Så byggde jag en elproducerande vindkraftverk (8 / 15 steg)

Steg 8: Bygga laddningsregulator

Nu när jag haft alla mekaniska delar redas ut, det var dags att vända mot elektroniska slutet av projektet. En wind power system består av vindkraftverket, en eller flera batterier för att lagra ström producerad av turbinen, en blockerande diod att förhindra ström från batterierna vara bortkastad snurra motorn/generatorn, en sekundär belastning till dump makten från turbinen till när batterierna är fulladdade och en laddningsregulator för att köra allt.

Det finns massor av styrenheter för sol och vind kraftsystem. Var som helst som säljer alternativ energi grejer kommer att ha dem. Det finns också alltid massor av dem till salu på Ebay. Jag beslöt att försöka bygga min egen ändå. Så var det tillbaka till googla information på wind turbine avgift domänkontrollanter. Jag hittade en hel del information, inklusive några kompletta scheman, som var ganska trevligt, och gjorde bygga min egen enhet mycket lätt. Jag bygger min enhet på schematiskt av den som finns på denna webbplats:

http://www.fieldlines.com/Story/2004/9/20/0406/27488

Webbplatsen går in i en massa detaljer om registeransvarige, så jag bara kommer att prata om det i ganska allmänna ordalag här. Igen, medan jag följde deras allmänna recept, gjorde jag några saker annorlunda. Att vara en ivrig elektronik snille från tidig ålder, har jag ett stort lager av elektroniska komponenter redan på sidan, så jag var tvungen att köpa mycket lite att slutföra registeransvarige. Jag ersatt olika komponenter för vissa delar och omarbetade gå runt lite bara så jag kunde använda delar jag redan hade på hand. Så jag var tvungen att köpa nästan ingenting för att bygga registeransvarige. Det enda jag var tvungen att köpa var reläet. Jag byggde min prototyp laddningsregulatorn av bultning alla bitar till en bit plywood, som kan ses på första bilden nedan. Jag vill bygga upp det i en väderbeständig låda senare.

Oavsett om du bygga din egen, eller köpa en, behöver du någon form av controller för ditt vindkraftverk. Den allmänna viktigaste bakom registeransvarige är att den övervakar batteri spänning i ditt system och överför kraften från turbinen in batterier att ladda dem, eller dumpar makten från turbinen till en sekundär laddar om batterierna är fulladdade (för att förhindra över laddning och förstöra batterierna). Den schematiska och uppskrivning på ovan sidan gör ett bra jobb med att förklara det. Mycket mer information om att bygga de laddningsregulator, inklusive större och lättare att läsa scheman, kan hittas på min webbplats på http://www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html

Vindkraftverket är i drift ansluten till styrenheten. Linjerna kör från styrenheten till batteriet. Alla laster tas direkt från batteriet. Om batterispänningen sjunker under 11.9 volt, växlar registeransvarige turbin makt till laddningen. Om batteriets spänning stiger till 14 volt, växlar registeransvarige till dumpning turbin makt i konstlast. Det finns trimpots att justera spänningen som registeransvarige växlar fram och tillbaka mellan de två staterna. Jag valde 11.9V för ansvarsfrihet punkt och 14V för fulladdat poäng baserat på råd från massor av olika webbplatser på föremål för korrekt laddning bly-syra batterier. På alla webbplatser rekommenderas lite olika spänningar. Jag slags genomsnitt dem och kom upp med mina nummer. När batterispänningen är mellan 11.9V och 14.8V, kan systemet kopplas mellan antingen laddning eller dumpning. Ett par av tryckknappar tillåta mig att byta mellan staterna när som helst, för teständamål. Normalt körs systemet automatiskt. När laddningen, lyser den gula lampan. När batteriet är fulladdat och makt är dumpas till den konstlast, grön lysdiod är tänd. Detta ger mig några minimala feedback på vad som händer med systemet. Jag använder också min multimeter mäta både spänning och turbin utspänning. Jag kommer nog så småningom lägga till antingen panel meter, eller automotive-stil spänning och laddning/urladdning meter i systemet. Jag gör som när jag har det i någon form av inhägnad.

Jag använde min variabel spänning bänk nätaggregat för att simulera ett batteri i olika stadier av laddning och urladdning att testa och finjustera registeransvarige. Jag kunde sätta spänning på strömförsörjningen till 11.9V och sätta trimpot för lågspänning resa punkt. Sedan kunde jag vev spänningen upp till 14V och ställa trimpot för högspänning trimpot. Jag var tvungen att få det innan jag tog det till fältet eftersom jag skulle ha något sätt att finjustera det ute.

Jag har funnit den hårda vägen att det är viktigt med denna controller design att ansluta batteriet först och sedan ansluta den vindkraftverk eller solpaneler. Om du ansluter vindkraftverket först, vilda spänning gungorna kommer från turbinen kommer inte jämnas ut av ladda av batteriet, styrenheten kommer att bete sig oförutsägbart, reläet klickar bort vilt och spänningstoppar kan förstöra ICs. Så alltid ansluta till batteri först, sedan ansluta vindkraftverket. Kontrollera också att du kopplar från vindkraftverket först när du tar systemet sönder. Koppla bort batteri senast.