Der Artikel erklärt eine Hybrid-Solar- und Windbatterieladeschaltung mit zwei Eingängen unter Verwendung billiger und gewöhnlicher Komponenten.

Die Idee wurde von einem der interessierten Mitglieder dieses Blogs angefordert.

Technische Spezifikationen

Gut nach Mittag entwirft Sir einen 'Solar- und Windenergie-Erntereglerkreis' mit zwei Eingängen und einem Ausgang.
Das PV-Solarpanel (0-21 V DC) und der andere Eingang ist eine Windkraftanlage (15 V DC).
Die Schaltung muss zum Laden einer 12-V-Batterie ausgelegt sein. Der an die geladene Batterie gelieferte Ausgangsstrom darf nicht mehr als 3,5 A liefern.
Meine Gruppe und ich haben einige Schaltkreise aus dem Internet geholt und sie mit pspice simuliert. Keiner von ihnen gibt uns einen Ausgangsstrom von 3,5 A. Bitte, Sir, können Sie uns bitte mit Beispielen für Schaltkreise helfen, die wir verwenden können.

Das Design

In einem meiner vorherigen Beiträge habe ich ein ähnliches Konzept vorgestellt, mit dem eine Batterie gleichzeitig und ohne manuelle Eingriffe aus zwei Energiequellen wie Wind und Sonne geladen werden kann.

Das obige Design basiert auf dem PWM-Konzept und kann daher für einen Laien oder einen neuen Hobbyisten etwas komplex und schwierig zu optimieren sein.

Die hier vorgestellte Schaltung bietet genau die gleichen Funktionen, dh sie ermöglicht das Laden eines Akkus aus zwei verschiedenen Quellen, wobei das Design äußerst einfach, effizient, billig und problemlos bleibt.

Lassen Sie uns die Schaltung anhand der folgenden Erklärung im Detail verstehen:

Schaltplan

Die obige Abbildung zeigt die vorgeschlagene Solar-Wind-Twin-Hybrid-Batterieladeschaltung unter Verwendung sehr gewöhnlicher Komponenten wie Operationsverstärker und Transistoren.

Wir können zwei genau ähnliche Opamp-Stufen sehen, eine auf der linken Seite der Batterie und die andere auf der rechten Seite der Batterie.

Die linke Opamp-Stufe übernimmt die Akzeptanz und Regelung der Windenergiequelle, während die rechte Opamp-Stufe den Solarstrom zum Laden der einzelnen gemeinsamen Batterie in der Mitte verarbeitet.

Obwohl die beiden Stufen ähnlich aussehen, sind die Regelungsmodi unterschiedlich. Die Windenergiesteuerungsschaltung reguliert die Windenergie durch Rangieren oder Kurzschließen der überschüssigen Energie gegen Erde, während die Solarprozessorstufe dasselbe tut, jedoch indem sie die überschüssige Energie anstelle des Rangierens abschneidet.

Die oben erläuterten zwei Modi sind entscheidend, da bei Windgeneratoren, die im Wesentlichen Lichtmaschinen sind, die überschüssige Energie benötigt wird, um überbrückt und nicht abgeschaltet zu werden, damit die Spule im Inneren vor Überstrom geschützt werden kann, wodurch auch die Drehzahl der Lichtmaschine auf a gehalten wird kontrollierte Rate.

Dies bedeutet, dass das Konzept auch umgesetzt werden kann in ELC-Anwendungen ebenfalls.

Wie der Opamp für die Funktion konfiguriert ist

Lassen Sie uns nun die Funktionsweise der Opamp-Stufen anhand der folgenden Punkte untersuchen:

Das Operationsverstärker sind als Komparatoren konfiguriert Dabei wird Pin 3 (nicht invertierender Eingang) als Sensoreingang und Pin 2 (invertierender Eingang) als Referenzeingang verwendet.

Die Widerstände R3 / R4 sind so gewählt, dass Pin 3 bei der erforderlichen Batterieladespannung nur höher als der Referenzpegel von Pin 2 wird.

Wenn daher die Windenergie an den linken Stromkreis angelegt wird, verfolgt der Operationsverstärker die Spannung und sobald er versucht, die eingestellte Schwellenspannung zu überschreiten, geht Pin 6 des IC auf High, was wiederum den Transistor T1 einschaltet.

T1 schließt sofort die überschüssige Energie kurz, wodurch die Spannung an der Batterie an der gewünschten sicheren Grenze begrenzt wird. Dieser Prozess wird kontinuierlich fortgesetzt, um die erforderliche Spannungsregelung an den Batterieklemmen sicherzustellen.

Die Opamp-Stufe auf der Seite des Solarpanels implementiert ebenfalls die gleiche Funktion. Hier stellt die Einführung von T2 jedoch sicher, dass T2 die Solarenergie immer dann abschaltet, wenn sie höher als der eingestellte Schwellenwert ist, wodurch die Versorgung der Batterie auf den angegebenen Wert geregelt wird Rate, die sowohl die Batterie als auch das Panel vor ungewöhnlichen ineffizienten Situationen schützt.

R4 auf beiden Seiten kann durch eine Voreinstellung ersetzt werden, um das einfache Einstellen des Batterieladezustands zu erleichtern.

Aktuelle Kontrollstufe

Gemäß der Anforderung darf der Strom zur Batterie 3,5 Ampere nicht überschreiten. Um dies zu regeln, ist ein eigenständiger Strombegrenzer mit dem Minuspol der Batterie angebracht.

Das unten gezeigte Design kann jedoch mit einem Strom von bis zu 10 Ampere und zum Laden eines Akkus mit bis zu 100 Ah verwendet werden

Dieses Design kann unter Verwendung der folgenden Schaltung erstellt werden:

R2 kann mit der folgenden Formel berechnet werden:

R2 = 0,7 / Ladestrom
Leistung des Widerstands = 0,7 x Ladestrom

Teileliste für den Solarwind Dual Hybrid Batterieladekreis

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3 V oder 4,7 V, 1/2 Watt Zenerdiode
C1 = 100 uF / 25 V.
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
Rote LEDs = 2nos
D1 = 10 Ampere Gleichrichterdiode oder Schottky Diode
Opamps = LM358 oder ähnliches

Doppel-DC-Eingangs-Hybridladekreis

Ein ähnliches zweites Hybriddesign beschreibt eine einfache Idee, die die Verarbeitung von zwei verschiedenen Quellen von Gleichstromeingängen ermöglicht, die aus verschiedenen erneuerbaren Quellen stammen.

Diese hybride Verarbeitungsschaltung für erneuerbare Energien enthält auch eine Aufwärtswandlerstufe, die die Spannung für die erforderlichen Ausgangsvorgänge wie das Laden einer Batterie effektiv erhöht. Die Idee wurde von einem der interessierten Leser dieses Blogs angefordert.

Technische Spezifikationen

Hallo, ich bin ein Ingenieurstudent im letzten Jahr. Ich muss einen Chopper mit mehreren Eingängen (integrierter Buck / Buck-Boost-Wandler) implementieren, um zwei Gleichstromquellen (Hybrid) zu kombinieren.
Ich habe das grundlegende Schaltungsmodell. Können Sie mir helfen, Induktor-, Kondensatorwerte und Steuerschaltung für den Chopper zu entwerfen? Ich habe Ihnen das Schaltungsdesign per E-Mail geschickt.

Schaltungsbetrieb.

Wie in der Abbildung gezeigt, sind die IC555-Abschnitte zwei identische PWM-Schaltungen, die zur Speisung der angrenzenden Aufwärtswandlerschaltung mit doppeltem Eingang positioniert sind.

Folgende Funktionen finden statt, wenn die gezeigte Konfiguration eingeschaltet wird:

DC1 kann als Quelle mit hohem Gleichstrom angenommen werden, beispielsweise von einem Solarpanel.

DC2 kann als niedrige DC-Eingangsquelle angenommen werden, beispielsweise von einem Windkraftanlagengenerator.

Unter der Annahme, dass diese Quellen eingeschaltet sind, beginnen die jeweiligen Mosfets, diese Versorgungsspannungen als Reaktion auf die Gate-PWMs über die folgende Dioden- / Induktor- / Kapazitätsschaltung zu leiten.

Da nun die PWMs aus den beiden Stufen mit unterschiedlichen PWM-Raten belastet sein können, unterscheidet sich auch die Schaltantwort in Abhängigkeit von den obigen Raten.

Für den Moment, in dem beide Mosfets einen positiven Impuls erhalten, werden beide Eingänge über die Induktivität geleitet, was zu einer hohen Stromverstärkung der angeschlossenen Last führt. Die Dioden isolieren effektiv den Fluss der jeweiligen Eingänge zum Induktor.

Für den Moment, in dem der obere Mosfet eingeschaltet ist, während der untere Mosfet ausgeschaltet ist, wird der untere 6A4 in Vorwärtsrichtung vorgespannt und ermöglicht dem Induktor einen Rückweg als Reaktion auf das Schalten des oberen Mosfets.
In ähnlicher Weise stellt der obere 6A4 den erforderlichen Rückweg für die L1-EMF bereit, wenn der untere Moset eingeschaltet und der obere Mosfet ausgeschaltet ist.

Grundsätzlich können die Mosfets unabhängig von der Art der Synchronisation ein- oder ausgeschaltet werden, was die Dinge ziemlich einfach und sicher macht. In jedem Fall würde die Ausgangslast die durchschnittliche (kombinierte) beabsichtigte Leistung von den beiden Eingängen erhalten.

Die Einführung des 1K-Widerstands und der 1N4007-Diode stellt sicher, dass die beiden Mosfets niemals eine separate logisch hohe Impulsflanke empfangen, obwohl die fallende Flanke abhängig von der Einstellung der jeweiligen PWMs der 555-ICs unterschiedlich sein kann.

Der Induktor L1 muss experimentiert werden, um den gewünschten Boost am Ausgang zu erhalten. Über einem Ferritstab oder einer Platte kann eine unterschiedliche Anzahl von Windungen eines 22-SWG-Kupferlackdrahtes verwendet und die Leistung für die erforderliche Spannung gemessen werden.