L'article explique un circuit de chargeur de batterie hybride solaire et éolienne à double entrée utilisant des composants bon marché et ordinaires.

L'idée a été demandée par l'un des membres intéressés de ce blog.

Spécifications techniques

Bon après midi, je suis en train de concevoir un «circuit de régulation de récolte d'énergie solaire et éolienne» qui a deux entrées et une sortie.
Le panneau solaire PV (0-21V DC) et l'autre entrée est une éolienne (15V DC).
Le circuit doit être conçu pour charger une batterie 12v. le courant de sortie fourni à la batterie chargée ne doit pas fournir plus de 3,5A.
Mon groupe et moi-même avons obtenu quelques circuits sur Internet et les avons simulés en utilisant pspice aucun d'entre eux ne nous donne le courant de sortie de 3,5 A. s'il vous plaît monsieur pouvez-vous s'il vous plaît nous aider avec des exemples de circuits que nous pouvons utiliser.

La conception

Dans l'un de mes articles précédents, j'ai présenté un concept similaire qui permettait de charger une batterie à partir de deux sources d'énergie telles que le vent et le solaire simultanément et sans aucune intervention manuelle.

La conception ci-dessus est basée sur le concept PWM et pourrait donc être un peu complexe et difficile à optimiser pour un profane ou un nouvel amateur.

Le circuit présenté ici offre exactement les mêmes fonctionnalités, c'est-à-dire qu'il permet de charger une batterie à partir de deux sources différentes, tout en gardant la conception extrêmement simple, efficace, bon marché et sans tracas.

Comprenons le circuit en détail à l'aide de l'explication suivante:

Schéma

La figure ci-dessus montre le circuit de chargeur de batterie hybride solaire et éolien proposé, utilisant des composants très ordinaires tels que des amplificateurs opérationnels et des transistors.

Nous pouvons voir deux étages d'amplification exactement similaires utilisés, l'un sur le côté gauche de la batterie et l'autre sur le côté droit de la batterie.

L'étage opamp côté gauche devient responsable de l'acceptation et de la régulation de la source d'énergie éolienne tandis que l'étage opamp côté droit traite l'électricité solaire pour charger la batterie commune unique au milieu.

Bien que les deux étapes se ressemblent, les modes de régulation sont différents. Le circuit de contrôle de l'énergie éolienne régule l'énergie éolienne en dérivant ou en court-circuitant l'énergie excédentaire à la terre, tandis que l'étage du processeur solaire fait de même mais en coupant l'énergie excédentaire au lieu de shunter.

Les deux modes expliqués ci-dessus sont cruciaux car dans les éoliennes qui sont essentiellement des alternateurs nécessitent que l'énergie excédentaire soit shuntée, et non coupée, de sorte que la bobine à l'intérieur puisse être protégée contre les surintensités, ce qui maintient également la vitesse de l'alternateur à un taux contrôlé.

Cela implique que le concept peut également être mis en œuvre dans les applications ELC également.

Comment l'ampli-op est configuré pour fonctionner

Examinons maintenant le fonctionnement des étapes opamp à travers les points suivants:

Le les amplificateurs opérationnels sont configurés comme comparateurs où la broche n ° 3 (entrée non inverseuse) est utilisée comme entrée de détection et la broche n ° 2 (entrée inverseuse) comme entrée de référence.

Les résistances R3 / R4 sont sélectionnées de telle sorte qu'à la tension de charge de batterie requise, la broche n ° 3 devienne simplement plus élevée que le niveau de référence de la broche n ° 2.

Par conséquent, lorsque l'énergie éolienne est appliquée au circuit de gauche, l'amplificateur opérationnel suit la tension et dès qu'il essaie de dépasser la tension de seuil définie, la broche n ° 6 du circuit intégré passe à l'état haut, ce qui à son tour active le transistor T1.

T1 court-circuite instantanément l'excès d'énergie limitant la tension de la batterie à la limite de sécurité souhaitée. Ce processus se poursuit en continu pour garantir la régulation de tension requise aux bornes de la batterie.

L'étage opamp côté panneau solaire implémente également la même fonction, mais ici l'introduction de T2 garantit que chaque fois que l'énergie solaire est supérieure au seuil réglé, T2 continue à la couper, régulant ainsi l'alimentation de la batterie au niveau spécifié. taux, qui protège la batterie ainsi que le panneau contre des situations inhabituelles inefficaces.

R4 des deux côtés peut être remplacé par un préréglage pour faciliter la configuration facile du niveau de charge de batterie seuil.

Étape de contrôle actuelle

Conformément à la demande, le courant de la batterie ne doit pas dépasser 3,5 ampères. Pour réguler cela, un limiteur de courant autonome peut être vu attaché avec le négatif de la batterie.

Cependant, la conception illustrée ci-dessous peut être utilisée avec un courant allant jusqu'à 10 A et pour charger une batterie jusqu'à 100 Ah

Cette conception peut être construite en utilisant le circuit suivant:

R2 peut être calculé avec la formule suivante:

R2 = 0,7 / courant de charge
puissance de la résistance = 0,7 x courant de charge

Liste de pièces pour le circuit de chargeur de batterie hybride double éolienne solaire

R1, R2, R3, R5, R6 = 10k
Z1, Z2 = 3V ou 4,7V, diode Zener 1/2 watt
C1 = 100 uF / 25 V
T1, T2 = TIP142,
T3 = BC547
D2 = 1N4007
LED rouges = 2nos
D1 = diode de redressement 10 ampères ou diode Schottky
Opamps = LM358 ou tout similaire

Circuit de chargeur hybride à double entrée CC

Une deuxième conception hybride similaire ci-dessous décrit une idée simple qui permet le traitement de deux sources différentes d'entrées CC dérivées de différentes sources renouvelables.

Ce circuit hybride de traitement d'énergie renouvelable comprend également un étage de convertisseur élévateur qui élève efficacement la tension pour les opérations de sortie requises telles que la charge d'une batterie. L'idée a été demandée par l'un des lecteurs intéressés de ce blog.

Spécifications techniques

Salut, je suis un étudiant de dernière année en ingénierie, je dois implémenter un hacheur multi-entrées (convertisseur buck / buck boost intégré) pour combiner deux sources DC (hybride).
J'ai le modèle de circuit de base, pouvez-vous m'aider à concevoir l'inductance, les valeurs de condensateur et le circuit de commande du hacheur. Je vous ai envoyé par e-mail la conception du circuit.

Fonctionnement du circuit.

Comme le montre la figure, les sections IC555 sont deux circuits PWM identiques positionnés pour alimenter le circuit convertisseur élévateur à double entrée adjacent.

Les fonctions suivantes sont exécutées lorsque la configuration illustrée est activée:

DC1 peut être considéré comme la source CC élevée, par exemple à partir d'un panneau solaire.

DC2 peut être considéré comme une source d'entrée CC faible, comme celle d'une éolienne.

En supposant que ces sources soient allumées, les mosfets respectifs commencent à conduire ces tensions d'alimentation à travers le circuit diode / inductance / capacité suivant en réponse aux PWM de grille.

Maintenant que les PWM des deux étages peuvent être soumis à des débits PWM différents, la réponse de commutation différera également en fonction des débits ci-dessus.

Pour l'instant où les deux mosfets reçoivent une impulsion positive, les deux entrées sont déchargées à travers l'inductance provoquant une augmentation de courant élevée à la charge connectée. Les diodes isolent efficacement le flux des entrées respectives vers l'inducteur.

Pour l'instant où le mosfet supérieur est ON alors que le mosfet inférieur est OFF, le mosfet inférieur 6A4 devient polarisé en direct et permet à l'inducteur un chemin de retour en réponse à la commutation du mosfet supérieur.
De même, lorsque le moset inférieur est activé et que le mosfet supérieur est désactivé, le 6A4 supérieur fournit le chemin de retour requis pour l'EMF L1.

Donc, fondamentalement, les mosfets peuvent être activés ou désactivés indépendamment de tout type de synchronisation, ce qui rend les choses assez faciles et sûres. Dans tous les cas, la charge de sortie recevrait la puissance moyenne (combinée) prévue des deux entrées.

L'introduction de la résistance 1K et de la diode 1N4007 garantit que les deux mosfets ne reçoivent jamais de front d'impulsion logique haut séparé, bien que le front descendant puisse être différent en fonction du réglage des PWM respectifs des 555 CI.

L'inductance L1 devra être expérimentée afin d'obtenir le boost souhaité en sortie. Un nombre différent de tours de fil de cuivre super émaillé 22 SWG peut être utilisé sur une tige ou une dalle de ferrite, et la sortie mesurée pour la tension requise.