L'articolo spiega un circuito di carica batterie ibrido solare ed eolico a doppio ingresso che utilizza componenti economici e ordinari.

L'idea è stata richiesta da uno dei membri interessati di questo blog.

Specifiche tecniche

Bene dopo mezzogiorno, signore sto progettando un 'circuito di regolazione della raccolta dell'energia solare ed eolica' che ha due ingressi e un'uscita.
Il pannello solare fotovoltaico (0-21 V CC) e l'altro ingresso è una turbina eolica (15 V CC).
Il circuito deve essere progettato per caricare una batteria da 12 V. la corrente di uscita erogata alla batteria carica non deve erogare più di 3,5A.
Il mio gruppo ed io abbiamo ottenuto alcuni circuiti da Internet e li abbiamo simulati usando pspice nessuno di loro ci fornisce la corrente di uscita di 3,5 A. Per favore signore, potete aiutarci con esempi di circuiti che possiamo usare.

Il design

In uno dei miei post precedenti ho introdotto un concetto simile che permetteva di caricare una batteria da due fonti di energia come quella eolica e quella solare contemporaneamente e senza bisogno di alcun intervento manuale.

Il design di cui sopra è basato sul concetto PWM e quindi potrebbe essere un po 'complesso e difficile da ottimizzare per un laico o un nuovo hobbista.

Il circuito qui presentato offre esattamente le stesse caratteristiche, ovvero consente la ricarica di una batteria da due fonti diverse, pur mantenendo il design estremamente semplice, efficiente, economico e senza problemi.

Comprendiamo il circuito in dettaglio con l'aiuto della seguente spiegazione:

Schema elettrico

La figura sopra mostra il circuito di carica batterie ibrido solare e eolico proposto, utilizzando componenti molto comuni come operazionali e transistor.

Possiamo vedere due stadi operazionali esattamente simili utilizzati, uno sul lato sinistro della batteria e l'altro sul lato destro della batteria.

Lo stadio operazionale del lato sinistro diventa responsabile dell'accettazione e della regolazione della fonte di energia eolica mentre lo stadio operazionale del lato destro elabora l'elettricità solare per caricare la singola batteria comune nel mezzo.

Sebbene le due fasi siano simili, le modalità di regolazione sono diverse. Il circuito del regolatore di energia eolica regola l'energia eolica deviando o cortocircuitando l'energia in eccesso a terra, mentre lo stadio del processore solare fa lo stesso, ma tagliando l'energia in eccesso invece di deviare.

Le due modalità sopra spiegate sono cruciali poiché nei generatori eolici che sono essenzialmente alternatori richiedono che l'energia in eccesso venga deviata e non interrotta, in modo che la bobina interna possa essere salvaguardata da sovracorrenti, il che mantiene anche la velocità dell'alternatore a un tasso controllato.

Ciò implica che il concetto può anche essere implementato nelle applicazioni ELC anche.

Come l'opamp è configurato per funzionare

Ora esaminiamo il funzionamento degli stadi opamp attraverso i seguenti punti:

Il gli opamp sono configurati come comparatori dove il pin # 3 (ingresso non invertente) viene utilizzato come ingresso di rilevamento e il pin # 2 (ingresso invertente) come ingresso di riferimento.

I resistori R3 / R4 sono selezionati in modo tale che, alla tensione di carica della batteria richiesta, il pin # 3 diventa appena più alto del livello di riferimento del pin # 2.

Pertanto, quando l'energia eolica viene applicata al circuito sinistro, l'opamp segue la tensione e non appena tenta di superare la tensione di soglia impostata, il pin # 6 dell'IC diventa alto che a sua volta accende il transistor T1.

T1 cortocircuita istantaneamente l'energia in eccesso limitando la tensione alla batteria al limite di sicurezza desiderato. Questo processo continua garantendo la regolazione della tensione richiesta sui terminali della batteria.

Anche lo stadio opamp lato pannello solare implementa la stessa funzione, tuttavia qui l'introduzione di T2 fa in modo che ogni volta che l'energia solare è superiore alla soglia impostata, T2 continui a spegnerla, regolando così l'alimentazione alla batteria al rate, che salvaguarda la batteria e il pannello da insolite situazioni di inefficienza.

R4 su entrambi i lati può essere sostituito con un preset per facilitare la facile impostazione della soglia di carica della batteria.

Fase di controllo corrente

Come da richiesta, la corrente alla batteria non deve superare i 3,5 Ampere. Per regolare questo, è possibile vedere un limitatore di corrente autonomo collegato al negativo della batteria.

Tuttavia, il design mostrato di seguito può essere utilizzato con una corrente fino a 10 A e per caricare una batteria fino a 100 Ah

Questo design può essere costruito utilizzando il seguente circuito:

R2 può essere calcolato con la seguente formula:

R2 = 0,7 / corrente di carica
potenza del resistore = 0,7 x corrente di carica

Elenco delle parti per il circuito del caricabatterie ibrido doppio del vento solare

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3 V o 4,7 V, diodo zener da 1/2 watt
C1 = 100uF / 25V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
LED rossi = 2nos
D1 = diodo raddrizzatore da 10 ampere o diodo Schottky
Opamps = LM358 o simili

Circuito caricatore ibrido con doppio ingresso CC

Un secondo progetto ibrido simile di seguito descrive un'idea semplice che consente l'elaborazione di due diverse fonti di input CC derivati da diverse fonti rinnovabili.

Questo circuito ibrido di elaborazione dell'energia rinnovabile include anche uno stadio di convertitore boost che aumenta efficacemente la tensione per le operazioni di uscita richieste come la ricarica di una batteria. L'idea è stata richiesta da uno dei lettori interessati di questo blog.

Specifiche tecniche

Ciao, sono uno studente di ingegneria dell'ultimo anno, ho bisogno di implementare un chopper multi input (convertitore buck / buck boost integrato) per combinare due sorgenti cc (ibrido).
Ho il modello di circuito di base, puoi aiutarmi a progettare l'induttore, i valori dei condensatori e il circuito di controllo per il chopper. Ti ho inviato via email il progetto del circuito.

Funzionamento del circuito.

Come mostrato nella figura, le sezioni IC555 sono due circuiti PWM identici posizionati per alimentare il circuito adiacente del convertitore boost a doppio ingresso.

All'accensione della configurazione mostrata hanno luogo le seguenti funzioni:

Si può presumere che DC1 sia la sorgente CC elevata, ad esempio da un pannello solare.

DC2 può essere assunto come una sorgente di ingresso CC bassa, ad esempio da un generatore eolico.

Supponendo che queste sorgenti siano accese, i rispettivi mosfet iniziano a condurre queste tensioni di alimentazione attraverso il seguente circuito diodo / induttore / capacità in risposta ai PWM del gate.

Ora poiché i PWM delle due fasi potrebbero essere soggetti a velocità PWM diverse, anche la risposta di commutazione differirà a seconda delle velocità sopra indicate.

Nell'istante in cui entrambi i mosfet ricevono un impulso positivo, entrambi gli ingressi vengono scaricati sull'induttore provocando un aumento di corrente elevato al carico collegato. I diodi isolano efficacemente il flusso dei rispettivi ingressi verso l'induttore.

Per l'istante in cui il mosfet superiore è ON mentre il mosfet inferiore è OFF, il 6A4 inferiore diventa polarizzato in avanti e consente all'induttore un percorso di ritorno in risposta alla commutazione del mosfet superiore.
Allo stesso modo, quando il moset inferiore è ON e il mosfet superiore è OFF, il 6A4 superiore fornisce il percorso di ritorno richiesto per l'EMF L1.

Quindi, fondamentalmente, i mosfet possono essere attivati o disattivati indipendentemente da qualsiasi tipo di sincronizzazione, rendendo le cose abbastanza facili e sicure. In ogni caso il carico in uscita riceverebbe la potenza media (combinata) prevista dai due ingressi.

L'introduzione del resistore 1K e del diodo 1N4007 assicura che i due mosfet non ricevano mai un fronte di impulso alto logico separato, sebbene il fronte di discesa possa essere diverso a seconda dell'impostazione dei rispettivi PWM dei 555 IC.

L'induttore L1 dovrà essere sperimentato per ottenere la spinta desiderata all'uscita. È possibile utilizzare un numero diverso di spire di filo di rame super smaltato 22 SWG su una barra o una lastra di ferrite e l'uscita misurata per la tensione richiesta.