Circuit de încărcare a bateriei solare 48V cu întrerupere ridicată / scăzută

Postul discută despre un circuit de încărcare a bateriei solare de 48V cu caracteristică de întrerupere ridicată, scăzută. Pragurile sunt reglabile prin presetări individuale. Ideea a fost cerută de domnul Deepak.

Specificatii tehnice

Salut Swagatam,

Vă mulțumim pentru circuitul de releu UPS.

Încerc să-l construiesc foarte curând. Vă voi actualiza rezultatul odată ce am terminat cu asta.

În continuare, sunt foarte dornic să construiesc un circuit de control al încărcării solare pentru următoarea cerință.

1. Bateria trebuie să fie de 48 V (fără acid de plumb sau fără întreținere), cu o capacitate de până la 48 V X 600 AH.

2. Încărcarea pe baterie poate fi de până la 1500 W (30 Amp la 48V)

3. Celulă fotovoltaică solară în configurație serie / paralel, producând tensiune de până la 60V și 40 Amperi

Se așteaptă ca circuitul controlerului să funcționeze după cum urmează.

1. Întrerupeți alimentarea cu energie solară a bateriei atunci când tensiunea acesteia atinge cca 56V și mențineți histerezisul adecvat pentru a evita comutarea frecventă a MOSFET-ului de alimentare. Deci, alimentarea solară a bateriei s-ar relua din nou numai atunci când tensiunea bateriei ajunge la aproximativ 48 V.

2. Deconectați sarcina de joasă tensiune de la alimentarea cu baterie atunci când bateria atinge aproximativ 45 V și mențineți histerezisul adecvat pentru a evita pornirea / oprirea frecventă a sarcinii.

Voi fi recunoscător dacă m-ați putea ajuta să construiesc acest circuit.

Mulțumi.

Toate cele bune,
Deepak

Funcționarea circuitului

Circuitul de încărcare a bateriei solare de 48V propus cu tăiat mare / mic caracteristică poate fi asistată în următoarea diagramă.

Funcționarea circuitului poate fi înțeleasă cu următoarele puncte:

IC 741 este configurat ca un comparator și este stabilizat în mod corespunzător de la intrarea de 48V mare utilizând diode zener și rețele de divizare potențiale pe pinii de alimentare și de intrare.

După cum sa solicitat, tensiunea de intrare care poate depăși 50v este dobândită de la un panou solar și aplicată circuitului.

Presetarea de 10 k este reglată astfel încât mosfetul de alimentare să se întrerupă atunci când bateria conectată atinge nivelul complet de încărcare.

Presetarea de 22k este controlul histerezisului pentru circuit și servește și ca presetare de reglare a pragului inferior.

Ar trebui ajustat astfel MOSFET doar inițiază și pornește la pragul preferat de tensiune scăzută a bateriei.

Odată ce configurarea discutată este implementată și alimentarea cu energie pornită, nivelul de descărcare al bateriei trage alimentarea la aproximativ 48V forțând pinul 2 al CI să treacă sub potențialul pin3.

Acest lucru solicită ieșirea IC pin6 să meargă la nivel înalt, inițind MOSFET-ul conectat în serie cu șina de masă, astfel încât bateria să fie integrată cu sursa panoului solar.

Cele de mai sus pornesc, de asemenea, BJT BC546, care la rândul său se asigură că MOSFET-ul asociat și sarcina rămân oprite.

De îndată ce bateria atinge valoarea nivel complet de încărcare , pin2 este tras mai sus decât pin3 redând ieșirea la un nivel logic scăzut.

Aceasta oprește instantaneu MOSFET-ul de la sol și BJT aplicând două lucruri: întreruperea alimentării cu bateria și pornirea MOSFET-ului de încărcare astfel încât sarcina să aibă acum acces la tensiunile de alimentare de la panou, precum și de la baterie.

Rețeaua de histerezis de feedback formată din presetarea de 22k și rezistențele din seria 10k asigură că acțiunea de mai sus se blochează până când tensiunea bateriei ajunge sub pragul inferior predeterminat.

Diagrama circuitului

Diagramă

Feedback de la domnul Deepak

Salut Swagatam,

Vă mulțumim pentru circuitul controlerului de încărcare solar.

Circuitul pare să fie puțin diferit de ceea ce cerusem. Permiteți-mi să reiterez cerința din nou.

1. Panoul solar ar trebui să continue încărcarea bateriei nu mai mult de 56 V.

2. În cazul descărcării bateriei, procesul de încărcare ar trebui să se reia din nou numai când ajunge la 48V. Cu alte cuvinte, histerezisul ar trebui menținut.

3. Bateria trebuie să continue să furnizeze energie pentru încărcare atunci când tensiunea bateriei rămâne între 42 - 56V.

Când tensiunea bateriei ajunge la 42V (datorită descărcării bateriei), sarcina trebuie deconectată de la alimentarea cu baterie.

Odată ce sarcina este deconectată, aceasta trebuie să rămână deconectată până când tensiunea bateriei ajunge la minimum 48 V în timpul procesului de încărcare.

Vă rugăm să confirmați dacă circuitul funcționează ca mai sus.

Implementarea Window Comparator

Circuitul de încărcare a bateriei solare de 48V de mai sus, cu întrerupere ridicată, scăzută, poate fi modificat cu aceste specificații prin introducerea unui comparator de ferestre etapă, așa cum se arată în partea stângă extremă a circuitului de mai jos.

Aici opampurile sunt înlocuite cu trei amplificatoare op IC LM324 .

Comparatorul de ferestre este realizat de două dintre cele 4 opampuri din interiorul LM324.

Presetarea A1 este setată astfel încât ieșirea sa devine ridicată la nivelul pragului inferior de 42V.

Presetarea de 100k este pentru reglarea histerezisului nivel, astfel încât situația să fie blocată până la atingerea 48V.

În mod similar, presetarea A2 este setată pentru a face ieșirea relevantă să crească la pragul superior de 56V.

La tensiunile dintre aceste „ferestre”, BC546 rămâne oprit, permițând mosfetului asociat să conducă și să alimenteze sarcina cu sursa necesară din baterie.

Odată ce pragurile sunt trecute, BC546 este forțat să conducă prin opampul relevant oprind mosfetul și sarcina.

Etapa A3 ar putea fi, de asemenea, înlocuită cu un comparator de ferestre identic, așa cum s-a discutat mai sus, pentru a controla încărcarea bateriei prin configurarea presetărilor în mod corespunzător, acest lucru ar permite utilizarea tuturor celor patru opampuri de la IC LM324 și, de asemenea, va face operațiunile mult mai exacte și sofisticate .

Adăugarea unei etape a indicatorului sonor

O altă versiune a unui cricuit de încărcător automat de 48V care utilizează un indicator sonor poate fi studiată mai jos:

Ideea a fost cerută de Nadia, vă rugăm să consultați discuția dintre Nadia și mine în secțiunea de comentarii pentru mai multe informații cu privire la design

Tranzistorul este afișat incorect ca BC547, care trebuie înlocuit cu BC546 pentru a preveni defecțiunile și deteriorarea circuitului

Cum se configurează circuitul încărcătorului de baterii de 48V de mai sus cu buzzer

Nu conectați tensiunea de încărcare din partea dreaptă.

Păstrați inițial brațul glisor presetat de 10k spre sol.

Conectați o intrare de curent continuu utilizând o sursă de alimentare variabilă de curent continuu din partea bateriei din partea stângă a circuitului.

Reglați această tensiune la potențialul necesar la care buzzerul trebuie să fie activat .... conform cererii ar trebui să fie la aproximativ 46V

Acum reglați presetarea inferioară de 10k foarte încet și cu atenție până când buzzerul se activează și începe să bâzâie.

Sigilați această presetare cu clei.

Acum măriți tensiunea de intrare la nivelul de întrerupere ridicat dorit .... care este de 48V conform cererii aici.

Apoi, reglați presetarea superioară de 10k foarte încet și cu atenție până când releul dă clic. Când se întâmplă acest lucru, soneria ar trebui să se oprească.

Circuitul de încărcare a bateriei solare de 48V cu întrerupere ridicată și scăzută este acum setat, totuși valoarea rezistorului de 100k care poate fi văzut conectat între pinii de intrare / ieșire ai opampului superior decide de fapt la ce prag inferior releu trebuie să se dezactiveze din nou , și porniți buzzerul.

A fost reparat în mod arbitrar, este posibil să trebuiască să reglați valoarea de 100 k astfel încât releul să comute doar în jur de 46 V ... poate fi confirmat cu unele încercări și erori

Încărcător de baterie solar 48V automat folosind releu

PENTRU ÎMBUNĂTĂȚIREA EXACTITĂȚII, Vă rugăm să scoateți LED-ul roșu din poziția existentă și să îl conectați în serie cu baza BC547. DE ASEMENEA, ACUM POTI ELIMINA DIODA ZENER PIN6.

Operațiunile implicate în prima diagramă de mai sus se simplifică mult dacă se folosește o etapă de releu în locul BJT-urilor și mosfetelor.

Așa cum se poate vedea în diagrama actualizată de mai sus, etapa de releu este sub forma a două relee de 24V în serie, în care bobinele sunt unite în serie în timp ce contactele sunt unite în paralel.
Circuitul de detectare este aplicat cu o tensiune redusă proporțional printr-un circuit divizor de tensiune al emițătorului utilizând etapa BC546 indicată pentru detectarea și întreruperea intenționată a nivelului bateriei

Următoarea diagramă arată un sistem extrem de simplu de încărcare solară de 48 V, care permite încărcării să acceseze energia panoului solar în timpul zilei, când este soare optim, și are un comutator automat în modul baterie pe timp de noapte, când tensiunea solară nu este disponibilă:

Urmăritorul emițătorului TIP142 se asigură că bateria nu are voie să fie supraîncărcată peste 55V.