Покращений контролер заряду акумуляторної батареї

Новий покращений контролер заряду акумуляторної батареї для сонячних і вітряних систем

Для накопичення енергії, отриманої від вітрогенераторів і сонячних батарей, використовуються акумуляторні батареї (найчастіше на 12В). Коли акумулятор заряджений, контролер заряду перемикає джерело електроенергії з акумулятора на навантажувальний баласт. Весь представлений нижче матеріал є вільним перекладом англомовної сторінки Майка Девіса (Mike Davis) про новий покращеному контролері заряду, спроектованому на таймері 555 серії. Цей проект зайняв перше місце в конкурсі Utility (категорія 555 Design Contest)!

Майк Девіс розповідає.

Нова схема контролера заряду акумуляторної батареї

Контролер заряду акумуляторної батареї є невід`ємною частиною будь-якої Вітрогенера або сонячної системи. Він контролює напругу на батареї, перемикає батареї від заряду, коли вони повністю заряджені, (заряд йде на еквівалент навантаження - баласт) і приєднує їх, коли вони досягають попередньо заданого рівня розряду. Це нова, покращена реалізація контролера заряду на базі цифрової мікросхеми 555 серії.

Початкова реалізація контролера заряду багато років використовувалася в польових умовах, багато людей у ​​всьому світі її повторили (цей варіант контролера можна знайти на сторінці саморобного вітрогенератора).

Проблема в тому, що людям без досвіду роботи з електронікою важко його виготовити і змусити працювати (схема досить складна і заплутана для початківців в електроніці, крім того були проблеми з пошуком необхідних деталей). Тому я поставив перед собою мету значно спростити схему контролера заряду, зробити його, якщо це можливо, на одній мікросхемі і зменшити кількість інших компонентів. Один з моїх друзів запропонував мені замінити всі аналогові схеми мікро контролером. Однак це було б занадто складно для бажаючих виготовити такий контролер заряду.

Ось моя оригінальна схема контролера заряду (схема 100%). Серце схеми контролера заряду складається з дільника напруги, двох компараторів і SR фліп-флоп. Спочатку я хотів перепроектувати його за допомогою мікросхеми компаратора LM339 Quad. Я деякий час намагався цю ідею реалізувати, і навіть зробив кілька пробних варіантів, однак виникли деякі проблеми, внаслідок чого я відклав проект на деякий час і працював над іншими речами.

Блок-схема таймера NE555. В цей час я працював над ШІМ - контролером двигуна насоса, в якому регулятор швидкості використовує мікросхему таймера 555 серії. Дивлячись на малюнок внутрішньої структури мікросхеми 555 серії, я був вражений тим, наскільки сильно вона нагадує мою оригінальну схему контролера заряду. Раптом я зрозумів, що, використавши чіп 555 серії, зможу перебудувати схему контролера заряду, значно спростити її і зменшити кількість деталей.

Моя оригінальна схема контролера заряду з виділеними секціями.

Блок-схема чіпа таймера NE555.

Порівняйте ці діаграми, і ви також побачите схожість між моєю оригінальної схемою контролера заряду та структурної схемою таймера NE555. Кольорові прямокутники представляють подібні секції. Таймер 555 серії може замінити 7 компонентів у вихідній схемі і набагато спростити її. Це дуже нетрадиційне використання чіпа 555, адже я його не буду використовувати як таймер взагалі.

Для продовження клацніть на кнопці з цифрою 2