Circuit de chargeur de batterie solaire 48V avec coupure haute / basse

Le message traite d'un circuit de chargeur de batterie solaire 48 V avec une fonction de coupure haute et basse. Les seuils sont réglables via des préréglages individuels. L'idée a été demandée par M. Deepak.

Spécifications techniques

Salut Swagatam,

Merci pour le circuit de relais UPS.

J'essaye de le construire très bientôt. Je vous mettrai à jour le résultat une fois que j'en aurai terminé.

Ensuite, je suis très désireux de construire un circuit de contrôleur de charge solaire pour les exigences suivantes.

1. La batterie doit être de 48 V (plomb-acide ou sans entretien) avec une capacité allant jusqu'à 48 V X 600 AH.

2. La charge de la batterie peut atteindre 1500 W (30 A à 48 V)

3. Cellule solaire photovoltaïque en série / configuration parallèle produisant une tension jusqu'à 60V et 40 ampères

Le circuit du contrôleur devrait fonctionner comme suit.

1. Coupez l'alimentation solaire de la batterie lorsque sa tension atteint environ 56 V et maintenez une hystérésis appropriée pour éviter une commutation fréquente du MOSFET de puissance. Ainsi, l'alimentation solaire de la batterie ne reprendra que lorsque la tension de la batterie atteint environ 48 V.

2. Déconnexion basse tension de la charge de l'alimentation de la batterie lorsque la batterie atteint environ 45 V et maintenir une hystérésis appropriée pour éviter une mise sous / hors tension fréquente de la charge.

Je vous serai reconnaissant de bien vouloir m'aider à construire ce circuit.

Te remercie.

Meilleures salutations,
Deepak

Fonctionnement du circuit

Le circuit de chargeur de batterie solaire 48V proposé avec coupure haut / bas caractéristique peut être observée dans le diagramme suivant.

Le fonctionnement du circuit peut être compris avec les points suivants:

L'IC 741 est configuré comme un comparateur et est stabilisé de manière appropriée à partir de l'entrée haute de 48 V en utilisant des diodes Zener et des réseaux de diviseurs de potentiel sur ses broches d'alimentation et d'entrée.

Comme demandé, la tension d'entrée qui peut être supérieure à 50 V est acquise à partir d'un panneau solaire et appliquée au circuit.

Le préréglage 10k est ajusté de telle sorte que le mosfet d'alimentation se coupe lorsque la batterie connectée atteint le niveau de charge complète.

Le préréglage 22k est la commande d'hystérésis pour le circuit et sert également de préréglage de réglage du seuil inférieur.

Il devrait être ajusté de telle sorte que le Le MOSFET démarre et s'allume au seuil de tension de batterie faible préféré.

Une fois que la configuration discutée est mise en œuvre et que l'alimentation est allumée, le niveau de décharge de la batterie entraîne l'alimentation à environ 48V, forçant la broche2 du CI à passer en dessous du potentiel de la broche3.

Cela invite la broche de sortie IC 6 à passer à l'état haut, initiant le MOSFET connecté en série avec le rail de masse afin que la batterie s'intègre à l'alimentation du panneau solaire.

Ce qui précède allume également le BJT BC546 qui à son tour s'assure que le MOSFET associé et la charge restent éteints.

Dès que la batterie atteint le niveau de charge complet , la broche2 est tirée plus haut que la broche3, ce qui rend la sortie logique basse.

Cela éteint instantanément le MOSFET du rail de masse et le BJT en imposant deux choses: couper l'alimentation de la batterie et allumer le MOSFET de charge de sorte que la charge ait maintenant accès aux tensions d'alimentation du panneau ainsi que de la batterie.

Le réseau d'hystérésis de rétroaction formé par le préréglage 22k et les résistances série 10k garantit que l'action ci-dessus se verrouille jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne en dessous du seuil inférieur prédéterminé.

Schéma

Diagramme

Commentaires de M. Deepak

Salut Swagatam,

Merci pour le circuit du contrôleur de charge solaire.

Le circuit semble être un peu différent de ce que j'avais demandé. Permettez-moi de réitérer cette exigence.

1. Le panneau solaire doit continuer à charger la batterie au-delà de 56 V.

2. En cas de décharge de la batterie, le processus de charge ne doit reprendre que lorsqu'il atteint 48V. En d'autres termes, l'hystérésis doit être maintenue.

3. La batterie doit continuer à fournir de l'énergie pour charger lorsque la tension de la batterie reste entre 42 et 56V.

Lorsque la tension de la batterie atteint 42 V (en raison de la décharge de la batterie), la charge doit être déconnectée de l'alimentation de la batterie.

Une fois la charge déconnectée, elle doit rester déconnectée jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne au minimum 48 V pendant le processus de charge.

Veuillez confirmer si le circuit fonctionne comme ci-dessus.

Implémentation du comparateur de fenêtres

Le circuit de chargeur de batterie solaire 48 V ci-dessus avec coupure haute et basse peut être modifié avec ces spécifications en introduisant un comparateur de fenêtre étape, comme indiqué à l'extrême gauche du circuit ci-dessous.

Ici, les amplis op sont remplacés par trois amplis op du IC LM324 .

Le comparateur de fenêtre est constitué de deux des 4 amplificateurs opérationnels à l'intérieur du LM324.

Le préréglage A1 est réglé de telle sorte que sa sortie devient élevée au niveau de seuil inférieur de 42V.

Le préréglage 100k est pour réglage de l'hystérésis niveau afin que la situation soit verrouillée jusqu'à ce que 48V soit atteint.

De même, le préréglage A2 est réglé pour faire monter la sortie appropriée au seuil supérieur de 56V.

Aux tensions entre ces «fenêtres», le BC546 reste éteint, permettant au mosfet associé de conduire et d'alimenter la charge avec l'alimentation requise de la batterie.

Une fois les seuils franchis, le BC546 est obligé de conduire par l'amplificateur opérationnel concerné arrêtant le mosfet et la charge.

L'étage A3 pourrait également être remplacé par un comparateur de fenêtre identique comme indiqué ci-dessus pour contrôler la charge de la batterie en configurant les préréglages de manière appropriée, cela permettrait d'utiliser les quatre amplificateurs opérationnels de l'IC LM324 et rendrait également les opérations beaucoup plus précises et sophistiquées. .

Ajout d'une étape d'indicateur de sonnerie

Une autre version d'un cricuit de chargeur de batterie automatique 48V utilisant un indicateur de sonnerie peut être étudiée ci-dessous:

L'idée a été demandée par Nadia, veuillez vous référer à la discussion entre Nadia et moi dans la section commentaires pour plus d'informations sur le design

Le transistor est incorrectement représenté comme BC547, qui doit être remplacé par BC546 pour éviter un dysfonctionnement et des dommages du circuit

Comment configurer le circuit de chargeur de batterie 48 V ci-dessus avec buzzer

Ne connectez pas la tension de charge du côté droit.

Gardez d'abord le bras coulissant préréglé 10k vers le sol.

Connectez une entrée CC à l'aide d'une alimentation CC variable du côté batterie à GAUCHE du circuit.

Ajustez cette tension au potentiel requis auquel le buzzer doit être activé .... selon la demande, il devrait être d'environ 46V

Ajustez maintenant le préréglage 10k inférieur très lentement et soigneusement jusqu'à ce que le buzzer s'active et commence à sonner.

Scellez ce préréglage avec de la colle.

Maintenant, augmentez la tension d'entrée au niveau de coupure haut souhaité .... qui est de 48V selon la demande ici.

Ensuite, ajustez le préréglage 10k supérieur très lentement et avec précaution jusqu'à ce que le relais s'enclenche. Lorsque cela se produit, le buzzer doit s'éteindre.

Le circuit de chargeur de batterie solaire 48V avec coupure haute et basse est maintenant réglé, mais la valeur de la résistance de 100k qui peut être vue connectée entre les broches d'entrée / sortie de l'amplificateur opérationnel supérieur décide en fait à quel seuil inférieur le relais doit se désactiver à nouveau. et activez le buzzer.

Il a été arbitrairement corrigé, vous devrez peut-être ajuster la valeur de 100k pour que le relais ne bascule qu'à environ 46V ... cela peut être confirmé avec quelques essais et erreurs

Chargeur de batterie solaire automatique 48V utilisant un relais

POUR AMÉLIORER LA PRÉCISION, VEUILLEZ ENLEVER LA LED ROUGE DE LA POSITION EXISTANTE ET LA CONNECTER EN SÉRIE AVEC LA BASE BC547. ÉGALEMENT, VOUS POUVEZ ÉLIMINER LA DIODE ZENER PIN6.

Les opérations impliquées dans le premier diagramme ci-dessus se simplifient beaucoup si un étage de relais est utilisé à la place des BJT et des mosfets.

Comme on peut le voir dans le schéma mis à jour ci-dessus, l'étage de relais se présente sous la forme de deux relais 24V en série, les bobines étant jointes en série tandis que les contacts sont joints en parallèle.
Le circuit de détection est appliqué avec une tension proportionnellement réduite à travers un circuit diviseur de tension émetteur suiveur en utilisant l'étage BC546 indiqué pour la détection et les coupures de niveau de batterie prévues.

Le schéma suivant montre un système de chargeur solaire 48 V extrêmement simple qui permet à la charge d'accéder à la puissance du panneau solaire pendant la journée lorsqu'il y a un ensoleillement optimal, et dispose d'un passage automatique en mode batterie pendant la nuit lorsque la tension solaire n'est pas disponible:

L'émetteur suiveur TIP142 garantit que la batterie n'est jamais autorisée à être surchargée au-dessus de 55V.