अधिकतम सौर ऊर्जा निष्कर्षण के लिए TP4056 को ऑटोरेग्यूलेट कैसे करें

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मैं एक TP4065 का उपयोग करके Li-Ion (3.7V) बैटरी चार्ज करने के लिए एक सौर पैनल (6V - 600mA चरम शक्ति पर) का उपयोग कर रहा हूं। TP4065 मैं उपयोग कर रहा हूँ इस विन्यास है:

TP4065 सर्किट

जहां रोकनेवाला Rprog का मूल्य चार्जिंग करंट निर्धारित करता है।

वर्तमान तालिका के लिए रोकनेवाला

मुद्दा यह है कि जो सौर पैनल प्रदान करता है, वह वर्तमान में प्राप्त प्रकाश के समानुपाती होता है और सौर पैनल से अधिकतम शक्ति निकालने का एकमात्र तरीका सोलर पैनल वोल्टेज को 6V के आसपास रखने के लिए लोड को समायोजित करना होता है जो मेरे मामले में नियंत्रित होता है चार्जिंग करंट को कम करके।

लगभग 6V के निरंतर वोल्टेज पर TP4056 Vcc रखने के लिए Rprog रोकनेवाला को स्वचालित रूप से समायोजित करने के लिए सबसे अच्छा सर्किट क्या होगा?

यहां सौर पैनल IV वक्र का एक उदाहरण दिखाया गया है, जहां अधिकतम शक्ति निकाली जाती है।

सौर पैनल IV का उदाहरण

यहां TP4065 की चार्जिंग विशेषता है

TP4065 चार्ज ग्राफ

अद्यतन 13-02-2015

PROG पिन का वोल्टेज 1V से 0.2V के बीच भिन्न होता है

मेरी परियोजना एक Arduino माइक्रो नियंत्रक का उपयोग करेगी। मैं Arduino का उपयोग सौर पैनल वोल्टेज की निगरानी और निम्नलिखित सर्किट के साथ TP4056 वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए कर सकता हूं:

अन्य समाधान

Rprog और Rarduino 600 ohms होंगे और 100uF कैपेसिटर और Rarduino Arduino एनालॉग के लिए एक कम पास फिल्टर के रूप में कार्य करेंगे जो कि 3.3V 500Hz PWM सिग्नल का उत्पादन करता है।

जब डिजिटल 0V होता है, तो TP4056 1.2K अवरोधक को देखेगा और सामान्य रूप से व्यवहार करेगा। जैसा कि हम एनालॉग आउट वोल्टेज बढ़ाते हैं, आरप्रोग पर वोल्टेज कम हो जाएगा जो टीपी 4056 प्रोजी पिन में करंट को कम करेगा और अंत में बैटरी चार्जिंग करंट को कम करेगा।

क्या यह समाधान काम कर सकता है?

— थपथपाना
स्रोत

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आपका प्रश्न त्रुटि में है। RPROG का उपयोग करके आवेश धारा को संशोधित करने से आपको अपनी बैटरी को तेज़ी से चार्ज करने में मदद नहीं मिलेगी। बस अधिकतम दिन (जो भी हो) के लिए RPROG सेट करें। यदि आप सौर पैनल से अधिकतम शक्ति निकालना चाहते हैं, तो आपको कम से कम एक डीसी-डीसी कनवर्टर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और उस स्थिति में, शायद एक रैखिक चार्जर का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं होगा।

— 21

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बैटरी, सौर पैनल, और चार्जर सभी श्रृंखला में हैं (चार्जर द्वारा खपत की गई छोटी सी मौसमी को छोड़कर)। इसलिए सौर पैनल बिजली उत्पादन को अधिकतम करना लक्ष्य नहीं है। आप वर्तमान आउटपुट को अधिकतम करना चाहते हैं। उम्मीद है कि अब आप मेरी बात देखेंगे।

— 21

इस पर एक नज़र डालें: cds.linear.com/docs/en/datasheet/3652fd.pdf यह विचार है कि आप अपने विन को अधिकतम पावर पॉइंट पर समायोजित कर देंगे (ध्यान दें कि अधिकतम पावर पॉइंट वोल्टेज प्रकाश स्तर से बहुत अधिक नहीं बदलता है) । यह आपके 5V सौर पैनल के साथ काम नहीं कर सकता है, लेकिन अगर आप उच्च वोल्टेज पैनल प्राप्त करने पर विचार कर सकते हैं तो यह काम कर सकता है।

— मकिथ

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@ एमकेथ यह तेजी से चार्ज होगा क्योंकि जब सौर पैनल केवल 100mA दे सकता है और चार्जर 1000mA चाहता है, तो सोलर पैनल वोल्टेज एक वोल्टेज पर गिरता है जो TP4056 ठीक से काम नहीं कर सकता है और न ही चार्ज करता है।

— पैट

@ यह एक प्राथमिकता के रूप में वर्तमान को अधिकतम करने के लिए समझ में आता है, लेकिन जैसा कि आप चार्ज ग्राफ छवि में देख सकते हैं, वर्तमान बैटरी चार्ज करने के लिए एक उच्च मूल्य के लिए स्थिर नहीं है। तो एकमात्र समाधान बचा है चार्जिंग को नियंत्रित करने के लिए सौर पैनल को अधिभारित न करें

— पैट

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मुझे वह उत्तर पसंद है, जिसका आपने बहुत सुझाव दिया है। मुझे लगता है यह एक अच्छा विचार है। मैं निम्न प्रकार से थोड़े बदलाव का सुझाव दूंगा:

संशोधित PWM नियंत्रण

इसके अलावा, कृपया कोने के मामलों और असामान्य परिस्थितियों जैसे कि बैटरी के मृत होने पर काम करें, और arduino बिजली नहीं दे सकता है। क्या चार्जर शून्य चार्ज करंट मोड में फंस जाएगा? शायद एक रणनीतिक पुलअप या पुलडाउन कहीं, या पीडब्लूएम बंद होने पर भी छोटे चार्ज करंट का बीमा करने के लिए RPROG और 100uF कैप के समानांतर एक बड़ा अवरोधक।

अच्छा काम!

मैकेंजी

— mkeith
स्रोत

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मुझे लगता है कि मैं Arduino को सीधे सौर पैनल पर बिजली दूंगा ताकि मैं कभी भी मृत अंत समस्या में न चला जाऊं।

— पैट

इसके अलावा PROG पिन दे सकते हैं अधिकतम वर्तमान 1.2mA है। Arduino एनालॉग बाहर 20mA दे या सिंक कर सकता है, इसलिए मुझे नहीं लगता कि मस्जिद की आवश्यकता है

— पैट

मुझे करंट की चिंता नहीं है। समस्या यह है कि पीडब्लूएम आउटपुट (यह टोटेम पोल है) मानकर PROG पिन वोल्टेज की तुलना में अधिक वोल्टेज है। यदि आप गलती से 100% कर्तव्य चक्र पर जाते हैं, तो इससे करंट PROG पिन में प्रवाहित होगा। यकीन नहीं होता कि इसका क्या असर होगा। यह चिप को नुकसान पहुंचा सकता है। दूसरी ओर, यदि आप पीडब्लूएम आउटपुट को "ओपन ड्रेन" या "ओपन कलेक्टर" होने के लिए कॉन्फ़िगर कर सकते हैं तो यह ठीक होना चाहिए।

— mkeith

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मैं एक ही प्रश्न को हाल ही में देख रहा हूं। मेरा समाधान आपसे थोड़ा अलग था:

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

D10, D11, D12 का चयन करके या तो OUTPUT / LOW या INPUT (हाई-जेड, नो पुलअप) किया जा सकता है, मैं Rprog को 16k (D10 / 11/12 सभी हाई-जेड) से 1050 ओम (D10 / 11/12) तक भिन्न कर सकता हूं। सभी LOW) और A0 के माध्यम से MPP को खोजने के लिए चार्जिंग करंट की निगरानी करते हैं।

मजेदार बात यह है, कि मेरे सभी परीक्षण से, मैंने पाया कि टीपी 4056 एमपीपीटी ही करता है, यानी यदि आप आरप्रॉग को बहुत कम सेट करते हैं, तो भी वीपीआरपी को एमपीपी में करंट रखने के लिए ऑटोरेग्यूलेट लगता है। तो इसका मतलब यह होगा कि सिर्फ Rprog को अधिकतम वर्तमान सौर पैनलों को सेट करने के लिए सभी की जरूरत होगी।

BTW यह मेरे अनुभवजन्य खोज की पुष्टि करता है, पिछले 2 वर्षों से किसी भी समस्या के बिना मेरे foldable सौर पैनलों के साथ सरल TP4056 मॉड्यूल का उपयोग किया है । (हालांकि यह थोड़ा निराशाजनक है, क्योंकि मैंने अपने Arduino MPPT के निर्माण में सारी परेशानी झेल ली, ताकि यह पता लगा सकूँ कि मुझे वास्तव में इसकी आवश्यकता नहीं है ...)

— एनिफ़
स्रोत

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ऑटो-चार्ज वर्तमान समायोजन

मैं एक और चिप का उपयोग करूंगा। हालाँकि, यदि आप इसे उपयोग करना चाहते हैं, तो आप इस सर्किट को आज़मा सकते हैं। कार्यक्रम के वर्तमान को समायोजित करने के लिए एक वर्तमान दर्पण रखें। मुझे लगता है कि आंतरिक रूप से, PROG के माध्यम से बहने वाला वर्तमान बाहरी चार्ज को निर्धारित करने के लिए (लाभ के साथ) प्रतिबिंबित होता है। तो आपके पास यहां एक वर्तमान स्रोत है जो वर्तमान मूल्य को बढ़ाता है क्योंकि वीसीसी बढ़ता है। जो भी आप न्यूनतम VCC मानते हैं, उस पर वांछित वर्तमान पाने के लिए R200 को समायोजित करें। जैसे ही वीसीसी ऊपर जाएगा, चार्ज करंट ऊपर जाएगा।

मैं R200 के लिए एक अच्छा शुरुआती बिंदु जानने के लिए बहुत आलसी हूं। लेकिन अगर आप यह पता लगा सकते हैं कि PROG में वोल्टेज क्या है, तो, टेबल से, आप वर्तमान प्रवर्धन कारक को सुरक्षित कर सकते हैं और R200 के लिए एक अच्छी शुरुआत बिंदु के साथ आ सकते हैं। मैं सोच रहा हूं कि यह 47k-ish जैसा होगा।

इस पर भिन्नता और भी बेहतर हो सकती है। उदाहरण के लिए यदि आप एक वोल्टेज संदर्भ और एक तुलनित्र या कुछ और ट्रांजिस्टर जोड़ते हैं, तो आप वास्तव में चार्ज को वर्तमान में अधिकतम पेग कर सकते हैं जब तक कि वीसीसी एक निश्चित बिंदु से नीचे नहीं गिर जाता है, तो यह उस स्तर पर वीसीसी को बनाए रखने के लिए चार्ज करंट को वापस कर देगा। लेकिन मेरी राय में, जब आप जटिलता के उस स्तर पर पहुंच जाते हैं, तो आपको बस एक आईसी का उपयोग करना चाहिए जो यह सब आपके लिए b2424210 की तरह करता है।

मैं आगे इस पर चर्चा करने के लिए खुला हूं। बस अपना ध्यान आकर्षित करने के लिए मुझे टैग करें।

— mkeith
स्रोत

यह बहुत अच्छा लग रहा है! BQ24210 एक hobbyist परियोजना के लिए एक बहुत छोटा IC है। क्या आप किसी अन्य बड़ी चिप को जानते हैं जो समान कार्य करती है?

— पाट

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: नहीं है, लेकिन मैं सिर्फ इस पाया sparkfun.com/products/12885

— mkeith

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मैं वास्तव में यह कर रहा हूँ। मुझे लगता है कि विन पर संधारित्र बहुत मदद करता है क्योंकि जब यह चार्ज होता है, तो यह कम धारा खींचता है और फोटोकेल से बहुत अधिक वर्तमान खींचना बंद कर देता है जो कि तब होता है जब पावर आउटपुट प्लमेट्स होता है। एक बार जब संधारित्र 4v से नीचे चला जाता है, तो मेरा मानना है कि TPS4056 अपने आप को अक्षम कर देगा जब तक कि कैप को पर्याप्त रूप से वापस चार्ज नहीं किया जाता है। जब यह 4v तक वापस चार्ज होता है, तो यह एक चक्का की तरह काम करता है।

एक अन्य विचार जो मैं कोशिश करने के बारे में सोच रहा हूं, वह आरप्रोग के लिए एक फोटोरिस्टर का उपयोग कर रहा है।

— मैट विलियमसन
स्रोत

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बस याद रखने के लिए ... यह चार्जर आईसी रैखिक है। इसका मतलब है कि अगर आपकी बैटरी ~ 4V है और आपका सोलर पैनल ~ 6V है तो आप गर्मी के रूप में लगभग 2V * करंट बर्बाद कर रहे हैं। यहां तक कि अगर आप पैनल से अधिकतम निकालने का प्रबंधन करते हैं, तो ऊर्जा हानि अधिक है। एक स्विचिंग रेगुलेटर का उपयोग करने पर विचार करें, या अपने स्वयं के (हिरन) को एटमेगा के साथ बनाएं, यह एक सरल सर्किट है और किसी भी लोड के मामले में लगभग 90% की दक्षता हो सकती है। मज़े करो।

— MPZ
स्रोत

क्या आप सुनिश्चित हैं कि यह रैखिक है? एक ही इनपुट वोल्टेज एक रोकनेवाला को बदलकर अलग चार्जिंग करंट कैसे पैदा कर सकता है?

— पैट

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क्या अधिकतम सौर ऊर्जा निष्कर्षण अधिक महत्वपूर्ण है या सही ढंग से TP4056 का अधिक महत्वपूर्ण उपयोग कैसे करें? यदि अधिकतम सौर ऊर्जा निष्कर्षण अधिक महत्वपूर्ण है, तो आपके सभी सर्किट और अब तक के सभी उत्तर गलत हैं। आपका 6v सोलर पैनल आपको डिमर लाइट की स्थिति में 2-4v देगा, और आप इन परिस्थितियों में पूरी तरह से 4.2v बैटरी चार्ज करने की उम्मीद नहीं कर सकते हैं, इसलिए आपका चार्जर अधिकतम सौर ऊर्जा निष्कर्षण इकाई नहीं होगा, भले ही आपका चार्जिंग मूल्य कितना भी हो उपयोग।

इसके बजाय, आपको 5v पर वोल्टेज विनियमन के साथ एक कम स्टार्ट-अप बूस्ट-बूस्ट कनवर्टर की आवश्यकता होती है। किया, आपको किसी और चीज के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। इस तरह के एक साधारण चार्जर के लिए एक माइक्रो-नियंत्रक का उपयोग न करें, यह डिमर प्रकाश में बनाता है की तुलना में अधिक ऊर्जा बर्बाद करता है। तथ्य की बात के रूप में, आपको टीपी 4065 को समीकरण से हटा देना चाहिए यदि अधिकतम सौर ऊर्जा निष्कर्षण सबसे महत्वपूर्ण चीज है।

— आत्मेगा 328
स्रोत

जाहिर है मेरा अंतिम लक्ष्य जितना संभव हो उतना शक्ति निकालना है। लेकिन मेरे पास दो और लक्ष्य भी हैं, निर्माण के लिए सस्ता होना और निर्माण के लिए सरल होना। TP4065 को बदलने के लिए आपकी क्या सिफारिश होगी?

— पैट

सस्ता सिर्फ एक schottky डायोड का उपयोग किया जाएगा, और सबसे अच्छा एक डीसी-डीसी बढ़ावा कनवर्टर का उपयोग किया जाएगा। मैं CE8301 की सिफारिश करता हूं। यह छोटा आदमी कमाल का है क्योंकि इसका स्टार्टअप वोल्टेज 0.9v है। आप eBay में 5v usb बूस्ट कन्वर्टर टाइप करके पा सकते हैं। इस तरह के अधिकांश बढ़ावा देने वाले कनवर्टर इस आईसी का उपयोग करते हैं। जब आप इसे प्राप्त कर लेते हैं, तो आउटपुट को 4.2v पर प्राप्त करने के लिए इसे थोड़ा हैक करें, अर्थात् फीडबैक रेसिस्टर को बदलकर और किया गया।

— अटेमेगा 328

TP4056 के कई चरणों के बजाय एक फ्लैट 4.2V के साथ चार्ज करने से बैटरी को समस्या होगी? कई लोग कहते हैं कि 4.2V को बहुत सटीक होना चाहिए और ऐसा लगता है कि CE8301 को केवल 0.1V वेतन वृद्धि के साथ समायोजित किया जा सकता है।

— पॅट

यदि आप ली-आयन बैटरी के लिए एक सरल 4.2v लागू करते हैं, तो यह परवाह किए बिना उन कई चरणों से गुजरेगा। यह है कि रासायनिक बैटरी कैसे काम करती है, और इसका आईसी से कोई लेना-देना नहीं है। आईसी इन चरणों का पता लगाने के लिए है और जब बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है तो बैटरी को चार्ज करना बंद कर देती है। पाठ्यपुस्तक में ली-आयन बैटरी चार्ज करने के लिए गुदगुदी खराब है, लेकिन यह वास्तविक जीवन में पूरी तरह से ठीक है, खासकर आपके सौर इनपुट के साथ। अंतिम लेकिन कम से कम, कुछ चार्जर 4.3v पर कट ऑफ वोल्टेज सेट करेंगे। यह क्षमता बढ़ाएगा और जीवनकाल को कम करेगा, लेकिन यह विस्फोटक नहीं है और यह सुरक्षित है।

— एटमेगा 328

एक dc-dc बूस्ट कनवर्टर से सीधे जुड़े होने पर सोलर पैनल IV वक्र कहां बैठेगा? क्या यह सौर सेल से अधिकतम शक्ति प्राप्त करेगा? मैं कल्पना नहीं कर सकता कि कनवर्टर इनपुट बाधा क्या दिखती है।

— पाट