この記事では、安価で通常のコンポーネントを使用したデュアル入力ハイブリッドソーラーおよび風力バッテリー充電器回路について説明します。
このアイデアは、このブログの関心のあるメンバーの1人からリクエストされました。
技術仕様
正午過ぎに、2つの入力と1つの出力を持つ「太陽光および風力エネルギー収穫レギュレータ回路」を設計しています。
PVソーラーパネル(0-21V DC)と他の入力は風力タービン(15V DC)です。
回路は12vバッテリーを充電するように設計する必要があります。負荷のかかったバッテリーに供給される出力電流は、3.5Aを超えてはなりません。
私のグループと私はインターネットからいくつかの回路を入手し、pspiceを使用してそれらをシミュレートしましたが、いずれも3.5Aの出力電流を提供していません。使用できる回路の例を教えてください。
デザイン
以前の投稿の1つで、同様の概念を紹介しました。これにより、風力と太陽光などの2つのエネルギー源から、手動の介入なしで同時にバッテリーを充電できます。
上記の設計はPWMの概念に基づいているため、素人や新しい愛好家のために最適化するのは少し複雑で難しい場合があります。
ここで紹介する回路は、まったく同じ機能を提供します。つまり、2つの異なるソースからバッテリーを充電できると同時に、設計を非常にシンプル、効率的、安価、手間をかけずに維持します。
次の説明を参考にして、回路を詳細に理解しましょう。
回路図
上の図は、オペアンプやトランジスタなどのごく普通のコンポーネントを使用した、提案されているソーラー、風力ツインハイブリッドバッテリ充電器回路を示しています。
1つはバッテリーの左側に、もう1つはバッテリーの右側に、まったく同じ2つのオペアンプステージが採用されていることがわかります。
左側のオペアンプステージは風力エネルギー源の受け入れと調整を担当し、右側のオペアンプステージは太陽光発電を処理して中央の単一の共通バッテリーを充電します。
2つの段階は似ていますが、規制のモードは異なります。風力エネルギーコントローラー回路は、過剰なエネルギーをグランドにシャントまたはショートすることによって風力エネルギーを調整しますが、ソーラープロセッサーステージは同じことを行いますが、シャントする代わりに過剰なエネルギーをカットします。
本質的にオルタネーターである風力発電機では、過剰なエネルギーを分流する必要があり、遮断されないため、内部のコイルを過電流から保護することができ、オルタネーターの速度を制御されたレート。
これは、コンセプトも実装できることを意味します ELCアプリケーションで また。
オペアンプが機能するように構成されている方法
それでは、次の点を通してオペアンプステージの機能を調べてみましょう。
ザ・ opampsはコンパレータとして構成されています ここで、ピン#3(非反転入力)は検出入力として使用され、ピン#2(反転入力)は基準入力として使用されます。
抵抗R3 / R4は、必要なバッテリ充電電圧で、ピン#3がピン#2の基準レベルよりも高くなるように選択されます。
したがって、風力エネルギーが左側の回路に印加されると、オペアンプは電圧を追跡し、設定されたしきい値電圧を超えようとするとすぐに、ICのピン#6がハイになり、トランジスタT1がオンになります。
T1は、過剰なエネルギーを瞬時に短絡して、バッテリーへの電圧を目的の安全限界に制限します。このプロセスは継続的に継続され、バッテリー端子間で必要な電圧調整が保証されます。
ソーラーパネル側のオペアンプステージも同じ機能を実行しますが、ここでT2を導入すると、太陽エネルギーが設定されたしきい値を超えると、T2はそれを遮断し続け、バッテリーへの供給を指定された値に調整しますレート。これにより、バッテリーとパネルが異常な非効率的な状況から保護されます。
両側のR4は、バッテリー充電レベルのしきい値を簡単に設定できるように、プリセットに置き換えることができます。
現在の制御段階
要求に応じて、バッテリーへの電流は3.5アンペアを超えてはなりません。これを調整するために、スタンドアロンの電流リミッターがバッテリーのマイナスに取り付けられているのがわかります。
ただし、以下に示す設計は、最大10アンペアの電流で、最大100Ahのバッテリーを充電するために使用できます。
この設計は、次の回路を使用して構築できます。
R2は、次の式で計算できます。
- R2 = 0.7 /充電電流
- 抵抗器のワット数= 0.7x充電電流
太陽風デュアルハイブリッドバッテリー充電器回路のパーツリスト
- R1、R2、R3、R5、R6 = 10k
- Z1、Z2 = 3Vまたは4.7V、1/2ワットツェナーダイオード
- C1 = 100uF / 25V
- T1、T2 = TIP142、
- T3 = BC547
- D2 = 1N4007
- 赤色LED = 2nos
- D1 = 10アンペアの整流ダイオードまたはショットキーダイオード
- Opamps = LM358または同様のもの
ダブルDC入力ハイブリッド充電器回路
以下の同様の2番目のハイブリッド設計は、異なる再生可能エネルギー源から派生した2つの異なるDC入力源の処理を可能にする簡単なアイデアを説明しています。
このハイブリッド再生可能エネルギー処理回路には、バッテリーの充電などの必要な出力操作に必要な電圧を効果的に上げるブーストコンバーターステージも含まれています。このアイデアは、このブログの関心のある読者の1人からリクエストされました。
技術仕様
こんにちは、私は工学部の最終学年です。2つのDC電源(ハイブリッド)を組み合わせるために、マルチ入力チョッパー(統合されたバック/バックブーストコンバーター)を実装する必要があります。
基本的な回路モデルがありますが、チョッパーのインダクター、コンデンサーの値、制御回路の設計を手伝っていただけませんか。回路設計をメールでお送りしました。
回路操作。
図に示すように、IC555セクションは、隣接するダブル入力ブーストコンバータ回路に給電するために配置された2つの同一のPWM回路です。
表示されている構成をオンにすると、次の機能が実行されます。
DC1は、ソーラーパネルなどからの高DC電源と見なすことができます。
DC2は、風力タービン発電機などからの低DC入力ソースと見なすことができます。
これらのソースがオンになっていると仮定すると、それぞれのMOSFETは、ゲートPWMに応答して、次のダイオード/インダクタ/容量回路の両端にこれらの電源電圧を伝導し始めます。
これで、2つのステージからのPWMが異なるPWMレートで設定される可能性があるため、スイッチング応答も上記のレートに応じて異なります。
両方のMOSFETが正のパルスを受信した瞬間、両方の入力がインダクタの両端にダンプされ、接続された負荷に大電流ブーストが発生します。ダイオードは、インダクタに向かうそれぞれの入力の流れを効果的に分離します。
上部MOSFETがオンで下部MOSFETがオフの瞬間、下部6A4は順方向にバイアスされ、上部MOSFETのスイッチングに応答してインダクタにリターンパスを許可します。
同様に、下部MOSFETがオンで、上部MOSFETがオフの場合、上部6A4はL1EMFに必要なリターンパスを提供します。
したがって、基本的には、同期の種類に関係なく、MOSFETをオンまたはオフにすることができるため、非常に簡単で安全です。いずれの場合も、出力負荷は2つの入力から平均(合計)の意図された電力を受け取ります。
1K抵抗と1N4007ダイオードの導入により、555 ICのそれぞれのPWMの設定によって立ち下がりエッジが異なる場合がありますが、2つのMOSFETが別々のロジックハイパルスエッジを受信することはありません。
インダクタL1は、出力で必要なブーストを得るために実験する必要があります。 22 SWGスーパーエナメル銅線の異なる巻数をフェライトロッドまたはスラブ上で使用し、必要な電圧に対して出力を測定することができます。
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