ایم پی پی ٹی کا مطلب زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ ٹریکر ہے ، جو شمسی پینل ماڈیول سے مختلف پاور آؤٹ پٹ کو بہتر بنانے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ایک الیکٹرانک سسٹم ہے جس میں منسلک بیٹری شمسی پینل کی زیادہ سے زیادہ دستیاب طاقت کا استحصال کرتی ہے۔

تعارف

نوٹ: اس پوسٹ میں زیر بحث MPPT سرکٹس روایتی کنٹرول کے طریقوں کو استعمال نہیں کرتے ہیں جیسے 'Perturb and مشاہدہ' ، 'بڑھتی ہوئی چالکتا ،' موجودہ جھاڑو '،' مستحکم وولٹیج '...... وغیرہ ... بلکہ ہم یہاں توجہ اور کچھ بنیادی چیزوں کے نفاذ کی کوشش کریں:

“ایک مربوط سرکٹ کیا ہے ”

اس بات کو یقینی بنانا کہ شمسی پینل سے ان پٹ 'واٹج' آؤٹ پٹ 'واٹج' کے بوجھ تک پہنچنے کے برابر ہے۔
'گھٹنے وولٹیج' کبھی بھی بوجھ سے پریشان نہیں ہوتا ہے اور پینل کا ایم پی پی ٹی زون موثر انداز میں برقرار رہتا ہے۔

گھٹنے کی وولٹیج اور پینل کا موجودہ کیا ہے:

آسان الفاظ میں ، گھٹنے وولٹیج ہے 'اوپن سرکٹ وولٹیج' پینل کی سطح ، جبکہ گھٹنے کی موجودہ ہے 'شارٹ سرکٹ موجودہ' کسی بھی فوری طور پر پینل کی پیمائش.

اگر مذکورہ بالا دونوں کو جہاں تک ممکن ہو برقرار رکھا جائے تو فرض کیا جاسکتا ہے کہ اس کے پورے عمل میں ایم پی پی ٹی کی طاقت حاصل ہوگی۔

اس سے پہلے کہ ہم مجوزہ ڈیزائنوں پر غور کریں ، آئیے پہلے کچھ بنیادی حقائق سے واقف ہوں شمسی بیٹری چارج

ہم جانتے ہیں کہ شمسی پینل کی پیداوار واقعہ سورج کی روشنی کی ڈگری اور محیط درجہ حرارت کے لئے براہ راست متناسب ہے۔ جب سورج کی کرنیں شمسی پینل کے لئے کھڑے ہوجاتی ہیں تو ، یہ زیادہ سے زیادہ وولٹیج پیدا کرتا ہے ، اور خراب ہوتا ہے جب زاویہ 90 ڈگری سے دور ہوجاتا ہے تو ، پینل کے ارد گرد کا ماحولیاتی درجہ حرارت بھی پینل کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے ، جو درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ پڑتا ہے۔ .

لہذا ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ جب سورج کی کرنیں پینل کے اوپر 90 ڈگری کے قریب ہوتی ہیں اور جب درجہ حرارت 30 ڈگری کے قریب ہوتا ہے تو ، پینل کی کارکردگی زیادہ سے زیادہ کی طرف ہوتی ہے ، اس کی شرح کم ہوتی ہے جب مندرجہ بالا دو پیرامیٹرز اپنی درجہ بند اقدار سے دور ہوجاتے ہیں۔

مذکورہ بالا وولٹیج عام طور پر بیٹری چارج کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے ، ا لیڈ ایسڈ بیٹری ، جس کے نتیجے میں ایک inverter چلانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ تاہم ، بالکل اسی طرح شمسی پینل کا اپنا آپریٹنگ معیار ہے ، بیٹری بھی کم نہیں ہے اور بہتر چارج کرنے کے ل getting کچھ سخت شرائط پیش کرتی ہے۔

شرائط یہ ہیں کہ ، بیٹری کو ابتدائی طور پر نسبتا current زیادہ موجودہ چارج کیا جانا چاہئے جس میں آہستہ آہستہ کم ہو کر تقریبا صفر ہوجانا چاہئے جب بیٹری کو عام درجہ بندی سے 15 فیصد زیادہ وولٹیج حاصل ہوجاتی ہے۔

اگرچہ مکمل طور پر خارج ہونے والی 12V بیٹری ، 11.5V کے ارد گرد کہیں بھی وولٹیج کے ساتھ ، شروع میں C / 2 کی شرح سے چارج کی جاسکتی ہے (بیٹری کا C = ھ) ، یہ نسبتا quickly بیٹری کو بھرنا شروع کردے گا اور اس کی وولٹیج کو کھینچ لے گا۔ کچھ گھنٹے میں 13V کے آس پاس

اس وقت سی / 5 ریٹ کہنے کے ل current موجودہ کو خود بخود کم کرنا چاہئے ، اس سے بیٹری کو نقصان پہنچائے بغیر تیزی سے چارجنگ کی رفتار برقرار رکھنے میں مدد ملے گی اور اگلے 1 گھنٹہ میں اس کا وولٹیج 13.5V کے لگ بھگ بڑھ جائے گا۔

مندرجہ بالا مراحل کے بعد ، موجودہ کو مزید C / 10 کی شرح میں کم کیا جاسکتا ہے جو یقینی بناتا ہے کہ چارجنگ کی شرح اور رفتار کم نہیں ہوتی ہے۔

آخر میں جب بیٹری کا وولٹیج 14.3V کے قریب پہنچ جاتا ہے تو ، اس عمل کو C / 50 کی شرح تک کم کیا جاسکتا ہے جو چارجنگ عمل کو روکتا ہے اور پھر بھی چارج کو نچلی سطح تک گرنے سے روکتا ہے۔

پورے عمل میں گہری خارج ہونے والی بیٹری چارج ہوتی ہے 6 گھنٹے کے عرصے میں بیٹری کی زندگی کو متاثر کئے بغیر۔

ایک MPPT بالکل اس بات کا یقین کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے کہ مذکورہ بالا عمل کسی خاص شمسی پینل سے بہتر طور پر نکالا جائے۔

شمسی پینل اعلی موجودہ نتائج فراہم کرنے میں ناکام ہوسکتا ہے لیکن یہ یقینی طور پر اعلی وولٹیج فراہم کرنے کے قابل ہے۔

چال یہ ہوگی کہ شمسی پینل آؤٹ پٹ کی مناسب اصلاح کے ذریعہ اعلی وولٹیج کی سطح کو اعلی موجودہ سطح میں تبدیل کیا جائے۔

اب چونکہ ہائی وولٹیج کو ہائی کرنٹ میں تبدیل کرنا اور اس کے برعکس صرف بکس بوسٹ کنورٹرز کے ذریعہ ہی عمل کیا جاسکتا ہے ، لہذا ایک جدید طریقہ (اگرچہ تھوڑا سا بڑا) ایک متغیر انڈکٹکٹر سرکٹ کا استعمال کرنا ہوگا جس میں انڈکٹر کے پاس بہت سے سوئچ ٹیبل ہوں گے۔ مختلف سورج کی روشنی کے جواب میں سوئچنگ سرکٹ کے ذریعہ نلکوں کو ٹوگل کیا جاسکتا ہے تاکہ سورج کی دھوپ سے قطع نظر بوجھ میں آؤٹ پٹ ہمیشہ قائم رہتا ہے۔

مندرجہ ذیل خاکے کا حوالہ دے کر تصور کو سمجھا جاسکتا ہے:

سرکٹ ڈایاگرام

ٹیپڈ ٹرانسفارمر کے ساتھ گھر کا ایم پی پی ٹی سرکٹ

LM3915 کو مین پروسیسر IC کے بطور استعمال کرنا

مذکورہ آریگرام میں مرکزی پروسیسر ہے آئی سی LM3915 جو کم ہوتی سورج کی روشنی کے جواب میں اس کے آؤٹ پٹ آؤٹ کو ترتیب سے اوپر سے نیچے تک بدلتا ہے

یہ آؤٹ پٹس سوئچنگ پاور ٹرانجسٹرس کے ساتھ تشکیل پائے ہوئے دیکھا جاسکتے ہیں جو بدلے میں فیریٹ سنگل لانگ انڈکٹر کنڈلی کے مختلف نلکوں سے جڑے ہوتے ہیں۔

انڈکٹر کے نچلے حصے کو NPN پاور ٹرانجسٹر کے ساتھ منسلک دیکھا جاسکتا ہے جو بیرونی طور پر تشکیل شدہ آسکیلیٹر سرکٹ سے 100 کلو ہرٹز فریکوئنسی پر تبدیل ہوتا ہے۔

تسلسلنگ آایسی آؤٹ پٹس کے جواب میں آئی سی سوئچ کے آؤٹ پٹ کے ساتھ منسلک ہونے والے پاور ٹرانجسٹر ، پینل وولٹیج اور 100 کلو ہرٹز تعدد کے ساتھ انڈکٹکٹر کے مناسب نلکوں کو جوڑتے ہیں۔

یہ انڈکٹکٹر موڑ مناسب طریقے سے اس طرح کے حساب سے لگائے جاتے ہیں کہ اس کے مختلف نلکے پینل وولٹیج کے ساتھ مطابقت پذیر ہوجاتے ہیں کیونکہ یہ آؤٹ پٹ ڈرائیور مرحلے کے ذریعہ تبدیل ہوجاتے ہیں۔

اس طرح کارروائی اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ جب سورج کی شدت اور وولٹیج میں کمی واقع ہو تو ، یہ مناسب طور پر انڈکٹر کے متعلقہ نل کے ساتھ منسلک کیا جاتا ہے جو ان کی گنتی کی درجہ بندی کے مطابق ، دیئے گئے تمام نلکوں میں لگ بھگ مستحکم وولٹیج کو برقرار رکھتا ہے۔

آئیے مندرجہ ذیل منظرنامے کی مدد سے کام کو سمجھتے ہیں۔

فرض کریں کہ کنڈلی کو 30V شمسی پینل کے ساتھ مطابقت رکھنے کے لئے منتخب کیا گیا ہے ، لہذا دھوپ کی روشنی میں یہ فرض کرلیں کہ اوپری سب سے زیادہ طاقت والے ٹرانجسٹر کو آئی سی کے ذریعہ تبدیل کیا گیا ہے جس میں پورے کوئلے کو آکسیلیٹ کے تابع کردیا جاتا ہے ، اس سے پوری 30V پوری جگہ پر دستیاب ہوسکتی ہے۔ کنڈلی کے انتہائی سرے

اب فرض کیجئے کہ سورج کی روشنی 3V تک گر جاتی ہے اور اس کی پیداوار 27V تک کم ہوجاتی ہے ، یہ بات آئی سی کے ذریعہ جلدی سے محسوس ہوتی ہے کہ اوپر سے پہلا ٹرانجسٹر اب بند کرتا ہے اور دوسرا ٹرانجسٹر تسلسل میں سوئچ کرتا ہے۔

مذکورہ عمل وولٹیج کے ردعمل کے ل matching مماثل انڈکٹر نل کو سرانجام دینے سے انڈکٹیکٹر کا دوسرا نل (27V نل) منتخب کرتا ہے اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ کنڈلی کم وولٹیج کے ساتھ بہتر طور پر آسکیلیٹ ہوجاتی ہے ... اسی طرح ، اب جب سورج کی روشنی میں وولٹیج متعلقہ ٹرانجسٹرز کو مزید گراتا ہے۔ دستیاب شمسی وولٹیجز کے مطابق ، انڈکٹکٹر کی کامل مماثلت اور موثر سوئچنگ کو یقینی بناتے ہوئے متعلقہ انڈکٹر نلکوں کے ساتھ 'مصافحہ کریں'۔

شمسی پینل اور سوئچنگ بک / بوسٹ انڈکٹر کے مابین مذکورہ بالا مماثلت کی وجہ کی وجہ سے ... متعلقہ نکات سے زیادہ نل کے وولٹیج کو سورج کی روشنی کی صورتحال سے قطع نظر ، دن بھر مستقل وولٹیج برقرار رکھنے کا فرض کیا جاسکتا ہے ....

مثال کے طور پر فرض کریں کہ اگر انڈیکٹر کو اوپر والے نل پر 30V تیار کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہو ، اس کے بعد اس کے بعد کے نلکوں کے اس پار 27V ، 24V ، 21V ، 18V ، 15V ، 12V ، 9V ، 6V ، 3V ، 0V لگے تو ، ان تمام وولٹیجز کو فرض کیا جاسکتا ہے سورج کی روشنی کی سطح سے قطع نظر ان نلکوں پر مستقل۔

یہ بھی براہ کرم یاد رکھیں کہ ان وولٹیج کو پینل وولٹیج سے زیادہ یا کم وولٹیج کے حصول کے لئے صارف کے چشمی کے مطابق تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

مذکورہ بالا سرکٹ کو فلائی بیک ٹاپوگی میں بھی تشکیل دیا جاسکتا ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

مذکورہ دونوں کنفیگریشنوں میں ، شمسی پیداوار سے قطع نظر وولٹیج اور واٹ ایج کے معاملے میں آؤٹ پٹ مستقل اور مستحکم رہنے کی گنجائش ہے۔

I / V ٹریکنگ کا طریقہ استعمال کرنا

مندرجہ ذیل سرکٹ تصور یقینی بناتا ہے کہ بوجھ کے ذریعہ پینل کی ایم پی پی ٹی کی سطح کو کبھی بھی سخت پریشان نہیں کیا جاتا ہے۔

سرکٹ پینل کی MPPT 'گھٹنے' کی سطح پر نظر رکھتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بوجھ کو مزید کچھ استعمال کرنے کی اجازت نہیں ہے جس کی وجہ سے پینل کے اس گھٹنے کی سطح میں کمی آسکتی ہے۔

آئیے یہ سیکھیں کہ یہ ایک آسان اوپیامپ I / V سے باخبر رہنے والے سرکٹ کا استعمال کرکے کیا ہوسکتا ہے۔

براہ کرم نوٹ کریں کہ جو ڈیزائن بکس کنورٹر کے بغیر ہیں وہ کبھی بھی بوجھ کے ل equivalent مساوی موجودہ میں اضافی وولٹیج کو بہتر بنانے کے قابل نہیں ہوں گے ، اور اس سلسلے میں ناکام ہوسکتے ہیں ، جسے کسی بھی MPPT ڈیزائن کی اہم خصوصیت سمجھا جاتا ہے۔

ایک بہت ہی آسان لیکن موثر ایم پی پی ٹی ٹائپ ڈیوائس ایل ایم 338 آئی سی اور ایک اپیمپ ملازمت کے ذریعہ بنایا جاسکتا ہے۔

اس تصور میں جو میرے ذریعہ تیار کیا گیا ہے ، آپپ AMP کو اس طرح ترتیب دیا گیا ہے کہ وہ پینل کے فوری MPP کے اعداد و شمار کو ریکارڈ کرتا رہتا ہے اور اس کا موازنہ فوری طور پر بوجھ کے استعمال سے کرتا ہے۔ اگر اسے اس ذخیرہ کرنے والے اعداد و شمار سے زیادہ بوجھ کی کھپت مل جاتی ہے تو ، اس سے بوجھ کم ہوجاتا ہے ...

آسان MPPT گھٹنے وولٹیج ٹریکر اور خود ایڈجسٹ

آئی سی 741 مرحلہ شمسی ٹریکر سیکشن ہے اور پورے ڈیزائن کا مرکز بنتا ہے۔

شمسی پینل وولٹیج کو آایسی کے الٹی پن 2 کو کھلایا جاتا ہے ، جبکہ اسی طرح نان-انورٹنگ پن 3 پر لگائی جاتی ہے جو سیریز میں تین 1N4148 ڈائیڈز کا استعمال کرتے ہوئے 2 V کے ارد گرد ہوتا ہے۔

مندرجہ بالا صورتحال مستقل طور پر آئی سی کے پن 3 کو آئی سی کے آؤٹ پٹ پن 6 میں صفر وولٹیج کو یقینی بنائے پن 2 سے سایہ کم رکھتی ہے۔

تاہم ، غیر مناسب اوورلوڈ کی صورت میں ، جیسے ایک مماثل بیٹری یا زیادہ موجودہ بیٹری ، شمسی پینل وولٹیج بوجھ کے ذریعہ نیچے گھسیٹ جاتا ہے۔ جب ایسا ہوتا ہے تو پن 2 وولٹیج بھی گرنا شروع ہوجاتا ہے ، تاہم پن 3 پر 10uF کیپسیسیٹر کی موجودگی کی وجہ سے ، اس کی ممکنہ ٹھوس رہتی ہے اور مذکورہ بالا قطرہ کا جواب نہیں دیتا ہے۔

صورتحال فوری طور پر پن 3 کو پن 2 سے اونچائی پر جانے پر مجبور کرتی ہے ، اور اس کے نتیجے میں پنٹ 6 اونچی ہوجاتا ہے اور بی جے ٹی بی سی 55 ON کو تبدیل کیا جاتا ہے۔

بی سی 547 اب فوری طور پر ایل ایم 338 کو بیٹری میں وولٹیج کاٹ کر غیر فعال کردیتا ہے ، آئی سی کی درجہ بندی کی رفتار کے مطابق سائیکل تیز رفتار سے سوئچ کرتا رہتا ہے۔

مذکورہ بالا کاروائیاں اس بات کو یقینی بناتی ہیں کہ شمسی پینل وولٹیج کبھی بھی بوجھ سے نہیں گرتا یا نیچے کی طرف جاتا ہے ، ایم پی پی ٹی جیسے حالت کو برقرار رکھتا ہے۔

چونکہ ایک لکیری آئی سی ایل ایم 338 استعمال کیا جاتا ہے ، اس کے بعد سرکٹ ایک بار پھر تھوڑا سا غیر موثر ہوسکتا ہے .... اس کا علاج یہ ہے کہ LM338 اسٹیج کو بکس کنورٹر سے تبدیل کیا جائے ... جس سے ڈیزائن انتہائی ورسٹائل اور حقیقی ایم پی پی ٹی سے موازنہ ہوگا۔

ذیل میں ہرن کنورٹر ٹوپوالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ایک MPPT سرکٹ ہے ، اب اس ڈیزائن میں بہت زیادہ معن makesی کی گئی ہے اور یہ سچے ایم پی پی ٹی کے زیادہ قریب دکھائی دیتی ہے۔