2 einfache Wechselrichter- / Netzwechselschalterkreise

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Ich habe in diesem Blog schon oft die Frage gestellt, wie wir einen Umschaltschalter zum automatischen Umschalten eines Wechselrichters hinzufügen können, wenn ein Wechselstromnetz vorhanden ist und umgekehrt.

Außerdem muss das System das automatische Umschalten des Batterieladegeräts ermöglichen, sodass bei Vorhandensein eines Wechselstromnetzes die Wechselrichterbatterie aufgeladen wird und bei Ausfall des Wechselstromnetzes die Batterie mit dem Wechselrichter verbunden wird, um die Last mit Wechselstrom zu versorgen.



Schaltungsziel

Die Konfiguration sollte so erfolgen, dass alles automatisch erfolgt und die Geräte niemals ausgeschaltet werden, sondern nur bei Wechselstromausfällen und Wiederherstellungen vom Wechselrichter auf Wechselstrom und umgekehrt zurückgesetzt werden.

Hier bin ich also mit ein paar einfachen, aber sehr effizienten kleinen Relais-Montagemodulen, die alle oben genannten Funktionen ausführen, ohne Sie über die Implementierungen zu informieren. Alles wird automatisch, leise und flüssig erledigt.



1) Wechselrichter-Batteriewechsel

In der Abbildung sehen wir, dass das Gerät zwei Relais benötigt. Eines davon ist jedoch ein DPDT-Relais, während das andere ein gewöhnliches SPDT-Relais ist.

Die angezeigte Position der Relais befindet sich in der N / C-Richtung, was bedeutet, dass die Relais nicht mit Strom versorgt werden, was offensichtlich der Fall ist, wenn kein Netz-Wechselstromeingang vorhanden ist.

Wenn wir uns an dieser Position das DPDT-Relais ansehen, stellen wir fest, dass es den Wechselrichterausgang des Wechselrichters über seine N / C-Kontakte mit den Geräten verbindet.

Das untere SPDT-Relais befindet sich ebenfalls in einer deaktivierten Position und verbindet die Batterie mit dem Wechselrichter, so dass der Wechselrichter betriebsbereit bleibt.

Nehmen wir nun an, dass das Wechselstromnetz wiederhergestellt ist. Dadurch wird das Batterieladegerät sofort mit Strom versorgt, das jetzt betriebsbereit ist und die Relaisspule mit Strom versorgt.

Die Relais werden sofort aktiv und wechseln von N / C zu N / O, wodurch die folgenden Aktionen ausgelöst werden:

Das Ladegerät wird mit dem Akku verbunden und der Akku wird aufgeladen.

Die Batterie wird vom Wechselrichter abgeschaltet und daher wird der Wechselrichter inaktiv und funktioniert nicht mehr.

Die angeschlossenen Geräte werden innerhalb von Sekundenbruchteilen sofort vom Wechselrichter-Wechselstrom zum Netz-Wechselstrom umgeleitet, sodass die Geräte nicht einmal blinken und den Eindruck erwecken, dass nichts passiert ist, und dass sie ohne Unterbrechung ununterbrochen in Betrieb bleiben.

Eine umfassende Version des oben Gesagten ist unten zu sehen:


2) 10-kVA-Solar-Wechselrichter-Umschaltkreis mit niedrigem Batterieschutz

Im folgenden zweiten Konzept erfahren Sie, wie Sie einen 10-kVA-Wechselrichterschaltkreis für Solarnetze bauen, der auch eine Funktion zum Schutz vor niedrigem Batteriestand enthält. Die Idee wurde von Herrn Chandan Parashar angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

  1. Ich habe ein Solarpanelsystem mit 24 Panels mit 24 V und 250 W angeschlossen, um eine Leistung von 192 V, 6000 W und 24 A zu erzeugen. Es ist an 10KVA angeschlossen, 180V Wechselrichter Dies liefert die Ausgabe, um meine Geräte tagsüber anzutreiben. Nachts werden die Geräte und der Wechselrichter mit Strom versorgt.
  2. Ich bitte Sie, eine Schaltung zu entwerfen, die den Wechselrichtereingang vom Netz in Solarenergie umwandelt, sobald das Panel mit der Stromerzeugung beginnt, und den Eingang vom Solarstrom in das Netz zurücksetzen sollte, sobald die Dunkelheit hereinbricht und die Sonnenenergieerzeugung abfällt.
  3. Entwerfen Sie bitte eine andere Schaltung, die den Teig erkennt.
  4. Ich bitte Sie, eine Schaltung zu erstellen, die erkennt, dass die Batterie unter einem bestimmten Schwellenwert von beispielsweise 180 V (insbesondere während der Regenzeit) entladen wird, und den Eingang von Solar auf Netz umschalten sollte, obwohl eine gewisse Menge Solarenergie erzeugt wird.

Schaltung entwerfen

Die oben angeforderte 10-kVA-Wechselrichterschaltung mit niedrigem Wechselstromschutz und niedrigem Batterieschutz kann nach dem in der folgenden Abbildung dargestellten Konzept gebaut werden:

10KVA Solar-Grid Inverter-Umschaltkreis mit niedrigem Batterieschutz

In diesem Design, das sich geringfügig von dem angeforderten unterscheidet, können wir sehen, dass eine Batterie von einem Solarpanel über eine MPPT-Steuerschaltung geladen wird.

Der Solar-MPPT-Controller lädt die Batterie auf und betreibt einen angeschlossenen Wechselrichter über ein SPDT-Relais, um dem Benutzer tagsüber eine kostenlose Stromversorgung zu ermöglichen.

Dieses ganz rechts abgebildete SPDT-Relais überwacht den Überentladungszustand oder die Niederspannungssituation der Batterie und trennt den Wechselrichter und die Last von der Batterie, wenn sie den unteren Schwellenwert erreicht.

Die Niederspannungssituation kann meistens nachts auftreten, wenn keine Solarversorgung verfügbar ist. Daher ist die N / C des SPDT-Relais mit einer AC / DC-Adapter-Versorgungsquelle verbunden, so dass die Batterie bei einem niedrigen Batteriestand während der Nacht eingesetzt werden kann vorerst über das Stromnetz berechnet werden.

Ein DPDT-Relais kann auch mit dem Solarpanel verbunden beobachtet werden, und dieses Relais übernimmt die Umschaltung der Netzversorgung für die Geräte. Tagsüber, wenn die Solarversorgung vorhanden ist, aktiviert und verbindet das DPDT die Geräte mit der Wechselrichterversorgung, während es nachts die Versorgung auf die Netzversorgung zurücksetzt, um die Batterie für eine Netzausfall-Sicherungssituation zu schonen.

USV-Relais-Umschaltkreis

Das nächste Konzept versucht, eine einfache Relaisumschaltschaltung mit Nulldurchgangsdetektor zu erstellen, die in Wechselrichter- oder USV-Umschaltanwendungen verwendet werden kann.

Dies könnte zum Umschalten des Ausgangs vom Wechselstromnetz auf das Wechselrichternetz unter ungeeigneten Spannungsbedingungen verwendet werden. Die Idee wurde von Herrn Deepak angefordert.

Technische Spezifikationen

Ich suche eine Schaltung bestehend aus dem Komparator (LM 324) zum Ansteuern eines Relais. Das Ziel dieser Schaltung ist:

1. Erfassen Sie die Wechselstromversorgung und schalten Sie das Relais auf ON, wenn die Spannung zwischen 180 und 250 V liegt.

2. Das Relais sollte nach 5 Sekunden eingeschaltet sein

3. Das Relais sollte nach der Nullspannungserkennung des zugeführten Wechselstroms (Nullspannungsdetektor) eingeschaltet sein. Dies dient dazu, die Wölbung in den Relaiskontakten zu minimieren.

4. Schließlich und vor allem sollte die Relaisumschaltzeit weniger als 5 ms betragen, wie dies bei einer normalen Offline-USV der Fall ist.

5. LED-Anzeige zur Anzeige des Relaiszustands.

Die obige Funktionalität kann in einer USV-Schaltung gefunden werden, die für das Verständnis etwas komplex ist, da die USV neben dieser viele andere Funktionsschaltung hat. Ich suche also eine separate einfachere Schaltung, die nur wie oben erwähnt funktioniert. Bitte helfen Sie mir beim Aufbau der Schaltung.

Komponente verfügbar und weitere Details:

Wechselstromnetz = 220V

Batterie = 12 V.

Komparator = LM 324 oder ähnliches

Transistor = BC 548 oder BC 547

Alle Arten von Zener sind verfügbar

Alle Arten von Widerständen sind verfügbar

Danke und viele Grüße,

Deepak

Das Design

Unter Bezugnahme auf die einfache Umschaltschaltung des USV-Relais kann die Funktionsweise der verschiedenen Stufen wie folgt verstanden werden:

T1 bildet die einzige Nulldetektorkomponente und wird nur ausgelöst, wenn sich die Wechselstrom-Halbwellen in der Nähe von Kreuzungspunkten befinden, die entweder unter 0,6 V oder über -0,6 V liegen.

Die AC-Halbzyklen werden grundsätzlich aus dem Brückenausgang extrahiert und an die Basis von T1 angelegt.

A1 und A2 sind als Komparatoren zum Erfassen der unteren Netzspannungsschwelle bzw. der höheren Netzschwelle angeordnet.

Unter normalen Spannungsbedingungen erzeugen die Ausgänge von A1 und A2 eine niedrige Logik, die T2 ausgeschaltet und T3 eingeschaltet hält. Dadurch bleibt das Relais eingeschaltet und versorgt die angeschlossenen Geräte über die Netzspannung mit Strom.

P1 wird so eingestellt, dass die Spannung am invertierenden Eingang von A1 gerade niedriger wird als der durch R2 / R3 eingestellte nichtinvertierende Eingang, falls die Netzspannung unter die angegebenen 180 V fällt.

In diesem Fall kehrt der Ausgang von A1 von niedrig nach hoch zurück, wodurch die Relaistreiberstufe ausgelöst und das Relais für die beabsichtigte Umschaltung vom Netz- in den Wechselrichtermodus ausgeschaltet wird.

Dies wird jedoch nur möglich, wenn das R2 / R3-Netzwerk das erforderliche positive Potential von T1 empfängt, das wiederum nur während der Nulldurchgänge der Wechselstromsignale stattfindet.

R4 stellt sicher, dass A1 am Schwellenwert nicht stottert, wenn die Netzspannung unter 180 V oder die eingestellte Marke fällt.

A2 ist identisch mit A1 konfiguriert, jedoch zum Erfassen der oberen Grenzgrenze der Netzspannung von 250 V.

Wiederum wird die Relaisumschaltimplementierung nur während der Nulldurchgänge des Netzes AC mit Hilfe von T1 ausgeführt.

Hier übernimmt R8 die momentane Verriegelung, um einen reibungslosen Übergang des Schaltens zu gewährleisten.

C2 und C3 liefern die erforderliche Zeitverzögerung, bevor T2 vollständig leiten und das Relais einschalten kann. Die Werte können geeignet ausgewählt werden, um die gewünschten Verzögerungslängen zu erreichen.

Schaltplan

Teileliste für den Umschaltkreis des USV-Relais mit Nulldurchgang

  • R1 = 1k
  • R2, R3, R4, R6, R7, R8 = 100K
  • P1, P2 = 10K PRESET
  • R5, R9 = 10K
  • D3, D4 - D10 = 1N4007
  • C1, C2 = 1000 uF / 25 V.
  • T1 = BC557
  • T2 = BC547
  • Z1 = 3 V ZENER
  • A1 / A2 = 1/2 IC LM324
  • RL / 1 = 12 V, SPSDT-Relais
  • TR / 1 = 0-12 V STEP DOWN TRASFORMER



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