В показанном ниже корпусе, содержится нагрузка для поглощения избыточной мощности ветрогенератора. Схема была разработана для установки на автономном ретрансляторе, источником энергии для которого является ветрогенератор.
Когда аккумулятор полностью заряжен, напряжение на клеммах достигает 14.1 В. После этого напряжение не должно возрастать. С помощью этого устройства любой избыток электроэнергии, что производится ветрогенератором, рассеивается в виде тепла, и не приводит к перезаряду аккумулятора. Если ветрогенератор установлен возле дома, эта избыточная мощность может быть использована для чего-то полезного, например, для подогрева воды, но в автономной системе на вершине холма лучше всего рассеять ее в атмосферу в виде тепла.
Принципиальная схема
Принципиальная схема очень проста. Выходное сопротивление эмиттерного повторителя на транзисторе Q1 становится низким, когда входное напряжение поднимается слишком высоко. Каскад усиления на Q2 быстро подключает поглощающую нагрузку. MOSFET транзистором управляет мощный драйвер на Q3. В моей установке 13 В стабилитрон и диод 1N4001 устанавливают максимальное напряжение на входе 13.9 В.
Подключенная к обмоткам ветрогенератора, схема будет потреблять столько тока, сколько нужно для снижения напряжения на входе до 13.9 В. В моей установке используется 6 полевых транзисторов STP80NF12. Надеюсь, что они будут в состоянии пропустить через себя ток 20-25 A. В зависимости от допустимого тока транзисторов и мощности ветроустановки, вы можете изменять количество MOSFET.
Конструкция
МОП транзисторы крепятся непосредственно к радиаторам, без использования каких-либо изоляционных материалов. Это нужно, чтобы получить лучший тепловой контакт с радиаторами. С положительными клеммами аккумулятора и ветрового генератора корпус соединен напрямую. Наибольшая доля энергии рассеивается на МОП транзисторах, резисторы нужны только для балансировки токов.
Четыре радиатора, соединенные между собой по углам болтами, образовали корпус устройства. В качестве верхней и нижней крышек корпуса были использованы алюминиевые пластины. Все соединения защищены от влаги силиконовым герметиком. Две шины были сделаны из медного провода 1.5 мм для подключения всех стоков MOSFET транзисторов и земляных выводов резисторов. Схема управления, которую можно видеть в левом верхнем углу корпуса, была смонтирована на небольшом кусочке фольгированного стеклотекстолита, на котором с помощью скальпеля были вырезаны островки медной фольги.
Небольшая схема, что видна на дне ящика, используется для включения дополнительной нагрузки, когда батарея полностью заряжена. Она отслеживает напряжение на выходе Q3, и когда оно достаточно высоко, с помощью реле подключает нагрузку.
Я включил дополнительную защиту на входе. Это один разрядник на 90 В и варистор на 30 В. Они должны обеспечить выживание схемы при любом импульсном выбросе, наведенном на входных кабелях. Установка 15 В стабилитронов обеспечивает защиту затворов MOSFET транзисторов от превышения на них допустимого напряжения.
