Construyendo un convertidor de energía solar / eólica de baja potencia

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Utilizando un panel solar de 18V (máx.), me gustaría cargar una batería de plomo de 12V. Estoy trabajando desde el circuito básico de inversión. Mi pregunta principal es que, al ser un circuito de potencia relativamente baja, ¿puedo conectar la salida directamente a los terminales de batería apropiados, o necesitaría reinvertir la polaridad antes de hacerlo?

Será monitoreado / manejado por un Arduino. Esta es la inspiración: Cargador Solar MPPT de Tim Nolan .

Una futura expansión que estoy planeando para esto es agregar una entrada de turbina eólica (rectificada) también. Obviamente, esto necesitaría un circuito separado de aumento de velocidad, pero la pregunta sería: ¿qué tan seguro sería conectar la salida del impulso de viento a la batería, en paralelo con el refuerzo de energía solar? Asumiría que si mi software está escrito correctamente, el voltaje de salida será el mismo desde cualquier lado, por lo que debería haber problemas mínimos. Corríjame si me equivoco ... pero esa es una consideración futura.

    Mi lista de partes significativas:
  • Arduino para los cerebros / PWM
  • controlador MOSFET IR2104
  • MOSFET IRF540
  • MAX4080S Sentido actual
  • divisor de resistencia
  • Diodo Schottky para la sección de aumento de impulso
  • inductor de 100uH para la sección de aumento de impulso

Edit: Me gusta la respuesta simple de Olin, pero no es la respuesta a mi pregunta, ya que no me da ninguna orientación con mi proyecto. ¿Algún otro participante?

    
pregunta Boloar

2 respuestas

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Es posible que no necesite una fuente de alimentación, solo un diodo entre el panel solar y la batería. Las baterías de plomo-ácido pueden cargarse flotando por largos períodos de tiempo sin dañarse. Si la corriente máxima que el panel emite a aproximadamente 13.6 V no excede la corriente de carga flotante de su batería, entonces no hay necesidad de ningún convertidor entre el panel y la batería.

Si le preocupa la eficiencia, ahorre tiempo, esfuerzo y dinero para la fuente de alimentación de conmutación y obtenga un panel solar más grande. La luz solar es gratuita, por lo que la eficiencia es más relevante en términos de esfuerzo o dólares por vatio que el porcentaje de conversión de energía. Obtenga un panel solar lo suficientemente grande para suministrar la corriente de flotación máxima a 13,8 V, luego coloque solo un diodo Schottky entre el panel y la batería.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Como punto de partida, y para futuras expansiones, como su generador de aerogenerador propuesto, separaría el proyecto en dos secciones:

  1. Acondicionamiento de la entrada de potencia: consistiría en un convertidor buck / boost para cada entrada (solar, eólica, bicicleta de ejercicio, etc.) donde la salida se establece a un voltaje fijo, por ejemplo, 24 VCC. Estas salidas se pueden conectar en paralelo a través de diodos schottky a un solo capacitor de almacenamiento grande (10,000 uF o superior).

  2. Carga de la batería: los 24 V CC del capacitor grande podrían usarse como entrada de energía para un circuito de cargador de batería estándar, lo que limitaría tanto el voltaje como la corriente a la batería en función de su máxima corriente de carga, máximo voltaje, y máxima corriente de carga de goteo (flotador) cuando el voltaje llega al máximo. Hay muchos chips por ahí para eso, o podrías comprar una unidad de carga solar disponible para esto.

Mi punto principal es que uno debe mantener la entrada y la salida por separado, hace que las cosas sean mucho más fáciles de diseñar y monitorear el funcionamiento correcto cuando se usa.

Puede usar el mismo circuito del cargador de baterías directamente desde el panel solar, por supuesto, pero para futuras expansiones con otras fuentes de energía, creo que este podría ser el camino a seguir.

    
respondido por el Simon Tillson

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