एक बुद्धिमत्तापूर्ण वायु-सौर संयुक्त प्रणाली जो फजी-पीडीआइ कन्ट्रोल सहित बनाई गई है बैटरी प्रबंधन और एमपीपीटी में सुधार के लिए

सारांश

यो प्रस्ताव उन्नत नियंत्रण प्रविधिका आधारमा आधारित एउटा हवाको-सूर्यको संयुक्त शक्ति उत्पादन प्रणालीलाई प्रस्तुत गर्छ, जसको उद्देश्य दूरस्थ क्षेत्रहरू र विशेष अनुप्रयोगको शक्ति आवश्यकताहरूलाई टिकाऊ र आर्थिक रूपमा पूरा गर्नुहोस्। प्रणालीको मुख्य भाग एउटा ATmega16 माइक्रोप्रोसेसरको आधारमा केन्द्रित बुद्धिमत्तामा आधारित नियंत्रण प्रणाली हो। यो प्रणाली हवा र सौर ऊर्जाको लागि अधिकतम शक्ति बिन्दु प्रक्षेपण (MPPT) गर्छ र PID र फजी नियंत्रणको संयोजित अल्गोरिथ्म प्रयोग गरेर बैटरीको चार्जिङ/डिस्चार्जिङ प्रबंधनको लागि यथार्थ र टिकाऊ तरीका लागू गर्छ। यसले पूर्ण शक्ति उत्पादनको दक्षतालाई बढाउँछ, बैटरीको जीवनकाल विस्तार गर्छ, र शक्ति प्रदानको टिकाऊपन र आर्थिक लाभको निश्चितता दिन्छ।

​I. परियोजनाको पृष्ठभूमि र महत्त्व​

1. ​ऊर्जा सन्दर्भ:​​ विश्वभरमा पारम्परिक फोसिल ईन्ड्रियाहरू धीरे-धीरे खाली हुँदै गएको छ, जसले ऊर्जा सुरक्षा र टिकाऊ विकासको लागि गंभीर चुनौती दिएको छ। सफल र नवीन ऊर्जा स्रोतहरू जस्तै हवा र सौर ऊर्जाको विकास र प्रयोग गर्ने लागि वर्तमान ऊर्जा र पर्यावरण समस्याहरूलाई समाधान गर्ने लागि एक राष्ट्रिय प्राथमिकता बनेको छ।
2. ​प्रणालीको मूल्य:​​ हवाको-सौर संयुक्त प्रणाली दिनको दौरान मजबूत सूर्यको प्रकाश र रातमा शक्तिशील हवाको रूपमा हवा र सौर ऊर्जाको प्राकृतिक पूरक विशेषताहरूलाई पूर्णतया लागू गर्छ, एकल स्रोतको शक्ति उत्पादनको अनियमिततालाई जित्न सक्छ। यो एक संरचनात्मक तर्कसंगत, कम चालन खर्चको स्वतंत्र शक्ति प्रदानको समाधान हो, जसले बिजुली नहुने वा कमजोर बिजुलीको दूरस्थ क्षेत्रहरूमा गृहस्थ जीवन, संचार बेस स्टेशन, र मौसम निरीक्षण स्टेशन जस्ता सुविधाहरूको ऊर्जा प्रदान समस्याहरूलाई प्रभावित रूपमा समाधान गर्छ।
3. ​मुख्य घटकहरूको महत्त्व:​​ बैटरी, प्रणालीको ऊर्जा संचयण युनिटको रूपमा, हवा वा सूर्यको अभावमा लोडलाई निरन्तर शक्ति प्रदान गर्न महत्त्वपूर्ण छ। यसको खर्च पूरा शक्ति उत्पादन प्रणालीको एक महत्त्वपूर्ण भाग छ। त्यसैले, बैटरीको चार्जिङ दक्षतालाई बढाउँदै र यसको चार्ज/डिस्चार्ज रणनीतिहरूलाई अनुकूलित गरेर यसको सेवा जीवन बढाउन यो प्रणालीको चक्र लागि लागत घटाउन र संचालन टिकाऊपन बढाउन आवश्यक छ।

​II. पूर्ण प्रणाली डिझाइन​

1. ​प्रणालीको मुख्य उद्देश्यहरू:​​
• ​ऊर्जा लेख अनुकूलन:​​ हवा टर्बाइन र फोटोवोल्टेलिक पैनलद्वारा उत्पादित बिजुलीको लागि अधिकतम दक्षतामा नियन्त्रण गर्नुहोस्, जसले अधिकतम शक्ति बिन्दु प्रक्षेपण (MPPT) लाई पूरा गर्छ र प्राकृतिक स्रोतहरूलाई पूर्णतया उपयोग गर्छ।
• ​ऊर्जा संचयण प्रणाली प्रबंधन:​​ बैटरीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ प्रक्रियालाई बुद्धिमत्तामा आधारित रूपमा प्रबंधन गर्नुहोस्, ओवरचार्जिङ र ओवरडिस्चार्जिङ रोक्नुहोस्, बैटरीलाई प्रभावित रूपमा संरक्षण गर्नुहोस्, र यसको चार्जिङ दक्षता र सेवा जीवनलाई बढाउनुहोस्।
2. ​प्रणालीको हार्डवेयर ढाँचा:​​

यो प्रणाली तीन मुख्य कार्यात्मक मॉड्यूलहरू द्वारा गठित छ, जसलाई केन्द्रीय नियन्त्रण CPU द्वारा समन्वयित गरिएको छ र यसले एक पूर्ण बुद्धिमत्तामा आधारित नियन्त्रण प्रणाली बनाउँछ।

​III. मुख्य नियन्त्रण प्रविधि: बुद्धिमत्तामा आधारित बैटरी प्रबंधन​

1. ​बैटरी चयन र बुनियादी सिद्धान्त:​​
• ​प्रकार:​​ यो समाधानले निर्भर बिना राख्ने लीड-एसिड बैटरी चयन गरेको छ, जसको प्रौद्योगिकी परिपक्व र कम खर्च छ, जसले लघु पैमानाको हवाको-सौर संयुक्त प्रणालीको लागि उपयुक्त छ।
• ​कार्य तत्व:​​ बैटरीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ वास्तवमा विद्युत ऊर्जा र रासायनिक ऊर्जामा रूपान्तरणको प्रक्रिया हो। तर, इलेक्ट्रोड पोलरीजेशन जस्ता घटनाहरूको कारणले, ऊर्जा रूपान्तरण दक्षता 100% पुग्न सकिँदैन।
2. ​नियन्त्रण चुनौतीहरू र अनुकूलन रणनीति:​​
• ​पारम्परिक नियन्त्रणको दोष:​​ पारम्परिक PID नियन्त्रण विधिहरू नियन्त्रित वस्तु (बैटरी)को यथार्थ गणितीय मॉडेलमा भर्को छन्। बैटरी एउटा अरेखीय, समय-परिवर्तनीय प्रणाली हो, जसको परामितिहरू (आन्तरिक प्रतिरोध, विलायक घनता, आदि) पर्यावरणीय तापक्रम र प्रयोग अवस्थामा निरन्तर फेरबदल हुन्छन्, जसले यथार्थ मॉडेल बनाउन दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै दुवै द......