Straipsnyje paaiškinta dvigubo įvesties hibridinė saulės ir vėjo akumuliatorių įkroviklio grandinė, naudojant pigius ir įprastus komponentus.

Idėjos paprašė vienas iš suinteresuotų šio tinklaraščio narių.

Techninės specifikacijos

Gerai po vidurdienio, pone, aš suprojektuoju „Saulės ir vėjo energijos surinkimo reguliatoriaus grandinę“, kurioje yra du įėjimai ir vienas išėjimas.
PV saulės kolektorius (0-21V DC) ir kita įvestis yra vėjo turbina (15V DC).
Grandinė turi būti suprojektuota 12v baterijai įkrauti. į pakrautą bateriją tiekiama išėjimo srovė turi neviršyti 3,5 A.
Mano grupė ir aš turime keletą grandinių iš interneto ir imitavome jas naudodami pspice, nė viena iš jų nesuteikia mums 3,5 A. išėjimo srovės. Prašau sere, gal galėtumėte mums padėti pavyzdžių grandinių, kurias galime naudoti.

Dizainas

Viename iš savo ankstesnių pranešimų aš pristatiau panašią koncepciją, kuri leido įkrauti bateriją iš dviejų energijos šaltinių, pavyzdžiui, vėjo ir saulės, vienu metu ir nereikalaujant jokio rankinio įsikišimo.

Pirmiau pateiktas dizainas yra pagrįstas PWM koncepcija, todėl tai gali būti šiek tiek sudėtinga ir sunku optimizuoti neprofesionalui ar naujam mėgėjui.

Čia pateikta grandinė siūlo lygiai tas pačias funkcijas, tai yra, ji leidžia įkrauti akumuliatorių iš dviejų skirtingų šaltinių, tačiau dizainas išlaikomas itin paprastas, efektyvus, pigus ir be rūpesčių.

Išsamiai supraskime grandinę naudodami šį paaiškinimą:

Grandinės schema

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta siūloma saulės, vėjo dvigubo hibridinio akumuliatoriaus įkroviklio grandinė, naudojant labai įprastus komponentus, tokius kaip opampai ir tranzistoriai.

Matome, kad naudojami du visiškai panašūs „Opamp“ etapai: vienas kairėje akumuliatoriaus pusėje, kitas - dešinėje akumuliatoriaus pusėje.

Kairės pusės „Opamp“ pakopa tampa atsakinga už vėjo energijos šaltinio priėmimą ir reguliavimą, o dešinės pusės „Opamp“ stadija apdoroja saulės energiją, kad įkrautų vieną bendrą akumuliatorių viduryje.

Nors abu etapai atrodo panašūs, reguliavimo būdai skiriasi. Vėjo energijos valdiklio grandinė reguliuoja vėjo energiją, manevruodama arba sutrumpindama energijos perteklių iki žemės, tuo tarpu saulės procesoriaus etapas daro tą patį, bet pertraukia energijos perteklių, o ne manevruoja.

Pirmiau paaiškinti du režimai yra nepaprastai svarbūs, nes vėjo generatoriuose, kurie iš esmės yra kintamosios srovės generatoriai, perteklinė energija turi būti nukreipta, o ne nutraukta, kad viduje esančią ritę būtų galima apsaugoti nuo per didelės srovės, o tai taip pat palaiko generatoriaus greitį. kontroliuojamas tarifas.

Tai reiškia, kad koncepciją taip pat galima įgyvendinti ELC programose taip pat.

Kaip „Opamp“ sukonfigūruota veikti

Dabar ištirkime „Opamp“ etapų veikimą šiais punktais:

opampai sukonfigūruoti kaip palyginamieji kai kaištis Nr. 3 (neinvertuojantis įėjimas) naudojamas kaip jutiklis, o kaištis Nr. 2 (invertuojantis įėjimas) kaip atskaitos įvestis.

Rezistoriai R3 / R4 parenkami taip, kad esant reikiamai akumuliatoriaus įkrovimo įtampai, kaištis Nr. 3 tampa aukštesnis už kaiščio Nr. 2 atskaitos lygį.

Todėl, kai vėjo energija yra nukreipta į kairę grandinę, opampas seka įtampą ir, kai tik bando viršyti nustatytą slenksčio įtampą, IC kaištis Nr. 6 eina aukštai, o tai savo ruožtu įjungia tranzistorių T1.

T1 akimirksniu trumpai sujungia energijos perteklių, apribodamas akumuliatoriaus įtampą esant norimai saugiai ribai. Šis procesas tęsiasi nuolat užtikrinant reikiamą įtampos reguliavimą akumuliatoriaus gnybtuose.

Saulės skydelio pusėje esanti opampo pakopa taip pat įgyvendina tą pačią funkciją, tačiau čia įvedus T2, užtikrinama, kad kai saulės energija viršija nustatytą ribą, T2 ją nuolat išjungia ir taip reguliuoja akumuliatoriaus tiekimą nurodytu laiku norma, kuri apsaugo akumuliatorių ir skydą nuo neįprastų neefektyvių situacijų.

R4 iš abiejų pusių gali būti pakeistas išankstiniu nustatymu, kad būtų lengviau nustatyti slenkstinį akumuliatoriaus įkrovimo lygį.

Dabartinis valdymo etapas

Pagal prašymą akumuliatoriaus srovė neturi viršyti 3,5 ampero. Norėdami tai reguliuoti, galima pamatyti atskirą srovės ribotuvą, pritvirtintą neigiamu akumuliatoriaus elementu.

Tačiau žemiau pateiktą dizainą galima naudoti iki 10 amperų srove ir įkrauti iki 100 Ah akumuliatorių

Ši konstrukcija gali būti sukurta naudojant šią grandinę:

R2 gali būti apskaičiuojamas pagal šią formulę:

R2 = 0,7 / įkrovimo srovė
rezistoriaus galia = 0,7 x įkrovimo srovė

Saulės vėjo dvigubo hibridinio akumuliatoriaus įkroviklio grandinės dalių sąrašas

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3V arba 4,7V, 1/2 vatų zenerio diodas
C1 = 100uF / 25V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
Raudoni šviesos diodai = 2nos
D1 = 10 amperų lygintuvo diodas arba Schottky diodas
Opamps = LM358 ar bet koks panašus

Dvigubos nuolatinės įvesties hibridinio įkroviklio grandinė

Panašus antrasis hibridinis dizainas apibūdina paprastą idėją, leidžiančią apdoroti du skirtingus nuolatinės srovės šaltinius, gaunamus iš skirtingų atsinaujinančių šaltinių.

Ši hibridinė atsinaujinančios energijos perdirbimo grandinė taip pat apima padidinimo keitiklio pakopą, kuri efektyviai padidina įtampą reikalingoms išvesties operacijoms, tokioms kaip akumuliatoriaus įkrovimas. Idėjos paprašė vienas iš susidomėjusių šio tinklaraščio skaitytojų.

Techninės specifikacijos

Sveiki, aš esu paskutinių metų inžinerijos studentas, turiu įdiegti daugiakampį smulkintuvą (integruotą „buck / buck boost boost“ keitiklį), kad galėčiau sujungti du nuolatinės srovės šaltinius (hibridinius).
Aš turiu pagrindinį grandinės modelį. Ar galite padėti man suprojektuoti skaldytuvo induktoriaus, kondensatoriaus reikšmes ir valdymo grandinę. Aš atsiunčiau jums el. Laišką dėl grandinės projekto.

Grandinės valdymas.

Kaip parodyta paveikslėlyje, IC555 sekcijos yra dvi identiškos PWM grandinės, išdėstytos gretimos dvigubos įvesties stiprinimo keitiklio grandinės padavimui.

Įjungus rodomą konfigūraciją, vykdomos šios funkcijos:

DC1 gali būti laikomas didelio DC šaltiniu, pavyzdžiui, iš saulės kolektoriaus.

DC2 gali būti laikomas žemu nuolatinės srovės įvesties šaltiniu, pavyzdžiui, iš vėjo turbinos generatoriaus.

Darant prielaidą, kad šie šaltiniai yra įjungti, atitinkami „mosfets“ pradeda vykdyti šias maitinimo įtampas kitoje diodo / induktoriaus / talpos grandinėje, atsakydami į vartų PWM.

Kadangi PWM iš dviejų etapų gali būti nustatomi skirtingais PWM greičiais, perjungimo atsakas taip pat skirsis priklausomai nuo pirmiau nurodytų normų.

Tuo metu, kai abu „mosfets“ gauna teigiamą impulsą, abu įėjimai išmetami per induktorių, todėl didelė srovė padidina prijungtą apkrovą. Diodai efektyviai izoliuoja atitinkamų įėjimų srautą link induktoriaus.

Tuo momentu, kai viršutinis „mosfet“ įjungtas, o apatinis „mosfet“ yra išjungtas, apatinis 6A4 tampa nukreiptas į priekį ir leidžia induktoriui grįžti į kelią, reaguojant į viršutinio „mosfet“ įjungimą.
Panašiai, kai apatinis „moset“ yra įjungtas, o viršutinis „mosfet“ yra išjungtas, viršutinė 6A4 suteikia reikiamą grįžimo kelią L1 EMF.

Taigi, iš esmės, „mosfets“ galima išjungti arba išjungti, neatsižvelgiant į bet kokią sinchronizaciją, todėl viskas gana lengva ir saugu. Bet kokiu atveju išėjimo apkrova gautų vidutinę (bendrą) numatytą galią iš dviejų įėjimų.

1K rezistoriaus ir 1N4007 diodo įvedimas užtikrina, kad du mosfetai niekada negauna atskiro loginio aukšto impulso krašto, nors krintantis kraštas gali būti skirtingas, atsižvelgiant į atitinkamų 555 IC PWM nustatymą.

Norint gauti norimą impulsą išėjime, reikės eksperimentuoti su induktoriumi L1. Per ferito strypą ar plokštę gali būti naudojamas skirtingas 22 SWG superemaliuoto vario vielos apsisukimų skaičius, o išėjimas matuojamas pagal reikiamą įtampą.