Makale, ucuz ve sıradan bileşenler kullanan çift girişli bir hibrit güneş ve rüzgar pili şarj cihazı devresini açıklıyor.

Fikir, bu blogun ilgilenen üyelerinden biri tarafından talep edildi.

Teknik özellikler

Öğleden sonra iyi efendim, iki girişi ve bir çıkışı olan bir 'Güneş ve Rüzgar enerjisi hasadı düzenleyici devresi' tasarlıyorum.
PV güneş paneli (0-21V DC) ve diğer giriş bir rüzgar türbinidir (15V DC).
Devre, 12v'luk bir pili şarj etmek için tasarlanmalıdır. Yüklenen aküye gönderilen çıkış akımı 3,5A'dan fazla olmamalıdır.
Grubum ve ben internetten birkaç devre aldık ve bunların hiçbiri bize 3,5 A çıkış akımı vermiyor. Lütfen efendim, kullanabileceğimiz devre örnekleri ile bize yardımcı olur musunuz?

Dizayn

Önceki gönderilerimden birinde, bir pilin rüzgar ve güneş gibi iki enerji kaynağından aynı anda ve herhangi bir manuel müdahaleye gerek kalmadan şarj edilmesini sağlayan benzer bir konsepti tanıtmıştım.

Yukarıdaki tasarım PWM konseptine dayanmaktadır ve bu nedenle biraz karmaşık olabilir ve bir meslekten olmayan kişi veya yeni bir hobi için optimize edilmesi zor olabilir.

Burada sunulan devre tamamen aynı özellikleri sunar, yani bir pilin iki farklı kaynaktan şarj edilmesini sağlar, ancak tasarımı son derece basit, verimli, ucuz ve zahmetsiz kılar.

Aşağıdaki açıklama yardımı ile devreyi detaylı olarak anlayalım:

Devre şeması

Yukarıdaki şekil, opamplar ve transistörler gibi çok sıradan bileşenleri kullanan önerilen solar, rüzgar ikiz hibrid akü şarj devresini göstermektedir.

Biri pilin sol tarafında, diğeri pilin sağ tarafında olmak üzere, tam olarak benzer iki opamp aşamasının kullanıldığını görebiliriz.

Sol taraftaki opamp aşaması, rüzgar enerjisi kaynağını kabul etmek ve düzenlemekle sorumlu olurken, sağ taraftaki opamp aşaması ortadaki tek ortak pili şarj etmek için güneş enerjisini işler.

İki aşama benzer görünse de, düzenleme biçimleri farklıdır. Rüzgar enerjisi kontrol devresi, fazla enerjiyi şöntleyerek veya toprağa kısa devre yaparak rüzgar enerjisini düzenlerken, güneş işlemci aşaması da aynısını yapar, ancak manevra yerine fazla enerjiyi keser.

Yukarıda açıklanan iki mod çok önemlidir, çünkü esasen alternatör olan rüzgar jeneratörlerinde fazla enerjinin şöntlenmesini ve kesilmemesini gerektirir, böylece içindeki bobin aşırı akımdan korunabilir, bu da alternatörün hızını da sabit tutar. kontrollü oran.

Bu, konseptin de uygulanabileceği anlamına gelir ELC uygulamalarında Ayrıca.

Opamp İşlevi İçin Nasıl Yapılandırılır?

Şimdi opamp aşamalarının işleyişini şu noktalarla inceleyelim:

opamp'lar karşılaştırıcılar olarak yapılandırılır burada pim # 3 (ters çevirmeyen giriş) algılama girişi ve pim # 2 (ters çevirme girişi) referans girişi olarak kullanılır.

Dirençler R3 / R4, gerekli akü şarj voltajında, pim # 3, pim # 2 referans seviyesinden daha yüksek olacak şekilde seçilir.

Bu nedenle, rüzgar enerjisi sol devreye uygulandığında, opamp voltajı izler ve ayarlanan eşik voltajını aşmaya çalışır çalışmaz, IC'nin pini # 6 yükselir ve bu da T1 transistörünü AÇIK konuma getirir.

T1 anında kısa devre yaparak gerilimi istenen güvenli sınırda aküye sınırlar. Bu süreç, akü terminalleri boyunca gerekli voltaj regülasyonunu sağlamak için sürekli devam eder.

Güneş paneli tarafındaki opamp aşaması da aynı işlevi yerine getirir, ancak burada T2'nin tanıtımı, güneş enerjisi ayarlanan eşikten daha yüksek olduğunda, T2'nin onu KAPALI duruma getirmeye devam etmesini ve böylece bataryaya beslemeyi belirtilen şekilde düzenlemesini sağlar. pili ve paneli olağandışı verimsiz durumlardan koruyan oran.

Her iki taraftaki R4, eşik pil şarj seviyesinin kolay ayarlanmasını kolaylaştırmak için bir ön ayar ile değiştirilebilir.

Mevcut Kontrol Aşaması

İsteğe göre, aküye giden akım 3,5 Amper'i geçmemelidir. Bunu düzenlemek için, akü eksi ile bağlanmış bağımsız bir akım sınırlayıcı görülebilir.

Ancak aşağıda gösterilen tasarım, 10 ampere kadar akımla ve 100 Ah aküyü şarj etmek için kullanılabilir.

Bu tasarım aşağıdaki devre kullanılarak oluşturulabilir:

R2 aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

R2 = 0.7 / şarj akımı
direncin watt = 0.7 x şarj akımı

Güneş rüzgarı çift hibrid akü şarj devresi için parça listesi

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3V veya 4.7V, 1/2 watt zener diyot
C1 = 100 uF / 25V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
Kırmızı LED'ler = 2nos
D1 = 10 amp doğrultucu diyot veya Schottky diyot
Opamps = LM358 veya benzeri

Çift DC Girişli Hibrit Şarj Devresi

Aşağıdaki benzer bir ikinci hibrit tasarım, farklı yenilenebilir kaynaklardan türetilen iki farklı DC giriş kaynağının işlenmesini sağlayan basit bir fikri açıklamaktadır.

Bu hibrit yenilenebilir enerji işleme devresi ayrıca, bir pilin şarj edilmesi gibi gerekli çıkış işlemleri için voltajı etkin bir şekilde yükselten bir yükseltici dönüştürücü aşaması içerir. Fikir, bu blogun ilgilenen okuyucularından biri tarafından talep edildi.

Teknik özellikler

Merhaba, ben bir son sınıf mühendislik öğrencisiyim, iki DC kaynağını (hibrit) birleştirmek için çok girişli bir kıyıcı (entegre buck / buck boost dönüştürücü) uygulamam gerekiyor.
Temel devre modeline sahibim, kesici için indüktör, kondansatör değerleri ve kontrol devresi tasarlamama yardım eder misiniz? Size devre tasarımını e-postayla gönderdim.

Devre Çalışması.

Şekilde gösterildiği gibi, IC555 bölümleri, bitişik çift girişli yükseltici dönüştürücü devresini beslemek için konumlandırılan iki özdeş PWM devresidir.

Gösterilen konfigürasyon AÇIK konuma getirildiğinde aşağıdaki işlevler gerçekleşir:

DC1, bir güneş paneli gibi yüksek DC kaynağı olarak kabul edilebilir.

DC2, bir rüzgar türbini jeneratörü gibi düşük DC giriş kaynağı olarak kabul edilebilir.

Bu kaynakların AÇIK konuma getirileceğini varsayarsak, ilgili mosfetler bu besleme voltajlarını kapı PWM'lerine yanıt olarak aşağıdaki diyot / indüktör / kapasitans devresi boyunca iletmeye başlar.

Şimdi, iki aşamadaki PWM'ler farklı PWM hızlarıyla kuşatılabileceğinden, anahtarlama tepkisi de yukarıdaki oranlara bağlı olarak farklılık gösterecektir.

Her iki mosfetin de pozitif darbe aldığı an için, her iki giriş de indüktör boyunca boşaltılır ve bağlı yüke yüksek bir akım artışına neden olur. Diyotlar, ilgili girişlerin indüktöre doğru akışını etkili bir şekilde izole eder.

Alt mosfet KAPALI iken üst mosfet AÇIK olduğunda, alttaki 6A4 ileri eğilimli hale gelir ve üst mosfetin değiştirilmesine yanıt olarak indüktöre bir dönüş yolu sağlar.
Benzer şekilde, alt moset AÇIK olduğunda ve üst mosfet KAPALI olduğunda, üst 6A4, L1 EMF için gerekli dönüş yolunu sağlar.

Yani temel olarak, mosfetler her türlü senkronizasyondan bağımsız olarak AÇIK veya KAPALI konuma getirilebilir ve bu da işleri oldukça kolay ve güvenli hale getirir. Her durumda çıktı yükü, iki girişten ortalama (birleşik) amaçlanan gücü alacaktır.

1K direnç ve 1N4007 diyotun eklenmesi, iki mosfetin asla ayrı mantık yüksek darbe kenarı almamasını sağlar, ancak düşen kenar 555 IC'lerin ilgili PWM'lerinin ayarına bağlı olarak farklı olabilir.

Çıkışta istenen artışı elde etmek için L1 indüktörünün denenmesi gerekecektir. Bir ferrit çubuk veya levha üzerinde 22 SWG süper emaye bakır telin farklı sayıda dönüşü kullanılabilir ve çıkış gerekli voltaj için ölçülür.