ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ ผลิตคอนโทรลเลอร์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จและวงจรป้องกัน - อะไรคือความแตกต่าง

หนึ่งใน ส่วนประกอบที่สำคัญสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านเป็นตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์นี้ที่ตรวจสอบกระบวนการชาร์จ / การคายประจุของแบตเตอรี่โดยรักษาโหมดการทำงานที่เหมาะสมที่สุด มีโครงร่างตัวควบคุมมากมายสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ตั้งแต่แบบที่ง่ายที่สุดบางครั้งก็ทำแบบโฮมเมดไปจนถึงแบบที่ซับซ้อนมากโดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ตัวควบคุมการชาร์จแบบโฮมเมดสำหรับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มักจะทำงานได้ดีกว่าอุปกรณ์อุตสาหกรรมประเภทเดียวกันที่คล้ายคลึงกัน

ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่มีไว้เพื่ออะไร?

หากแบตเตอรี่เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วของแผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่จะถูกชาร์จอย่างต่อเนื่อง ในที่สุดแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วจะยังคงได้รับกระแสไฟต่อไป ทำให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหลายโวลต์ เป็นผลให้แบตเตอรี่ถูกชาร์จใหม่อุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นและอุณหภูมินี้ถึงค่าที่อิเล็กโทรไลต์เดือดและมีการปล่อยไอระเหยอย่างรวดเร็วจากกระป๋องแบตเตอรี่ เป็นผลให้เกิดการระเหยของอิเล็กโทรไลต์อย่างสมบูรณ์และทำให้กระป๋องแห้ง โดยธรรมชาติแล้ว สิ่งนี้จะไม่เพิ่ม "สุขภาพ" ให้กับแบตเตอรี่และลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก

ตัวควบคุมในระบบชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

ดังนั้น เพื่อป้องกันปรากฏการณ์ดังกล่าว จำเป็นต้องมีตัวควบคุมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชาร์จ/คายประจุ

หลักการสามประการในการออกแบบตัวควบคุมการชาร์จ

ตามหลักการทำงาน มีตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์สามประเภท
ประเภทแรกที่ง่ายที่สุดคืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นตามหลักการ "เปิด/ปิด" วงจรของอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นตัวเปรียบเทียบอย่างง่ายที่เปิดหรือปิดวงจรการชาร์จขึ้นอยู่กับค่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ นี่เป็นคอนโทรลเลอร์ประเภทที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุด แต่วิธีการสร้างประจุนั้นไม่น่าเชื่อถือที่สุดเช่นกัน ความจริงก็คือตัวควบคุมจะปิดวงจรการชาร์จเมื่อถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ แต่ในขณะเดียวกันกระป๋องก็ยังไม่ได้ชาร์จจนเต็ม ค่าใช้จ่ายสูงสุดที่ได้รับคือไม่เกิน 90% ของมูลค่าที่ระบุ การขาดประจุอย่างต่อเนื่องจะลดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และอายุการใช้งานลงอย่างมาก

ลักษณะแรงดันกระแสของแผงโซลาร์เซลล์

ตัวควบคุมประเภทที่สอง- อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นบนหลักการ PWM (การปรับความกว้างพัลส์) อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่าซึ่งนอกเหนือจากส่วนประกอบวงจรแยกแล้วยังมีองค์ประกอบไมโครอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย อุปกรณ์ที่ใช้ PWM (อังกฤษ - PWM) จะชาร์จแบตเตอรี่เป็นขั้นตอน โดยเลือกโหมดการชาร์จที่เหมาะสมที่สุด การเลือกนี้จะดำเนินการโดยอัตโนมัติและขึ้นอยู่กับว่าแบตเตอรี่คายประจุได้ลึกเพียงใด ตัวควบคุมจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในขณะเดียวกันก็ลดกระแสไฟไปพร้อมๆ กัน จึงมั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่จะชาร์จเต็มแล้ว ข้อเสียเปรียบครั้งใหญ่ของตัวควบคุม PWM คือการสูญเสียที่เห็นได้ชัดเจนในโหมดชาร์จแบตเตอรี่ - มากถึง 40%

ประเภทที่สามคือตัวควบคุม MPPTนั่นคือการทำงานบนหลักการหาจุดพลังงานสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ในระหว่างการทำงาน อุปกรณ์ประเภทนี้จะใช้พลังงานสูงสุดที่มีสำหรับโหมดการชาร์จใดๆ เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์อื่นๆ อุปกรณ์ประเภทนี้ให้พลังงานในการชาร์จแบตเตอรี่มากกว่าอุปกรณ์อื่นๆ ประมาณ 25% - 30%

แบตเตอรี่ชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าตัวควบคุมประเภทอื่น แต่มีกระแสไฟฟ้าสูงกว่า ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์อุปกรณ์ MPPT ถึง 90% - 95%

ตัวควบคุมแบบโฮมเมดที่ง่ายที่สุด

ที่ การผลิตด้วยตนเองผู้ควบคุมใด ๆ จะต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขบางประการ ประการแรก แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดจะต้องเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ไม่มีโหลด ประการที่สอง ต้องรักษาอัตราส่วนไว้: 1.2P

อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานเป็นส่วนหนึ่งของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานต่ำ. หลักการทำงานของคอนโทรลเลอร์นั้นง่ายมาก เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ถึงค่าที่ระบุ การชาร์จจะหยุดลง ต่อจากนั้นจะผลิตเฉพาะประจุที่เรียกว่าดรอปเท่านั้น

ติดตั้งคอนโทรลเลอร์แล้ว แผงวงจรพิมพ์

เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงด้านล่าง ระดับที่จัดตั้งขึ้นการจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่กลับคืนมา หากเมื่อใช้งานโหลดโดยไม่มีการชาร์จ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่า 11 โวลต์ ตัวควบคุมจะปิดโหลด เพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุเมื่อไม่มีแสงแดด

ตัวควบคุมแบบอะนาล็อกสำหรับระบบฮีเลียมพลังงานต่ำ

อุปกรณ์อะนาล็อกส่วนใหญ่จะใช้ในระบบฮีเลียมที่มีพลังงานต่ำ ในระบบที่มีประสิทธิภาพ ขอแนะนำให้ใช้อุปกรณ์อนุกรมดิจิทัลประเภท MPPT ตัวควบคุมเหล่านี้จะขัดขวางกระแสการชาร์จเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว วงจรควบคุมแอนะล็อกที่นำเสนอใช้ การเชื่อมต่อแบบขนาน. ด้วยการเชื่อมต่อนี้ แผงโซลาร์เซลล์จะเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ผ่านไดโอดพิเศษเสมอ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึงค่าที่กำหนดไว้ ตัวควบคุมจะเปิดวงจรตัวต้านทานโหลดซึ่งขนานกับโมดูลแสงอาทิตย์ ซึ่งจะดูดซับพลังงานส่วนเกินจากโมดูล

อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบและประกอบสำหรับระบบเฉพาะซึ่งประกอบด้วย แผงเซลล์แสงอาทิตย์มี 36 เซลล์ แรงดันเอาต์พุต 18 โวลต์ วงจรเปิดและกระแส ไฟฟ้าลัดวงจรมากถึงหนึ่งแอมแปร์ ความจุของแบตเตอรี่สูงถึง 50 แอมแปร์-ชั่วโมง ที่แรงดันไฟฟ้าปกติ 12 โวลต์ ก่อนที่จะรวมอุปกรณ์ที่ประกอบเข้ากับการกำหนดค่าการทำงานของระบบ จำเป็นต้องกำหนดค่าก่อน สำหรับ การติดตั้งอย่างรวดเร็วคุณต้องใช้แบตเตอรี่ที่ชาร์จไว้ล่วงหน้า แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่สังเกตขั้วจะต้องเชื่อมต่อกับขั้ว PV ตามแผนภาพ และแบตเตอรี่ – เข้ากับขั้วภาษีมูลค่าเพิ่ม ต้องเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลเข้ากับขั้วแบตเตอรี่ด้วย

ตอนนี้เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากแผงโซลาร์เซลล์ คุณต้องหันแผงไปทางดวงอาทิตย์ หลังจากนั้น ค่อย ๆ หมุนสกรูของตัวต้านทานปรับค่าได้ 20 รอบโดยมีค่าระบุ 100 kOhm หมุนสกรูจนกระทั่งไฟ LED เริ่มกระพริบ หลังจากเริ่มกระพริบ ควรหมุนสกรูต่อไปอย่างช้าๆ จนกว่าโวลต์มิเตอร์จะแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการที่ขั้วแบตเตอรี่ เสร็จสิ้นการตั้งค่าอุปกรณ์

ในระหว่างการทำงานของระบบ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ถึงค่าจำกัด ไฟ LED จะเริ่มปล่อยพัลส์แสงสั้น ๆ โดยมีช่วงเวลานาน ในขณะที่แบตเตอรี่ยังคงชาร์จต่อไป ระยะเวลาของพัลส์แสงจะเพิ่มขึ้น และช่วงเวลาระหว่างพัลส์เหล่านั้นจะลดลง

แน่นอนหากคุณมีความรู้และทักษะบางอย่าง คุณสามารถประกอบอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ เช่น MPPT แต่หากต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพงสำหรับโรงไฟฟ้าในบ้าน ก็อาจสมเหตุสมผลที่จะซื้ออุปกรณ์อุตสาหกรรมซึ่ง ได้รับการคุ้มครองและการรับประกันของผู้ผลิตด้วย และอย่าให้แบตเตอรี่เสี่ยงต่อความเสียหาย

การออกแบบเชิงกลของเครื่องกำเนิดพลังงานลมในรูปแบบบริสุทธิ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่สมบูรณ์เท่านั้น ระบบที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบ นอกเหนือจากโครงสร้างทางกลไกแล้ว ยังมีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อีกจำนวนหนึ่งอีกด้วย

ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องมีตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดลม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบตามหน้าที่เพื่อรักษาเสถียรภาพของพารามิเตอร์การชาร์จแบตเตอรี่ระหว่างการทำงานของกังหันลม

เรามาดูกันว่าอุปกรณ์ทำหน้าที่อะไรและให้ไดอะแกรมสำหรับประกอบคอนโทรลเลอร์ด้วยตัวเอง นอกจากนี้เราจะร่างคุณสมบัติของงานและความเหมาะสมในการซื้อหน่วยอิเล็กทรอนิกส์จีนสำหรับกังหันลม

หากค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างกังหันลมแบบกลไกด้วยตัวเอง เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างตัวควบคุมกังหันลมด้วยตัวเอง?

หากต้องการทราบแนวคิดเกี่ยวกับตัวควบคุมเครื่องกำเนิดลมและผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยมือของคุณเองได้สำเร็จ คงไม่ใช่เรื่องฟุ่มเฟือย ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้

ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่สำหรับเครื่องกำเนิดลมพลังงานต่ำ การควบคุมพารามิเตอร์ของระบบบางอย่างทำได้ผ่านจอ LCD ในตัว

ตัวควบคุมที่ให้บริการแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่เป็นหลัก นี่คือหน้าที่หลัก แต่ควรแบ่งออกเป็นฟังก์ชันย่อยจำนวนหนึ่งอย่างมีเงื่อนไข

ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันหนึ่งจะตรวจสอบกระแสประจุและกระแสคายประจุเอง ฟังก์ชันอื่นใช้การกระทำที่มุ่งวัดอุณหภูมิและความดัน ประการที่สามมีหน้าที่รับผิดชอบในการชดเชยความแตกต่างของการไหลของพลังงานเมื่อชาร์จแบตเตอรี่พร้อมกันกับปริมาณการใช้กระแสไฟของโหลด

อุปกรณ์ที่ผลิตทางอุตสาหกรรมมีฟังก์ชันการทำงานครบครัน แต่สิ่งเดียวกันนี้ไม่สามารถพูดเกี่ยวกับการออกแบบมือสมัครเล่นได้ อุปกรณ์ที่ผลิตโดยใช้โซลูชันวงจรอย่างง่ายที่บ้านด้วยมือของคุณเองเป็นตัวควบคุมที่ยังห่างไกลจากรุ่นที่สมบูรณ์แบบ

อย่างไรก็ตาม มันใช้งานได้และช่วยให้คุณทำงานได้ค่อนข้างมีประสิทธิผล ตามกฎแล้วใน โครงสร้างแบบโฮมเมดมีการใช้งานฟังก์ชันเดียวเท่านั้น - การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและการคายประจุลึก

หนึ่งในตัวควบคุมกังหันลมหลายรูปแบบที่ทำด้วยตัวเอง การออกแบบดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยความเรียบง่าย โซลูชั่นทางเทคนิคและการติดตั้งที่ง่ายที่สุด

เหตุใดจึงต้องมีการนำตัวควบคุมเข้าสู่ระบบกังหันลม?

เนื่องจากในโหมดการเติมพลังงานของแบตเตอรี่โดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุมควรคาดหวังผลที่ไม่พึงประสงค์:

1. การเสื่อมสภาพของโครงสร้างแบตเตอรี่เนื่องจากกระบวนการทางเคมีที่ไม่สามารถควบคุมได้
2. แรงกดดันเพิ่มขึ้นที่ไม่สามารถควบคุมได้และอุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์
3. สูญเสียคุณสมบัติการชาร์จแบตเตอรี่เนื่องจากมีการระบายออกเป็นเวลานาน

ตัวควบคุมการชาร์จสำหรับวงจรกังหันลมมักจะทำในรูปแบบของโมดูลอิเล็กทรอนิกส์แยกต่างหาก โมดูลนี้สามารถถอดออกได้และตัดการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ที่ผลิตทางอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการบ่งชี้โหมดและสถานะ - แสงหรือการส่งผ่านสายตาผ่านจอแสดงผล

ในทางปฏิบัติ สามารถใช้อุปกรณ์ได้สองประเภท: อุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้ในตัวเครื่องกำเนิดลมโดยตรงและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่

โซลูชั่นวงจรสำหรับการประกอบ DIY

นับตั้งแต่ครั้งแรกที่ปรากฏ จำนวนโซลูชั่นวงจรคอนโทรลเลอร์ก็เพิ่มขึ้นหลายเท่า การออกแบบวงจรหลายอย่างยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ แต่มีตัวเลือกบางอย่างที่คุณควรใส่ใจ

สำหรับ ของใช้ในครัวเรือนแน่นอนว่าแผนงานง่ายๆ ที่ต้องใช้เงินลงทุนเล็กน้อยมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้นั้นมีความเกี่ยวข้องกัน

ตามข้อกำหนดเหล่านี้ คุณสามารถเริ่มต้นด้วยตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดลมซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวควบคุมรีเลย์รถยนต์ วงจรนี้ใช้ทั้งรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสควบคุมเชิงลบและรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสควบคุมเชิงบวก

ตัวเลือกนี้ดึงดูดด้วยชิ้นส่วนจำนวนน้อยและติดตั้งง่าย คุณต้องการเพียงหนึ่งรีเลย์, ทรานซิสเตอร์กำลังหนึ่งตัว (เอฟเฟกต์สนาม), ตัวต้านทานหนึ่งตัว

วงจรนี้เรียกว่า "บัลลาสต์" เนื่องจากใช้โหลดเพิ่มเติมในรูปของหลอดไส้ธรรมดา ดังนั้นรายการชิ้นส่วนจะถูกเติมเต็มด้วยองค์ประกอบอีกหนึ่งรายการ - โคมไฟ

ใช้หลอดไฟรถยนต์ขนาด 12 โวลต์ (หรือหลายหลอด) ขึ้นอยู่กับกำลังไฟของระบบ อนุญาตให้ใช้ความต้านทานโหลดประเภทอื่นแทนองค์ประกอบนี้: ตัวต้านทานที่ทรงพลัง, เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า, พัดลม ฯลฯ

การทำงานของวงจรบัลลาสต์ที่มีเครื่องหมายลบ

การทำงานของรีเลย์ควบคุมรถยนต์เกี่ยวข้องโดยตรงกับระดับประจุของแบตเตอรี่ หากแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่สูงเกิน 14.2 โวลต์ รีเลย์จะถูกเปิดใช้งานและเปิดวงจรลบของทรานซิสเตอร์กำลัง

ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงจะเปิดขึ้นบนทรานซิสเตอร์ โดยเชื่อมต่อหลอดไส้โดยตรงกับแบตเตอรี่ เป็นผลให้กระแสไฟชาร์จถูกปล่อยออกมาผ่านไส้หลอดของหลอดไส้ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ลดลง กระบวนการนี้จะกลับกัน เพื่อให้แน่ใจว่าระดับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะคงที่

วงจร "บัลลาสต์" ที่มีเครื่องหมายบวกทำงานอย่างไร

ตัวควบคุมการชาร์จ "บัลลาสต์" เวอร์ชันที่ทันสมัยเล็กน้อยสำหรับกังหันลมเป็นวงจรที่สองของตัวควบคุมรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสควบคุมเชิงบวก ตัวอย่างเช่นรีเลย์จากรถยนต์ VAZ มีความเหมาะสม

ความแตกต่างจากวงจรก่อนหน้านี้คือการใช้โซลิดสเตตรีเลย์ เช่น GTH6048ZA2 สำหรับกระแส 60A แทนทรานซิสเตอร์ ข้อดีนั้นชัดเจน: วงจรดูเรียบง่ายยิ่งขึ้นและในขณะเดียวกันก็มีความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่มากกว่า

อีกหนึ่งโซลูชันการออกแบบวงจรง่ายๆ สำหรับการประกอบตัวควบคุมการประจุแบตเตอรี่ของเครื่องกำเนิดลม ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจรเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้โซลิดสเตตรีเลย์ (+)

ฟีเจอร์นี้ วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ– แบตเตอรี่โดยตรงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม ตัวนำของตัวควบคุมการชาร์จนั้นถูก "ปลูก" โดยตรงบนหน้าสัมผัสของแบตเตอรี่

ในความเป็นจริง ทั้งสองส่วนของโครงการนี้ไม่ได้เชื่อมโยงถึงกันแต่อย่างใด แรงดันไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดลมจะจ่ายให้กับแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ถึง 14.2 W โซลิดสเตตรีเลย์จะเชื่อมต่อโหลดเพื่อรีเซ็ต วิธีนี้ทำให้แบตเตอรี่ได้รับการปกป้องโดยอุปกรณ์จากการชาร์จไฟเกิน

ที่นี่ไม่เพียงแต่หลอดไส้เท่านั้นที่สามารถทำหน้าที่เป็นโหลดบัลลาสต์ได้ ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่น ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับกระแสสูงถึง 60 A ตัวอย่างเช่นเครื่องทำความร้อนแบบท่อไฟฟ้า

สิ่งที่สำคัญในวงจรนี้คือการทำงานของโซลิดสเตตรีเลย์นั้นมีแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น โดยพื้นฐานแล้ว ผลของคอนโทรลเลอร์ PWM ที่ผลิตอย่างมืออาชีพนั้นชัดเจน

วงจรควบคุมเวอร์ชันที่ซับซ้อน

หากการออกแบบวงจรตัวควบคุมการประจุแบตเตอรี่เวอร์ชันก่อนหน้ามีลักษณะคล้ายกับอุปกรณ์ PWM เท่านั้น ( การมอดูเลตความกว้างพัลส์) ในที่นี้มีการนำหลักการนี้ไปใช้โดยเฉพาะ

วงจรควบคุมสำหรับกังหันลมที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสนี้มีปัญหาบางประการเนื่องจากเกี่ยวข้องกับการใช้วงจรขนาดเล็ก - โดยเฉพาะแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดประกอบ TL084

อย่างไรก็ตามทุกอย่างบนแผงวงจรไม่ได้ดูซับซ้อนเหมือนบนกระดาษ

โซลูชันวงจรสำหรับการประกอบตัวควบคุมด้วยมือของคุณเอง โดยใช้ชุดประกอบไมโคร TL084 หลักการทำงานยังสร้างโดยใช้รีเลย์เพื่อสลับโหมด แต่สามารถปรับจุดตัด (+) ได้

เช่นเดียวกับในโซลูชันก่อนหน้านี้ รีเลย์ถูกใช้เป็นองค์ประกอบสวิตชิ่งสำหรับโหลดบัลลาสต์ รีเลย์ได้รับการออกแบบให้ทำงานกับแบตเตอรี่ 12 โวลต์ แต่คุณสามารถเลือกรุ่น 24 วัตต์ได้หากต้องการ

ตัวต้านทานบัลลาสต์ทำในรูปแบบของความต้านทานอันทรงพลัง (พันบนเซรามิกนิกโครม) ในการปรับช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน (11.5-18 W) วงจรจะใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ซึ่งรวมอยู่ในวงจรควบคุมของชุดไมโครอิเล็กทรอนิกส์ TL084

ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ของกังหันลมนี้ทำงานดังนี้ กระแสไฟฟ้าสามเฟสที่ได้รับจากเครื่องกำเนิดลมจะถูกแก้ไขโดยไดโอดกำลัง

แรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกสร้างขึ้นที่เอาท์พุตของไดโอดบริดจ์ ซึ่งจ่ายให้กับอินพุตของวงจรผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์ ไดโอดเพิ่มเติม แบตเตอรี่ จากนั้นไปยังตัวปรับเสถียรภาพในวงจร (78L08) และไปยังอินพุตของ การประกอบ TL084

ช่วงเวลาที่ทริกเกอร์สลับไปที่สถานะใดสถานะหนึ่งจะถูกกำหนดโดยค่าของตัวต้านทานแบบแปรผัน (V ต่ำและ V สูง) ของตัวล่างและ เกณฑ์บนความเครียด.

ตราบใดที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ไม่เกิน 14.2 โวลต์ (เป็นไปตามการตั้งค่า R สูง V) การชาร์จจะดำเนินการ ทันทีที่ค่าเปลี่ยนไปด้านบน เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน TL084 จะส่งสัญญาณไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งควบคุมรีเลย์

ผลิตภัณฑ์ที่ทำด้วยตัวเองโดยใช้โครงร่างไมโครแอสเซมบลี TL084 ทุกอย่างง่ายมากแม้ว่าจะไม่ใช่แผงวงจรพิมพ์คุณภาพสูงก็ตาม การติดตั้งแบบติดผนัง. การออกแบบแบบโฮมเมดทำให้เรามีความสุขกับช่วงเวลาเช่นนี้เสมอ

รีเลย์ถูกเปิดใช้งาน วงจรไฟฟ้าของวงจรขาดและลัดวงจรไปที่ตัวต้านทานบัลลาสต์ การรีเซ็ตบัลลาสต์จะเกิดขึ้นจนกระทั่งแบตเตอรี่หมด ใกล้กับค่าการตั้งค่าตัวต้านทานผันแปร V ต่ำ

เมื่อถึงค่านี้แล้ว ค่าที่สอง เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานวงจร TL084 จะสลับไปเป็นสถานะย้อนกลับ นี่คือวิธีการทำงานของคอนโทรลเลอร์

ทางเลือกอิเล็กทรอนิกส์ของจีน

การสร้างตัวควบคุมเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเองถือเป็นเรื่องอันทรงเกียรติ แต่ด้วยความเร็วของการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ มันก็มักจะสมเหตุสมผล การประกอบตัวเองสูญเสียความเกี่ยวข้อง นอกจากนี้แผนการที่เสนอส่วนใหญ่ล้าสมัยไปแล้ว

การซื้อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ผลิตอย่างมืออาชีพจะมีราคาถูกกว่าด้วย คุณภาพสูงการติดตั้งบนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถซื้ออุปกรณ์ที่เหมาะสมใน Aliexpress ในราคาที่สมเหตุสมผล

ข้อเสนอที่หลากหลายบนเว็บไซต์จีนนั้นน่าประทับใจ ตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดลมสำหรับระดับพลังงานต่างๆมีจำหน่ายในราคาเริ่มต้นที่ 1,000 รูเบิล จากจำนวนนี้ในแง่ของการประกอบอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองเกมนี้ไม่คุ้มกับเทียนอย่างชัดเจน

ตัวอย่างเช่นในข้อเสนอของพอร์ทัลจีนมีแบบจำลองสำหรับกังหันลมขนาด 600 วัตต์ อุปกรณ์มีราคา 1,070 รูเบิล เหมาะสำหรับใช้กับแบตเตอรี่ 12/24 โวลต์ กระแสใช้งานสูงสุด 30 A.

ตัวควบคุมการชาร์จที่ผลิตในจีนค่อนข้างดีซึ่งออกแบบมาสำหรับเครื่องกำเนิดลมขนาด 600 วัตต์ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถสั่งซื้อจากประเทศจีนและรับทางไปรษณีย์ได้ภายในเวลาประมาณหนึ่งเดือนครึ่ง

ตัวเรือนตัวควบคุมทุกสภาพอากาศคุณภาพสูงขนาด 100x90 มม. ติดตั้งหม้อน้ำระบายความร้อนอันทรงพลัง การออกแบบตัวเครื่องเป็นไปตามระดับการป้องกัน IP67 ช่วงอุณหภูมิภายนอกตั้งแต่ – 35 ถึง +75°С บนตัวเครื่องมีไฟแสดงโหมดสถานะเครื่องกำเนิดลม

คำถามคืออะไรคือเหตุผลที่ต้องใช้เวลาและความพยายามในการประกอบโครงสร้างเรียบง่ายด้วยมือของคุณเองหากมี โอกาสที่แท้จริงซื้อของที่คล้ายกันและจริงจังทางเทคนิคใช่ไหม

ถ้ารุ่นนี้ยังไม่เพียงพอ จีนก็มีตัวเลือกเจ๋ง ๆ มากมาย ดังนั้นในบรรดาผู้มาใหม่จึงมีรุ่น 2 kW ที่มีแรงดันไฟฟ้า 96 โวลต์

สินค้าจีนจากรายการมาใหม่ ให้การควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ โดยทำงานร่วมกับเครื่องกำเนิดลมขนาด 2 กิโลวัตต์ รองรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุด 96 โวลต์

จริงอยู่ที่ราคาของคอนโทรลเลอร์นี้แพงกว่าการพัฒนาครั้งก่อนถึงห้าเท่าแล้ว แต่อีกครั้งถ้าคุณเปรียบเทียบต้นทุนในการผลิตสิ่งที่คล้ายกันด้วยมือของคุณเองการซื้อจะมีลักษณะ การตัดสินใจที่มีเหตุผล.

สิ่งเดียวที่ทำให้เราสับสนเกี่ยวกับสินค้าจีนก็คือ สินค้าเหล่านั้นมักจะหยุดทำงานกะทันหันในกรณีที่ไม่เหมาะสมที่สุด ดังนั้นอุปกรณ์ที่ซื้อมามักจะต้องได้รับการปฏิบัติด้วยมือของคุณเอง แต่สิ่งนี้ง่ายกว่าและง่ายกว่าการสร้างตัวควบคุมการชาร์จเครื่องกำเนิดลมด้วยตัวเองตั้งแต่เริ่มต้น

สำหรับผู้ชื่นชอบผลิตภัณฑ์โฮมเมด เว็บไซต์ของเรามีบทความมากมายเกี่ยวกับการผลิตเครื่องกำเนิดลม:

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

ความปรารถนาที่จะสร้างอุปกรณ์สำหรับใช้ในบ้านด้วยมือของคุณเองบางครั้งก็แข็งแกร่งกว่าวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายกว่านั่นคือการซื้ออุปกรณ์ราคาไม่แพง ดูสิ่งที่เกิดขึ้นในวิดีโอนี้:

การประเมินโอกาสในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยตัวเราเองไม่ว่าจะมีจุดประสงค์อะไร แต่ก็ต้องเผชิญหน้ากับความคิดที่ว่ายุคของ “โฮมเมด” กำลังจะสิ้นสุดลง

ตลาดอิ่มตัวมากเกินไปด้วยสินค้าสำเร็จรูป อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบแบบแยกส่วนสำหรับผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนเกือบทุกประเภท วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์สมัครเล่นตอนนี้เหลือสิ่งเดียวที่ต้องทำ นั่นก็คือการประกอบอุปกรณ์ก่อสร้างบ้าน

มีอะไรเพิ่มเติมหรือมีคำถามเกี่ยวกับการประกอบและใช้คอนโทรลเลอร์สำหรับเครื่องกำเนิดลมหรือไม่? คุณสามารถแสดงความคิดเห็น ถามคำถาม และเพิ่มรูปภาพผลิตภัณฑ์โฮมเมดของคุณได้ - แบบฟอร์มติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง

อุปกรณ์พกพาต้องมีแบตเตอรี่ โดยปกติแล้ว จะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ แม้ว่า คุณสมบัติการทำงานแม้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จะมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง แต่ตัวแบตเตอรี่เองก็แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลย

ความจุและคุณสมบัติการทำงานของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดแต่ หลักการทั่วไปงานยังคงเหมือนเดิม แบตเตอรี่อาจมีความร้อนมากเกินไปอย่างมากเมื่อชาร์จและล้มเหลว เมื่อคายประจุมากเกินไป แรงดันไฟฟ้าอาจลดลงต่ำกว่าระดับวิกฤติ ซึ่งจะทำให้องค์ประกอบเสื่อมสภาพ และการชาร์จใหม่จะทำไม่ได้ ดังนั้นจึงใช้เพื่อควบคุมกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์เรียกว่าตัวควบคุม

อุปกรณ์นี้ใช้ในวงจร โทรศัพท์มือถือ, แล็ปท็อป และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาอื่นๆ จำเป็นต้องมีตัวควบคุมแบตเตอรี่สำหรับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม รวมอยู่ในอุปกรณ์จ่ายไฟสำรองและอุปกรณ์อื่นๆ

อัลกอริธึมกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่

เพื่อให้เข้าใจวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ ให้พิจารณาวงจรที่มีเพียงตัวต้านทานและตัวแบตเตอรี่เท่านั้น

ในกรณีของเราเราใช้แบตเตอรี่ 18650 ที่มีความจุ 2400 mAh โดยมีค่าแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ 2.8-4.3 V และแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ที่มีกระแสสูงสุด 1 A มาคำนวณพารามิเตอร์ของที่ต้องการ ตัวต้านทาน ในกรณีนี้เราจะถือว่าแบตเตอรี่อยู่ในสภาพปกติและไม่ได้คายประจุจนหมด มาชาร์จแบตเตอรี่กันเถอะ ขั้นแรกเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่น้อยที่สุดกระแสจะสูงสุดและ Ur - แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานควรเป็น 2.2 โวลต์ (นี่คือความแตกต่างระหว่าง Uip - แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ 5 V และแบตเตอรี่เริ่มต้น ค่า)

จากข้อมูลเหล่านี้ เราคำนวณ R – ความต้านทานเริ่มต้นของตัวต้านทานและ Pr – การกระจายพลังงาน:

R= Ur/I = 2.2/1 = 2.2 โอห์ม โดยที่ I คือกระแสสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟ

Pr=I2R =1x1x2.2 = 2.2 วัตต์

เมื่อแรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่ถึง 4.2 V Icharge - กระแสไฟชาร์จจะเป็น:

อิซาร์=(Ui -4.2)/R=(5-4.2)/2.2 = 0.3 A.

ปรากฎว่าในการชาร์จเราจำเป็นต้องมีตัวต้านทานที่ทำงานตามตัวบ่งชี้เหล่านี้ แต่ในรูปแบบนี้คุณจะต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่องเพื่อไม่ให้พลาดช่วงเวลาที่มาถึง ค่าสูงสุดที่ 4.2 โวลต์

สำคัญ!ตามทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ที่จะชาร์จแบตเตอรี่โดยไม่มีวงจรป้องกันแยกต่างหาก แต่จะไม่สามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟชาร์จได้ ใช่ ตัวเลือกนี้สามารถใช้ได้ 1-2 ครั้ง แต่รับประกันไม่ได้ว่าแบตเตอรี่จะไม่หมด

ฟังก์ชั่นพื้นฐานของคอนโทรลเลอร์

มีงานหลักสามประการที่ตัวควบคุมการชาร์จดำเนินการ:

• การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า
• การอนุรักษ์ทรัพยากร
• หลีกเลี่ยงการพังทลายร้ายแรง

คอนโทรลเลอร์มีหน้าที่ต่างกัน พวกเขาปรับการจ่ายกระแสไฟเพื่อให้แน่ใจว่าตัวบ่งชี้มีค่าน้อยกว่าประจุสูงสุด แต่ในขณะเดียวกันก็เกินกระแสคายประจุเอง อุปกรณ์จะตรวจสอบการผ่านของการคายประจุแบตเตอรี่และการชาร์จแบตเตอรี่ทุกขั้นตอน โดยพิจารณาจากโครงสร้างและ องค์ประกอบทางเคมีแบตเตอรี่

หากเรากำลังพูดถึงแบตเตอรี่แล็ปท็อปคอนโทรลเลอร์จะชดเชยการไหลของพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อชาร์จและใช้งานพีซีพร้อมกัน บางครั้งอุปกรณ์จะติดตั้งเซ็นเซอร์ความร้อนเพื่อปิดเครื่องฉุกเฉินเมื่อร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป

หากระบบใช้แบตเตอรี่หลายก้อนพร้อมกัน ตัวควบคุมจะชาร์จเฉพาะแบตเตอรี่ที่ยังไม่ได้ชาร์จเท่านั้น

เพื่อป้องกันก๊าซรั่วและการระเบิด ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่บางรุ่นใช้เซ็นเซอร์ความดัน

บันทึก!การทำงานของตัวควบคุมใด ๆ จะต้องมั่นใจ อัตราส่วนที่ถูกต้องกระแสคงที่/แรงดันคงที่ (CC/CV) หากในระหว่างการชาร์จปริมาณพลังงานที่ให้มามากเกินไปส่วนที่เกินนี้จะถูกปล่อยบนคอนโทรลเลอร์ในรูปของความร้อน ดังนั้นตัวควบคุมจึงไม่เคยติดตั้งอยู่ในแบตเตอรี่ แต่จะรวมอยู่ด้วย โครงการทั่วไปแต่จะอยู่แยกกันเสมอ แต่จะสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองได้อย่างไร?

วงจรอย่างง่าย

หนึ่งในคอนโทรลเลอร์ที่พบบ่อยที่สุดคือเวอร์ชันบนชิปบน DW01 มันถูกใช้ในส่วนใหญ่ อุปกรณ์เคลื่อนที่. ในลักษณะที่ปรากฏองค์ประกอบนี้เป็นกระดานอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมด

DW01 มี 6 เอาท์พุตและ ทรานซิสเตอร์สนามผลติดตั้งในแพ็คเกจเดียวที่มี 8 เอาต์พุต - นี่คือชิป 8205A

ในวงจรนี้ งานของตัวควบคุมการชาร์จคือการปิดแบตเตอรี่ไม่ว่าจะเมื่อคายประจุจนหมดหรือเมื่อชาร์จเต็มแล้วนั่นคือถึงค่า 4.25 V แทนที่จะเป็น DW01 คุณสามารถใช้ NE57600, G2J, G3J, S8261 S8210, K091, JW01, JW11 และวงจรไมโครอื่นที่คล้ายกัน

ชิป LC05111CMT มีทรานซิสเตอร์แบบ field effect อยู่แล้ว มีเพียงตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเท่านั้นที่ใช้เพิ่มเติมที่นี่ วงจรนี้ใช้ทรานซิสเตอร์ในตัวซึ่งมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลง 0.011 โอห์ม นี้ วงจรง่ายๆเพื่อสร้างแบตเตอรี่ด้วยมือของคุณเอง ระหว่างพิน S1 และ S2 ความต้านทานสูงสุดคือ 24 V และกระแสประจุ/คายประจุสูงสุดคือ 10A

อุปกรณ์ที่ผลิตเองทั้งหมดจะต้องเป็นไปตามนั้น พารามิเตอร์ที่กำหนดมิฉะนั้นให้ งานที่ถูกต้องแบตเตอรี่จะไม่ทำงาน

วีดีโอ

และมีไว้เพื่ออะไร?

ทำไมคุณต้องมีตัวควบคุมการชาร์จ?

ตัวควบคุมการชาร์จเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมระดับกระแสและแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิด (เช่น แผงโซลาร์เซลล์) โดยอัตโนมัติ เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จแล้ว จึงป้องกันแบตเตอรี่จากความเสียหาย

เป็นไปได้ไหมที่จะทำโดยไม่มีตัวควบคุมการชาร์จ?

มีประสบการณ์ในการทำงานกับเครื่องใช้ไฟฟ้ารู้วิธีใช้โวลต์มิเตอร์และแอมป์มิเตอร์และได้ศึกษาคำแนะนำแบตเตอรี่สำหรับคุณสมบัติการชาร์จและการคายประจุอย่างรอบคอบแล้วคุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวควบคุมการชาร์จ

การชาร์จแบตเตอรี่ถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้ว ไม่มีอะไรหยุดคุณจากการเชื่อมต่อแหล่งกำเนิด (เช่น แผงโซลาร์เซลล์) เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง ในขณะที่ควบคุมค่าแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วและกระแสจากแหล่งกำเนิด (เพื่อให้แบตเตอรี่ไม่เสียหาย) เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วตรงกับประจุสูงสุด คุณเพียงแค่ต้องปิดแหล่งกำเนิด การดำเนินการนี้จะชาร์จแบตเตอรี่ถึง 60-70% ของความจุสูงสุด เพื่อที่จะชาร์จได้ 100% แบตเตอรี่จะต้องเสถียร - หลังจากถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดแล้ว ให้ชาร์จต่อที่แรงดันไฟฟ้านี้ต่อไปสักระยะหนึ่ง

ด้วยวิธีการชาร์จแบตเตอรี่นี้ มีความเป็นไปได้สูงที่ความจุพิกัดจะลดลง (เนื่องจากการชาร์จไฟน้อยเกินไปอย่างเป็นระบบ) หรือความล้มเหลวเนื่องจากกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าสูง นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ตัวควบคุมการชาร์จหลายแบบ

ตัวควบคุมการชาร์จมีกี่ประเภท?

ตัวควบคุมการชาร์จมีอยู่สามประเภทหลักๆ ได้แก่ ตัวควบคุมเปิด/ปิด ตัวควบคุม PWM (PWM) และ ตัวควบคุม MPPT (TMM) คุณสมบัติของพวกเขาคืออะไรและแตกต่างกันอย่างไร:

เปิด/ปิดตัวควบคุมการชาร์จ

อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่ตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่จากแหล่งกำเนิดเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด คอนโทรลเลอร์ประเภทนี้ไม่ได้ใช้งานจริงในปัจจุบัน นี่เป็นทางเลือกที่ง่ายที่สุดในการตรวจสอบการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยตนเองซึ่งเราพูดถึงก่อนหน้านี้

ตัวควบคุมพีเอ็มดับเบิลยู (PWM)

อุปกรณ์นี้เป็นตัวเลือกขั้นสูงสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่เนื่องจากจะควบคุมระดับกระแสและแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติและยังตรวจสอบการเริ่มต้นของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดอีกด้วย หลังจากถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดแล้ว ตัวควบคุม PWM จะค้างไว้ระยะหนึ่งเพื่อรักษาเสถียรภาพของแบตเตอรี่และบรรลุความจุสูงสุด โดยทั่วไปแล้ว ตัวควบคุมดังกล่าวมีราคาไม่แพงและสามารถเหมาะกับระบบสุริยะธรรมดาได้

คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับวิธีเลือกคอนโทรลเลอร์ได้ที่นี่ –

ตัวควบคุม MPPT (TMM)

คอนโทรลเลอร์ตัวนี้มากที่สุด โซลูชั่นที่ทันสมัยสำหรับ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์. แผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานตามค่ากระแสและแรงดันที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (เส้นโค้งลักษณะโวลต์-แรงดัน) - โหมดนี้เรียกว่าจุด กำลังสูงสุด(ทีเอ็มเอ็ม). MPPTตัวควบคุมช่วยให้คุณตรวจสอบจุดนี้และสามารถใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งจะเพิ่มอัตราการชาร์จของแบตเตอรี่ ตัวควบคุมดังกล่าวสามารถชาร์จแบตเตอรี่ (แบตเตอรีแบตเตอรี) ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น 30-40% ดังนั้นสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำรองและอัตโนมัติ การใช้ตัวควบคุมดังกล่าวจะทำกำไรได้มากที่สุดแม้ว่าจะมี ค่าใช้จ่ายที่สูงเกี่ยวกับตัวควบคุม PWM

ตัวควบคุมการชาร์จตัวไหนให้เลือก?

การเลือกคอนโทรลเลอร์สำหรับ ระบบสุริยะก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจขนาดของระบบก่อน หากคุณกำลังประกอบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กเพื่อจัดหาไฟฟ้าในครัวเรือนที่จำเป็นที่สุด (ตั้งแต่ 0.3 กิโลวัตต์ถึง 2 กิโลวัตต์) คุณสามารถใช้ตัวควบคุม PWM ที่เลือกอย่างเหมาะสมได้ หากเราจะพูดถึง ระบบอัตโนมัติระบบสำรองข้อมูลหรือบางทีอาจเป็นระบบที่เข้ากันได้กับไฟฟ้าเครือข่าย ในกรณีนี้ คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีตัวควบคุม MPPT ที่ดี

แบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ให้พลังงานแก่ยานพาหนะ การสตาร์ทเครื่องได้สำเร็จและการทำงานของอุปกรณ์ที่รวมอยู่ในแบตเตอรี่นั้นขึ้นอยู่กับระดับประจุของแบตเตอรี่ เครือข่ายไฟฟ้าโดยที่เครื่องยนต์ดับอยู่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องตรวจสอบการชาร์จ ตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมการชาร์จ บทความนี้อธิบายหลักการทำงานของอุปกรณ์และให้คำแนะนำในการทำด้วยตัวเอง

หากคุณไม่ได้ควบคุมการชาร์จ การชาร์จแบตเตอรี่น้อยเกินไปอาจคุกคามสิ่งนั้นในคราวเดียว ช่วงเวลาที่ยอดเยี่ยมเครื่องยนต์อาจไม่สตาร์ทโดยเฉพาะใน ช่วงฤดูหนาว. คุณสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของอุปกรณ์ได้โดยใช้มัลติมิเตอร์ หากไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่บนแผงหน้าปัดของคุณแจ้งว่ากำลังทำงาน แสดงว่าแบตเตอรี่มีประจุเหลือน้อย แต่การเผาหลอดไฟนั้นไม่ได้ให้ข้อมูลมากนัก

[ซ่อน]

คอนโทรลเลอร์ในตัว

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ความสะดวกสบายในการบริการและการขับขี่รถยนต์จึงเพิ่มขึ้น รถยนต์สมัยใหม่หลายคันมีคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด ฟังก์ชั่นอย่างหนึ่งคือแสดงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ แต่ความหรูหราดังกล่าวไม่สามารถใช้ได้กับผู้ขับขี่ทุกคน รุ่นเก่าบางครั้งมีโวลต์มิเตอร์แบบอะนาล็อกติดตั้งอยู่ แต่เป็นการยากที่จะตัดสินสถานะการชาร์จจากการอ่าน ดังนั้นพวกเขาจึงเริ่มผลิตแบตเตอรี่พิเศษ มีให้เลือกทั้งแบบติดตั้งอยู่ในแบตเตอรี่หรือเป็นอุปกรณ์แยกที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด

แบตเตอรี่มักจะติดตั้งตัวบ่งชี้ในตัว พวกมันเป็นตัวบ่งชี้ลูกลอยซึ่งมักเรียกว่าไฮโดรมิเตอร์ ด้วยสีคุณสามารถกำหนดระดับประจุของแบตเตอรี่และระดับอิเล็กโทรไลต์ได้ เพื่อตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่ การแสดงเซลล์เดียวก็เพียงพอแล้ว ก่อนใช้ตัวบ่งชี้ คุณควรแตะเบา ๆ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำจัดฟองอากาศที่อาจรบกวนการสังเกต วิธีนี้จะทำให้คุณมองเห็นสีของตัวบ่งชี้ได้อย่างชัดเจน

เมื่อวิเคราะห์ควรคำนึงว่าเมื่อแบตเตอรี่เริ่มชาร์จความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นใกล้กับอิเล็กโทรดมากขึ้น เหนืออิเล็กโทรด ความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นเกิดขึ้นเนื่องจากการแพร่ ตัวบ่งชี้จะอยู่เหนืออิเล็กโทรด และจะตอบสนองตามความหนาแน่นในส่วนนี้ของแบตเตอรี่ นี่อาจทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง

แม้จะชาร์จเต็มแล้ว ไฟแสดงสถานะอาจยังคงเป็นสีดำอยู่ สถานการณ์นี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าชั้นอิเล็กโทรไลต์ที่มีความหนาแน่นสูงกว่าไม่มีเวลาผสมกับชั้นที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า กระบวนการแพร่กระจายอาจใช้เวลานานหลายวัน

การชาร์จที่แม่นยำสามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องทดสอบ

ออกแบบ

วงจรตัวบ่งชี้ในตัวมีลักษณะดังนี้:

หลักการทำงาน

ไฮโดรมิเตอร์ส่วนใหญ่มีหลักการทำงานเหมือนกันโดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งตัวบ่งชี้สามตำแหน่ง เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จ ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ ลูกบอลสีเขียวซึ่งทำหน้าที่เป็นลูกลอยจึงลอยขึ้นไปบนท่อและปรากฏในตาตัวบ่งชี้ โดยปกติแล้ว โฟลตจะมองเห็นได้หากประจุแบตเตอรี่สูงกว่า 65%

หากลูกลอยจมลงในอิเล็กโทรไลต์ แสดงว่าความหนาแน่นไม่ปกติและแบตเตอรี่ไม่ได้ชาร์จเพียงพอ ในกรณีนี้ดวงตาบ่งชี้จะเป็นสีดำ สถานการณ์นี้บ่งชี้ว่าจำเป็นต้องชาร์จใหม่

มีหลายรุ่นที่นอกเหนือจากลูกบอลสีเขียวแล้ว ยังมีลูกบอลสีแดงที่ลอยขึ้นมาผ่านท่อที่มีความหนาแน่นต่ำ ในกรณีนี้จะมองเห็นลูกบอลสีแดงในดวงตา

ตัวเลือกสุดท้ายคือระดับอิเล็กโทรไลต์ต่ำ ในกรณีนี้ พื้นผิวของอิเล็กโทรไลต์จะมองเห็นได้ผ่านตาตัวบ่งชี้ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องเติมอิเล็กโทรไลต์หรือน้ำกลั่น อย่างไรก็ตาม ในกรณีของอุปกรณ์ที่ไม่ต้องบำรุงรักษา การดำเนินการนี้ทำได้ยาก

ผู้ควบคุมโรงงาน

มีอยู่ อุปกรณ์อุตสาหกรรมเพื่อการควบคุมระดับ ลองดูบางส่วนของพวกเขา

ตัวควบคุมระดับการชาร์จ DC-12 V เป็นชุดโครงสร้าง เหมาะสำหรับผู้มีความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่และทำหน้าที่ของตัวควบคุมรีเลย์ ขายเป็นชุดอะไหล่และประกอบเอง ช่วงแรงดันไฟฟ้าอยู่ระหว่าง 2.5 ถึง 18 V การใช้กระแสไฟคือ 20 mA ขนาดของแผงวงจรพิมพ์: 43x20 มม. (ผู้เขียนวิดีโอ - DeXter Show)

แผงไฟแสดงจาก TMC จะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่ชื่นชอบรถที่ติดตั้งแบตเตอรี่ก้อนที่สองในรถของตน อุปกรณ์ประกอบด้วย แผงอลูมิเนียม, โวลต์มิเตอร์ และสวิตช์สลับ สวิตช์สลับใช้เพื่อสลับระหว่างแบตเตอรี่

คุณสามารถซื้ออุปกรณ์ตรวจสอบระดับแบตเตอรี่ได้จาก Faria Euro Black Style แต่มีราคาแพงมาก

คำแนะนำในการผลิต

หากคุณมีความปรารถนา ความรู้เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ และเวลา คุณสามารถสร้างคอนโทรลเลอร์ได้ โครงสร้างอุปกรณ์จะประกอบด้วยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์บนตัวเครื่องซึ่งจะมีไดโอดสามตัวคือสีแดงเขียวและ สีฟ้า. คุณสามารถเลือกสีไดโอดใดก็ได้สิ่งสำคัญคือการประเมินผลลัพธ์ที่ได้รับอย่างถูกต้อง

วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์นี้คือเพื่อควบคุมการทำงาน แบตเตอรี่รถยนต์ด้วยแรงดันไฟหลักตั้งแต่ 6 ถึง 14 V อุปกรณ์นี้คล้ายกับที่ขายในร้านค้า มันเป็นเรื่องของเกี่ยวกับชุด DC-12V ตามที่กล่าวข้างต้น หลักการทำงานของอุปกรณ์ทั้งสองจะเหมือนกัน

ในการสร้างคอนโทรลเลอร์คุณจะต้องมีส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

• สำหรับวางส่วนประกอบบนแผงวงจรพิมพ์
• ทรานซิสเตอร์: VS547 และ VS557;
• ตัวต้านทาน: ความต้านทาน 1 kOhm – 2, 220 Ohm – 3, 2.2 kOhm – 1;
• ไดโอด (ตัวคงตัว) สำหรับ 9.1 และ 10 V;
• ชุดไฟ LED RGB (แดง เขียว น้ำเงิน)

ก่อนประกอบ คุณควรตรวจสอบว่าหน้าสัมผัสตรงกับสีของไฟ LED การทดสอบสามารถทำได้โดยใช้เครื่องทดสอบ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ผู้ทดสอบ เมื่อติดตั้งส่วนประกอบ แนะนำให้ส่งสัญญาณ LED บนสายไฟยาว 5-20 ซม. แทนที่จะบัดกรีเข้ากับบอร์ด การออกแบบนี้ง่ายต่อการวางบนแผงหน้าปัดของรถยนต์

อุปกรณ์ประกอบขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้:

เมื่อประกอบ ควรวางส่วนประกอบต่างๆ ไว้บนแผงวงจรพิมพ์ให้แน่นที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อไม่ให้กินพื้นที่มากนัก หลังจากเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ดแล้ว คอนโทรลเลอร์จะแสดงระดับประจุแบตเตอรี่ในปัจจุบัน

ในกรณีนี้ มันจะส่งสัญญาณเพียงระดับหนึ่งเท่านั้น โดยไม่แสดงค่าเฉพาะ:

• หากไฟ LED สีแดงสว่างขึ้นแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วง 6 ถึง 10 V ซึ่งเป็นระดับวิกฤต
• หากไฟ LED สีน้ำเงินเปิดอยู่แสดงว่าการชาร์จอยู่ที่ 11-13 V - นี่คือ ค่าที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสอดคล้องกับการทำงานปกติของแบตเตอรี่
• หากแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว ไฟ LED สีเขียวจะสว่างขึ้น

ขอแนะนำให้ติดตั้งแผงประกอบและเชื่อมต่อกับเครือข่ายออนบอร์ดที่ด้านหลังของแผงหน้าปัดและบน ด้านหน้านำไฟ LED บนสายไฟออกมา หากคุณทำงานทั้งหมดอย่างระมัดระวัง สิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบ รูปร่างแผงควบคุม.

การติดตั้งตัวควบคุมช่วยให้คุณสามารถควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ได้ซึ่งทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ทันเวลาและจะไม่อนุญาตให้คุณเข้าสู่สถานการณ์ที่เครื่องยนต์ไม่สตาร์ทเนื่องจากแบตเตอรี่หมด