Κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας 48V με υψηλή / χαμηλή αποκοπή

Η ανάρτηση ασχολείται με ένα κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας 48V με υψηλή, χαμηλή λειτουργία διακοπής. Τα κατώφλια μπορούν να ρυθμιστούν μέσω μεμονωμένων προεπιλογών. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Deepak.

Τεχνικές προδιαγραφές

Γεια Σουαγατάμ,

Σας ευχαριστούμε για το κύκλωμα ρελέ UPS.

Προσπαθώ να το φτιάξω πολύ σύντομα. Θα σας ενημερώσω το αποτέλεσμα μόλις τελειώσω με αυτό.

Στη συνέχεια, θέλω πολύ να δημιουργήσω ένα κύκλωμα ελεγκτή ηλιακής φόρτισης για την ακόλουθη απαίτηση.

1. Η μπαταρία πρέπει να είναι 48 V (οξύ μόλυβδο ή χωρίς συντήρηση) με χωρητικότητα έως 48V X 600 AH.

2. Η φόρτιση στην μπαταρία μπορεί να είναι έως 1500 W (30 Amp στα 48V)

3. Ηλιακή φωτοβολταϊκή κυψέλη σε σειρά / παράλληλη διαμόρφωση που παράγει τάση έως 60V και 40 Amps

Το κύκλωμα ελεγκτή αναμένεται να έχει ως εξής.

1. Διακόψτε την ηλιακή τροφοδοσία της μπαταρίας όταν η τάση της φτάσει τα 56V περίπου και διατηρήστε την κατάλληλη υστέρηση για να αποφύγετε τη συχνή εναλλαγή ισχύος MOSFET. Έτσι, η ηλιακή τροφοδοσία της μπαταρίας θα ξαναρχίσει μόνο όταν η τάση της μπαταρίας φτάσει περίπου τα 48 V.

2. Αποσύνδεση χαμηλής τάσης από το φορτίο της μπαταρίας όταν η μπαταρία φτάσει τα 45 V περίπου και διατηρήστε την κατάλληλη υστέρηση για να αποφύγετε τη συχνή ενεργοποίηση / απενεργοποίηση του φορτίου.

Θα είμαι ευγνώμων αν μπορούσατε να με βοηθήσετε να φτιάξω αυτό το κύκλωμα.

Σε ευχαριστώ.

Τις καλύτερες ευχές,
Ντέπιπ

Λειτουργία κυκλώματος

Το προτεινόμενο κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας 48V με υψηλή / χαμηλή αποκοπή Το χαρακτηριστικό μπορεί να δει στο παρακάτω διάγραμμα.

Η λειτουργία του κυκλώματος μπορεί να γίνει κατανοητή με τα ακόλουθα σημεία:

Το IC 741 έχει διαμορφωθεί ως συγκριτής και σταθεροποιείται κατάλληλα από την υψηλή είσοδο 48V χρησιμοποιώντας διόδους zener και δυνητικά δίκτυα διαιρέτη σε όλες τις πινέζες τροφοδοσίας και εισόδου.

Όπως ζητήθηκε, η τάση εισόδου που μπορεί να υπερβαίνει τα 50v αποκτάται από ένα ηλιακό πλαίσιο και εφαρμόζεται στο κύκλωμα.

Η προεπιλογή 10k ρυθμίζεται έτσι ώστε η ισχύς mosfet να διακόπτεται όταν η συνδεδεμένη μπαταρία φτάσει στο επίπεδο πλήρους φόρτισης.

Η προρύθμιση 22k είναι ο έλεγχος υστέρησης για το κύκλωμα και χρησιμεύει επίσης ως προεπιλογή ρύθμισης κατώτατου ορίου.

Θα πρέπει να προσαρμοστεί έτσι Το MOSFET ξεκινά και ενεργοποιείται στο προτιμώμενο όριο χαμηλής τάσης μπαταρίας.

Μόλις εφαρμοστεί η συζήτηση και ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, το επίπεδο αποφόρτισης της μπαταρίας μεταφέρει την τροφοδοσία σε περίπου 48V αναγκάζοντας τον ακροδέκτη 2 του IC να πέσει κάτω από το δυναμικό pin3.

Αυτό παροτρύνει την έξοδο IC6 να ξεκινήσει ψηλά ξεκινώντας το MOSFET συνδεδεμένο σε σειρά με τη ράγα γείωσης, έτσι ώστε η μπαταρία να ενσωματωθεί στην τροφοδοσία του ηλιακού πλαισίου.

Τα παραπάνω ενεργοποιούν επίσης το BJT BC546 το οποίο με τη σειρά του διασφαλίζει ότι το σχετικό MOSFET και το φορτίο παραμένουν απενεργοποιημένα.

Μόλις φτάσει η μπαταρία πλήρες επίπεδο φόρτισης , το pin2 τραβιέται ψηλότερα από το pin3 καθιστώντας την έξοδο σε λογικό χαμηλό.

Αυτό απενεργοποιεί άμεσα το MOSFET της γραμμής εδάφους και το BJT επιβάλλοντας δύο πράγματα: διακόπτοντας την τροφοδοσία της μπαταρίας και ενεργοποιώντας το φορτίο MOSFET έτσι ώστε το φορτίο να έχει πλέον πρόσβαση στις τάσεις τροφοδοσίας από τον πίνακα καθώς και την μπαταρία.

Το δίκτυο υστέρησης ανατροφοδότησης που σχηματίζεται από τις προκαθορισμένες 22k και τις αντιστάσεις σειράς 10k διασφαλίζει ότι η παραπάνω δράση κλειδώνει ΟΝ έως ότου η τάση της μπαταρίας φτάσει κάτω από το προκαθορισμένο χαμηλότερο όριο.

Διάγραμμα κυκλώματος

Διάγραμμα

Σχόλια από τον κ. Deepak

Γεια Σουαγατάμ,

Ευχαριστούμε για το κύκλωμα ελεγκτή φόρτισης Solar.

Το κύκλωμα φαίνεται να είναι λίγο διαφορετικό από αυτό που είχα ζητήσει. Επιτρέψτε μου να επαναλάβω ξανά την απαίτηση.

1. Ο ηλιακός συλλέκτης πρέπει να συνεχίσει τη φόρτιση της μπαταρίας όχι περισσότερο από 56 V.

2. Σε περίπτωση αποφόρτισης της μπαταρίας, η διαδικασία φόρτισης θα πρέπει να ξαναρχίσει μόνο όταν φτάσει τα 48V. Με άλλα λόγια, πρέπει να διατηρηθεί η υστέρηση.

3. Η μπαταρία πρέπει να συνεχίσει να παρέχει ισχύ για φόρτιση όταν η τάση της μπαταρίας παραμένει μεταξύ 42 - 56V.

Όταν η τάση της μπαταρίας φτάσει τα 42V (λόγω αποφόρτισης της μπαταρίας) το φορτίο πρέπει να αποσυνδεθεί από την παροχή μπαταρίας.

Μόλις αποσυνδεθεί το φορτίο, θα πρέπει να παραμείνει αποσυνδεδεμένο έως ότου η τάση της μπαταρίας φτάσει τα 48 V κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης.

Επιβεβαιώστε εάν το κύκλωμα λειτουργεί όπως παραπάνω.

Εφαρμογή συγκριτικού παραθύρου

Το παραπάνω κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας 48V με υψηλή, χαμηλή αποκοπή μπορεί να τροποποιηθεί με αυτές τις προδιαγραφές εισάγοντας ένα συγκριτής παραθύρων στάδιο, όπως φαίνεται στα αριστερά του κυκλώματος παρακάτω.

Εδώ οι opamps αντικαθίστανται από τρεις op ενισχυτές από το IC LM324 .

Ο συγκριτής παραθύρων κατασκευάζεται από δύο από τους 4 opamps στο εσωτερικό του LM324.

Η προεπιλογή Α1 ρυθμίζεται έτσι ώστε η έξοδος της να γίνεται υψηλή στο χαμηλότερο επίπεδο κατωφλίου των 42V.

Η προεπιλογή 100k είναι για προσαρμογή της υστέρησης επίπεδο, έτσι ώστε η κατάσταση να κλειδωθεί έως ότου επιτευχθεί 48V.

Παρομοίως, η προεπιλογή A2 έχει ρυθμιστεί ώστε η σχετική έξοδος να είναι υψηλή στο υψηλότερο όριο των 56V.

Σε τάσεις μεταξύ αυτών των «παραθύρων», το BC546 παραμένει απενεργοποιημένο επιτρέποντας στο σχετικό mosfet να διεξάγει και να τροφοδοτεί το φορτίο με την απαιτούμενη παροχή από την μπαταρία.

Μόλις ξεπεραστούν τα κατώφλια, το BC546 αναγκάζεται να κάνει με το σχετικό opamp να κλείσει το mosfet και το φορτίο.

Το στάδιο A3 θα μπορούσε επίσης να αντικατασταθεί με ένα πανομοιότυπο συγκριτικό παραθύρου όπως συζητήθηκε παραπάνω για τον έλεγχο της φόρτισης της μπαταρίας ρυθμίζοντας κατάλληλα τις προεπιλογές, αυτό θα επέτρεπε τη χρήση και των τεσσάρων οπών από το IC LM324 και επίσης θα έκανε τις λειτουργίες πολύ ακριβείς και εξελιγμένες .

Προσθήκη σκηνικού δείκτη Buzzer

Μια άλλη έκδοση ενός αυτόματου cricuit φορτιστή μπαταρίας 48V που χρησιμοποιεί μια ένδειξη βομβητή μπορεί να μελετηθεί παρακάτω:

Η ιδέα ζητήθηκε από τη Nadia, ανατρέξτε στη συζήτηση μεταξύ της Nadia και εμένα στην ενότητα σχολίων για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το σχεδιασμό

Το τρανζίστορ δεν εμφανίζεται σωστά ως BC547, το οποίο πρέπει να αντικατασταθεί με το BC546 για την αποτροπή δυσλειτουργίας και ζημιάς του κυκλώματος

Πώς να ρυθμίσετε το παραπάνω κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας 48V με βομβητή

Μην συνδέετε την τάση φόρτισης από τη δεξιά πλευρά.

Κρατήστε αρχικά το ρυθμιστικό βραχίονα 10k προς το έδαφος αρχικά.

Συνδέστε μια είσοδο DC χρησιμοποιώντας τροφοδοτικό μεταβλητής DC από την πλευρά της μπαταρίας στο ΑΡΙΣΤΕΡΟ του κυκλώματος.

Ρυθμίστε αυτήν την τάση στο απαιτούμενο δυναμικό στο οποίο πρέπει να ενεργοποιηθεί ο βομβητής .... σύμφωνα με το αίτημα θα πρέπει να είναι περίπου 46V

Τώρα ρυθμίστε το χαμηλότερο προεπιλεγμένο 10k πολύ αργά και προσεκτικά μέχρι να ενεργοποιηθεί ο βομβητής και να αρχίσει να βουίζει.

Σφραγίστε αυτήν την προεπιλογή με κόλλα.

Τώρα αυξήστε την τάση εισόδου στο επιθυμητό υψηλό επίπεδο αποκοπής .... που είναι 48V σύμφωνα με το αίτημα εδώ.

Στη συνέχεια, προσαρμόστε την άνω προεπιλογή 10k πολύ αργά και προσεκτικά έως ότου κάνει κλικ το ρελέ. Όταν συμβεί αυτό, ο βομβητής πρέπει να σβήσει.

Το κύκλωμα φορτιστή ηλιακής μπαταρίας 48V με υψηλή, χαμηλή αποκοπή έχει πλέον ρυθμιστεί, ωστόσο η τιμή της αντίστασης 100k που μπορεί να φανεί συνδεδεμένη μεταξύ των ακίδων εισόδου / εξόδου του άνω opamp αποφασίζει πραγματικά σε ποιο χαμηλότερο όριο πρέπει να απενεργοποιηθεί ξανά το ρελέ και ενεργοποιήστε τον βομβητή.

Έχει διορθωθεί αυθαίρετα, ίσως χρειαστεί να προσαρμόσετε την τιμή των 100k έτσι ώστε το ρελέ να αλλάζει μόνο στα 46V ... μπορεί να επιβεβαιωθεί με κάποια δοκιμή και σφάλμα

Αυτόματος φορτιστής ηλιακής μπαταρίας 48V με χρήση ρελέ

ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΑΦΑΙΡΕΣΤΕ ΤΟ ΚΟΚΚΙΝΟ LED από την υπάρχουσα θέση και συνδέστε το σε σειρές με τη βάση BC547. ΕΠΙΣΗΣ, ΤΩΡΑ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΜΕΙΩΣΕΤΕ ΤΟ PIN6 ZENER DIODE.

Οι λειτουργίες που εμπλέκονται με το πρώτο διάγραμμα παραπάνω απλοποιούνται πολύ εάν χρησιμοποιηθεί ένα στάδιο ρελέ αντί για BJT και mosfets.

Όπως φαίνεται στο παραπάνω ενημερωμένο διάγραμμα, το στάδιο του ρελέ έχει τη μορφή δύο 24V ρελέ σε σειρά, όπου τα πηνία ενώνονται σε σειρά ενώ οι επαφές ενώνονται παράλληλα.
Το κύκλωμα ανίχνευσης εφαρμόζεται με μια αναλογικά κλιμακωτή τάση μέσω ενός κυκλώματος διαχωριστή τάσης ακόλουθου πομπού χρησιμοποιώντας το υποδεικνυόμενο στάδιο BC546 για την επιδιωκόμενη ανίχνευση στάθμης μπαταρίας και διακοπές

Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει ένα εξαιρετικά απλό σύστημα ηλιακού φορτιστή 48 V που επιτρέπει στο φορτίο να έχει πρόσβαση στην ισχύ του ηλιακού πλαισίου κατά τη διάρκεια της ημέρας, όταν υπάρχει βέλτιστη ηλιοφάνεια και διαθέτει αυτόματη μετάβαση στη λειτουργία μπαταρίας κατά τη διάρκεια της νύχτας όταν η ηλιακή τάση δεν είναι διαθέσιμη:

Ο ακόλουθος εκπομπού TIP142 διασφαλίζει ότι η μπαταρία δεν επιτρέπεται ποτέ να υπερφορτιστεί πάνω από 55V.