Circuito di commutazione generatore / UPS / relè batteria

L'articolo spiega un circuito di commutazione generatore / UPS / relè batteria per implementare un'ottimizzazione personalizzata per un generatore, UPS, rete di alimentazione a batteria, al fine di migliorare l'efficienza operativa del sistema. L'idea è stata richiesta dal Sig. Sidingilizwe.

Obiettivi e requisiti del circuito

1. Prima di tutto grazie per avermi aggiunto alle tue cerchie. Offrite lezioni di elettronica e programmazione a pagamento?
2. Sto anche cercando un circuito in cui alimenta un generatore diesel da 10kva alimentazione a un UPS che a sua volta carica un banco di batterie.
3. Dopo circa 8 ore l'ups deve arrestare il generatore in modo che il banco batterie fornisca l'alimentazione. Quando l'alimentazione dal banco di batterie è esaurita, il generatore si riavvierà di nuovo.
4. Ogni settimana devo rifornire di carburante un generatore diesel monofase da 10kva che si trova in una zona remota senza elettricità. Il generatore ha un controller DeepSea 7220.
5. Il generatore alimenta principalmente una combo UPS / caricabatterie OUTBACK che poi carica un banco di batterie. L'UPS utilizza 24 V dal banco di batterie per alimentare un carico.
6. Voglio ridurre al minimo il tempo che dedico al rifornimento. Quindi voglio un circuito che faccia funzionare il generatore per dire 8 ore per caricare la banca della batteria. Dopodiché, il generatore dovrebbe smettere di funzionare in modo che l'UPS possa utilizzare la potenza del banco di batterie per alimentare un carico.
7. L'UPS dovrebbe smettere di fornire alimentazione al carico quando la tensione del banco batterie scende a 21v.
8. E quando si ferma, il generatore dovrebbe iniziare a funzionare per dare energia per ricaricare nuovamente il banco batterie.
9. Lo scenario attuale è che lascio sempre il generatore acceso finché non si esaurisce il carburante.
10. Voglio un circuito che dia il tempo di caricare la batteria e poi il generatore deve fermarsi. Un circuito del genere ridurrà il tempo che trascorro in viaggio per rifornire di carburante il generatore e il generatore durerà più a lungo.

Schema elettrico

Nota: l'IC741 deve avere una potenza nominale superiore a 24V ... o sostituirlo con LM321 IC

Progettazione della commutazione generatore / UPS

Come da richiesta, l'obiettivo del progetto è quello di spegnere il generatore dopo 8 ore, e accenderlo quando la batteria raggiunge la sua soglia di scarica inferiore.

Per implementare questa commutazione generatore / UPS / relè batteria, ho introdotto due opzioni nel progetto, una utilizza il Circuito timer IC 4060 e il secondo utilizzando il circuito comparatore operazionale IC 741.

Il timer e l'opamp sono entrambi configurati per spegnere il generatore a seconda di quale si attiva per primo. Se il periodo di 8 ore scade prima, allora è il timer che spegne il generatore e se la batteria si carica completamente prima di questo periodo, l'opamp prende l'iniziativa e spegne il generatore e accende l'inverter.

Il Il comparatore opamp è configurato nel solito modo utilizzando l'IC 741 , il suo pin # 3 è truccato come ingresso di rilevamento della tensione della batteria mentre il suo pin # 2 è usato come limite di riferimento, come fissato dalla tensione del diodo Zener.

Finché il livello di tensione della batteria è inferiore al livello di carica completo desiderato, il potenziale del pin n. 3 è inferiore al riferimento del pin n. 2, risultando in un pin di uscita n. 6 con una logica bassa, questo a sua volta mantiene il transistor e il relè spento (contatti NC nella parte superiore).

Nella situazione di cui sopra il primo set di contatti del relè che si suppone sia associato al generatore CDI, mantiene il CDI acceso permettendo al generatore di essere operativo, mentre il secondo set di contatti riceve la tensione di carica dal generatore per caricarsi la batteria collegata.

La batteria in questa posizione continua a caricarsi fino a quando non ha raggiunto il livello di carica completa predeterminato, il che fa apparire una tensione leggermente superiore al pin n. 3 rispetto al livello di riferimento al pin n. 2 dell'opamp IC.

Non appena viene rilevata la situazione di cui sopra, l'opamp cambia rapidamente la sua posizione di uscita e lo porta a un livello logico alto, accendendo il BC547 insieme al relè.

I gruppi di contatti del relè ora scorrono verso il lato N / O inferiore.

Il resistenza di isteresi Rx entra in azione e si assicura che l'opamp rimanga agganciato in questa posizione fino a quando la batteria non si è scaricata a un livello non sicuro inferiore.

L'azione di cui sopra fa sì che la prima serie di contatti del relè spenga il CDI in modo che il generatore sia spento, e la seconda serie dei contatti del relè abiliti la batteria a connettersi con l'inverter, consentendo il funzionamento in modalità inverter per alimentare il carico .

D'altra parte, se supponiamo che il circuito del timer che è realizzato attorno al versatile 4060 IC diventi il ​​primo ad accendersi (8 ore trascorse) prima dell'amplificatore operazionale, il suo pin # 3 diventa alto e invia un segnale di accensione per il transistor stadio del driver del relè.

Ciò implica che in questa posizione la batteria potrebbe non essere completamente carica ma potrebbe essere vicina al livello di carica completa. Tuttavia, poiché l'inverter deve essere comunque acceso anche con qualsiasi carica disponibile dalla batteria, il relè viene attivato dall'uscita 4060 per eseguire le operazioni in modalità inverter.

La batteria ora inizia a scaricarsi attraverso l'inverter e, dopo un certo periodo di tempo, quando raggiunge la sua soglia di scarica inferiore, il resistore di isteresi dell'amplificatore operativo soccombe a questo livello inferiore e rilascia il blocco dell'amplificatore operativo.

Questo ripristina istantaneamente la situazione di uscita dell'amplificatore operazionale e produce una logica bassa al suo pin # 6.

Questa logica bassa dall'opamp fa alcune cose per ripristinare la situazione la condizione precedente:

Dapprima spegne il relè riaccendendo il generatore e avvia la ricarica della batteria, inoltre la logica bassa invia anche un breve impulso di attivazione a un transistor PNP BC557 che resetta la temporizzazione 4060 e assicura che faccia un nuovo avvio e inizi il conteggio da zero ..... fino a quando sono trascorse ancora 8 ore per mantenere il ciclo in movimento.

Il circuito di commutazione generatore / UPS / batteria sopra spiegato per l'ottimizzazione dell'efficienza energetica di generatore, UPS, rete batteria garantisce un funzionamento ciclico turno per turno degli stadi e utilizza le risorse nella tecnica più efficace e ottimale producendo una minore manutenzione per il unità e un aumento del risparmio sui costi per l'utente finale.

Circuito di trasferimento automatico del motore del generatore

Lo schema seguente mostra un sistema di trasferimento automatico progettato per commutare l'alimentazione di rete dalla rete al motore del generatore, non appena il generatore inizia a generare potenza. Maggiori informazioni possono essere trovate nella discussione dei commenti qui sotto con Mr. SAA Bokhari