efficiency development of solar cell battery charging ...jes.rtu.ac.th/rtunc2017/pdf/oral...

12
การประชุมวิชาการและนําเสนอผลงานวิจัยระดับชาติ ราชธานีวิชาการ ครั้งที2 การวิจัย 4.0 เพื่อการพัฒนาประเทศสู่ความมั่นคง มั่งคั่ง และยั่งยืนห น้ า | 284  การพัฒนาประสิทธิภาพวงจรอัดประจุแบตเตอรี่จากเซลล์แสงอาทิตย์ โดยการติดตามค่าการจ่ายกําลังไฟฟ้าสูงสุด Efficiency Development of solar cell battery charging circuit via maximum power tracking แววประดิษฐ์ นันทะลาด 1 และ รศ.ดร.ดํารงค์ฤทธิวิบูลกิจธนากร 2 1 , 2 สาขาวิชาเทคโนโลยีไฟฟ้า คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏอุบลราชธานี e-mail : [email protected], 099-028-5746, 083-356-7712 บทคัดย่อ การพัฒนาประสิทธิภาพของวงจรอัดประจุแบตเตอรี่ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ระบบการติดตามจุด จ่ายกําลังไฟฟ้าสูงสุดนีมีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของการประจุแบตเตอรี่ที่เกิดจาก สภาวะแวดล้อมที่มีผลต่อการผลิตไฟฟ้าของแผงโซล่าเซลล์ ผลการออกแบบวงจรการประจุแบตเตอรี่โดยใช้ สัญญาณ พัลส์วิดมอดูเลชันความถี่ในการขับวงจร Buck Convertor ที่ความถี31.37 KHz ด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์โดยมีการเขียนคําสั่งให้ทํางานในโหมดการประจุแบตเตอรี่แบบ MPPT ขนาดกําลังด้าน เอาท์พุต 100 W ขนาดแรงดันอินพุต 18 V ขนาดแรงดันเอาท์พุตของ วงจรประจุแบตเตอรี่เท่ากับ 13.6 VDC วงจรเก็บสะสมพลังงานสามารถเก็บพลังงานได้สูงสุด 2.14 W ชาร์จประจุลงแบตเตอรี่ชนิด Deep Cycle ขนาด 12 V45 A ผลการวิจัยพบว่า วงจรเพิ่มประสิทธิภาพการประจุแบตเตอรี่สามารถอัดประจุแบตเตอรี่ได้ ทุกสภาวะของการประจุแบตเตอรีแต่วงจรส่วนเพิ่มประสิทธิภาพจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานได้ดี ที่สุดในสภาวะการประจุแบตเตอรี่ที่สภาวะการประจุแบตเตอรี่แบบดูดกลืน (Absorption Charge) และ สภาวะการประจุแบตเตอรี่แบบทรงตัว (Float Charge) คําสําคัญ: เซลล์แสงอาทิตย์, การประจุแบตเตอรีAbstract Development of efficient battery charging circuit with a solar system to track the maximum power point. The objective is to optimize the design of the battery caused by conditions affecting the power generation of solar cells. The design of the battery using a signal. Pulse width modulation function frequency drive circuit Buck Convertor frequency 31.37 KHz microprocessor by writing the command mode to charge batteries MPPT output 100 watt input voltage 18 volt. Walt voltage output of the circuit, the battery is 13.6 VDC integrated energy storage can store energy for up to 2.14 watts recharging the battery type Deep Cycle, 12 volt 45 amp. Findings found Circuit optimize battery can charge the battery

Upload: others

Post on 03-Feb-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 284

การพฒนาประสทธภาพวงจรอดประจแบตเตอรจากเซลลแสงอาทตย โดยการตดตามคาการจายกาลงไฟฟาสงสด

Efficiency Development of solar cell battery charging circuit via maximum power tracking

แววประดษฐ นนทะลาด1 และ รศ.ดร.ดารงคฤทธ วบลกจธนากร2

1, 2 สาขาวชาเทคโนโลยไฟฟา คณะเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยราชภฏอบลราชธาน

e-mail : [email protected], 099-028-5746, 083-356-7712

บทคดยอ

การพฒนาประสทธภาพของวงจรอดประจแบตเตอรดวยเซลลแสงอาทตยทใชระบบการตดตามจดจายกาลงไฟฟาสงสดน มวตถประสงคเพอออกแบบวธการเพมประสทธภาพของการประจแบตเตอรทเกดจากสภาวะแวดลอมทมผลตอการผลตไฟฟาของแผงโซลาเซลล ผลการออกแบบวงจรการประจแบตเตอรโดยใชสญญ าณ พ ลส วดมอ ด เล ชนความถ ในการขบวงจร Buck Convertor ท ความถ 31.37 KHz ด วยไมโครโปรเซสเซอรโดยมการเขยนคาสงใหทางานในโหมดการประจแบตเตอรแบบ MPPT ขนาดกาลงดานเอาทพต 100 W ขนาดแรงดนอนพต 18 V ขนาดแรงดนเอาทพตของ วงจรประจแบตเตอรเทากบ 13.6 VDC วงจรเกบสะสมพลงงานสามารถเกบพลงงานไดสงสด 2.14 W ชารจประจลงแบตเตอรชนด Deep Cycle ขนาด 12 V45 A ผลการวจยพบวา วงจรเพมประสทธภาพการประจแบตเตอรสามารถอดประจแบตเตอรไดทกสภาวะของการประจแบตเตอร แตวงจรสวนเพมประสทธภาพจะสามารถเพมประสทธภาพการทางานไดดทสดในสภาวะการประจแบตเตอรทสภาวะการประจแบตเตอรแบบดดกลน (Absorption Charge) และสภาวะการประจแบตเตอรแบบทรงตว (Float Charge) คาสาคญ: เซลลแสงอาทตย, การประจแบตเตอร

Abstract Development of efficient battery charging circuit with a solar system to track the maximum power point. The objective is to optimize the design of the battery caused by conditions affecting the power generation of solar cells. The design of the battery using a signal. Pulse width modulation function frequency drive circuit Buck Convertor frequency 31.37 KHz microprocessor by writing the command mode to charge batteries MPPT output 100 watt input voltage 18 volt. Walt voltage output of the circuit, the battery is 13.6 VDC integrated energy storage can store energy for up to 2.14 watts recharging the battery type Deep Cycle, 12 volt 45 amp. Findings found Circuit optimize battery can charge the battery

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 285

at any state of the battery charge. But the cycle performance can be optimized to work well in most conditions, the battery condition Absorption Charge and Float Charge. Keywords: Solar Cell, Battery Charger

บทนา ปจจบนการขาดแคลนเชอเพลงทาใหทวโลกหนมาพฒนา แหลงกาเนดพลงงานทดแทนไดแกเชอเพลง (Fuel Cell) กงหนลม (Wind Turbine) พลงงานแสงอาทตย (Photo Voltaic) และอนๆ แหลงพลงงานทางเลอกทเปนแหลงทใหญทสดมพลงงานงานอยางมหาศาลกตองเปนแหลงพลงงานจากแสงอาทตย การผลตไฟฟาจากแสงอาทตย มาใชในรปแบบตางๆอยางกวางขวางและคมคา เนองจากเปนแหลงพลงงานอนมหาศาลและมอยทวไปตามธรรมชาตเปนพลงงานทสะอาดไมมสารตกคางทจะเปนอนตรายตอมนษยและสงแวดลอม เทคโนโลยเซลลแสงอาทตย หรอเรยกอกอยางวา โซลาเซลลเปนเทคโนโลยแปลงแสงอาทตยใหเปนพลงงานไฟฟา การใชโซลาเซลลผลตไฟฟา จะไดกระแสไฟฟามากในตอนกลางวนทมแสงแดด นยมเกบไฟฟาทผลตไดไวในแบตเตอร และเหลอใชจากตอนกลางวนกจะนาออกมาใชงานในตอนกลางคน โซลาเชลล มอายการใชงานประมาณ 20-25 ป แบตเตอรทนามาใชเกบไฟฟาทผลตไดจากโซลาเซลล นยมใชแบตเตอรรถยนต ทมราคาถก มอายการใชงาน ระหวาง 3-5 ป หากเกบไฟฟาจากโซลาเซลล โดยใชแบตเตอรชนด Deep Circle จะสามารถสะสมพลงงานในปรมาณทมากกวาแบตเตอรรถยนตและสามารถจายไฟไดตอเนอง แตราคาสงกวา กระแสไฟฟาทผลตไดจากโซลาเซลลจะเปนไฟฟากระแสตรง แรงดนไฟทใชชารจแบตเตอรโดยทวไปจะเปนระบบ 12 โวลต และระบบ 24 โวลต เมอนาไฟจากเซลลแสงอาทตยมาเกบในแบตเตอรรกสามารถแปลงเปนไฟฟากระแสสลบ แรงดนไฟฟา220 โวลต ทใชตามครวเรอนได โดยใชอนเวอรเตอรแปลงแรงดนไฟฟาจากไฟฟากระแสตรงเปนไฟฟากระแสสลบ ระบบประจแบตเตอรจากเซลลแสงอาทตยจะทาหนาทรบแรงดนไฟฟากระแสตรงจากแผงเซลลแสงอาทตยทมการเปลยนแปลงขนลงมากนอยขนอยกบปรมาณความเขมของแสงและอณหภมการมระบบควบคมแรงดนไฟฟาใหมแรงดนไฟฟาคงทสมาเสมอเพอประจใหกบแบตเตอรและควบคมการชารจไฟฟาทไดรบจากแผงเซลลแสงอาทตยมาจดเกบในแบตเตอรอยางเหมาะสมขอจากดดานแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาเอาทพตทไดจากเซลลแสงอาทตยเมอมขนาดทตาจะไมสามารถชารจแบตเตอรได อาจเกดจากสภาพแวดลอมทเปลยนแปลง เชน แสงสวาง อณหภม เมฆ ฝนละออง ตนไม เปนตน ซงมผลตอการจายกระแสไฟฟา แรงดนไฟฟา และกาลงไฟฟาเอาทพต (I-V,P-V Characteristics) ของโซลาเชลล ทาใหขาดประสทธภาพในการดงพลงงานจากแผงโซลาเซลลไดเตมท ดงนนจงมการคดคนวธในการเพมประสทธภาพของการนาพลงงานจากโซลาเซลลมาใชใหไดมากทสด การประจแบตเตอรกเปนกระบวนการหนงของการนาพลงงานมาจากแผงโซลาเซลลมาใชและมประสทธภาพ โดยทวไปการประจแบตเตอรสามารถทาไดหลายวธ แตปจจบนมวธประจแบตเตอรทถอวามประสทธภาพสงทสดอยทรอยละ 90-99 นนคอสามารถนาพลงงานทไดจากแผนประจลงแบตเตอรไดประมาณสงสดตามทแผงโซลาเซลลผลตไดในแตละชวงเวลา อยางไรกดเมอพจารณากระบวนการของการประจ

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 286

แบตเตอรกยงพบวา การใชวธการแบบนอยางเดยวยงไมดพอสาหรบกระบวนการประจแบตเตอรอย ซงกระบวนการในการประจแบตเตอรหลกจะม 3 กระบวนการแตละกระบวนการจะมวธแตกตางกน คอ สภาวะท1การประจแบตเตอรแบบบคชารจ (Bulk Charge) การประจแบตเตอรโดยทาการประจแบตเตอรดวยกระแสสงสดจนกระทงแรงดนทแบตเตอรใกลเตมและการประจแบตเตอรแบบดดกลน (Absorption Charge) สภาวะท2ของการประจแบตเตอรในสภาวะนแรงดนไฟฟาทตกครอมแบตเตอรจะยงคงมคาคงท ตากระแสไฟฟาทไหลเขาสแบตเตอรจะมคาลดลงสภาวะท 3 การประจแบตเตอรแบบทรงตว (Float Charge) คอการประจแบตเตอรหลงจากแบตเตอรใกลเตม แรงดนทแบตเตอรจะลดลงเพอยดอายการใชงานของแบตเตอร การประจแบตเตอรจะตองทาทง 3 กระบวนการใหครบและตอเนองแบตเตอรตวนนถงจะมอายการใชงานยาวนานและเกบพลงงานไดสงสด งานวจยนจงมแนวความคดทจะออกแบบวงจรมาเสรมประสทธภาพการทางานของวงจรประจแบตเตอรแบบเดมเพอแกปญหาประสทธภาพการประจแบตเตอรขางตนเพอใหกระบวนการประจแบตเตอรสมบรณทกกระบวนการ โดยการวจยนจะพฒนาวงจรเพมเขาในวงจรระบบการชารจแบบคนกาลงไฟฟาไฟฟาสงสด (Maximum Power point Tracking : MPPT) เพอใหการประจแบตเตอรแบบ MPPT มประสทธภาพเพมขน วธดาเนนการวจย แนวคดการออกแบบวงจรควบคมการประจแบตเตอรนจะใชวธการเกบสะสมพลงงานทไดจากสวนเกนของการประจแบตเตอร เชนแบตเตอรใกลจะเตม แบตเตอรชารจในสภาวะท 2 และ 3 ซงมการใชพลงงานนอย แบตเตอรชนด Deep cycle ซงจะตองควบคมปรมาณการชารจทระดบรอยละระหวาง 10 ถงรอยละ 20 ถามากกวานจะทาใหอายการใชงานสนลง เปนตน แลวนาไปใชในสภาวะทแผงโซลาเซลลผลตพลงงานไดนอยลงเชน มเมฆเคลอนผาน ใกลจะคา พลงงานทถกเกบไวจะถกนาออกมาใชได ซงจะเปนวธทจะชวยเพมประสทธภาพของระบบได โดยระบบทออกแบบจะใชรวมกบระบบประจแบบการหาจดจายกาลงไฟฟาสงสด โดยมแผนภาพของระบบดงรป

Capacitor storageSolar panel Buck Convertor Battery

MCUV & I

V & I

รปท 1 ไดอะแกรมระบบควบคมการประจแบตเตอร

1

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 287

การออกแบบวงจร ในการออกแบบวงจรประจจะใชวงจรประจแบบ MPPT สามารถจายกระแสชารจไดสงสดท 7.35 A แรงดนประจท 13.6 V แรงดนไฟฟาจากโซลาเชลลทระดบแรงดนไฟฟาเฉลย 0-22 V เพอประจใหแบตเตอรขนาด 12 V ควบคมการทางานดวยไมโครคอนโทรลเลอร วงจร Buck Converter เปนดงรป

รปท 2 วงจร Buck Converter

วงจรนออกแบบความถ 31.37 KHz ขนาด 100 W แรงดนอนพต 18 V แรงดนเอาทพตของวงจรประจแบตเตอรเทากบ 13.6 VDC คานวณคาความตานภายในโหลดแบตเตอรจากกาลงไฟฟา 100 W ซงสามารถคานวณไดจากสมการดงตอไปน

P (1)

เมอ P คอ กาลงไฟฟาจากแหลงจาย, W R คอ คาความตานภายในโหลดแบตเตอร, Ω V คอ แรงดนไฟฟาดานออกประจแบตเตอร, V หาคา Duty Ratio จาก

D 100 (2)

เมอ D คอ อตราการขยายแรงดนไฟฟา

gV คอ คาแรงดนไฟฟาดานเขา, V

V คอ แรงดนไฟฟา, V

หาคาอนดกเตอร

L∆

;∆I 10% (3)

เมอ L คอ อตราการเปลยนแปลงของกระแสไฟฟาผานขดลวดเหนยวนาไฟฟาจากแหลงจาย, A

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 288

Ts คอ เวลา, s

L คอ คาอนดกเตอรตวเหนยวนา, H

หาคาคาปาซสเตอร

C ∆

∆ (4)

เมอ L คอ อตราการเปลยนแปลงของกระแสไฟฟาผานขดลวดเหนยวนาไฟฟาจากแหลงจาย, A

Ts คอ เวลา, s

C คอ คาคาปาชสเตอร, F

V คอ คาระลอกแรงดนไฟฟาดานออกทเปลยนแปลงนอยๆ, V

(ก) (ข)

รปท 3 (ก) วงจรตรวจวดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาจากแผงโซลาเซลล

(ข) วงจรตรวจวดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาจากแบตเตอร

การออกแบบวงจรตรวจวดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาจะใชวงจรแบงแรงดน 2 จด ระหวางจดจะใชตวตานทานตออนกรมไวเพอใหกระแสไฟฟาไหลผานไปยงวงจรถดไป หากตองการทราบแรงดนกสามารถอานไดจากวงจรแบงแรงดนทง 2 จด หากตองการอานกระแสไฟฟากสามารถอานไดจากผลตางของแรงดนทง 2 จด

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 289

รปท 4 วงจรเกบสะสมพลงงาน

วงจรสวนเกบพลงงานจะใช Capacitor 2 ตวเพอทดสอบในการเกบพลงงานตามอดมคตซงจะตองใชอยางนอย 2 ตวเพอสลบและการเกบและจายพลงงาน Q2 และ Q5 ทาหนาทในการเปดปดกระแสไฟฟาใหกบตวเกบประจ สวน Q3 และ Q4 ทาหนาทเปดปดกระแสไฟฟาทจายใหกบวงจร Buck และ Q1 เปดปดกระแสทวงจร Buck คากาลงไฟฟาของคาปาซสเตอร C3 และ C4 ในวงจรเกบพลงงานหาไดจาก

W CV (5)

เมอ W คอ คาเกบพลงงานไฟฟา, J

C คอ คาคาปาซสเตอร, F

V คอ แรงดนไฟฟา, V

รปท 5 วงจรทใชทดสอบ

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 290

การออกแบบโปรแกรมควบคม

รปท 6 ไดอะแกรมโปรแกรมควบคมการประจแบตเตอร

การออกแบบวงจรสวตชกาลง การเลอกอปกรณสาหรบวงจรสวตชกาลงนน ผวจยไดทาการเลอกอปกรณสวตชกาลงเบอร IRF

3205 ซงมคณลกษณะเฉพาะดงน 1) ควบคมสวตชไดงาย ดงนนจงเหมาะสาหรบนาไปใชในการควบคมวงจร 2) ทนกระแสไฟฟาไดสงสด (ID) ถง 110 A 3) ทนแรงดนไฟฟาไดสงสด (VDSS) ถง 55 V 4) สามารถสวตชทความถสงๆ เหมาะสาหรบการใชงานทตองการดานความถในการสวตชสง

เชน วงจร Buck Convertor เปนตนการเลอกใชไดโอดชนดฟนตวเรวแรงดนไฟฟาจากโซลาเซลลสงสด 22 V กระแสไฟฟารวมไมเกน 6.06 A ดงนนไดโอดตองสามารถทนแรงดนไฟไมตากวา 30 V และสามารถทนกระแสไฟฟาไมตากวา 10 A จงเลอกใชไดโอดชนดฟนตวเรว เบอร MBR 1560

ขนตอนการทดสอบการทางาน

ออกแบบวงจร ทดสอบและจาลองการทางานโดยโปรแกรมบนคอมพวเตอร

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 291

(ก) (ข) รปท 6 (ก) แบตเตอรแบบ Deep Cycle (ข) แผงโซลาเซลลทใชทดสอบ

ทดสอบประจแบตเตอรดวยแหลงจายพลงงานคงท และการจาลองสภาพแวดลอม

รปท 7 การทดสอบวงจร

ทดสอบการประจแบตเตอรดวยไฟฟาจากโซลาเซลล

รปท 8 การใชเครองมอวดในการทดสอบ

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 292

ผลการวจย การผลการทดสอบวงจร Buck Convertor

(ก) (ข)

รปท 9 (ก) แรงดนประจแบตเตอร, (ข) กระแสไฟฟาทวงจรจายประจแบตเตอร

จากรปท 9 ผลการทดสอบวงจร Buck Convertor เปนไปตามทออกแบบ โดยกาหนดความถของการสวตชชงของ Q1 ตามรปท 5 ทความถ 31.37 KHz ซงจะควบคมการทางานดวยไมโครคอนโทรลเลอรทโปรแกรมใหทางานในโหมดการประจแบตเตอรแบบ MPPT ขนาดกาลงดานเอาทพต 100 W ขนาดแรงดนอนพต 18 V ขนาดแรงดนเอาทพตของวงจรประจแบตเตอรเทากบ 13.6 VDC การแกวงของแรงดนเอาตพตท 0.5 V รปท 9(ก) การแกวงของกระแสเอาตพตท10 % รปท 9 (ข)

ผลการทดสอบวงจรสะสมพลงงานดวยการเกบและจายพลงงาน

(ก) (ข)

รปท 10 (ก) รปคลนของวงจรประจทไมมวงจรเกบสะสมพลงงาน (ข) รปคลนของวงจรประจทมตวเกบประจของวงจรเกบสะสมพลงงาน

จากรปท (10) (ก) เปนรปคลนของวงจรประจทไมมวงจรเกบสะสมพลงงาน และรปท (10)

(ข) เปนรปคลนของวงจรประจทมตวเกบประจของวงจรเกบสะสมพลงงานผลการทดสอบวงจรเกบสะสมพลงงานสามารถเกบพลงงานไดเพมขนสงสด 2.14 W

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 293

รปท 11 กระแสไฟฟาทไดแสดงโดยชดควบคม

รปท 12 แรงดนไฟฟาเทยบกบเวลาในการอดประจ

จากรปท 12 แสดงผลการอดประจแบตเตอรของแรงดนทแบตเตอรเทยบกบเวลา โดยใชเวลาทดสอบประจแบตเตอรประมาณ 1.42 ชวโมง ระดบแรงดนทเรมประจ 12.21 V และระดบแรงดนเมอเวลาผานไปประมาณ 1.42 ชวโมงท 12.74V

รปท 13 กระแสไฟฟาเทยบกบเวลาในการอดประจ

จาก รปท 13 แสดงผลการอดประจแบตเตอรของกระแสไฟฟาเทยบกบเวลา โดยใชเวลาทดสอบประจแบตเตอรประมาณ 1.42 ชวโมง กระแสไฟฟาขณะเรมตนทวดไดจากวงจรประจแบตเตอรไดท 3.8 A เมอการประจใกลเตมกระแสทไหลจะคอย ๆ ลดลง

11.8

12

12.2

12.4

12.6

12.8

14 14.15 14.3 14.45 15 15.15 15.3 15.45

Bat.Volt

Time

Vbat

0

1

2

3

4

14 14.15 14.3 14.45 15 15.15 15.3 15.45

Bat.Amp

Time

Ibat

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2 “การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 294

สรปและอภปรายผล จากผลการออกแบบวงจรอดประจแบตเตอรจากเซลลแสงอาทตยโดยการตดตามคาการจาย

กาลงไฟฟาสงสด พบวา สามารถทางานไดอยางมประสทธภาพรอยละ 90 ในการเพมประสทธภาพการอดประจแบตเตอร ในสวนของวงจรเพมประสทธภาพโดยการใชตวเกบประจสาหรบเกบสะสมพลงงาน ชวยใหสามารถทางานในสภาวะท 2 และ สภาวะท 3 ไดด คอชวงทแรงดนไฟของโซลาเซลลตกชวขณะ จะทาใหกระแสไฟฟาทไหลเขาสแบตเตอรมคาลดลงวงจรเกบสะสมพลงงานจะคนพลงงานทเกบไวใหวงจรอดประจสามารถทางานไดอยางมประสทธภาพในสภาวะท 2 และเมอทาการอดประจแบตเตอรหลงจากแบตเตอรใกลเตม วงจรเกบสะสมพลงงานจะเกบสะสมพลงงานไวขณะทอยในสภาวะท 3 เพอยดอายการใชงานของแบตเตอรการทเพมวงจรเกบสะสมพลงงานจะเปนการเพมประสทธภาพใหกบวงจร BuckConvertor ของ เกษม ตรภาค ทไดออกแบบวงจร BuckConvertor สาหรบชารจประจแบตเตอรดวยพลงงานแสงอาทตยทไดพฒนามาจากวงจร Buck Convertor ทออกแบบในงานวจยเรองการตรวจตดตามกาลงงานสงสดของระบบ โฟโตโวลตาอคสาหรบประจแบตเตอร โดยนพพร พชรประกตและใกลเคยงกบวทยานพนธเรองเครองประจแบตเตอรจากแผงเซลลแสงอาทตยดวยวงจร Buck Converter ทใชหลกการควบคมหาจดจายกาลงสงสด(MPPT) โดยจรส จนเดน เมอเพมวงจรเกบสะสมพลงงานเขาไปในวงจร Buck Convertor วงจรเกบสะสมพลงงานจะชวยเพมประสทธภาพดานกาลงไฟฟาของโซลาเซลลขนอก 2.14 วตต เปนการเพมประสทธภาพดานกาลงไฟฟาของโซลาเซลลขนอก คดเปนรอยละ 6.19 ขอเสนอแนะ

หากตองการเพมประสทธภาพการอดประจแบตเตอรใหทางานไดดจะตองเพมชดการเกบสะสมพลงงานใหมากขน จะชวยแกปญหาการประจแบตเตอรทสภาวะแรก เนองจากการอดประจแบตเตอรในสภาวะแรกจะใชกระแสไฟฟาจานวนมาก หากวงจรเกบสะสมพลงงานมพลงงานทสะสมมากกจะสามารถทางานไดนานขนตามจานวนพลงงานทสะสมได ทงนจากการวจยนจะพบวาหากนาวงจรนไปออกแบบใหเหมาะสมตอการใชงานกบระบบและสภาพอากาศทเหมาะจะสามารถทาใหประสทธภาพของระบบดมากยงขน

กตตกรรมประกาศ บทความฉบบนสาเรจไดเปนอยางดดวยความอนเคราะหจาก รองศาสตราจารยดร.ดารงคฤทธ วบลกจธนากร ประธานกรรมการทปรกษาวทยานพนธ ทไดเสยสละเวลาอนมคาเพอใหคาปรกษา แนะนาตลอดจนแกไขขอบกพรองตางๆ ดวยความเอาใจใสอยางดยงตลอดมา ผวจยซาบซงในความกรณาของทานเปนอยางมากทไดใหความรคาแนะนาชวยเหลอแนะนาในการออกแบบและทดลองอนเปนประโยชนตอการศกษาและเขยนบทความนจนแลวเสรจดวยด

การประชมวชาการและนาเสนอผลงานวจยระดบชาต ราชธานวชาการ ครงท 2

“การวจย 4.0 เพอการพฒนาประเทศสความมนคง มงคง และยงยน”

ห น า | 295

เอกสารอางอง เกษม ตรภาค. (2559). วงจรบคคอนเวอรเตอรสาหรบชารจประจแบตเตอรดวยพลงงานแสงอาทตย. สบคน

จาก ttp://conference.nu.ac.th/nrc12/ จรส จนเดน. (2554). เครองประจแบตเตอรจากแผงเซลลแสงอาทตยดวยวงจร Buck Converter ทใช

หลกการควบคมหาจดจายกาลงไฟฟาสงสด (MPPT). สบคนจาก http://tdc.thailis.or.th/tdc/ . นพหร พชรประกต. (2547). การตรวจตดตามกาลงไฟฟาสงสดของระบบโฟโตโวลตาอกสาหรบการประจ

แบตเตอร. สบคนจาก http://tdc.thailis.or.th/tdc/./ ปรเมษฐ รตเจน. (2555). เครองอดประจแบตเตอรสาหรบพลงงานไฟฟารองรบการใชงานระบบสารอง

พลงงานในโครงขายอจฉรยะ. สบคนจาก http://tdc.thailis.or.th/tdc/ Anas, W. & Ata, A. (2011). The professional network for scientists: Design and

implementation of fast three stags. SLA battery charger for PLC systems. Journal of Engineering, 18, 448-465. Retrieved from

https://www.researchgate.net/ Yasser, E., Naggar, H., Abdalhalim Zekry. (2016). K-PALS: Renewable and Sustainable Energy:

Enhancing the design of battery charging controllers for photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy reviews, 10, 646-655.Retrieved from http://www.elsevier.com/locate/rser.