In het artikel wordt een hybride oplader voor zonne- en windbatterijen met dubbele invoer uitgelegd met behulp van goedkope en gewone componenten.

Het idee is aangevraagd door een van de geïnteresseerde leden van deze blog.

Technische specificaties

Goed na het middaguur, meneer ben een 'zonne- en windenergie-oogstregelaarcircuit' aan het ontwerpen met twee ingangen en één uitgang.
Het PV-zonnepaneel (0-21V DC) en de andere ingang is een windturbine (15V DC).
Het circuit moet ontworpen zijn voor het opladen van een 12v-batterij. de uitgangsstroom die wordt geleverd aan de geladen accu mag niet meer dan 3,5A leveren.
Mijn groep en ik hebben een paar circuits van internet gehaald en deze gesimuleerd met pspice, geen van hen geeft ons een uitgangsstroom van 3,5 A. Kunt u ons alstublieft helpen met voorbeelden van circuits die we kunnen gebruiken?

Het ontwerp

In een van mijn vorige berichten heb ik een soortgelijk concept geïntroduceerd waarmee een batterij kan worden opgeladen uit twee energiebronnen, zoals wind en zonne-energie, tegelijkertijd en zonder enige handmatige tussenkomst.

Het bovenstaande ontwerp is gebaseerd op het PWM-concept en kan daarom wat complex en moeilijk te optimaliseren zijn voor een leek of een nieuwe hobbyist.

De hier gepresenteerde schakeling biedt exact dezelfde functies, dat wil zeggen, het maakt het mogelijk om een batterij op te laden vanuit twee verschillende bronnen, terwijl het ontwerp toch extreem eenvoudig, efficiënt, goedkoop en probleemloos blijft.

Laten we het circuit in detail begrijpen met behulp van de volgende uitleg:

Schakelschema

De afbeelding hierboven toont het voorgestelde circuit van de dubbele hybride batterijlader voor zonne-energie en wind, waarbij gebruik wordt gemaakt van zeer gewone componenten zoals opamps en transistors.

We kunnen zien dat er twee exact vergelijkbare opamp-trappen worden gebruikt, een aan de linkerkant van de batterij en de andere aan de rechterkant van de batterij.

De linker opamp-trap wordt verantwoordelijk voor het accepteren en regelen van de windenergiebron, terwijl de rechter opamp-trap de zonne-energie verwerkt voor het opladen van de enkele gemeenschappelijke batterij in het midden.

Hoewel de twee fasen op elkaar lijken, zijn de reguleringsmodi verschillend. Het windenergiecontrolecircuit regelt de windenergie door de overtollige energie naar aarde te shunten of kort te sluiten, terwijl de zonneprocessor hetzelfde doet, maar door de overtollige energie af te snijden in plaats van te shunten.

De hierboven toegelichte twee modi zijn cruciaal omdat in windgeneratoren die in wezen alternatoren zijn, de overtollige energie moet worden overbrugd en niet moet worden afgesneden, zodat de spoel binnenin kan worden beschermd tegen overstroom, wat ook de snelheid van de dynamo op een gecontroleerde snelheid.

Dit houdt in dat het concept ook geïmplementeerd kan worden in ELC-toepassingen ook.

Hoe de opamp is geconfigureerd om te functioneren

Laten we nu de werking van de opamp-fasen onderzoeken aan de hand van de volgende punten:

De opamps zijn geconfigureerd als vergelijkers waarbij pin # 3 (niet-inverterende ingang) wordt gebruikt als de detectie-ingang en pin # 2 (inverterende ingang) als referentie-ingang.

De weerstanden R3 / R4 zijn zo gekozen dat bij de vereiste acculaadspanning pin # 3 net hoger wordt dan pin # 2 referentieniveau.

Wanneer de windenergie wordt toegevoerd aan het linker circuit, volgt de opamp de spanning en zodra hij probeert de ingestelde drempelspanning te overschrijden, gaat pin # 6 van het IC hoog, wat op zijn beurt de transistor T1 inschakelt.

T1 sluit de overtollige energie onmiddellijk kort, waardoor de spanning naar de batterij op de gewenste veilige limiet wordt beperkt. Dit proces gaat continu door en zorgt voor de vereiste spanningsregeling over de accupolen.

De opamp-trap aan de zonnepaneelzijde voert ook dezelfde functie uit, maar hier zorgt de introductie van T2 ervoor dat wanneer de zonne-energie hoger is dan de ingestelde drempel, T2 deze blijft uitschakelen, waardoor de toevoer naar de batterij op het gespecificeerde niveau wordt geregeld. rate, die zowel de batterij als het paneel beschermt tegen ongebruikelijke inefficiënte situaties.

R4 aan beide zijden kan worden vervangen door een preset om het gemakkelijk instellen van de drempelwaarde voor het opladen van de batterij te vergemakkelijken.

Huidige controlefase

Volgens het verzoek mag de stroom naar de batterij niet hoger zijn dan 3,5 Ampère. Om dit te regelen is een stand-alone stroombegrenzer te zien die is bevestigd met de batterij negatief.

Het onderstaande ontwerp kan echter worden gebruikt met een stroom tot 10 ampère en voor het opladen van een batterij tot 100 Ah

Dit ontwerp kan worden gebouwd met behulp van de volgende schakeling:

R2 kan worden berekend met de volgende formule:

R2 = 0,7 / laadstroom
wattage van de weerstand = 0,7 x laadstroom

Onderdelenlijst voor het circuit van de dubbele hybride batterijlader voor zonnewind

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3 V of 4,7 V, 1/2 watt zenerdiode
C1 = 100uF / 25V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
Rode leds = 2nos
D1 = 10 amp. Gelijkrichterdiode of Schottky-diode
Opamps = LM358 of iets dergelijks

Hybride ladercircuit met dubbele DC-ingang

Een soortgelijk tweede hybride ontwerp hieronder beschrijft een eenvoudig idee dat de verwerking van twee verschillende bronnen van DC-input mogelijk maakt die afkomstig zijn van verschillende hernieuwbare bronnen.

Dit hybride verwerkingscircuit voor hernieuwbare energie bevat ook een boost-omvormertrap die effectief de spanning verhoogt voor de vereiste uitvoerbewerkingen, zoals het opladen van een batterij. Het idee is aangevraagd door een van de geïnteresseerde lezers van deze blog.

Technische specificaties

Hallo, ik ben een laatstejaarsstudent engineering, ik moet een multi-input chopper (geïntegreerde buck / buck boost-omzetter) implementeren voor het combineren van twee DC-bronnen (hybride).
Ik heb het basisschakelingsmodel, kun je me helpen bij het ontwerpen van de inductor, condensatorwaarden en regelcircuit voor de helikopter. Ik heb je het circuitontwerp gemaild.

Circuitwerking.

Zoals in de afbeelding wordt getoond, zijn de IC555-secties twee identieke PWM-circuits die zijn gepositioneerd voor het voeden van het aangrenzende dubbele ingangsboost-omzettercircuit.

De volgende functies vinden plaats als de getoonde configuratie is ingeschakeld:

DC1 kan worden aangenomen als de hoge DC-bron, zoals van een zonnepaneel.

DC2 kan worden aangenomen als een lage DC-ingangsbron, bijvoorbeeld van een windturbinegenerator.

Ervan uitgaande dat deze bronnen zijn ingeschakeld, beginnen de respectieve mosfets deze voedingsspanningen te geleiden over het volgende diode / inductor / capaciteitscircuit in reactie op de poort-PWM's.

Aangezien de PWM's van de twee fasen mogelijk te maken hebben met verschillende PWM-snelheden, zal de schakelrespons ook verschillen afhankelijk van de bovenstaande snelheden.

Op het moment dat beide mosfets een positieve puls ontvangen, worden beide ingangen over de inductor gedumpt, waardoor een hoge stroomstoot naar de aangesloten belasting wordt veroorzaakt. De diodes isoleren effectief de stroom van de respectievelijke ingangen naar de inductor.

Op het moment dat de bovenste mosfet AAN is terwijl de onderste mosfet UIT is, wordt de onderste 6A4 voorwaarts voorgespannen en staat de inductor een retourpad toe als reactie op het schakelen van de bovenste mosfet.
Evenzo, wanneer de onderste moset AAN is en de bovenste mosfet UIT, biedt de bovenste 6A4 het vereiste retourpad voor de L1 EMF.

Dus in principe kunnen de mosfets worden in- of uitgeschakeld, ongeacht elke vorm van synchronisatie, wat de zaken vrij gemakkelijk en veilig maakt. In ieder geval zou de uitgangsbelasting het gemiddelde (gecombineerde) beoogde vermogen van de twee ingangen ontvangen.

De introductie van de 1K-weerstand en de 1N4007-diode zorgt ervoor dat de twee mosfets nooit een aparte logische hoge pulsflank ontvangen, hoewel de dalende flank kan verschillen afhankelijk van de instelling van de respectievelijke PWM's van de 555 IC's.

Er moet met de inductor L1 worden geëxperimenteerd om de gewenste boost aan de uitgang te krijgen. Een ander aantal windingen van 22 SWG super geëmailleerde koperdraad kan over een ferrietstaaf of plaat worden gebruikt, en de output kan worden gemeten voor de vereiste spanning.