Diversion (Dump) Load Controller

22 декабря 2013 г. Просмотров: 9628 RSS 2
Самопал

Контроллер позволяет слить излишки энергии от ветрогенератора и/или солнечной батареи на ТЭНы.

Схема очень проста в сборке и настройке. Принцип такой: пока напряжение на аккумуляторе не превысило 14,4В (настраивается), вся энергия идет на заряд аккумуляторов. Как только верхний порог пройден - вся энергия от альтернативного источника идет на балласт. Например на воздушный оребренный ТЭНР для обогрева помещения или на водяной ТЭН в бойлере для нагрева систем ГВС и отопления.

Когда напряжение на аккумуляторах упадет ниже 12,5В (настраивается), что будет означать начало разряда АКБ на какую либо нагрузку (инвертор к примеру), контроллер переведет всю энергию от источника на заряд АКБ, соответственно обеспечивая и работу этой нагрузки.

Схема легко масштабируется по току с помощью дополнительных реле или контакторов, а по напряжению с помощью незначительных переделок. Так для 24В и 48В систем потребуется дополнительный стабилизатор напряжения, т.к. текущий обеспечит работу только до 20В. И новое реле с катушкой на соответствующее напряжение. Переделки минимальные.

Схема контроллера балласта собрана на самой распространенной микросхеме в мире - 555 таймере. Оба компаратора этого таймера используются по назначению и со своей задачей справляются на отлично.

Список деталей:

IC1 - 7805 5В стабилизатор напряжения

IC2 - NE555 Таймер

R3, R4, R5 - 1K Ом

R6 - 330 Ом

R7 - 100 Ом

R1, R2 - 10K Многооборотные подстроечные резисторы

PB1, PB2 - Кнопки

LED1 - зеленый светодиод

LED2 - желтый светодиод

Q1 - 2N2222 или аналогичный NPN транзистор

Q2 - IRF540 или аналогичный MOSFET

RLY1 - 40F Автомобильное реле

С1 - 0.33uF 35V

С2 - 0,1 мкФ 35В

D1 - 1N4001 или аналогичный

R8 *-R9 * - Дополнительные 330 Ом резисторы для защиты микросхемы от одновременного нажатия кнопок.

Стоимость деталей в районе 150р. не считая корпус.

Я использовал макетную платку, что бы не возиться ради пары деталей с печатной платой, но на просторах сети встречается несколько вариантов печаток и даже уже готовые наборы для сборки, приведу их для примера, может за основу кому-то подойдет.

Настройка контроллера очень простая:

Используйте регулируемый источник питания постоянного тока присоединенный к клеммам аккумулятора (для настройки хватит АКБ самой маленькой емкости, например 1,2Ач). Установите блок питания на 12.5V. Измерьте напряжение в контрольной точке 1. Отрегулируйте R1, до напряжение в контрольной точке 1.667В как можно точнее. Теперь установите блок питания на 14.9В и измерьте напряжение в контрольной точке 2. Отрегулируйте R2, пока напряжение в контрольной точке не станет равно 3.333В. Проверьте работу контроллера заряда, изменяя входное напряжение вверх и вниз между 10,7 и 15,1 вольт. Вы должны услышать звук включения реле при напряжении 14,8 Вольт и отключения реле при 12,5 Вольт. Между этими двумя заданными точками контроллер может быть переключен в нужный режим соответствующей кнопкой.

Вот и вся настройка.

Для переключения между АКБ и балластом проще всего использовать автомобильные реле. Они бывают на ток 40 и 80А. Так же встречаются 24В реле для грузовиков - это для тех, у кого альтернативный источник собран на 24В. Распиновка автомобильного реле приведена ниже.

Для 48В и 96В систем уже можно использовать контакторы с соответствующими катушками, благо их существует множество.

Если же надо коммутировать гораздо больший ток, чем может выдержать автомобильное реле, то его используем как промежуточное реле, а исполнительным устройством ставим контактор на нужный ток. Все равно энергия на нагрев катушки доп.контактора и промежуточного реле тратится только в том случае, если аккумуляторы уже полностью заряжены и ее уже не так жалко расходовать на другие нужды.

В качестве корпуса я использовал корпус от неисправного электрического счетчика на DIN-рейку. У него мощная клеммная колодка и подходящий размер. Т.ч. все потроха спрятаны внутри и получился вполне приличного вида самопальный балластный контроллер. Еще бы надписи ему типографским шрифтом, ну да из него не стрелять, мне понятно и ладушки.

Ну а для тех, кто не хочет возиться со схемами, настройками и пр. есть самый простой вариант, у него есть некоторые недостатки, но сам по себе вполне рабочий и надежный.

Это автомобильное реле заряда аккумулятора для ГАЗ-52,53, УАЗ, ГАЗ-3102, ГАЗ-2410 (Волга), САЗ-53Б, Москвич-2140. В общем совершенно не дефицитная запчасть от УАЗика, Волги или Москвича, которую можно найти даже в последнем селе. Номера подходящих реле 22.3702 и 13.3702 - отличаются только разъемом или клеммами под болт. Само реле - это готовый контроллер заряда с переключением на балласт по напряжению около 14,6В, а вот и недостаток - напряжение не регулируется. Зато надежность выше всяких похвал - аккумуляторы в машинах ходят по много лет без кипения и прочих спецэфектов. Как всегда самое надежное решение - самое простое.

Потребуется всего три детали помимо самого реле.

Тут ток на балласт зависит только от мощности полевиков, их можно поставить в параллель с десяток на общий радиатор. Только использовать максимально толстые и короткие провода. Полевики тут работают в ключевом режиме, что благоприятно сказывается на их жизни. Мощность рассеиваемая на них небольшая.

Так же, как и в прошлой схеме можно увеличить коммутируемый ток до неприличных размеров с помощью реле и/или контактора. Для защиты полевого транзистора от пробоя обратным броском напряжения при размыкании реле необходимо параллельно катушке реле поставить диод, как и в предыдущей схеме.

Для того, что бы проверить работоспособность реле и его пороги переключения можно собрать вот такую схему с регулируемым источником постоянного тока и лампочкой на 12В.

При напряжении меньше 14В лампочка должна ярко гореть, а при превышении порога в 14,6В должна быть погашена.

Схема проверена и уже трудится на благо родины. Стоимость деталей 150-250р.

Ну и в заключение статьи приведу табличку, по которой можно подобрать необходимые режимы самодельного контроллера в зависимости от степени разряда аккумулятора.

Помним о том, что это замер после отстоя пены, т.е. АКБ должен отстояться 2 часа после заряда или разряда, что бы по его напряжению можно было судить об оставшейся емкости.

Если появились вопросы - спрашивайте. Что знаю - расскажу.

twitter.com vkontakte.ru odnoklassniki.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru
Комментариев: 2
    

    Комментариев: 2

    Оставьте комментарий!

    grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

    Используйте нормальные имена

    Вы можете войти под своим логином или зарегистрироваться на сайте.

    (обязательно)