Panel foto -> Akumulator -> Silnik

[darekpe]

Cześć,

Koleżanki i koledzy, proszę Was o pomoc w zaprojektowaniu architektury pewnego rozwiązania.

Co chcę osiągnąć: W ogrodzie chcę zasilić niewielką pompkę z ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa są mało wydajne, dlatego wymyśliłem sobie, że będą ładować akumulator, gdy będzie naładowany nastąpi załączenie pompki do momentu aż akumulator zostanie rozładowany. Później cykl się powtarza. Pompka powinna działać bezobsługowo, automatycznie. Będzie to zabawka na napięcie 6V lub 12V, liczę że uda się to zrealizować na elementach analogowych.

Załączam schemat, jak dotąd zidentyfikowałem trzy ważne funkcje:

1. Sterowanie ładowaniem akumulatora z paneli.

2. Wykrycie punktu naładowania akumulatora.

3. Wykrycie punktu rozładowania akumulatora i wyłączenie pompki.

 

Jestem amatorem który włada lutownicą, dlatego proszę Was o sprawdzenie czy to w ogóle jest sensowne rozwiązanie, czy lepiej to zrobić inaczej i prościej.

Dziękuję!

Darek

Edytowano Wrzesień 14, 2018 przez darekpe

[marek1707]

Taki układ można zrobić bardzo prosto pod kilkoma warunkami:

1. Szczytowe napięcie paneli jest wyższe niż naładowanego akumulatora, ale nie dużo, np. 12V aku żelowy i panel słoneczny 16-17V.

2. Maksymalny prąd paneli jest mniejszy niż maksymalny prąd ładowania wybranego akumulatora (nie mogą być za duże względem wybranej pojemności akumulatora).

3. Prąd pobierany przez pompę jest większy niż maksymalny prąd paneli.

Jeśli spełniasz (lub możesz zrobić by tak było) wszystkie trzy warunki, to:

1. Do ładowania akumulatora nie potrzebujesz żadnej przetwornicy - panele nawet oświetlone Słońcem w zenicie nie zniszczą akumulatora zbyt dużym prądem.

2. Do wykrywania końcowego napięcia ładowania skorzystaj z prostego komparatora.

3. Załączona pompa na pewno będzie akumulator rozładowywać choćby nie wiem jak panele się "starały".

4. Końcowe napięcie rozładowania wykrywaj tym samym komparatorem. Musisz zrobić mu histerezę o szerokości równej różnicy między najwyższym a najniższym napięciem akumulatora,

Taki układ będzie kosztował 2zł (komparator) plus parę groszy za oporniki plus jakiś przekaźnik lub tranzystor do włączania pompy.

 

Edytowano Wrzesień 17, 2018 przez marek1707

[marek1707]

Jeśli ten mój pomysł jakoś trafia w Twoje plany to zanim cokolwiek zrobisz w realu narysuj schemat ideowy układu i policz wartości elementów po czym wrzuć go tutaj. Ocenimy i wspólnie zastanowimy się czy ma to szansę działać lub co konkretnie spaprałeś. Koniecznie napisz też jaki będzie akumulator, jakie ogniwa i jaki silnik pompy. To wszystko są ważne szczegóły bez których ocena projektu będzie niemożliwa.

 

[darekpe]

Cześć Marek,

 

Dziękuję za wskazówki, przede wszystkim uproszczenie mojego pomysłu i wskazanie potencjalnego rozwiązania: Komparator. Twój pomysł jak najbardziej trafia, tylko że nie jestem elektronikiem i raczej nie zaprojektuję układu, muszę zaadaptować jakiś istniejący. Jestem na etapie poszukiwania czegoś odpowiedniego.

Niedawno znalazłem coś takiego:

https://forum.elportal.pl/viewtopic.php?t=12158 - odpowiedź od "gomarko", układ zabezpieczający aku przed głębokim rozładowaniem oparty na Mosfecie. Jego siłą jest prostota.

Dzięki Twoim wskazówkom poczytałem o komparatorach i wiem czego szukać. Wiem że nie potrzebuję odcinania ładowania akumulatora - to duży plus. Skupię się na odcięciu rozładowywania.

Jeżeli chcesz mi coś jeszcze doradzić to bardzo chętnie przeczytam!

Dziękuję,

Dariusz

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[marek1707]

Skup się na kanonicznym układzie komparartora napięcia z histerezą - to wszystko czego potrzebujesz. Zakładając np. użycie popularnego akumulatora żelowego (ołowiowego) 12V możesz przyjąć:

- maksymalne napięcie ładowania 14V

- minimalne napięcie rozładowania 11V

To tylko przykładowe liczby, nie przywiązuj się do nich, choć w sumie nic by się nie stało gdyby zostały docelowo. No i teraz musisz zaprojektować wartości oporników wokół kompratora takie, by układ wyłączał pompę (dawał np. stan wysoki na wyjściu) gdy napięcie przekroczy 14V i załączał ja z powrotem (dawał stan niski) gdy napięcie spadnie poniżej 11V. Nie zdziwiłbym się, gdyby do tak prostych rzeczy były w sieci gotowe kalkulatory.

http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/amp_linear/comparator/gpl_cmp_hysteresis-e.pdf

https://electronics.stackexchange.com/questions/221265/hysteresis-calculation-for-open-collector-output-comparator-with-a-pull-up-res

http://sim.okawa-denshi.jp/en/compkeisan.htm

Nic więcej nie trzeba, dalej jest już tylko jakiś tranzystor do załączania silnika który nie wpływa na działanie komparatora więc na razie się nim nie przejmujesz.

[darekpe]

Marek,

 

Chyba szkoda Twojego czasu, ciemna masa jestem. Jak już pisałem, mogę użyć gotowego układu, kalkulatorem sam sobie tego nie policzę, bo nie wiem co oznaczają parametry:

Low threshold, High threshold to jeszcze jest jasne, ustawiłem 10.5V i 14V

Napięcie referencyjne V_ref nie mam pojęcia jakie, zakładając zasilanie z tego samego akumulatora który ma być ładowany to będzie między 10.5V a 14V...

Output Hi and Low j.w., nie wiem jakie ma być.

Ech, chyba się porywam z motyką na słońce.

Tak czy owak dzięki za pomoc i poświęcony czas,

Dariusz

 

 

[marek1707]

Ee tam, parę dni temu pisałeś "Co chcę osiągnąć" a dzisiaj odpuszczasz? Dawaj, do roboty, nie święci garnki lepią. Zacznij od narysowania komparatora z histerezą i wrzucenia tu schematu.Koniecznie oznacz numery elementów (na razie bez konkretnych wartości) żeby można było odnosić się do nich w tekście.Po kolei będziemy coś kombinować aż zrozumiesz i narysujesz całość.