Продолжение
Начало читайте здесь:
Часть 1. Выбор электромотора
Часть 2. Изготовление ветроколеса
Часть 3. Изготовление флюгера и окончательная сборка
Часть 4. Контроллер заряда - поиск решения
Генератор турбины подключается к контроллеру. От контроллера идут провода к аккумулятору. Туда же подключается и нагрузка. Если напряжение на аккумуляторе падает ниже 11.9 В, контроллер подключает генератор к аккумулятору, и последний начинает заряжаться. Если напряжение аккумулятора достигает 14 В, контроллер подключает к нему дополнительную нагрузку. Оба пороговых напряжения, 11.9 В и 14 В, можно изменять подстроечными резисторами. Интересуясь в Интернете, какими же должны быть эти пороги для свинцовых аккумуляторов, я обнаружил некоторые расхождения у различных авторов. Для своей схемы я взял усредненные значения.
При напряжении аккумулятора между 11.9 В и 14 В, контроллер может переключать систему между зарядом и отдачей тока в нагрузку. Пара кнопок позволяет мне делать эти переключения в любое время, независимо от контроллера. Очень удобно при наладке устройства.
Желтый светодиод зажигается во время зарядки аккумулятора. Когда аккумулятор заряжен, и избыточная мощность отводится в дополнительную нагрузку, загорается зеленый светодиод. Таким образом, я имею минимальную обратную связь, позволяющую понять, что происходит в системе. Кроме того, с помощью мультиметра я могу измерять напряжения в любых точках. Все это не очень удобно.
Как только у меня дойдут руки до того, чтобы упаковать конструкцию в подходящий корпус, я непременно добавлю вольтметр и амперметр, возможно, от автомобильного приборного щитка.
Я использовал свою собранную на листе фанеры схему, что бы с помощью внешнего источника питания имитировать различные режимы заряда и разряда аккумулятора, и настроить контроллер. Устанавливая напряжение 11.9 В, а затем 14 В, я выставил подстроечными резисторами требуемые пороги. Сделать это следовало до отъезда, так как заниматься настройкой в поле никакой возможности у меня не было бы.
Доработка
Исследовав подробнее правила заряда свинцовых аккумуляторов, верхний порог я установил равным 14.8 В. Кроме того, от брата мне достались герметичные свинцовые аккумуляторы, которыми я и заменил обычные, использовавшиеся первоначально.
Важно !
Я понял, что в первую очередь, надо подключать к контроллеру аккумулятор, и только потом ветрогенератор или солнечную батарею. Если генератор подключить первым, волны напряжения не будут сглаживаться аккумулятором, контроллер будет работать неправильно, реле хаотически переключаться, а броски напряжения, в конце концов, приведут к выходу из строя микросхем. Короче, всегда подключайте аккумуляторную батарею первой, а ветрогенератор вслед за ней. И наоборот, разбирая систему, убедитесь в первую очередь, что генератор отключен. Батарею отключайте последней.
Наконец, представлю вам принципиальную схему. Она лишь немного отличается от прототипа, ссылку на который я приводил выше. Как я говорил раньше, некоторые детали я заменил на те, которые уже были у меня, чтобы не тратиться на покупку новых. Советую вам поступать также. Совершенно не обязательно повторять схему один в один.
Перевод текстов на рисунке
|
Note: IC3c & IC3d are unused. |
Замечание: C3c и IC3d не используются. |
| Inputs from wind turbines and solar panels | Входы подключения ветряных турбин и солнечных батарей |
| Battery Bank+ | «+» аккумуляторной батареи |
| Dummy Load+ | «+» дополнительной нагрузки |
| Battery Bank- | «-» аккумуляторной батареи |
| Dummy Load- | «-» дополнительной нагрузки |
|
IC1 LM7808 +8V Voltage Regulator |
IC1 LM7808 стабилизатор напряжения +8 В |
|
IC2 LM1458 Dual operational amplifier |
IC2 LM1458 сдвоенный операционный усилитель |
|
IC3 4001 Quad 2-input NOR Gate |
IC3 CD4001 4 логических элемента «2И-НЕ» |
|
Q1 IRF540 MOSFET |
Q1 IRF540 MOSFET |
|
D1-3 Blocking diodes rated for the maximum current each source could produce |
D1…D3 блокировочные диоды, рассчитанные на максимальный ток подключаемых источников |
|
D4 1N4007 |
D4 1N4007 |
|
LED1 Yellow LED |
LED1 желтый светодиод |
|
LED2 Green LED |
LED2 зеленый светодиод |
|
F1 Fuse rated at total expected current all sources combined will produce |
F1 предохранитель, рассчитанный на максимальный суммарный ток всех подключаемых источников |
|
F2 1 Amp Fuse for controller electronics |
F2 предохранитель 1 А в шине питания электроники контроллера |
|
RLY1 40 Amp SPDT automotive relay |
RLY1 автомобильное реле на коммутируемый ток 40 А |
|
PB1-2 Momentary contact NO pushbuttons |
PB1-2 кнопки без фиксации |
|
All resistors are % Watt 10% |
Все резисторы ¼ Вт 10% |
|
Test Point A should read 7.4V |
Контрольная точка A. Напряжение в точке 7.4 В |
|
Test Point B should read 5.95V |
Контрольная точка B. Напряжение в точке 5.95 В |
Наконец, проект завершен. До моего отъезда осталась всего неделя. Пролетела она быстро. Я разобрал турбину и тщательно упаковал все детали и инструменты, необходимые, чтобы собрать турбину после поездки через всю страну. Погрузив все в машину, я во второй раз поехал на свой участок в Аризоне, на этот раз с надеждой, что хоть какое-то электричество у меня там будет.
Продолжение читайте здесь
