Artiklis selgitatakse odava ja tavalise komponendi abil kahetasemelise hübriidse päikese- ja tuuleakulaadija vooluringi.

Idee soovis üks selle blogi huvitatud liige.

Tehnilised kirjeldused

Hea pärast lõunat, härra, kavandades päikese- ja tuuleenergia kogumise regulaatori vooluahelat, millel on kaks sisendit ja üks väljund.
PV päikesepaneel (0-21V DC) ja teine sisend on tuuleturbiin (15V DC).
Vooluring peab olema ette nähtud 12v aku laadimiseks. laaditud akusse tarnitav väljundvool ei tohi anda rohkem kui 3,5 A.
Minu rühm ja mina olen internetist paar vooluringi välja töötanud ja neid simuleerinud pspice abil, ükski neist ei anna meile väljundvoolu 3,5 A. palun härra, kas te aitaksite meid näidetega vooluringidest, mida saame kasutada.

Kujundus

Ühes oma eelmises postituses tutvustasin sarnast kontseptsiooni, mis võimaldas akut laadida korraga kahest energiaallikast, näiteks tuulest ja päikesest, ilma et oleks vaja käsitsi sekkuda.

Ülaltoodud disain põhineb PWM-i kontseptsioonil ja võib seetõttu olla võhiku või uue harrastaja jaoks natuke keeruline ja keeruline optimeerida.

Siin esitatud vooluahel pakub täpselt samu funktsioone, see tähendab, et see võimaldab akut laadida kahest erinevast allikast, hoides samas disaini äärmiselt lihtsana, tõhusana, odavalt ja probleemideta.

Mõistame skeemi üksikasjalikult järgmise selgituse abil:

Vooluringi skeem

Ülaloleval joonisel on kujutatud kavandatud päikese- ja tuule kaksikhübriidakulaadija vooluringi, kasutades väga tavalisi komponente, näiteks opampe ja transistore.

Näeme kahte täpselt sarnast opamp-etappi, millest üks on aku vasakul ja teine aku paremal küljel.

Vasaku külje opamp-etapp vastutab tuuleenergiaallika vastuvõtmise ja reguleerimise eest, samal ajal kui parempoolne opamp-etapp töötleb päikeseenergiat ühe ühise aku laadimiseks keskel.

Kuigi need kaks etappi näevad välja sarnased, on reguleerimisviisid erinevad. Tuuleenergia regulaatori vooluring reguleerib tuuleenergiat manööverdades või lühistades liigse energia maapinnale, samas kui päikeseprotsessori etapp teeb sama, kuid lõikab manööverdamise asemel liigse energia.

Eespool selgitatud kaks režiimi on üliolulised, kuna tuulegeneraatorites, mis on põhiliselt generaatorid, on vaja liigset energiat manööverdada ja mitte katkestada, nii et sees olevat mähist saab kaitsta ülevoolu eest, mis hoiab ka generaatori kiirust kontrollitud määr.

See tähendab, et kontseptsiooni saab ka rakendada ELC rakendustes ka.

Kuidas opamp on seadistatud toimima

Uurime nüüd opamp-etappide toimimist järgmiste punktide kaudu:

The opamps on konfigureeritud võrdlusteks kus sensori sisendina kasutatakse tihvti nr 3 (mitteinverteerivat sisendit) ja referentssisendina tihvti nr 2 (inverteerivat sisendit).

Takistid R3 / R4 valitakse nii, et nõutava aku laadimispinge korral muutub tihvt nr 3 lihtsalt kõrgemaks kui tihvti nr 2 võrdlustase.

Seega, kui tuuleenergia rakendatakse vasakule vooluringile, jälgib opamp pinget ja niipea, kui see üritab seatud künnispinget ületada, läheb IC tihvt nr 6 kõrgeks, mis omakorda lülitab sisse transistori T1.

T1 lühistab koheselt liigse energia, mis piirab aku pinget soovitud ohutuspiiril. See protsess kestab pidevalt, tagades aku klemmide vajaliku pinge reguleerimise.

Päikesepaneeli poolel olev opamp-etapp rakendab samuti sama funktsiooni, kuid siin tagab T2 kasutuselevõtt, et kui päikeseenergia on kõrgem kui seatud künnis, siis T2 jätkab selle väljalülitamist, reguleerides seeläbi aku toitmist etteantud viisil kiirus, mis kaitseb akut ja paneeli ebatavaliste ebaefektiivsete olukordade eest.

Mõlemal küljel oleva R4 võib asendada eelseadistusega, et hõlbustada aku läve laadimistaseme hõlpsat seadistamist.

Praegune kontrollietapp

Vastavalt soovile ei tohi aku vool ületada 3,5 amprit. Selle reguleerimiseks võib eraldiseisvat voolupiirajat näha aku negatiivsega.

Allpool näidatud kujundust saab kasutada kuni 10 amprise vooluga ja kuni 100 Ah aku laadimiseks

Selle disaini saab ehitada järgmise vooluringi abil:

R2 võib arvutada järgmise valemiga:

R2 = 0,7 / laadimisvool
takisti võimsus = 0,7 x laadimisvool

Päikesetuule hübriid-aku laadija vooluringi osade loend

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3V või 4,7V, 1/2 vatine zenerdiood
C1 = 100uF / 25V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
Punased valgusdioodid = 2nos
D1 = 10 amprine alaldi diood või Schottky diood
Opamps = LM358 või muu sarnane

Topelt-alalisvoolu sisendiga hübriidlaadija vooluring

Allpool toodud sarnane teine hübriidkujundus kirjeldab lihtsat ideed, mis võimaldab töödelda kahte erinevatest taastuvatest allikatest pärinevaid alalisvoolu sisendite allikaid.

See hübriidne taastuvenergia töötlusahel sisaldab ka võimendusmuunduri astet, mis tõstab tõhusalt pinget vajalike väljundoperatsioonide jaoks, näiteks aku laadimiseks. Idee soovis üks selle ajaveebi huvitatud lugeja.

Tehnilised kirjeldused

Tere, olen viimase aasta inseneriõpilane. Mul on vaja kahe alalisvooluallika (hübriid) ühendamiseks rakendada mitme sisendiga hakkija (integreeritud buck / buck boost converter).
Mul on põhiline vooluahela mudel, kas saate aidata mul kujundada hakkuri induktiivpooli, kondensaatori väärtusi ja juhtimisahelat. Olen saatnud teile skeemi kujunduse.

Ahela töö.

Nagu joonisel näidatud, on IC555 sektsioonid kaks identset PWM-ahelat, mis on paigutatud külgneva topelt sisendiga võimenduse muunduri ahela toitmiseks.

Kui näidatud konfiguratsioon on sisse lülitatud, toimivad järgmised funktsioonid:

DC1 võib pidada suure alalisvoolu allikaks, näiteks päikesepaneelilt.

DC2 võib eeldada kui alalisvoolu sisendallikat, näiteks tuuleturbiinigeneraatorist.

Eeldades, et need allikad on sisse lülitatud, hakkavad vastavad mosfetid juhtima neid toitepinge üle järgmise dioodi / induktori / mahtuvuse ahela vastusena värava PWM-idele.

Kuna kahe etapi PWM-id võivad olla varustatud erineva PWM-kiirusega, siis oleneb ülaltoodud määradest ka lülitusreaktsioon.

Hetkel, kui mõlemad mosfetid saavad positiivse impulsi, visatakse mõlemad sisendid üle induktori, põhjustades ühendatud koormusele suurt voolutugevust. Dioodid eraldavad tõhusalt vastavate sisendite voolu induktori suunas.

Sellel hetkel, kui ülemine mosfet on sisse lülitatud, kui alumine mosfet on väljas, muutub alumine 6A4 ettepoole kallutatuks ja võimaldab induktoril tagasiteed vastuseks ülemise mosfeti lülitamisele.
Samamoodi, kui alumine moset on sees ja ülemine mosfet on väljas, tagab ülemine 6A4 L1 EMF-i jaoks vajaliku tagasitee.

Põhimõtteliselt saab mosfete välja või välja lülitada, olenemata igasugusest sünkroniseerimisest, mis muudab asjad üsna lihtsaks ja ohutuks. Igal juhul saaks väljundkoormus kahest sisendist keskmise (kombineeritud) kavandatud võimsuse.

1K takisti ja 1N4007 dioodi kasutuselevõtt tagab, et kaks mosfetti ei saa kunagi eraldi loogiliselt kõrge impulsi serva, kuigi langev serv võib olla erinev, sõltuvalt 555 IC vastavate PWM-ide seadistamisest.

Väljundil soovitud tõuke saamiseks tuleb katsetada induktiivpooli L1. Ferriitvarda või -plaadi kohal võib kasutada erineva arvu 22 SWG superemailitud vasktraadi pöördeid ja väljundit mõõta vajaliku pinge jaoks.