Dè a th’ ann an togail dàta?

Dòighean togail dàta

Modh lorg bholtachd cealla singilte

Tha am modal togail bholtachd cealla bataraidh na phàirt deatamach den t-siostam riaghlaidh bataraidh cumhachd. Bidh an coileanadh agus an cruinneas aige a’ dearbhadh neo-mhearachdachd breithneachadh an t-siostam air fiosrachadh inbhe bataraidh, agus a’ toirt buaidh air buileachadh èifeachdach ro-innleachdan smachd às deidh sin. Tha dòighean a thathas a’ cleachdadh gu cumanta airson bholtadh cealla a lorg a’ toirt a-steach modh rèite sealaidheachd, modh stòr gnàthach seasmhach, dòigh togail amplifier obrachaidh iomallach, modh togail cuairteachaidh tionndaidh bholtachd / tricead, agus dòigh togail cuairteachaidh amplifier optocoupler sreathach.

1. Modh Array Relay

Tha Figear 8-6 a’ sealltainn an diagram bloca de chuairt togail bholtaids bataraidh stèidhichte air an dòigh rèite sealaidheachd. Tha e air a dhèanamh suas de sensor bholtaids crìche, sreath sealaidheachd, sliseag tionndaidh A-D (analog- gu{-), optocoupler, agus ioma-fhillteadair. Gus bholtaids deireannach n bataraidhean ceangailte ann an sreath a thomhas, feumaidh n+1 uèirichean a bhith ceangailte ri gach nód sa phasgan bataraidh. Nuair a bhios tu a’ tomhas bholtadh crìochnachaidh a’ bhataraidh m-th, bidh am microcontroller a’ cur a-mach comharra smachd co-fhreagarrach, a thaghas an t-sealaidheachd iomchaidh tron ​​​​iom-fhillteadair, optocoupler, agus cuairt dràibhidh sealaidheachd, a’ ceangal na m{11}th agus m{10}}th uèirichean ris a’ chip tionndaidh A-D. Mar as trice, tha strì nan innealan suidse an ìre mhath beag, agus tha a’ mhearachd a dh’ adhbhraicheas strì an aghaidh nan innealan suidse cha mhòr glè bheag às deidh a dhol còmhla ri cuairteachadh roinneadh bholtachd. A bharrachd air an sin, tha an structar cuairteachaidh gu lèir sìmplidh; chan eil ach na resistors roinneadh bholtachd, a’ chip tionndaidh AD, agus cruinneas iomraidh bholtachd a ’toirt buaidh air neo-mhearachdachd an toraidh deireannach. Mar as trice faodaidh mearachdan an resistors agus a’ chip a bhith glè bheag. Mar sin, tha an dòigh rèite sealaidheachd nas freagarraiche airson tagraidhean a dh ’fheumas tomhas bholtachd bataraidh fa leth àrd agus mionaideachd àrd.

2. Modh Tùs Gnàthaichte Constant

Is e am prionnsapal bunaiteach de bhith a’ togail bholtadh bataraidh co-shìnte le bhith a ’cleachdadh cuairteachadh stòr gnàthach seasmhach a bhith a’ tionndadh bholtadh crìochnachaidh a ’bhataraidh gu bhith na chomharra sruth a tha ag atharrachadh gu sreathach gun a bhith a’ cleachdadh resistor tionndaidh. Bheir seo piseach air comas an t-siostaim an-aghaidh-bacadh. Ann am pasgan bataraidh aon ìre, leis gu bheil bholtadh ceann-uidhe a’ bhataraidh an ìre mhath ìosal, sa chumantas eadar 2V agus 5V, tha an bholtadh an ìre mhath seasmhach nuair a bhios e a’ leigeil a-mach, agus mar sin a’ leasachadh comas an-aghaidh eadar-theachd an t-siostaim. Mar sin, bithear gu tric a’ taghadh aon amplifier obrachaidh seanail sa phròiseas dealbhaidh gus seo a choileanadh. Air sgàth eadar-dhealachaidhean ann an dealbhadh chuairtean agus cleachdadh, faodaidh cuairtean stòr gnàthach gnàthach a bhith ann an iomadh cruth.

'S e aon eisimpleir den leithid a th' anns a' chuairt a chithear ann am Figear 8-7; 'S e cuairt stòr srutha seasmhach a th' ann air a dhèanamh suas de shreath -tagh amplifier obrachaidh agus transistor buaidh-raoin inslithe.

Mar a chithear bho structar an amplifier obrachaidh, tha an cuairteachadh seo na chuairt amplifier ioma-ìre dìreach- le buannachd lùb àrd fosgailte agus fios air ais àicheil domhainn. Bidh an ìre cuir a-steach aige a’ cleachdadh cuairt leudachaidh eadar-dhealaichte agus tha e amalaichte air an aon chip sileaconach, a’ leantainn gu maidseadh coileanaidh sàr-mhath eadar an dà rud, agus tha comas leudachaidh àrd aig an ìre eadar-mheadhanach. Stèidhichte air prionnsapal chuairtean eadar-dhealaichte, tha comas làidir airson comharran modh cumanta a dhiùltadh aig a’ chuairt seo. Mar sin, nuair a bhios tu a’ cleachdadh amplifier gnìomh gus bholtadh cheallan fa leth ann am pasgan bataraidh a thomhas, leasaichidh am modh diùltadh modh àrd agus leudachaidh cruinneas tomhais. Is e inneal leth-chonnsair a th’ ann an raon geata inslithe (IGFET) a bhios a’ cleachdadh buaidh raon dealain a’ chuairt inntrigidh gus smachd a chumail air sruth a’ chuairt toraidh. Nuair a bhios e ag obair anns an roinn an aghaidh caochlaideach, tha an sruth drèanaidh toraidh I co-cheangailte gu sreathach ris an drèana cuir a-steach-source bholtaids Us. A bharrachd air an sin, tha bacadh stòr geata an transistor gu math àrd, a’ ciallachadh gu bheil sruth aoidionachd glè bheag ann, fhad ‘s a tha an dùmhlachd drèanaidh air{16}}glè bheag, a’ ciallachadh gu bheil ìsleachadh air{17}}bholtaids stàite. Tha Figear 8-7 a’ cleachdadh raon modh P{22}}raon modha-transistor buaidh (FET), agus tha diode Zener ceangailte gus geata seasmhach a chumail{{26}sourcevoltas Ucs. Bidh an amplifier obrachaidh ag obair anns an roinn sreathach. Ma thèid FET ìosal air-an aghaidh-FET a thaghadh, chan eil an lùghdachadh ann am bholtaids air-stàite glè bheag. Mar sin,

so-ruigsinn

Anns na co-aontaran gu h-àrd, is e an eadar-dhealachadh eadar u₁ agus u₂ bholtachd crìochnachaidh a’ bhataraidh, agus is e U₁ bholtaids toraidh a’ chuairt amplifier obrachaidh tionndaidh. Tha e furasta fhaicinn gu bheil an Zener diode ceangailte ri toradh an amplifier obrachaidh a ’toirt seachad fios air ais, a’ cumail a ’chuairt ann an staid chothromach. V₀ ↑ →|Uz|↓→ IL ↓→ |VR| ↓ → VI ↑→ |V₀| ↓. Far a bheil V₀ na bholtadh toraidh aig an amplifier obrachaidh; Is e VR an bholtadh tarsainn resistor R₁; agus is e VI bholtaids eadar-dhealaichte cuir a-steach an amplifier obrachaidh, ie, VI=U₁ - U₂. Nuair a tha an cuairteachadh ann an co-chothromachd, VI=0. Tha structar sìmplidh aig a’ chuairt stòr gnàthach seasmhach, comas diùltadh modh cumanta làidir, cruinneas togail àrd, agus deagh phractaigeach.

3. Amplifier Gnìomh Iomallach

Tha amplifier gnìomh aonaranachd na phàirt dealanach a tha comasach air comharran analog a sgaradh gu dealanach. Tha e air a chleachdadh gu farsaing mar isolators ann an smachd pròiseas gnìomhachais agus mar mheadhan aonaranachd ann an grunn innealan solar cumhachd. Mar as trice tha dà phàirt ann: earrann cuir a-steach agus earrann toraidh. Tha iad sin air an cumhachdachadh air leth agus air an ceangal le ceangal magnetach. Tha an comharra air a mhodaladh leis an roinn cuir a-steach, a’ dol tron ​​t-sreath aonaranachd, agus an uairsin air a dhì-dhealbhadh agus air ath-nuadhachadh leis an roinn toraidh. Tha amplifiers obrachaidh aonaranachd air leth freagarrach airson cuairtean togail bholtachd cealla bataraidh. Bidh iad a’ dealachadh comharra bholtaids bataraidh cuir a-steach bhon chuairt, mar sin a’ seachnadh eadar-theachd bhon taobh a-muigh agus a’ leasachadh cruinneas agus earbsachd togail siostam. Tha eisimpleir àbhaisteach tagraidh air a thoirt seachad gu h-ìosal.

Tha Figear 8.8 a’ sealltainn cleachdadh amplifier gnìomh aonaranachd ann an siostam riaghlaidh bataraidh cumhachd 600V. Anns a’ phasgan bataraidh tha 50 bataraidh luaidhe còmhnard-aigéad le bholtadh ìre 12V, agus gheibhear na bholtaids crìochnachaidh aca aon ri aon leis a’ chuairt amplifier gnìomh aonaranachd. Tha an ISO 122 na amplifier aonaranachd air a dhealbhadh le teicneòlas modulation agus demodulation air a phacaigeadh le Black & Decker (BBB) ​​​​anns na Stàitean Aonaichte, a’ cleachdadh teicneòlas ceangail capacitor mionaideach agus rèiteachadh prìne dùbailte - àbhaisteach - ann an - (DIP). Tha na h-earrannan cuir a-steach is toraidh de ISO 122 suidhichte anns a’ chuairt samplachaidh, air an sgaradh le dà inneal 1pF co-ionann a’ cruthachadh còmhdach aonaranachd. Tha an bholtadh aonranachd comharraichte nas àirde na 1500V (AC 60Hz leantainneach), le bacadh iomallachd àrd agus cruinneas buannachd àrd agus sreathachd, mar sin a’ coinneachadh ri riatanasan tagraidh practaigeach. Mar a chithear ann am Figear 8.8, tha cumhachd cuir a-steach ISO 122 air a tharraing bhon phasgan bataraidh fèin-ghluasadach, agus tha an comharra toraidh, aig a bheil dàimh sreathach ris, air iomadachadh, agus an uairsin air a roinn gu fèin-ghluasadach le dà fhreasaiche mionaideachd fo smachd an microcontroller mus tèid a chuir chun chuir a-steach. Tha an cumhachd toraidh air a thoirt seachad leis a ’mhodal solar cumhachd air a’ bhòrd cuairteachaidh, agus tha bholtadh crìochnachaidh bataraidh aonaranach. Bu chòir a thoirt fa-near, anns a’ chuairt togail bholtachd crìochnachaidh den 50mh bataraidh, gu bheil inneal-tionndaidh air a chuir ris às deidh a ’chuairt amplifier obrachaidh iomallach gus an comharra toraidh atharrachadh bho àicheil gu deimhinneach. Bu chòir a thoirt fa-near cuideachd, ged a tha coileanadh sàr-mhath aig a’ chuairt togail amplifier gnìomh iomallach, tha a chosgais àrd air cuingealachadh a dhèanamh air a chleachdadh farsaing.

4. Modh Togail Cuairteachaidh Bholtaid/Tricead

Nuair a bhios tu a’ cleachdadh cuairt tionndaidh bholtachd / tricead (V / F) gus bholtadh cealla bataraidh fhaighinn, tha an inneal-tionndaidh V / F deatamach. Is e am pàirt a bhios ag atharrachadh comharran bholtachd gu comharran tricead, a’ tabhann fìor chruinneas, sreathachd, agus cuir a-steach riatanach.

Tha Figear 8-9 a’ sealltainn sgeama cuairteachaidh an inneal-tionndaidh LM331 V/F a thathar a’ cleachdadh airson tionndadh V/F àrd-chruinneas. Tha an LM331 na chip V/F aonaichte àrd-choileanadh air a dhèanamh le FS Microcontroller. Bidh e a’ cleachdadh cuairt-fiosrachaidh bandgap ùr le dìoladh teòthachd, a’ toirt seachad cruinneas fìor àrd thar an raon teòthachd obrachaidh gu lèir agus aig bholtaids solar cumhachd cho ìosal ri 4.0V.

Anns an dòigh togail seo, tha an comharra bholtachd air a thionndadh gu dìreach gu bhith na chomharra tricead, a dh’ fhaodar an uairsin a phròiseasadh le port cunntais an microcontroller gun fheum air tionndadh A-D. A bharrachd air an sin, gus cur ris a’ chuairt tionndaidh V/F anns an t-siostam togail bholtachd cealla bataraidh, feumar cuairtean taghaidh co-fhreagarrach agus cuairtean amplifier gnìomh a dhealbhadh cuideachd gus comas togail ioma-seanail a choileanadh. Tha an dòigh seo a’ toirt a-steach nas lugha de cho-phàirtean, ach tha capacitors anns an oscillator fo smachd bholtachd, agus tha mearachd coimeasach nan capacitors sa chumantas mòr, le capacitors nas motha a’ nochdadh mearachdan coimeasach eadhon nas motha.

5. Linear Optocoupler Amplifier Circuit Circuit Modh Togail

Bidh an cuairteachadh togail bholtachd cealla bataraidh stèidhichte air optocoupler sreathach a’ coileanadh iomallachd eadar deireadh togail chomharran agus deireadh giollachd, agus mar sin a’ leasachadh seasmhachd a’ chuairt agus comas an-aghaidh eadar-theachd. Tha Figear 8-10 a’ sealltainn an optocoupler sreathach TIL300, a tha air a dhèanamh suas de photodiode fios-air-ais iomallach air a sgaradh le soillseachadh LED fo-dhearg agus photodiode toraidh. Thathas a’ cleachdadh teicneòlas pròiseas sònraichte gus dìoladh a dhèanamh airson neo-loidhneachd feartan ùine is teòthachd LED, a’ dèanamh an comharra toraidh a rèir sreathach ris an servo luminous flux a bhios an LED a’ sgaoileadh. Tha iomallachd stùc de 3500V aig an TIL300, leud-bann nas motha na 200kHz, freagarrach airson leudachadh iomallach air comharran DC agus AC, agus tha seasmhachd toraidh toraidh de ± 0.05% / ceum. Mar a chithear bhon dealbh, tha luach bholtachd aon chealla bataraidh (an eadar-dhealachadh eadar U1 agus U2) air a thionndadh gu bhith na chomharradh gnàthach Ip le amplifier gnìomh A agus a’ sruthadh tron ​​​​optocoupler sreathach TIL300. Às deidh aonaranachd opto, bidh e a’ toirt a-mach Ip2 gnàthach a tha co-cheangailte gu sreathach ri Ip1. Tha an sruth seo an uair sin air a thionndadh air ais gu luach bholtaids le amplifier obrachaidh A2 airson tionndadh A{{-D agus togail dàta. 'S fhiach toirt fa-near gu bheil dà cheann an loidhneach optocoupler a' cur feum air diofar solar cumhachd neo-eisimeileach, leubail I+12V agus ±12V anns an dealbh. Tha seo a’ sealltainn gu bheil an cuairteachadh amplifier optocoupler sreathach chan e a-mhàin gu bheil comasan làidir aonaranachd agus an-aghaidh eadar-theachd ach gu bheil e cuideachd a’ cumail deagh shreathachd den chomharra analog rè an tar-chuir. Mar sin, faodar a chleachdadh còmhla ri arrays sealaidheachd no cuairtean geata ann an siostaman togail ioma-seanail. Ach, tha an cuairteachadh aige an ìre mhath iom-fhillte, agus faodaidh mòran fhactaran buaidh a thoirt air cho cinnteach sa tha e.

Dòighean Togail Teòthachd

Tha teòthachd obrachaidh bataraidh chan ann a-mhàin a’ toirt buaidh air coileanadh bataraidh ach tha e cuideachd a’ buntainn gu dìreach ri sàbhailteachd charbadan dealain. Mar sin, tha e deatamach gun tèid paramadair teòthachd ceart fhaighinn. Chan eil e doirbh teòthachd fhaighinn; Is e an iuchair a bhith a’ taghadh sensor teòthachd iomchaidh. An-dràsta, tha mòran de luchd-mothachaidh teodhachd rim faighinn, leithid thermistors, thermocouples, transistors thermistor, agus mothachairean teothachd aonaichte.

1. Modh Togail Thermistor

Tha prionnsapal an dòigh togail thermistor stèidhichte air a’ ghnè gu bheil an aghaidh teirmeastar ag atharrachadh le teòthachd. Tha resistor stèidhichte ceangailte ann an sreath leis an thermistor gus roinneadh bholtachd a chruthachadh, mar sin ag atharrachadh an ìre teòthachd gu bhith na chomharra bholtachd. Tha an comharra seo an uair sin ga thionndadh gu fiosrachadh teodhachd didseatach tro thionndadh analog gu didseatach. Tha teirmean-tomhais saor ach tha droch shreath aca agus mar as trice tha mearachdan saothrachaidh an ìre mhath mòr aca.

2. Modh Togail Thermocouple

Is e prionnsapal obrach thermocouple gu bheil bodhaig bimetallic a’ gineadh diofar chomasan thermoelectric aig teòthachd eadar-dhealaichte. Le bhith a’ faighinn an luach comas thermoelectric seo, gheibhear an luach teòthachd le bhith a’ coimhead suas clàr. Leis gu bheil luach comasachd thermoelectric an urra ris an stuth a-mhàin, tha cruinneas thermocouples glè àrd. Ach, leis gu bheil comasan thermoelectric nan comharran ìre millivolt, tha feum air leudachadh, a’ dèanamh an cuairteachadh a-muigh iom-fhillte. San fharsaingeachd, tha puingean leaghaidh àrd aig meatailtean, agus mar sin thathas a’ cleachdadh teirm-chùplaidhean mar as trice airson teòthachd àrd a thomhas.

3. Modh Togail Sensor Teòthachd Amalaichte

Mar a bhios tomhas teothachd a’ sìor fhàs cumanta ann am beatha làitheil agus cinneasachadh, tha luchd-saothrachaidh semiconductor air mòran de luchd-mothachaidh teothachd aonaichte a thoirt a-steach. Ged a tha mòran de na mothachairean sin stèidhichte air teirmeastairean, tha iad air an calibrated rè saothrachadh, a’ ciallachadh gu bheil cruinneas coimeasach ri teirmean-cuibhle. A bharrachd air an sin, is urrainn dhaibh luachan didseatach a thoirt a-mach gu dìreach, gan dèanamh gu math-freagarrach airson an cleachdadh ann an siostaman didseatach.

Dòighean Togail gnàthaichte

Tha dòighean lorgaidh gnàthach cumanta a’ toirt a-steach shunts, cruth-atharraichean, mothachairean sruth buaidh Hall, agus mothachairean fibre optic.

Tha feartan gach dòigh air an sealltainn ann an Clàr 8-1.

Am measg nam factaran sin, tha cosgais àrd mothachairean fibre optic a’ cuingealachadh an cleachdadh anns an raon smachd; tha shunts cosgais ìseal agus tha deagh fhreagairt tricead aca, ach tha iad duilich a chleachdadh oir feumaidh iad a bhith ceangailte ri lùb gnàthach; chan urrainnear cruth-atharraichean gnàthach a chleachdadh ach airson tomhas AC; agus tha mothachairean gnàthach eileamaid Hall a’ tabhann deagh choileanadh agus tha iad furasta an cleachdadh. An-dràsta, thathas a’ cleachdadh shunts agus mothachairean gnàthach eileamaid Hall ann an togail agus sgrùdadh gnàthach air siostaman riaghlaidh bataraidh cumhachd carbaid dealain.

Dòighean lorg smoc

Rè obrachadh carbaid, mar thoradh air suidheachaidhean rathaid iom-fhillte agus cùisean saothrachaidh bataraidh gnèitheach, faodaidh fìor èiginn leithid ceò no teine ​​​​tachairt mar thoradh air cus teasachadh, teannachadh no tubaistean. Mura lorgar na tachartasan sin agus mura tèid dèiligeadh riutha gu h-èifeachdach gu sgiobalta, tha e do-sheachanta gun èirich iad, a’ bagairt bataraidhean mun cuairt, an carbad, agus luchd-obrach anns an roinn bathair, a bheir droch bhuaidh air sàbhailteachd obrachaidh carbaid. Gus casg a chuir air tachartasan mar sin, chaidh sgrùdadh ceò a thoirt a-steach do shiostaman riaghlaidh bataraidh anns na bliadhnachan mu dheireadh agus tha barrachd aire ga thoirt dha.

Tha mothachairean ceò eadar-mheasgte agus faodar an seòrsachadh ann an trì prìomh sheòrsan a rèir am prionnsapalan lorgaidh: ① mothachairean ceò a’ cleachdadh feartan fiosaigeach, leithid mothachairean ceò leth-chonnsair agus mothachairean ceò losgaidh conaltraidh; ② mothachairean ceò a’ cleachdadh feartan fiosaigeach, leithid mothachairean ceò seoltachd teirmeach, mothachairean ceò eadar-theachd optigeach, agus mothachairean fo-dhearg; ③ mothachairean ceò a’ cleachdadh feartan dealan-cheimiceach, leithid mothachairean seòrsa ceò gnàthach agus mothachairean seòrsa feachd electromotive. Leis gu bheil mothachairean ceò eadar-dhealaichte, chan urrainn do luchd-mothachaidh ceò leth-chonnsair a h-uile gas a lorg. Mar sin, tha seòrsa sònraichte air a thaghadh gus aon no dhà de sheòrsa sònraichte de cheò a lorg. Mar eisimpleir, thathas a’ cleachdadh mothachairean ceò leth-chonnsair ogsaid sa mhòr-chuid gus ceò hydrocarbon a lorg, a’ toirt a-steach O₂, H₂S, CO, H₂, O₃H₂O, Cl₂, OH, CO₂, msaa.

Nuair a thèid mothachairean ceò a chleachdadh ann am bataraidhean cumhachd, feumaidh taghadh mothachaidh tuigse fhaighinn air co-dhèanamh ceò a thig bho losgadh bataraidh. San fharsaingeachd, bidh losgadh bataraidh a’ toirt a-mach tòrr CO agus CO2, agus mar sin bu chòir mothachairean a tha mothachail air an dà ghas seo a thaghadh. Feumaidh structar an sensor a bhith air atharrachadh gu suidheachaidhean crathaidh cleachdadh carbaid fad-ùine gus casg a chuir air piobrachadh meallta mar thoradh air duslach rathaid agus crith.

Bu chòir an inneal rabhaidh ceò san t-siostam riaghlaidh bataraidh cumhachd a chuir a-steach air consol an draibhear. Nuair a gheibh e comharra rabhaidh, bu chòir dha inneal-rabhaidh claisneachd is lèirsinneach agus àite locht a chuir a-mach gu sgiobalta, a’ dèanamh cinnteach gun urrainn don draibhear an comharra rabhaidh a lorg agus fhaighinn sa bhad.

Mar eisimpleir, bidh an siostam rabhaidh ceò a thathas a’ cleachdadh anns a’ bhus dealain Oiliompaiceach, a chaidh a leasachadh sa mhòr-chuid le Institiùd Teicneòlais Beijing, a’ cleachdadh siostam bataraidh le cumhachd bataraidh 9V alkaline no carbon-zinc, a’ dèanamh cinnteach à obrachadh àbhaisteach 24-uair. Tha an comharra rabhaidh air a stiùireadh le solar cumhachd bataraidh 24V a’ charbaid, a tha air a thoirt seachad air leth gus dèanamh cinnteach à neo-eisimeileachd an t-siostam rabhaidh. Bidh innealan-rabhaidh sgaoilte a’ lorg dùmhlachd ceò tro luchd-mothachaidh ceò a-staigh. Nuair a tha an dùmhlachd ceò nas ìsle na a ’chrìoch, bidh rianadair a-staigh an inneal-rabhaidh a’ suidheachadh an toradh sealaidheachd gu cuairteachadh fosgailte; nuair a tha an dùmhlachd ceò nas àirde na a’ chrìoch, bidh an rianadair a-staigh a ’suidheachadh toradh an t-sealaidheachd gu cuairt ghoirid, a’ tarraing gu sgiobalta an solar cumhachd +24V chun phannal taisbeanaidh gus cuairteachadh rabhaidh a chruthachadh leis an t-solar cumhachd -24V air a ’phannal taisbeanaidh, a’ sgaoileadh comharra rabhaidh a tha ri chluinntinn agus lèirsinneach. Tha structar an t-siostaim air a shealltainn ann am Figear 8-11.