একটি বুদ্ধিমান বায়ু-সৌর হাইব্রিড সিস্টেম ফাজি-পিআইডি নিয়ন্ত্রণ সহ উন্নত ব্যাটারি পরিচালনা এবং এমপিপিটির জন্য
সারাংশ
এই প্রস্তাবে একটি উন্নত নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি ভিত্তিক বাতাস-সৌর হাইব্রিড বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থা উপস্থাপন করা হয়েছে, যার লক্ষ্য হল দূরবর্তী অঞ্চল এবং বিশেষ প্রয়োগ দৃশ্যে বিদ্যুৎ প্রয়োজনের কার্যকর ও অর্থনৈতিক সমাধান প্রদান করা। ব্যবস্থাটির মূল অংশ হল ATmega16 মাইক্রোপ্রসেসর কেন্দ্রিক একটি বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা। এই ব্যবস্থা বাতাস এবং সৌর শক্তির জন্য সর্বোচ্চ শক্তি বিন্দু ট্র্যাকিং (MPPT) পরিচালনা করে এবং PID এবং ফাজি নিয়ন্ত্রণের সম্মিলিত অপটিমাইজড অ্যালগরিদম ব্যবহার করে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান - ব্যাটারির জন্য সুনির্দিষ্ট এবং কার্যকর চার্জিং/ডিচার্জিং ব্যবস্থাপনা করে। ফলে, এটি মোট বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা বেশি করে, ব্যাটারির জীবনকাল বাড়ায় এবং বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা এবং খরচ দক্ষতা নিশ্চিত করে।
আই. প্রকল্পের পটভূমি এবং গুরুত্ব
- শক্তি পরিস্থিতি: বিশ্বব্যাপী, ঐতিহ্যগত জৈব জ্বালানি দ্রব্যগুলি ক্রমশ বিলুপ্ত হচ্ছে, যা শক্তি নিরাপত্তা এবং টিকে থাকা উন্নয়নের জন্য গুরুতর চ্যালেঞ্জ তৈরি করছে। বাতাস এবং সৌর শক্তির মতো পরিষ্কার, পুনরুৎপাদিত নতুন শক্তি উৎসগুলি উন্নয়ন এবং ব্যবহার করা বর্তমান শক্তি এবং পরিবেশগত সমস্যার সমাধানের জন্য একটি রাজনৈতিক প্রাথমিকতা হয়ে উঠেছে।
- ব্যবস্থার মূল্য: বাতাস-সৌর হাইব্রিড ব্যবস্থা বাতাস এবং সৌর শক্তির স্বাভাবিক পরস্পর সম্পূরক বৈশিষ্ট্যগুলি সময় এবং ভৌগোলিক দিক (উদাহরণস্বরূপ, দিনের সময় প্রবল রোদ, রাতে সম্ভবত বাতাস প্রবল) ব্যবহার করে, একটি একক উৎস বিদ্যুৎ উৎপাদনের বিচ্ছিন্নতা অতিক্রম করে। এটি একটি গঠনগতভাবে যুক্তিযুক্ত, কম পরিচালনা খরচের স্বাধীন বিদ্যুৎ সরবরাহ সমাধান, যা অবিদ্যুতায়িত বা দুর্বলভাবে বিদ্যুতায়িত দূরবর্তী অঞ্চলে বাসস্থান, যোগাযোগ বেস স্টেশন এবং আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ স্টেশনের মতো সুবিধাগুলির জন্য শক্তি সরবরাহের সমস্যার কার্যকরভাবে সমাধান করে।
- মূল উপাদানগুলির গুরুত্ব: ব্যাটারি, ব্যবস্থার শক্তি সঞ্চয় একক হিসাবে কাজ করে, যা বাতাস বা রোদ না থাকা সময় লোডের জন্য অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এর খরচ সম্পূর্ণ বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থার একটি বড় অংশ গঠন করে। সুতরাং, ব্যাটারি চার্জিং দক্ষতা বাড়ানো এবং এর চার্জ/ডিচার্জ রणনীতি অপটিমাইজ করে এর পরিষেবা জীবনকাল বাড়ানো ব্যবস্থার জীবনচক্র খরচ কমানো এবং পরিচালনা নির্ভরযোগ্যতা বাড়ানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
আইআই. মোট ব্যবস্থার ডিজাইন
- ব্যবস্থার মূল লক্ষ্য:
- শক্তি সংগ্রহ অপটিমাইজেশন: বাতাস টারবাইন এবং ফটোভোলটাইক প্যানেল দ্বারা উৎপাদিত বিদ্যুতের জন্য সর্বোচ্চ দক্ষতার জন্য অপটিমাল নিয়ন্ত্রণ পরিচালনা করা, যা সর্বোচ্চ শক্তি বিন্দু ট্র্যাকিং (MPPT) অর্জন করে প্রাকৃতিক সম্পদ সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা।
- শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা ব্যবস্থাপনা: ব্যাটারি চার্জিং এবং ডিচার্জিং প্রক্রিয়া বুদ্ধিমানভাবে ব্যবস্থাপনা করা, অতিরিক্ত চার্জিং এবং ডিচার্জিং প্রতিরোধ করা, ব্যাটারি প্রতিরক্ষা করা এবং তার চার্জিং দক্ষতা এবং পরিষেবা জীবনকাল বেশি করা।
- ব্যবস্থার হার্ডওয়্যার আর্কিটেকচার:
ব্যবস্থাটি তিনটি প্রধান ফাংশনাল মডিউল দ্বারা গঠিত, যা একটি কেন্দ্রীয় নিয়ন্ত্রণ CPU দ্বারা সমন্বিত হয়ে একটি সম্পূর্ণ বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা গঠন করে।
|
মডিউলের নাম |
মূল ফাংশন বর্ণনা |
|
মূল নিয়ন্ত্রণ মডিউল |
ব্যবস্থার নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্র হিসাবে কাজ করে, ATmega16 মাইক্রোপ্রসেসর ব্যবহার করে। ডিটেকশন মডিউল থেকে ডেটা গ্রহণ, নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম চালানো এবং তার PWM মডিউল দিয়ে নিয়ন্ত্রণ কমান্ড আউটপুট করা দায়িত্ব পালন করে। |
|
ডিটেকশন মডিউল |
বাতাস টারবাইনের আউটপুট ভোল্টেজ, PV প্যানেলের আউটপুট ভোল্টেজ (চার্জিং শর্ত পূরণ করা হয়েছে কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য), ব্যাটারির টার্মিনাল ভোল্টেজ/প্রাক্কলিত ধারণ ক্ষমতা এবং লোড কারেন্ট সহ গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটারগুলি বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করে। |
|
আউটপুট নিয়ন্ত্রণ মডিউল |
মূল নিয়ন্ত্রণ মডিউল থেকে নির্দেশ অনুযায়ী নির্দিষ্ট চার্জিং/ডিচার্জিং কারেন্ট/ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ পরিচালনা করে। পাওয়ার MOSFET-এর ডিউটি সাইকেল সম্পর্কিত সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ করে শক্তি দিকনির্দেশ নিয়ন্ত্রণ করে। |
আইআইআই. মূল নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি: বুদ্ধিমান ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা
- ব্যাটারি নির্বাচন এবং মূল:
- ধরণ: এই সমাধানে বাড়িয়ান মুক্ত লেড-এসিড ব্যাটারি নির্বাচন করা হয়েছে, যা প্রযুক্তিগতভাবে পরিপক্ক এবং কম খরচের, যা ছোট স্কেলের বাতাস-সৌর হাইব্রিড ব্যবস্থার জন্য উপযুক্ত।
- কাজের নীতি:
