कुल शक्ति का मूल्य,

जुड़े भार की प्रकृति।

सौर बैटरी वोल्टेज

नियंत्रक को विभिन्न योजनाओं के अनुसार जुड़े एक या अधिक सौर पैनलों द्वारा संचालित किया जा सकता है। डिवाइस के सही संचालन के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि इसे आपूर्ति की गई वोल्टेज का कुल मूल्य, स्रोत की निष्क्रियता को ध्यान में रखते हुए, तकनीकी दस्तावेज में निर्माता द्वारा निर्दिष्ट सीमा मूल्य से अधिक न हो।

इस मामले में, कई कारकों के कारण मार्जिन (आरक्षित) 20% बनाया जाना चाहिए:

यह कोई रहस्य नहीं है कि विज्ञापन उद्देश्यों के लिए सौर बैटरी के अलग-अलग मापदंडों को कभी-कभी थोड़ा कम करके आंका जा सकता है,

सूर्य पर होने वाली प्रक्रियाएं स्थिर नहीं होती हैं, और गतिविधि के असामान्य रूप से बढ़े हुए विस्फोटों के साथ, ऊर्जा हस्तांतरण संभव है, जिससे गणना की गई सीमा से ऊपर सौर बैटरी का एक ओपन-सर्किट वोल्टेज बनता है।

सौर बैटरी पावर

नियंत्रक चयन के लिए यह महत्वपूर्ण है क्योंकि उपकरण को इसे काम करने वाली बैटरियों में मज़बूती से प्रसारित करने में सक्षम होना चाहिए। अन्यथा, यह सिर्फ जल जाएगा।

शक्ति (वाट में) निर्धारित करने के लिए, नियंत्रक (एम्पीयर में) से आउटपुट करंट को सौर बैटरी द्वारा उत्पन्न वोल्टेज (वोल्ट में) से गुणा किया जाता है, इसके लिए बनाए गए 20% मार्जिन को ध्यान में रखते हुए।

जुड़े भार की प्रकृति

नियंत्रक के उद्देश्य को अच्छी तरह से समझना आवश्यक है। विभिन्न घरेलू उपकरणों को इससे जोड़कर इसे एक सार्वभौमिक शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग न करें। बेशक, उनमें से कुछ विषम मोड बनाए बिना सामान्य रूप से काम करने में सक्षम होंगे।

लेकिन... कब तक चलेगा? डिवाइस पल्स-चौड़ाई रूपांतरण के आधार पर संचालित होता है, माइक्रोप्रोसेसर और ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है, जिन्हें केवल लोड के रूप में ध्यान में रखा गया था, न कि स्विचिंग के दौरान जटिल ट्रांजिस्टर वाले यादृच्छिक उपभोक्ता और बिजली की खपत की बदलती प्रकृति।

निर्माताओं का संक्षिप्त अवलोकन

कई देश सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए नियंत्रक जारी करने में लगे हुए हैं। निम्नलिखित कंपनियों के उत्पाद रूसी बाजार में लोकप्रिय हैं:

मॉर्निंगस्टार कॉर्पोरेशन (अग्रणी अमेरिकी निर्माता),

बीजिंग एप्सोलर टेक्नोलॉजी (1990 से बीजिंग में काम कर रही है),

अनहुई सनशाइन न्यू एनर्जी कंपनी (चीन),

फोकोस (जर्मनी),

स्टेका (जर्मनी),

ज़ैंट्रेक्स (कनाडा)।

उनमें से, आप हमेशा एक विश्वसनीय नियंत्रक मॉडल चुन सकते हैं जो कुछ तकनीकी विशेषताओं वाले सौर ऊर्जा संयंत्रों की विशिष्ट परिचालन स्थितियों के लिए सबसे उपयुक्त है। ऐसा करने के लिए, बस इस लेख की सिफारिशों का उपयोग करें।

सोलर बैटरी चार्ज कंट्रोलर सर्किट एक चिप पर आधारित होता है, जो संपूर्ण डिवाइस का एक प्रमुख तत्व है। चिप नियंत्रक का मुख्य भाग है, और नियंत्रक ही सौर मंडल का प्रमुख तत्व है। यह डिवाइस संपूर्ण डिवाइस के संचालन की निगरानी करता है, और सौर पैनलों से बैटरी की चार्जिंग का प्रबंधन भी करता है।

बैटरी के अधिकतम चार्ज पर, नियंत्रक इसे वर्तमान आपूर्ति को नियंत्रित करेगा, इसे डिवाइस के स्व-निर्वहन की भरपाई के लिए आवश्यक राशि तक कम कर देगा। अगर बैटरी पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाती है, तो कंट्रोलर डिवाइस पर आने वाले किसी भी लोड को बंद कर देगा।

इस उपकरण की आवश्यकता को निम्न बिंदुओं तक कम किया जा सकता है:

1. बैटरी चार्जिंग मल्टी-स्टेज है;
2. डिवाइस को चार्ज / डिस्चार्ज करते समय चालू / बंद बैटरी को समायोजित करना;
3. बैटरी को अधिकतम चार्ज पर कनेक्ट करना;
4. स्वचालित मोड में फोटोकल्स से चार्जिंग कनेक्ट करना।

सौर उपकरणों के लिए बैटरी चार्ज नियंत्रक महत्वपूर्ण है क्योंकि अच्छी स्थिति में इसके सभी कार्यों का प्रदर्शन अंतर्निहित बैटरी के जीवन को बहुत बढ़ा देता है।

बैटरी चार्ज कंट्रोलर कैसे काम करता है

संरचना के फोटोकल्स पर सूर्य के प्रकाश की अनुपस्थिति में, यह स्लीप मोड में होता है। तत्वों पर किरणें दिखाई देने के बाद, नियंत्रक अभी भी स्लीप मोड में है। यह तभी चालू होता है जब सूर्य से संचित ऊर्जा विद्युत समकक्ष में 10 V वोल्टेज तक पहुँच जाती है।

जैसे ही वोल्टेज इस सूचक तक पहुँचता है, डिवाइस चालू हो जाएगा और, Schottky डायोड के माध्यम से, बैटरी को करंट देना शुरू कर देगा। इस मोड में बैटरी चार्ज करने की प्रक्रिया तब तक चलती रहेगी जब तक कि कंट्रोलर द्वारा प्राप्त वोल्टेज 14 V तक नहीं पहुंच जाता। अगर ऐसा होता है, तो 35 वॉट की सोलर बैटरी या किसी अन्य के लिए कंट्रोलर सर्किट में कुछ बदलाव होंगे। एम्पलीफायर MOSFET ट्रांजिस्टर तक पहुंच खोलेगा, और अन्य दो, कमजोर वाले, बंद हो जाएंगे।

इस प्रकार, बैटरी चार्ज करना बंद कर देगी। जैसे ही वोल्टेज गिरता है, सर्किट अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाएगा और चार्जिंग जारी रहेगी। इस ऑपरेशन के लिए नियंत्रक को आवंटित समय लगभग 3 सेकंड है।

प्रकार

इस प्रकार के उपकरण को सबसे सरल और सस्ता माना जाता है। इसका एकमात्र और मुख्य कार्य ओवरहीटिंग को रोकने के लिए अधिकतम वोल्टेज तक पहुंचने पर बैटरी को चार्ज बंद करना है।

हालांकि, इस प्रकार का एक निश्चित नुकसान है, जिसे बहुत जल्दी बंद करना है। अधिकतम करंट तक पहुंचने के बाद, चार्ज प्रक्रिया को कुछ और घंटों तक बनाए रखना आवश्यक है, और यह नियंत्रक तुरंत इसे बंद कर देगा।

नतीजतन, बैटरी चार्ज अधिकतम का लगभग 70% होगा। यह बैटरी को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।

पीडब्लूएम

यह प्रकार एक उन्नत चालू/बंद है। अपग्रेड यह है कि इसमें बिल्ट-इन पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) सिस्टम है। इस फ़ंक्शन ने नियंत्रक को अनुमति दी, जब अधिकतम वोल्टेज तक पहुंच गया, वर्तमान आपूर्ति को बंद करने के लिए नहीं, बल्कि इसकी ताकत को कम करने के लिए।

इस वजह से, डिवाइस को लगभग पूरी तरह से चार्ज करना संभव हो गया।

इस प्रकार को वर्तमान समय में सबसे उन्नत माना जाता है। उनके काम का सार इस तथ्य पर आधारित है कि वे किसी दिए गए बैटरी के लिए अधिकतम वोल्टेज का सटीक मूल्य निर्धारित करने में सक्षम हैं। यह सिस्टम में करंट और वोल्टेज पर लगातार नजर रखता है। इन मापदंडों के निरंतर अधिग्रहण के कारण, प्रोसेसर वर्तमान और वोल्टेज के सबसे इष्टतम मूल्यों को बनाए रखने में सक्षम है, जो आपको अधिकतम शक्ति बनाने की अनुमति देता है।

यदि हम MPPT और PWN नियंत्रक की तुलना करते हैं, तो पहले वाले की दक्षता लगभग 20-35% अधिक होती है।

चयन विकल्प

केवल दो चयन मानदंड हैं:

1. पहला और बहुत महत्वपूर्ण बिंदु इनपुट वोल्टेज है। इस सूचक का अधिकतम सौर बैटरी के ओपन सर्किट वोल्टेज के लगभग 20% से अधिक होना चाहिए।
2. दूसरा मानदंड रेटेड वर्तमान है। यदि PWN प्रकार का चयन किया जाता है, तो इसका रेटेड करंट बैटरी के शॉर्ट-सर्किट करंट से लगभग 10% अधिक होना चाहिए। यदि MPRT को चुना जाता है, तो इसकी मुख्य विशेषता शक्ति है। यह पैरामीटर सिस्टम के रेटेड वर्तमान से गुणा करके पूरे सिस्टम के वोल्टेज से अधिक होना चाहिए। गणना के लिए, बैटरी के डिस्चार्ज होने पर वोल्टेज लिया जाता है।

कैसे करें DIY

यदि तैयार उत्पाद खरीदना संभव नहीं है, तो आप इसे स्वयं बना सकते हैं। लेकिन अगर आप समझते हैं कि सोलर बैटरी चार्ज कंट्रोलर कैसे काम करता है, यह काफी सरल है, तो इसे बनाना ज्यादा मुश्किल होगा। बनाते समय, यह समझा जाना चाहिए कि ऐसा उपकरण कारखाने में उत्पादित एनालॉग से भी बदतर होगा।

यह सबसे सरल सौर नियंत्रक सर्किट है और इसे बनाना सबसे आसान होगा। उपरोक्त उदाहरण 12 वी के वोल्टेज के साथ लीड-एसिड बैटरी चार्ज करने और कम-शक्ति सौर बैटरी से जोड़ने के लिए नियंत्रक बनाने के लिए उपयुक्त है।

यदि आप कुछ प्रमुख तत्वों पर रेटिंग बदलते हैं, तो आप इस योजना को बैटरी वाले अधिक शक्तिशाली सिस्टम पर लागू कर सकते हैं। इस तरह के घर-निर्मित नियंत्रक के संचालन का सार यह होगा कि 11 वी से कम वोल्टेज पर लोड बंद हो जाएगा, और 12.5 वी पर इसे बैटरी पर लागू किया जाएगा।

यह कहने योग्य है कि एक साधारण सर्किट में एक सुरक्षात्मक डायोड के बजाय एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, यदि आपको विद्युत परिपथों का कुछ ज्ञान है, तो आप अधिक उन्नत नियंत्रक बना सकते हैं।

इस योजना को उन्नत माना जाता है, क्योंकि इसका निर्माण कहीं अधिक कठिन है। लेकिन इस तरह के एक उपकरण के साथ नियंत्रक न केवल सौर बैटरी के कनेक्शन के साथ, बल्कि पवन जनरेटर के लिए भी स्थिर संचालन में सक्षम है।

वीडियो

कंट्रोलर को सही तरीके से कैसे कनेक्ट करें, आप हमारे वीडियो से सीखेंगे।