Obvod 48V solární nabíječky baterií s vysokou / nízkou hodnotou vypnutí

Příspěvek pojednává o 48V solárním nabíjecím obvodu baterie s funkcí vysokého a nízkého vypnutí. Prahové hodnoty jsou nastavitelné prostřednictvím jednotlivých předvoleb. Nápad požadoval pan Deepak.

Technické specifikace

Ahoj Swagatam,

Děkujeme za obvod relé UPS.

Snažím se to postavit velmi brzy. Jakmile s tím skončím, budu vás informovat o výsledku.

Dále jsem velmi rád vybudoval obvod regulátoru solárního nabíjení pro následující požadavek.

1. Baterie musí být 48 V (olověná nebo bezúdržbová) s kapacitou až 48V X 600 AH.

2. Zatížení baterie může být až 1 500 W (30 A při 48 V)

3. Solární FV článek v sériové / paralelní konfiguraci produkující napětí až 60 V a 40 A.

Očekává se, že obvod řídicí jednotky bude fungovat následovně.

1. Odpojte solární napájení baterie, když její napětí dosáhne přibližně 56 V, a udržujte vhodnou hysterezi, aby nedocházelo k častému přepínání výkonového MOSFETu. Solární napájení baterie by se tedy obnovilo, až když napětí baterie dosáhne přibližně 48 V.

2. Nízkonapěťové odpojení zátěže od napájení těsta, když baterie dosáhne přibližně 45 V, a udržujte příslušnou hysterezi, abyste zabránili častému zapnutí / vypnutí zátěže.

Budu vděčný, kdybyste mi pomohl vybudovat tento okruh.

Děkuji.

S pozdravem,
Deepak

Obvodový provoz

Navrhovaný obvod 48V solární nabíječky baterií s vysoké / nízké odříznutí tuto funkci můžete vidět na následujícím diagramu.

Fungování obvodu lze pochopit pomocí následujících bodů:

IC 741 je konfigurován jako komparátor a je vhodně stabilizovaný z vysokého 48V vstupu pomocí zenerových diod a sítí děliče potenciálů napříč napájecími a vstupními piny.

Podle požadavku je vstupní napětí, které může být vyšší než 50 V, získáváno ze solárního panelu a přiváděno do obvodu.

Předvolba 10k je upravena tak, aby se napájecí mosfet vypnul, když připojená baterie dosáhne úplného nabití.

Předvolba 22k je hysterezní řízení pro obvod a slouží také jako předvolba úpravy spodní prahové hodnoty.

Mělo by to upravit takový MOSFET pouze zahájí a zapne na preferovaném prahu nízkého napětí baterie.

Jakmile je diskutované nastavení implementováno a napájení zapnuto, úroveň vybití baterie táhne napájení na přibližně 48 V, což nutí pin2 IC klesnout pod potenciál pin3.

To vyzve výstupní pin IC6 k vysoké aktivaci MOSFET zapojeného do série s uzemňovací lištou, takže se baterie integruje do napájení solárního panelu.

Výše uvedené také zapíná BJT BC546, což zase zajišťuje, že příslušný MOSFET a zátěž zůstanou vypnuté.

Jakmile baterie dosáhne plné nabití , pin2 je vytažen výše než pin3, čímž je výstup logicky nízký.

Toto okamžitě vypne MOSFET zemní kolejnice a BJT vynucující dvě věci: odpojení napájení baterie a zapnutí MOSFET zátěže tak, aby zátěž nyní získala přístup k napájecím napětím z panelu i z baterie.

Síť zpětné hystereze tvořená přednastavením 22k a rezistory řady 10k zajišťuje, že výše uvedená akce se zablokuje, dokud napětí baterie nedosáhne předem stanovené spodní hranice.

Kruhový diagram

Diagram

Zpětná vazba od pana Deepaka

Ahoj Swagatam,

Děkujeme za obvod regulátoru solárního nabíjení.

Okruh se zdá být trochu odlišný od toho, co jsem požadoval. Dovolte mi znovu zopakovat požadavek.

1. Solární panel by měl pokračovat v nabíjení baterie nepřesahující 56 V.

2. V případě vybití baterie by měl proces nabíjení znovu pokračovat, až dosáhne 48V. Jinými slovy by měla být zachována hystereze.

3. Baterie by měla i nadále dodávat energii do zátěže, když napětí baterie zůstane mezi 42 - 56V.

Když napětí baterie dosáhne 42 V (z důvodu vybití baterie), zátěž by měla být odpojena od napájení baterie.

Jakmile je zátěž odpojena, měla by zůstat odpojená, dokud napětí baterie během nabíjení nedosáhne minimálně 48 V.

Potvrďte, zda obvod funguje výše.

Implementace komparátoru oken

Výše uvedený 48V solární nabíjecí obvod baterie s vysokým a nízkým odpojením může být upraven podle těchto specifikací zavedením a komparátor oken fázi, jak je znázorněno zcela vlevo od obvodu níže.

Zde jsou opampy nahrazeny třemi operačními zesilovači z IC LM324 .

Komparátor oken je tvořen dvěma ze 4 operačních zesilovačů uvnitř LM324.

Předvolba A1 je nastavena tak, aby se její výstup zvýšil na spodní prahovou úroveň 42V.

100k předvolba je pro nastavení hystereze úroveň tak, že se situace zablokuje, dokud není dosaženo 48V.

Podobně je nastavena předvolba A2, aby se příslušný výstup zvýšil na vyšší prahovou hodnotu 56V.

Při napětí mezi těmito „okny“ zůstává BC546 vypnutý, což umožňuje příslušnému mosfetu vést a napájet zátěž požadovaným napájením z baterie.

Jakmile jsou prahové hodnoty překročeny, je BC546 nucen provádět příslušný operační zesilovač, který vypne MOSFET a zátěž.

Stupeň A3 by mohl být také nahrazen identickým komparátorem oken, jak je popsáno výše, pro řízení nabíjení baterie vhodným nastavením předvoleb, což by umožnilo použít všechny čtyři opampy z IC LM324 a také učinit operace mnohem přesnější a sofistikovanější .

Přidání fáze indikátoru bzučáku

Níže si můžete prostudovat další verzi 48V nabíječky s automatickou nabíječkou baterií s indikátorem bzučáku:

Tento nápad požadovala Nadia, další informace týkající se designu najdete v diskusi mezi Nadií a mnou v sekci komentářů

Tranzistor je nesprávně zobrazen jako BC547, který je nutné vyměnit za BC546, aby se zabránilo nesprávné funkci a poškození obvodu

Jak nastavit výše uvedený obvod nabíječky baterií 48V s bzučákem

Nepřipojujte nabíjecí napětí z pravé strany.

Držte 10k přednastavené posuvné rameno zpočátku směrem k zemi.

Připojte stejnosměrný vstup pomocí stejnosměrného variabilního napájecího zdroje ze strany baterie VLEVO obvodu.

Upravte toto napětí na požadovaný potenciál, při kterém se musí bzučák aktivovat .... podle požadavku by mělo být kolem 46V

Nyní velmi pomalu a opatrně upravujte spodní předvolbu 10k, dokud se aktivuje pouze bzučák a nezačne bzučet.

Tuto předvolbu utěsněte lepidlem.

Nyní zvyšte vstupní napětí na požadovanou vysokou mezní úroveň .... což je 48V podle požadavku zde.

Dále velmi pomalu a opatrně upravujte horní předvolbu 10k, dokud relé jen necvakne. Když k tomu dojde, bzučák by se měl vypnout.

Obvod 48V solární nabíječky baterií s vysokým, nízkým odpojením je nyní nastaven, ale hodnota 100k rezistoru, který je vidět připojený mezi vstupními / výstupními piny horního operačního zesilovače, skutečně rozhoduje o tom, na jaké spodní hranici musí být relé znovu deaktivováno a zapněte bzučák.

Bylo to libovolně opraveno, možná budete muset upravit hodnotu 100k tak, aby relé přepínalo pouze kolem 46V ... může to být potvrzeno některými pokusy a omyly

48V automatická nabíječka solárních baterií pomocí relé

PRO ZLEPŠENÍ PŘESNOSTI ODSTRANĚTE ČERVENOU LED ZE STÁVAJÍCÍ POLOHY A PŘIPOJTE SE K SÉRII ZÁKLADEM BC547. TÉŽ NYNÍ MŮŽETE ODSTRANIT PIN6 ZENER DIODE.

Operace spojené s prvním výše uvedeným diagramem se výrazně zjednoduší, pokud se místo BJT a mosfetů použije reléový stupeň.

Jak je vidět na výše aktualizovaném schématu, reléový stupeň je ve formě dvou 24V relé v sérii, přičemž cívky jsou zapojeny do série, zatímco kontakty jsou zapojeny paralelně.
Snímací obvod je aplikován s proporcionálně zmenšeným napětím přes obvod děliče napětí sledovače emitoru pomocí indikovaného stupně BC546 pro detekci a odpojení zamýšleného stavu baterie

Následující diagram ukazuje extrémně jednoduchý 48V solární nabíjecí systém, který umožňuje zátěži přístup k napájení solárního panelu během dne, když je optimální sluneční svit, a je vybaven automatickým přepnutím do režimu baterie během noci, když není k dispozici solární napětí:

Sledovač emitoru TIP142 zajišťuje, že se baterie nikdy nesmí nabít nad 55V.