Зарядное устройство от нескольких разнородных источников на яхте
У меня небольшая батарея 12V 27Ah (3 x 9Ah), и три источника электричества на моем катамаране:
Все зарядные устройства, которые я нашел в Интернете, могут работать максимум с двумя источниками: солнечная
панель и ветрогенератор. Особо продвинутые могут тормозить ветрогенератор переключая на балластный резистор,
когда батарея полностью заряжена.
Но к сожалению, ни одно зарядное устройство не может ограничивать ток зарядки, и не дает возможность
заряжать батарею при низких входных напряжениях источников.
В общем, я решил соорудить своё базируясь на готовых модулях с Алиэкспрес
Большое спасибо Олегу Тимофееву за помощь в этом проекте.
Мы обсуждали различные варианты: с ардуино и без, с операционными усилителями, сенсорами тока и напряжения, с
цифровыми резисторами, и т.д. В конечном варианте мы остановились на следующей схеме:
Как оказалось в последствии, мы повторили с небольшими дополнениями это решение:
Но его я обнаружил, когда все уже было собранно и отлажено. :)
Вернемся назад к исходным требованиям к контроллеру зарядки:
- Желательно максимально утилизировать энергию от всех трех источников одновременно.
- Необходимо иметь возможность ограничить ток зарядки, это чтобы не "пережечь" батарею.
- Зарядка должна идти, пусть и малыми токами, начиная с 7 вольт на входных источниках.
- При достижении полной зарядки батареи ветро генератор должен тормозиться путем закорачивания обмоток.
- Контроллер должен обеспечивать защиту от низкого разряда батареи.
Я выбрал метод зарядки константным напряжением. Это реализовано в этом блоке питания на основе микросхемы LT3780
На Aliexpress возможно
купить за 9 евро вместе с доставкой
В контроллере используются два таких модуля. На обоих я установил ограничения на входное напряжение на
минимумб а выходное напряжение на 13.6V. На одном, который работает прямо на выход, я установил выходной ток
на максимум, а на другом, который собственно и заряжае аккумулятор, ток был ограничен одной десятой от
ёмкости батареи, что в моем случае составило 3 ампера.
Также я приобрел два модуля защиты батарей от низкого разряда - X801 12В 10А, стоит около 4 евро с доставкой
Один модуль будет работать по своей основной специальности - защищать батарею. Я установил его на следующие
параметры: отключение нагрузки при 11.6 вольт, включение нагрузки при 12.0 вольт.
Второй блок защиты будет работать как сигнальный элемент реагирующй на полную зарядку батареи и управлять
мосфетовским реле переключащим ветрогенератов в режим торможения.Я установил его на следующие
параметры: отключение нагрузки при 13.0 вольт, включение нагрузки при 13.6 вольт.
Сигнал от этого модуля поступает на твердотельное реле XY-MOS. Оно стоит 6 euro с доставкой.
Ну и два Шотки диода, с большим запасом по напряжению и току - 40CPQ060PBF
Да, забыл сказать, максимальный мощность нагрузки 120 Ватт. Кому нужно больше - можно взять более мощный блок
защиты батареи от переразряда. Или заменить на этом 10-ти амперное реле на 30-ти амперное - 12V
SLA-12VDC-SL-A
После общения на форуме схема контроллера была изменена на следующую:
Отличие от первоначальной: напряжение зарядки приведено в соответствие с рекомендаций производителя
аккумулятора, между зарядным устройством и батареей добавлен модуль дающий возможность отключить зарядное
устройство при достижении заданного напряжения, и возобновить зарядку посде определенного падения напряжения
на батарее, а не сразу.
Необходимость этого модуля пока остаётся под вопросом
