Nhu cầu về nguồn năng lượng tái tạo đang gia tăng do khủng hoảng năng lượng cấp tính trên thế giới hiện nay. Ở bài viết này chúng tôi muốn giới thiệu cho các bạn đam mê Diy sạc pin năng lượng mặt trời dùng ic LM5118 mạch này hoạt động với khái niệm theo dõi điểm cực đại (MPPT) để tăng hiệu quả của hệ thống quang điện mặt trời.
Giới thiệu ic LM5118 Diy sạc pin năng lượng mặt trời
Mạch dùng ic LM5118 dùng cho sạc pin năng lượng mặt trời dựa trên việc theo dõi công suất đỉnh dựa trên điện áp đầu vào .
Hiện tại các thiết bị sạc pin / ắc quy cho các hệ thống pv bao gồm 2 công nghệ chính là MPPT và PWM , để hiếu sâu hơn về 2 công nghệ này các bạn xem bài đánh giá so sánh tại đây
MPPT là trình theo dõi điểm tối đa chức năng chính chuyển đổi DC sang DC tần số cao dùng sạc ắc quy / pin năng lượng mặt trời .
Sơ đồ mạch dùng LM5118 sạc pin năng lượng mặt trời
Sơ đồ này thực chất là một mạch buck-boost cho phép vận hành với đầu vào lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu ra.
Sơ đồ mạch điều khiển sạc dùng ic LM5118
– IC này tích hợp các trình điều khiển MOSFET có khả năng cung cấp dòng cực đại 3A. Phương pháp này điều khiển – giám sát dòng đầu ra .
– Tần số hoạt động khoảng từ 50 kHz đến 500 kHz.
Nguyên lý ic LM5118 chế độ buck và chế độ buck-boost
IC LM5118 dùng cho Diy sạc pin năng lượng mặt trời được thiết kế như bộ điều khiển chế độ kép, nhờ đó bộ chuyển đổi hoạt động như bộ điều chỉnh buck trong khi điện áp đầu vào cao hơn đầu ra và tự động chuyển sang chế độ buck-boost .
Chế độ buck
Trong chế độ buck, transistor Q1 đang hoạt động và Q2 bị tắt. Đường dốc dòng điện cảm tỷ lệ với điện áp VIN – VOUT khi Q1 hoạt động và dốc xuống qua diode tuần hoàn D1 khi Q1 tắt.
Chức năng chuyển chế độ buck thứ tự đầu tiên là VOUT / VIN = D, trong đó D là chu kỳ nhiệm vụ của công tắc buck, Q1.
Hình ảnh ic LM5118 ở chế độ buck
chế độ buck-boost
Trong chế độ buck-boost cả Q1 và Q2 đều hoạt động trong cùng một khoảng thời gian mỗi chu kỳ.
Hình ảnh ic LM5118 ở chế độ buck-boost
Cuộn cảm dòng điện lên tỷ lệ thuận với VIN , khi Q1 và Q2 hoạt động và nghịch khi nghỉ . Chức năng chuyển buck-boost thứ nhất là VOUT / VIN = D / (1-D), trong đó D là chu kỳ nhiệm vụ của Q1 và Q2.
Các bạn có thể tìm hiểu thêm các thiết bị sạc cho hệ thống pin năng lượng mặt trời tại đây