Πώς να φτιάξετε ένα κύκλωμα βελτιστοποίησης ηλιακού πλαισίου

Το προτεινόμενο κύκλωμα ηλιακής βελτιστοποίησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη της μέγιστης δυνατής εξόδου από την άποψη του ρεύματος και της τάσης από ένα ηλιακό πάνελ, ως απόκριση στις ποικίλες συνθήκες φωτός του ήλιου.

Μερικά απλά αλλά αποτελεσματικά κυκλώματα φορτιστή ηλιακών συλλεκτών εξηγούνται σε αυτήν την ανάρτηση. Η πρώτη μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μερικά 555 IC και μερικά άλλα γραμμικά στοιχεία, η δεύτερη οπτίνη είναι ακόμα πιο απλή και χρησιμοποιεί πολύ συνηθισμένα IC όπως LM338 και op amp IC 741. Ας μάθουμε τις διαδικασίες.

Στόχος κυκλώματος

Όπως όλοι γνωρίζουμε, η απόκτηση της υψηλότερης απόδοσης από οποιαδήποτε μορφή τροφοδοσίας γίνεται εφικτή εάν η διαδικασία δεν περιλαμβάνει τη διακοπή της τάσης τροφοδοσίας, που σημαίνει ότι θέλουμε να αποκτήσουμε το απαιτούμενο χαμηλότερο επίπεδο τάσης και το μέγιστο ρεύμα για το φορτίο που είναι λειτουργεί χωρίς να διαταράσσεται το επίπεδο τάσης πηγής και χωρίς να παράγεται θερμότητα.

Εν συντομία, ένας ενδιαφερόμενος ηλιακός βελτιστοποιητής θα πρέπει να επιτρέπει την έξοδο του με το μέγιστο απαιτούμενο ρεύμα, οποιοδήποτε χαμηλότερο επίπεδο απαιτούμενης τάσης, διασφαλίζοντας όμως ότι η στάθμη τάσης σε ολόκληρο τον πίνακα παραμένει ανεπηρέαστη.

Μία μέθοδος που συζητείται εδώ περιλαμβάνει την τεχνική PWM η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως μία από τις βέλτιστες μεθόδους μέχρι σήμερα.

Θα πρέπει να είμαστε ευγνώμονες σε αυτή τη μικρή ιδιοφυΐα που ονομάζεται IC 555, που κάνει όλες τις δύσκολες έννοιες να φαίνονται τόσο εύκολα.

Χρήση IC 555 για τη μετατροπή PWM

Σε αυτήν την έννοια ενσωματώνουμε και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από μερικά IC 555s για την απαιτούμενη υλοποίηση.

Κοιτάζοντας το δεδομένο διάγραμμα κυκλώματος βλέπουμε ότι ολόκληρος ο σχεδιασμός χωρίζεται βασικά σε δύο στάδια.

Το στάδιο ρυθμιστή ανώτερης τάσης και το χαμηλότερο στάδιο γεννήτριας PWM.

Το ανώτερο στάδιο αποτελείται από ένα mosfet p-channel το οποίο είναι τοποθετημένο ως διακόπτης και ανταποκρίνεται στις εφαρμοσμένες πληροφορίες PWM στην πύλη του.

Το κάτω στάδιο είναι ένα στάδιο γεννήτριας PWM. Μερικά από 555 IC έχουν διαμορφωθεί για τις προτεινόμενες ενέργειες.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Το IC1 είναι υπεύθυνο για την παραγωγή των απαιτούμενων τετραγωνικών κυμάτων τα οποία υποβάλλονται σε επεξεργασία από τη γεννήτρια συνεχούς ρεύματος τριγώνου που περιλαμβάνει Τ1 και τα σχετικά συστατικά.

Αυτό το τριγωνικό κύμα εφαρμόζεται στο IC2 για επεξεργασία στα απαιτούμενα PWMs.

Ωστόσο, η απόσταση PWM από το IC2 εξαρτάται από το επίπεδο τάσης στον πείρο του # 5, το οποίο προέρχεται από ένα δίκτυο αντίστασης σε ολόκληρο τον πίνακα μέσω της αντίστασης 1Κ και της προκαθορισμένης 10K.

Η τάση μεταξύ αυτού του δικτύου είναι ευθέως ανάλογη με τα διαφορετικά βολτ πίνακα.

Κατά τη διάρκεια των μέγιστων τάσεων τα PWM γίνονται ευρύτερα και το αντίστροφο.

Τα παραπάνω PWM εφαρμόζονται στην πύλη mosfet η οποία διεξάγει και παρέχει την απαιτούμενη τάση στη συνδεδεμένη μπαταρία.

Όπως συζητήθηκε προηγουμένως, κατά τη διάρκεια της μέγιστης ηλιοφάνειας, ο πίνακας παράγει υψηλότερο επίπεδο τάσης, υψηλότερη τάση σημαίνει ότι το IC2 δημιουργεί ευρύτερα PWMs, τα οποία με τη σειρά τους διατηρούν το mosfe απενεργοποιημένο για μεγαλύτερες περιόδους ή ενεργοποιημένο για σχετικά μικρότερες περιόδους, που αντιστοιχεί σε μια μέση τιμή τάσης που μπορεί να να είναι περίπου 14,4V στους ακροδέκτες της μπαταρίας.

Όταν η λάμψη του ήλιου επιδεινώνεται, τα PWM έχουν αναλογικά στενή απόσταση επιτρέποντας στο mosfet να συμπεριφέρεται περισσότερο έτσι ώστε το μέσο ρεύμα και η τάση κατά μήκος της μπαταρίας να τείνουν να παραμένουν στις βέλτιστες τιμές.

Η προεπιλογή 10K πρέπει να ρυθμιστεί για να φτάσει περίπου τα 14,4V στους ακροδέκτες εξόδου υπό έντονη ηλιοφάνεια.

Τα αποτελέσματα μπορούν να παρακολουθούνται υπό διαφορετικές συνθήκες ηλιακού φωτός.

Το προτεινόμενο κύκλωμα βελτιστοποίησης ηλιακού πλαισίου εξασφαλίζει μια σταθερή φόρτιση της μπαταρίας, χωρίς να επηρεάζεται ή να μετατοπίζεται η τάση του πίνακα που έχει επίσης ως αποτέλεσμα χαμηλότερη παραγωγή θερμότητας.

Σημείωση: Ο συνδεδεμένος πίνακας ανύψωσης θα πρέπει να μπορεί να παράγει 50% περισσότερη τάση από τη συνδεδεμένη μπαταρία κατά την μέγιστη ηλιοφάνεια. Το ρεύμα πρέπει να είναι το 1/5 της βαθμολογίας AH μπαταρίας.

Πώς να ρυθμίσετε το κύκλωμα

1. Μπορεί να γίνει με τον ακόλουθο τρόπο:
2. Αρχικά κρατήστε το S1 απενεργοποιημένο.
3. Εκθέστε τον πίνακα στο μέγιστο φως του ήλιου και προσαρμόστε την προεπιλογή για να λάβετε την απαιτούμενη βέλτιστη τάση φόρτισης σε όλη την έξοδο και τη γείωση της διόδου αποστράγγισης mosfet.
4. Το κύκλωμα είναι έτοιμο τώρα.
5. Μόλις γίνει αυτό, ενεργοποιήστε το ON S1, η μπαταρία θα αρχίσει να φορτίζεται με την καλύτερη δυνατή βελτιστοποιημένη λειτουργία.

Προσθήκη τρέχουσας δυνατότητας ελέγχου

Μια προσεκτική διερεύνηση του παραπάνω κυκλώματος δείχνει ότι καθώς το mosfet προσπαθεί να αντισταθμίσει το επίπεδο τάσης του πίνακα που πέφτει, επιτρέπει στην μπαταρία να αντλήσει περισσότερο ρεύμα από τον πίνακα, γεγονός που επηρεάζει την τάση του πίνακα να την πέσει περαιτέρω προκαλώντας μια κατάσταση διαφυγής, αυτό μπορεί να εμποδίσει σοβαρά τη διαδικασία βελτιστοποίησης

Μια τρέχουσα λειτουργία ελέγχου, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα, αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα και απαγορεύει στην μπαταρία να τραβήξει υπερβολικό ρεύμα πέρα ​​από τα καθορισμένα όρια. Αυτό με τη σειρά του βοηθά στη διατήρηση της τάσης του πίνακα.

Το RX που είναι η τρέχουσα περιοριστική αντίσταση μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια του ακόλουθου τύπου:

RX = 0,6 / I, όπου I είναι το καθορισμένο ελάχιστο ρεύμα φόρτισης για τη συνδεδεμένη μπαταρία

Μια ακατέργαστη αλλά απλούστερη έκδοση του παραπάνω εξηγημένου σχεδιασμού μπορεί να κατασκευαστεί, όπως προτείνεται από τον κ. Dhyaksa χρησιμοποιώντας την ανίχνευση κατωφλίου pin2 και pin6 του IC555, ολόκληρο το διάγραμμα μπορεί να δει παρακάτω:

Χωρίς βελτιστοποίηση χωρίς μετατροπέα Buck

Ο παραπάνω σχεδιασμός λειτουργεί χρησιμοποιώντας μια βασική ιδέα PWM που προσαρμόζει αυτόματα το PWM ενός κυκλώματος με βάση 555 σε απόκριση στην μεταβαλλόμενη ένταση του ήλιου.

Αν και η έξοδος από αυτό το κύκλωμα παράγει μια αυτορυθμιζόμενη απόκριση προκειμένου να διατηρηθεί μια σταθερή μέση τάση στην έξοδο, η μέγιστη τάση δεν προσαρμόζεται ποτέ καθιστώντας την εξαιρετικά επικίνδυνη για τη φόρτιση μπαταριών Li-ion ή Lipo.

Επιπλέον, το παραπάνω κύκλωμα δεν είναι εξοπλισμένο για τη μετατροπή της περίσσειας τάσης από τον πίνακα σε αναλογική ποσότητα ρεύματος για το συνδεδεμένο φορτίο χαμηλότερης τάσης.

Προσθήκη μετατροπέα Buck

Προσπάθησα να διορθώσω αυτήν την κατάσταση προσθέτοντας ένα στάδιο μετατροπέα buck στο παραπάνω σχέδιο και θα μπορούσα να δημιουργήσω μια βελτιστοποίηση που έμοιαζε πολύ παρόμοια με ένα κύκλωμα MPPT.

Ωστόσο, ακόμη και με αυτό το βελτιωμένο κύκλωμα δεν μπορούσα να είμαι απόλυτα πεπεισμένος σχετικά με το αν το κύκλωμα ήταν πραγματικά ικανό να παράγει μια σταθερή τάση με περικομμένη στάθμη κορυφής και ενισχυμένο ρεύμα ως απόκριση στα διάφορα επίπεδα έντασης του ήλιου.

Για να είμαι απόλυτα σίγουρος σχετικά με την ιδέα και για να εξαλείψω όλες τις σύγχυση έπρεπε να περάσω από μια διεξοδική μελέτη σχετικά με τους μετατροπείς buck και τη σχετική σχέση μεταξύ των αναλογιών τάσης εισόδου / εξόδου, ρεύματος και PWM (κύκλος λειτουργίας), που ενέπνευσαν να δημιουργήσω τα ακόλουθα σχετικά άρθρα:

Πώς λειτουργούν οι μετατροπείς Buck

Υπολογισμός τάσης, ρεύματος σε έναν επαγωγέα Buck

Οι τελικοί τύποι που ελήφθησαν από τα δύο παραπάνω άρθρα βοήθησαν να ξεκαθαρίσουν όλες τις αμφιβολίες και τελικά θα μπορούσα να είμαι απόλυτα σίγουρος με το προηγούμενο προτεινόμενο κύκλωμα ηλιακής βελτιστοποίησης χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα μετατροπέα buck.

Ανάλυση της κατάστασης PWM Duty Cycle για το σχεδιασμό

Ο θεμελιώδης τύπος που έκανε τα πράγματα ξεκάθαρα μπορεί να δει παρακάτω:

Vout = DVin

Εδώ V (in) είναι η τάση εισόδου που προέρχεται από τον πίνακα, Vout είναι η επιθυμητή τάση εξόδου από τον μετατροπέα buck και D είναι ο κύκλος λειτουργίας.

Από την εξίσωση γίνεται εμφανές ότι ο Vout μπορεί απλά να προσαρμοστεί με τον «είτε» έλεγχο του κύκλου λειτουργίας του μετατροπέα buck ή του Vin .... ή με άλλα λόγια οι παράμετροι Vin και κύκλου λειτουργίας είναι άμεσα αναλογικές και επηρεάζουν η μία την άλλη τιμές γραμμικά.

Στην πραγματικότητα, οι όροι είναι εξαιρετικά γραμμικοί που καθιστούν τη διάσταση ενός κυκλώματος ηλιακής βελτιστοποίησης πολύ πιο εύκολη χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα μετατροπέα buck.

Αυτό συνεπάγεται ότι όταν το Vin είναι πολύ υψηλότερο (@ μέγιστη ηλιοφάνεια) από τις προδιαγραφές φορτίου, ο επεξεργαστής IC 555 μπορεί να κάνει τα PWM αναλογικά στενότερα (ή ευρύτερα για τη συσκευή P) και να επηρεάσουν το Vout να παραμείνει στο επιθυμητό επίπεδο και αντίστροφα ως ο ήλιος μειώνεται, ο επεξεργαστής μπορεί να διευρύνει (ή να περιορίσει για τη συσκευή P) τα PWMs ξανά για να διασφαλίσει ότι η τάση εξόδου διατηρείται στο καθορισμένο σταθερό επίπεδο.

Αξιολόγηση της εφαρμογής PWM μέσω ενός πρακτικού παραδείγματος

Μπορούμε να αποδείξουμε τα παραπάνω λύνοντας τον δεδομένο τύπο:

Ας υποθέσουμε ότι η μέγιστη τάση πίνακα V (in) είναι 24V

και το PWM να αποτελείται από 0,5 δευτερόλεπτο ON και 0,5 δευτερόλεπτο OFF

Κύκλος λειτουργίας = Χρόνος τρανζίστορ / Παλμός ON + OFF χρόνος = T (on) / 0,5 + 0,5 sec

Κύκλος λειτουργίας = T (on) / 1

Ως εκ τούτου, αντικαθιστώντας τα παραπάνω στον παρακάτω δεδομένο τύπο παίρνουμε,

V (out) = V (in) x T (on)

14 = 24 x T (ενεργοποιημένο)

όπου 14 είναι η υποτιθέμενη απαιτούμενη τάση εξόδου,

επομένως,

T (on) = 14/24 = 0,58 δευτερόλεπτα

Αυτό μας δίνει το χρόνο τρανζίστορ ON που πρέπει να ρυθμιστεί για το κύκλωμα κατά τη διάρκεια της μέγιστης ηλιοφάνειας για την παραγωγή των απαιτούμενων 14v στην έξοδο.

Πως δουλεύει

Μόλις ρυθμιστούν τα παραπάνω, τα υπόλοιπα θα μπορούσαν να αφεθούν για να επεξεργαστεί το IC 555 για τις αναμενόμενες αυτορυθμιζόμενες περιόδους T (on) ως απόκριση στη φθίνουσα ηλιοφάνεια.

Τώρα καθώς μειώνεται η ηλιοφάνεια, ο παραπάνω χρόνος ON θα αυξανόταν (ή θα μειωνόταν για τη συσκευή P) αναλογικά από το κύκλωμα με γραμμικό τρόπο για τη διασφάλιση σταθερού 14V, έως ότου η τάση του πίνακα πραγματικά πέσει στα 14V, όταν το κύκλωμα μπορούσε μόλις τερματίστε τις διαδικασίες.

Η τρέχουσα παράμετρος (amp) μπορεί επίσης να θεωρηθεί ότι είναι αυτορυθμιζόμενη, που προσπαθεί πάντα να επιτύχει τη σταθερά (VxI) προϊόντος καθ 'όλη τη διαδικασία βελτιστοποίησης. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας μετατροπέας buck υποτίθεται ότι μετατρέπει την είσοδο υψηλής τάσης σε αναλογικά αυξημένο επίπεδο ρεύματος στην έξοδο.

Ακόμα και αν ενδιαφέρεστε να επιβεβαιώσετε πλήρως τα αποτελέσματα, μπορείτε να ανατρέξετε στο παρακάτω άρθρο για τους σχετικούς τύπους:

Υπολογισμός τάσης, ρεύματος σε έναν επαγωγέα Buck

Τώρα ας δούμε πώς φαίνεται το τελικό κύκλωμα που σχεδιάστηκε από εμένα, από τις ακόλουθες πληροφορίες:

Όπως μπορείτε να δείτε στο παραπάνω διάγραμμα, το βασικό διάγραμμα είναι πανομοιότυπο με το προηγούμενο κύκλωμα ηλιακού φορτιστή αυτο-βελτιστοποίησης, με εξαίρεση τη συμπερίληψη του IC4 που έχει διαμορφωθεί ως ακόλουθος τάσης και αντικαθίσταται στη θέση του σταδίου παρακολούθησης εκπομπών BC547. Αυτό γίνεται για να παρέχει καλύτερη ανταπόκριση για το pin ελέγχου 5 # IC2 από τον πίνακα.

Συνοψίζοντας τη βασική λειτουργία του Solar Optimizer

Η λειτουργία μπορεί να αναθεωρηθεί όπως δίνεται στο: Το IC1 παράγει μια συχνότητα τετραγωνικού κύματος στα περίπου 10kHz, η οποία θα μπορούσε να αυξηθεί στα 20kHz αλλάζοντας την τιμή του C1.

Αυτή η συχνότητα τροφοδοτείται στον ακροδέκτη 2 του IC2 για την κατασκευή ταχείας εναλλαγής τριγώνων κυμάτων στον πείρο # 7 με τη βοήθεια του T1 / C3.

Η τάση του πίνακα ρυθμίζεται καταλλήλως από το P2 και τροφοδοτείται στο στάδιο παρακολούθησης τάσης IC4 για τροφοδοσία του πείρου # 5 του IC2.

Αυτό το δυναμικό στον ακροδέκτη # 5 του IC2 από τον πίνακα συγκρίνεται με τα κύματα ταχείας τριγωνικής ακίδας # 7 για τη δημιουργία των αντίστοιχων διαστάσεων δεδομένων PWM στον ακροδέκτη # 3 του IC2.

Στην κορυφή η ηλιακή λάμψη P2 προσαρμόζεται κατάλληλα έτσι ώστε το IC2 να παράγει τα ευρύτερα δυνατά PWMs και καθώς η ηλιακή λάμψη αρχίζει να μειώνεται, τα PWMs αναλογούν στενότερα.

Το παραπάνω εφέ τροφοδοτείται στη βάση ενός PNP BJT για αντιστροφή της απόκρισης σε όλο το συνημμένο στάδιο μετατροπέα buck.

Υπονοεί ότι, κατά την μέγιστη ηλιοφάνεια, τα ευρύτερα PWM αναγκάζουν τη συσκευή PNP να διεξάγει ελάχιστα {μειωμένη χρονική περίοδο T (on)}, προκαλώντας στενότερες κυματομορφές να φτάσουν στον επαγωγέα buck ... αλλά επειδή η τάση του πίνακα είναι υψηλή, το επίπεδο τάσης εισόδου Το {V (in)} που φτάνει στον επαγωγέα buck ισούται με το επίπεδο τάσης του πίνακα.

Έτσι, σε αυτήν την περίπτωση, ο μετατροπέας buck με τη βοήθεια του σωστά υπολογισμένου T (on) και του V (in) είναι σε θέση να παράγει τη σωστή απαιτούμενη τάση εξόδου για το φορτίο, η οποία θα μπορούσε να είναι πολύ χαμηλότερη από την τάση του πίνακα, αλλά σε αναλογικά ενισχυμένο επίπεδο ρεύματος (amp).

Τώρα καθώς πέφτει η λάμψη του ήλιου, τα PWM γίνονται επίσης στενότερα, επιτρέποντας στο PNP T (on) να αυξάνεται αναλογικά, το οποίο με τη σειρά του βοηθά τον επαγωγέα buck να αντισταθμίσει τη μείωση του ήλιου αυξάνοντας την τάση εξόδου αναλογικά ... το ρεύμα (amp ) ο συντελεστής μειώνεται τώρα αναλογικά κατά τη διάρκεια της δράσης, διασφαλίζοντας ότι η συνέπεια εξόδου διατηρείται τέλεια, από τον μετατροπέα buck.

Το Τ2 μαζί με τα σχετικά συστατικά αποτελούν το τρέχον περιοριστικό στάδιο ή το στάδιο ενίσχυσης σφάλματος. Διασφαλίζει ότι το φορτίο εξόδου δεν επιτρέπεται ποτέ να καταναλώνει οτιδήποτε πάνω από τις ονομαστικές προδιαγραφές του σχεδιασμού, έτσι ώστε το σύστημα να μην κουδουνίζεται ποτέ και η απόδοση του ηλιακού πάνελ να μην επιτρέπεται ποτέ να εκτρέπεται από τη ζώνη υψηλής απόδοσης.

Το C5 εμφανίζεται ως πυκνωτής 100uF, ωστόσο για βελτιωμένο αποτέλεσμα αυτό μπορεί να αυξηθεί σε τιμή 2200uF, επειδή υψηλότερες τιμές θα διασφαλίσουν καλύτερο έλεγχο ρεύματος κυματισμού και ομαλότερη τάση για το φορτίο.

Το P1 προορίζεται για ρύθμιση / διόρθωση της τάσης μετατόπισης της εξόδου opamp, έτσι ώστε ο πείρος # 5 να μπορεί να λάβει τέλεια μηδενικά βολτ απουσία τάσης ηλιακού πλαισίου ή όταν η τάση ηλιακού πλαισίου είναι κάτω από τις προδιαγραφές τάσης φορτίου.

Η προδιαγραφή L1 μπορεί να προσδιοριστεί περίπου με τη βοήθεια των πληροφοριών που παρέχονται στο ακόλουθο άρθρο:

Πώς να υπολογίσετε επαγωγείς σε κυκλώματα SMPS

Solar Optimizer χρησιμοποιώντας Op Amps

Ένα άλλο πολύ απλό αλλά αποτελεσματικό κύκλωμα ηλιακής βελτιστοποίησης μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ένα LM338 IC και μερικά opamps.

Ας κατανοήσουμε το προτεινόμενο κύκλωμα (ηλιακός βελτιστοποιητής) με τη βοήθεια των ακόλουθων σημείων: Το σχήμα δείχνει ένα κύκλωμα ρυθμιστή τάσης LM338 το οποίο έχει ένα τρέχον χαρακτηριστικό ελέγχου επίσης με τη μορφή του τρανζίστορ BC547 συνδεδεμένο κατά τη ρύθμιση και τον πείρο γείωσης του IC.

Opamps που χρησιμοποιούνται ως συγκριτές

Οι δύο opamps έχουν διαμορφωθεί ως συγκριτικά. Στην πραγματικότητα πολλά τέτοια στάδια μπορούν να ενσωματωθούν για την ενίσχυση των αποτελεσμάτων.

Στην παρούσα σχεδίαση, η προεπιλογή του ακροδέκτη # 3 του Α1 ρυθμίζεται έτσι ώστε η έξοδος του Α1 να είναι υψηλή όταν η ένταση του ήλιου πάνω από το πάνελ είναι περίπου 20% μικρότερη από την τιμή αιχμής.

Παρομοίως, το στάδιο A2 ρυθμίζεται έτσι ώστε η έξοδος του να πηγαίνει υψηλή όταν ο ήλιος είναι περίπου 50% μικρότερος από την τιμή αιχμής.

Όταν η έξοδος A1 πηγαίνει υψηλή, το RL # 1 ενεργοποιεί τη σύνδεση του R2 σύμφωνα με το κύκλωμα, αποσυνδέοντας το R1.

Αρχικά, στην κορυφή του ήλιου, το R1 του οποίου η τιμή έχει επιλεγεί πολύ χαμηλότερα, επιτρέπει στο μέγιστο ρεύμα να φτάσει στην μπαταρία.

Διάγραμμα κυκλώματος

Όταν πέφτει η ηλιοφάνεια, η τάση του πίνακα πέφτει επίσης και τώρα δεν μπορούμε να αντλήσουμε βαρύ ρεύμα από τον πίνακα επειδή αυτό θα μειώσει την τάση κάτω από 12V που θα μπορούσε να σταματήσει εντελώς τη διαδικασία φόρτισης.

Αλλαγή ρελέ για τρέχουσα βελτιστοποίηση

Επομένως, όπως εξηγείται παραπάνω, το Α1 έρχεται σε δράση και αποσυνδέει το R1 και συνδέει το R2. Το R2 επιλέγεται σε υψηλότερη τιμή και επιτρέπει μόνο περιορισμένο ρεύμα στην μπαταρία, έτσι ώστε η ηλιακή τάση να μην πέφτει κάτω από 15 vots, ένα επίπεδο που απαιτείται επιτακτικά στην είσοδο του LM338.

Όταν ο ήλιος πέφτει κάτω από το δεύτερο όριο, το A2 ενεργοποιεί το RL # 2 το οποίο με τη σειρά του αλλάζει το R3 για να κάνει το ρεύμα της μπαταρίας ακόμη χαμηλότερο, διασφαλίζοντας ότι η τάση στην είσοδο του LM338 δεν πέφτει ποτέ κάτω από 15V, αλλά ο ρυθμός φόρτισης η μπαταρία διατηρείται πάντα στα πλησιέστερα βέλτιστα επίπεδα.

Εάν τα στάδια opamp αυξηθούν με μεγαλύτερο αριθμό ρελέ και επακόλουθες ενέργειες ελέγχου, η μονάδα μπορεί να βελτιστοποιηθεί με ακόμη καλύτερη απόδοση.

Η παραπάνω διαδικασία φορτίζει την μπαταρία γρήγορα με υψηλό ρεύμα κατά τη διάρκεια των μέγιστων ηλιοφάνειας και μειώνει το ρεύμα καθώς η ένταση του ήλιου πάνω από τον πίνακα πέφτει και αντίστοιχα τροφοδοτεί την μπαταρία με το σωστό ονομαστικό ρεύμα έτσι ώστε να φορτίζεται πλήρως στο τέλος της ημέρας.

Τι συμβαίνει με μια μπαταρία που μπορεί να μην αποφορτιστεί;

Ας υποθέσουμε ότι σε περίπτωση που η μπαταρία δεν έχει αποφορτιστεί βέλτιστα για να περάσει από την παραπάνω διαδικασία το επόμενο πρωί, η κατάσταση μπορεί να αποβεί μοιραία για την μπαταρία, επειδή το αρχικό υψηλό ρεύμα μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην μπαταρία, επειδή δεν έχει ακόμη αποφορτιστεί στο καθορισμένο ακροαματικότητα.

Για να ελέγξετε το παραπάνω ζήτημα, εισάγονται δύο ακόμη opamps, τα A3, A4, τα οποία παρακολουθούν το επίπεδο τάσης της μπαταρίας και ξεκινούν τις ίδιες ενέργειες με τις A1, A2, έτσι ώστε το ρεύμα της μπαταρίας να βελτιστοποιηθεί σε σχέση με την τάση ή το επίπεδο φόρτισης που υπάρχει με την μπαταρία κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου.