48V Solar Battery Charger Circuit med hög / låg avskärning

Inlägget diskuterar en 48V-batteriladdarkrets med hög, låg avstängningsfunktion. Trösklarna är justerbara genom individuella förinställningar. Idén begärdes av Mr. Deepak.

Tekniska specifikationer

Hej Swagatam,

Tack för UPS-reläkrets.

Jag försöker bygga den mycket snart. Jag kommer att uppdatera resultatet när jag är klar med det.

Därefter är jag väldigt angelägen om att bygga en solcellsladdningskrets för följande krav.

1. Batteriet ska ha 48 V (blysyra eller underhållsfritt) med kapacitet att gå upp till 48V X 600 AH.

2. Batteriets belastning kan vara upp till 1500 W (30 Amp vid 48V)

3. Solcellsceller i serie / parallellkonfiguration som producerar spänning upp till 60V och 40 ampere

Styrkretsen förväntas fungera enligt följande.

1. Stäng av solförsörjningen till batteriet när dess spänning når cirka 56V och upprätthålla lämplig hysteres för att undvika att MOSFET slås på ofta. Så solförsörjningen till batteriet återupptas bara när batterispänningen når cirka 48 V.

2. Lågspänningsfrånkoppling från last från batteriförsörjning när batteriet når cirka 45 V och upprätthåll lämplig hysteres för att undvika frekvent ström PÅ / AV av belastningen.

Jag kommer att vara tacksam om du kan hjälpa mig att bygga denna krets.

Tacka dig.

Vänliga hälsningar,
Deepak

Kretsdrift

Den föreslagna 48V-batteriladdarkretsen med hög / låg avskuren funktionen kan ses i följande diagram.

Kretsens funktion kan förstås med följande punkter:

IC 741 är konfigurerad som en komparator och stabiliseras på lämpligt sätt från den höga 48V-ingången med zenerdioder och potentiella delningsnätverk över dess matnings- och ingångsstift.

Såsom begärts, erhålls ingångsspänningen som kan överstiga 50v från en solpanel och appliceras på kretsen.

10k-förinställningen justeras så att maktmotorn stängs av när det anslutna batteriet når full laddningsnivå.

22k-förinställningen är hystereskontrollen för kretsen och fungerar också som förinställning för nedre tröskeljustering.

Det bör justeras så den MOSFET startar och slår bara på vid den föredragna tröskeln för låg batterispänning.

När den diskuterade inställningen har implementerats och strömmen slås på, drar batteriets urladdningsnivå matningen till cirka 48V och tvingar stift2 på IC: n att gå under pin3-potentialen.

Detta uppmanar IC-utgången pin6 att gå högt och initiera MOSFET som är ansluten i serie med jordskenan så att batteriet integreras i solpanelens matning.

Ovanstående slår också på BJT BC546 som i sin tur ser till att tillhörande MOSFET och belastningen förblir avstängd.

Så snart batteriet uppnår full laddningsnivå , pin2 dras högre än pin3 vilket gör att utgången blir logisk låg.

Detta stänger omedelbart av markskenan MOSFET och BJT och verkställer två saker: att stänga av strömmen till batteriet och slå på lasten MOSFET så att lasten nu får tillgång till matningsspänningarna från panelen såväl som batteriet.

Återkopplingshysteresnätverket bildat av 22k-förinställningen och serie 10k-motstånden säkerställer att ovanstående åtgärd låses PÅ tills batterispänningen når under den förutbestämda nedre tröskeln.

Kretsschema

Diagram

Feedback från Mr. Deepak

Hej Swagatam,

Tack för Solar Charge Controller-krets.

Kretsen verkar vara lite annorlunda än vad jag hade begärt. Låt mig upprepa kravet igen.

1. Solpanelen bör fortsätta ladda batteriet inte längre än 56 V.

2. Om batteriet laddas ur bör laddningsprocessen återupptas endast när den når 48V. Med andra ord bör hysteres upprätthållas.

3. Batteriet ska fortsätta att leverera ström för att ladda när batterispänningen förblir mellan 42 - 56V.

När batterispänningen når 42 V (på grund av urladdning av batteriet) bör laddningen kopplas bort från batteriet.

När lasten är frånkopplad ska den förbli frånkopplad tills batterispänningen når minst 48 V under laddningsprocessen.

Bekräfta om kretsen fungerar som ovan.

Implementering av fönsterkomparator

Ovanstående 48V-batteriladdarkrets med hög, låg avstängning kan modifieras med dessa specifikationer genom att införa en fönsterjämförare som visas längst till vänster i kretsen nedan.

Här ersätts opamparna med tre op-förstärkare från IC LM324 .

Fönsterjämföraren är gjord av två av de fyra opamperna inuti LM324.

A1-förinställning är inställd så att dess uteffekt blir hög vid den lägre tröskelnivån på 42V.

Förinställningen på 100 000 är för justera hysteresen nivå så att situationen låses tills 48V uppnås.

På samma sätt är A2-förinställning inställd för att göra den relevanta utgången hög vid den högre tröskeln på 56V.

Vid spänningar mellan dessa 'fönster' förblir BC546 avstängd så att tillhörande mygg kan leda och mata lasten med den nödvändiga strömförsörjningen från batteriet.

När tröskelvärdena har passerat tvingas BC546 att genomföra den relevanta opampen som stänger av mosfet och lasten.

A3-steget kan också ersättas med en identisk fönsterkomparator som diskuterats ovan för att styra laddningen av batteriet genom att ställa in förinställningarna på lämpligt sätt, detta skulle möjliggöra användning av alla fyra opamps från IC LM324 och också göra operationerna mycket exakta och sofistikerade. .

Lägga till en summerindikator

En annan version av en 48V automatisk batteriladdare med hjälp av en summerindikator kan studeras nedan:

Idien begärdes av Nadia, se diskussionen mellan Nadia och mig i kommentarsektionen för mer information om designen

Transistorn visas felaktigt som BC547, som måste ersättas med BC546 för att förhindra kretsfel och skador

Så här ställer du in ovanstående 48V batteriladdarkrets med summer

Anslut inte laddningsspänningen från höger sida.

Håll den 10k förinställda skjutarmen mot marken från början.

Anslut en likströmsingång med en likströmskälla från batteriets sida på kretsens VÄNSTER.

Justera den här spänningen till den önskade potentialen vid vilken summern måste aktiveras ... enligt begäran bör den ligga på cirka 46V

Justera nu den nedre 10k-förinställningen mycket långsamt och försiktigt tills summern bara aktiveras och börjar surra.

Förslut denna förinställning med lim.

Öka nu ingångsspänningen till önskad hög avstängningsnivå .... som är 48V enligt begäran här.

Justera sedan den övre 10k-förinställningen mycket långsamt och försiktigt tills reläet bara klickar. När detta händer ska summern stängas av.

48V-batteriladdarkretsen med hög, låg avstängning är nu inställd, men värdet på 100k-motståndet som kan ses anslutet mellan ingångs- / utgångsstiften på den övre opampen bestämmer faktiskt vid vilken nedre tröskel reläet måste inaktiveras igen och slå på summern.

Det har godtyckligt fixats, du kan behöva justera 100k-värdet så att reläet bara växlar vid cirka 46V ... det kan bekräftas med en del försök och fel

48V automatisk solbatteriladdare med relä

FÖR FÖRBÄTTRING AV NÖJAKTIGHET TA BORT DEN RÖDA LED-lampan från den befintliga positionen och anslut den i serie med BC547-basen. OCH NU KAN DU ELIMINERA PIN6-ZENER-DIODEN.

Operationerna som är involverade i det första diagrammet ovan blir mycket förenklade om ett relästeg används istället för BJT och mosfets.

Som kan ses i det ovan uppdaterade diagrammet är relästeget i form av två 24V-reläer i serie, varvid spolarna är sammanfogade i serie medan kontakterna är sammanfogade parallellt.
Avkänningskretsen appliceras med en proportionellt nedskalad spänning genom en emitterföljare-spänningsdelarkrets med användning av det angivna BC546-steget för den avsedda detekteringen och avstängningen av batterinivån

Följande diagram visar ett extremt enkelt 48 V-laddarsystem som gör att lasten får tillgång till solpanelens ström under dagtid när det är optimalt solsken, och har en automatisk växling till batteriläge under natten när solspänningen inte är tillgänglig:

Emitterföljaren TIP142 ser till att batteriet aldrig får överladdas över 55V.