Создание маломощного понижающе-повышающего преобразователя солнечной/ветровой энергии

Используя солнечную панель 18 В (макс.), Я хотел бы зарядить свинцово-кислотную батарею 12 В. Я работаю с базовой инвертирующей повышающе-понижающей схемой. Мой главный вопрос заключается в том, что, будучи относительно маломощной схемой, могу ли я подключить выход напрямую к соответствующим клеммам батареи или мне нужно будет повторно инвертировать полярность, прежде чем делать это?

Он будет контролироваться / управляться Arduino. Это вдохновение: солнечное зарядное устройство MPPT Тима Нолана .

Будущее расширение, которое я планирую для этого, состоит в том, чтобы добавить (исправленный) вход ветряной турбины. Очевидно, что для этого потребуется отдельная повышающе-понижающая схема, но возникает вопрос: насколько безопасно было бы подключить выход ветрового повышающего преобразователя к батарее параллельно с повышающим преобразователем солнечной энергии? Я предполагаю, что если мое программное обеспечение написано правильно, выходное напряжение будет одинаковым с обеих сторон, поэтому проблем должно быть минимум. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь... но это дело будущего.

    Мой список важных частей:
  • Ардуино для мозгов/ШИМ
  • Драйвер МОП-транзистора IR2104
  • МОП-транзисторы IRF540
  • MAX4080S Определение тока
  • Резисторный делитель
  • Диод Шоттки для понижающе-повышающей секции
  • Индуктор 100 мкГн для повышающе-понижающей секции

Редактировать: мне нравится простой ответ Олина, но это не ответ на мой вопрос, поскольку он не дает мне никаких указаний по моему проекту. Есть другие берущие?

Ответы (2)

Вам может вообще не понадобиться блок питания, только диод между солнечной панелью и батареей. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут заряжаться плавающим зарядом в течение длительного периода времени без повреждений. Если максимальный ток, выдаваемый панелью около 13,6 В, не превышает ток подзаряда вашей батареи, то нет необходимости в каком-либо преобразователе между панелью и батареей.

Если вы беспокоитесь об эффективности, сэкономьте время, усилия и деньги, которые пойдут на импульсный источник питания, и вместо этого приобретите солнечную панель большего размера. Солнечный свет бесплатен, поэтому эффективность измеряется в усилиях или долларах на ватт, а не в процентах преобразования энергии. Возьмите солнечную панель, достаточно большую, чтобы обеспечить максимальный плавающий ток 13,8 В, а затем поместите только диод Шоттки между панелью и батареей.

Мне нравится этот ответ за простоту, я дам вам это. Но мне хотелось бы построить преобразователь постоянного тока больше для опыта и понимания того, как он работает.
Я довольно много читал по теории, но, как говорится в моем вопросе, я не уверен в 1) подключении его непосредственно к батарее, поскольку выход инвертирован по отношению к земле, и 2) подключении более чем один преобразователь параллельно одному выходу.
Как я могу найти «ток плавающего заряда» моей герметичной свинцово-кислотной батареи? Скажем, аккумулятор 12 В 5 Ач.
@Ray: Конечно, просмотрев его техническое описание.

В качестве отправной точки и для будущего расширения, такого как предложенный вами ветряной генератор, я бы разделил проект на две части:

  1. Кондиционирование входной мощности - это будет состоять из понижающего / повышающего преобразователя для каждого входа (солнечного, ветрового, велотренажера и т. Д.), Где на выходе установлено фиксированное напряжение, скажем, 24 В постоянного тока. Эти выходы могут быть подключены параллельно через диоды Шоттки к одному большому накопительному конденсатору (10 000 мкФ или выше).

  2. Зарядка аккумулятора - 24 В постоянного тока от большого конденсатора можно затем использовать в качестве входной мощности для стандартной схемы зарядного устройства аккумулятора, которая будет ограничивать как напряжение, так и ток, подаваемые на аккумулятор, в зависимости от его максимального зарядного тока, максимального напряжения и максимальной струйки ( float) зарядный ток, когда напряжение достигает максимума. Для этого существует множество микросхем, или вы можете купить готовую солнечную зарядку для этого.

Моя главная мысль заключается в том, что ввод и вывод должны быть разделены, что значительно упрощает проектирование и контроль правильной работы при использовании.

Конечно, вы можете использовать ту же схему зарядного устройства непосредственно от солнечной панели, но для будущего расширения с другими источниками питания, я думаю, это может быть выходом.