Работа генератора на зарядку АКБ

[Илья МГУ]

Сообщение от Александр

Ветер не нужно измерять. Винт сам это с успехом может делать.

А каким образом?

[BenGunn]

an.ker, мне кажется, кроме первого сообщения вы в этой теме ничего не читали. Мы как раз обсуждаем, как сделать умный DC-DC преобразователь.

Сообщение от Илья МГУ

Я бы вообще токи не мерил.
Ток от ШИМа к аккумулятору и нагрузке можно не мерить а вычислять. Данных достаточно: напряжение на накопительном кондёре перед ШИМ, частота и скважность импульсов.

Илья, можешь написать, как вычислить мощность?

Сообщение от Илья МГУ

Балластом пусть тоже управляет МК, тогда и ток на балласте проще вычислять.

Я тоже предполагаю, что балластом будет рулить МК, через отдельный ключ.

Сообщение от Илья МГУ

Ток нагрузки.. может и интересно его знать, но пока не понимаю, зачем.

Ток на нагрузке нужен, что бы определить ток на АКБ. У нас может быть две ситуации
1) Мощность генератора превышает, потребляемую нагрузкой мощность, тогда ток от генератора идет на АКБ и на нагрузку.
2) Мощность генератора меньше, потребляемой нагрузкой мощности, тогда ток от генератора идет на нагрузку, а нехватку компенсируют АКБ.
Вычитая из силы тока идущего от контроллера силу тока идущего на нагрузку, мы определим заряжается АКБ или нет и каким током.

Сообщение от Илья МГУ

скорости ветра

Скорость ветра “в топку”, достаточно оборотов.

Сообщение от roman8301

Ваш девайс будет не доступен 90% занимающимся здесь и рядом на форумах людям, а если купить такой то будет стоить 300 баксов

Откуда такая цена?
У меня пока получается
МК 10$ = 300р
Питание МК
http://www.ebay.com/itm/New-LM2577-L...item484ba64edc
6$ = 180р
Датчики тока (пока самая дорогая часть) 3*430 = 1290р
Для измерения напряжение надо будет собрать обычный делитель, так что он будет стоить копейки.
Получилось 1770р = 60$
Ещё нужны ключи, дроссель, конденсаторы и схема для измерения оборотов, но они явно будут стоить меньше 250$.
Вообще не вижу смысл пока обсуждать стоимость. Сначала нужно сделать готовое устройство, а потом уже решать нужно оно за такую стоимость или нет.

Сообщение от roman8301

600 баксов проще на ебее 200 штук элементов пельтье купить и повесить их на батарею ( отопление есть у всех) и грести круглосуточно 300-400 ватт и не парится, а летом нагревательный коллектор на крышу выкинуть на пару кватт и зачем тогда нужен этот ветряк?

А можно ссылку на эти чудо элементы, а то максимум, что я видел на пельтье - это зарядники для телефонов, которые работают от костра.

Добавлено через 9 минут

Сообщение от Илья МГУ

А каким образом?

Я предлагаю такой способ определения мощности, которую надо снять с винта.
Определяем обороты генератора, возводим их в куб и умножаем на константу. В подборе константы и будет заключаться настройка контроллера на конкретный ветряк. Тогда мощность генератора будет кубически зависеть от оборотов, что нам и требуется.
http://www.windpower-russia.ru/forum...3&d=1360489801
Это будет работать так.
Смотрим рисунок. Например, скорость ветра равна V4, а обороты генератора равны omega_n. При этом потребляемая мощность больше мощности винта. Винт начинает тормозить и мы попадаем в точку “Maximum Power Point”. В этой точке мощность винта равна мощности потребляемой генератором, поэтому обороты стабилизируются.

[Илья МГУ]

Сообщение от Илья МГУ

А каким образом?

PS Сорри, идиотский вопрос задал. Вычисляется конечно, по оборотам и току.
Таки ток мерить (не момент же на гене

[roman8301]

Сообщение от BenGunn

можно ссылку на эти чудо элементы, а то максимум, что я видел на пельтье - это зарядники для телефонов, которые работают от костра.

http://compare.ebay.com/like/3308690...ar=lv&var=sbar с него можно получить максимум 2 ватта в среднем ватт или полтора.

[jeriho]

Внесу свои 5 коп. http://www.symmetron.ru/news/nationa...r-LM5118.shtml http://www.ekits.ru/index.php?productID=2817 На вход поставить делитель U, тем самым сдвинув диапазон входных U в нужную сторону, а выход усилить IGBT или мосфетом. Но, на мой взгляд, девайс который мы обсуждаем, будет работать только на ветряках с РШВ. Т.к. там не нужно следить за оборотами, они более-менее стабильны, а вот на остальных... Если не хочется греть гену, то единственный выход уменьшать его R, т.е. меньше витков толстым проводом и + мультик.

[BenGunn]

Сообщение от roman8301

http://compare.ebay.com/like/3308690...ar=lv&var=sbar с него можно получить максимум 2 ватта в среднем ватт или полтора.

Штука интересная. Вроде такие же купил valeriyvalki
http://www.windpower-russia.ru/forum...62&postcount=9
вот только не отписался, что в итоге с них получил. Если у вас есть опыт их использования, то можно обсудить в соответствующей теме
http://www.windpower-russia.ru/forum...read.php?t=720

Сообщение от jeriho

Если не хочется греть гену, то единственный выход уменьшать его R, т.е. меньше витков толстым проводом и + мультик.

Проблема в том, что если мы цепляем генератор на прямую к АКБ и делаем так, что зарядка начинается при 3,5м/с, то независимо от внутреннего сопротивления генератора, при повышении его оборотов в два раза (т.е. ветер 7-8м/с), КПД упадет до 50%, чего мы вне не хотим. Внутренне сопротивление будет влиять только на мощность. Чем меньше сопротивление, тем больше будет мощность, но КПД останется низким.

[Alexwindwave]

Сообщение от BenGunn

Проблема в том, что если мы цепляем генератор на прямую к АКБ и делаем так, что зарядка начинается при 3,5м/с, то независимо от внутреннего сопротивления генератора, при повышении его оборотов в два раза (т.е. ветер 7-8м/с), КПД упадет до 50%, чего мы вне не хотим. Внутренне сопротивление будет влиять только на мощность. Чем меньше сопротивление, тем больше будет мощность, но КПД останется низким.

Есть сырая идея (возможно, те только моя, пока не в курсе) - регулировать КПД и внутренне сопротивление генератора, до подачи на АКБ, путём разной коммутации его множества обмоток (которые можно вывести наружу) - последовательно при слабом ветре и параллельно при сильном. Или менять Звезду на Треугольник, или ещё как компоновать? Вроде реально....

[BenGunn]

Сообщение от Alexwindwave

Есть сырая идея (возможно, те только моя, пока не в курсе) - регулировать КПД и внутренне сопротивление генератора, до подачи на АКБ, путём разной коммутации его множества обмоток (которые можно вывести наружу) - последовательно при слабом ветре и параллельно при сильном. Или менять Звезду на Треугольник, или ещё как компоновать? Вроде реально....

Эта идея обсуждалась на второй странице данной темы(мной и roman8301). Я думаю, что контроллер сделать проще.
Вложу статью и здесь. В ней описано почти то, что мы хотим сделать.

[an.ker]

Сообщение от BenGunn

an.ker, мне кажется, кроме первого сообщения вы в этой теме ничего не читали. Мы как раз обсуждаем, как сделать умный DC-DC преобразователь.


Илья, можешь написать, как вычислить мощность?

Не хотите ли для достижения цели быть взять недорогой готовый преобразователь, например у Meanwell большой выбор входных-выходных напряжений, типов тока DC или AC или DC+AC, мощностей.
Есть специализированные контроллеры зарядки АКБ
http://www.meanwell.com/Russian/Mean...s.html#charger

Сообщение от BenGunn

Я тоже предполагаю, что балластом будет рулить МК, через отдельный ключ.


Ток на нагрузке нужен, что бы определить ток на АКБ. У нас может быть две ситуации
1) Мощность генератора превышает, потребляемую нагрузкой мощность, тогда ток от генератора идет на АКБ и на нагрузку.
2) Мощность генератора меньше, потребляемой нагрузкой мощности, тогда ток от генератора идет на нагрузку, а нехватку компенсируют АКБ.
Вычитая из силы тока идущего от контроллера силу тока идущего на нагрузку, мы определим заряжается АКБ или нет и каким током.

эти стандартные задачи уже решены серийно

Общее название online-ups с двойным преобразованием энергии.
Сначала из сети (ветрогенератора) в аккумулятор, а из него в нагрузку DC или AC.

Сообщение от BenGunn

Вообще не вижу смысл пока обсуждать стоимость. Сначала нужно сделать готовое устройство, а потом уже решать нужно оно за такую стоимость или нет.

готовые чем-то не устраивают или их не рассматривали?

Сообщение от BenGunn

А можно ссылку на эти чудо элементы, а то максимум, что я видел на пельтье - это зарядники для телефонов, которые работают от костра.

чудес не бывает, от таких преобразователей отдача низкая

Сообщение от BenGunn

Я предлагаю такой способ определения мощности, которую надо снять с винта.
Определяем обороты генератора, возводим их в куб и умножаем на константу. В подборе константы и будет заключаться настройка контроллера на конкретный ветряк. Тогда мощность генератора будет кубически зависеть от оборотов, что нам и требуется.
http://www.windpower-russia.ru/forum...3&d=1360489801

исходя из чего такая зависимость?
предлагаю другую стратегию - поддержание номинальных оборотов винта в некотором допустимом диапазоне, а мощность уже как получится.

Сообщение от BenGunn

Это будет работать так.
Смотрим рисунок. Например, скорость ветра равна V4, а обороты генератора равны omega_n. При этом потребляемая мощность больше мощности винта. Винт начинает тормозить и мы попадаем в точку “Maximum Power Point”. В этой точке мощность винта равна мощности потребляемой генератором, поэтому обороты стабилизируются

винт имеет маленькую массу и как маховик, запасающий кинетическую энергию не интересен.
Если специально не настроить коэффициенты регулирования, то система будет работать в колебательном режиме, а это губительно для механики и особо для лопастей.
Если частота колебаний совпадет с резонансной частотой конструкции, система пойдет вразнос - разрушится.

По сути дела - нужен контроллер заряда, умеющий понижать потребляемую от генератора мощность в зависимости от скорости вращения, остальное второстепенно.

[Илья МГУ]

Сообщение от BenGunn

Илья, можешь написать, как вычислить мощность?

Малость копнул - запутался. Появилось подозрение, что нарастание тока в катушке не зависит от напряжения, т.е. для вычисления тока нужны только скважность, индуктивность и частота.

Типа так: Согласно второму закону Кирхгофа, E = R*I + L*dI/dt. Скорость увеличения энергии это производная энергии по времени, то есть мощность: P = I*L*dI/dt. Выражаем L*dI/dt из первой формулы: L*dI/dt = E - R*I и подставляем во вторую:
P = I*(E - R*I). Преобразуем выражение для мощности чтобы разложить его на составляющие:
P = I(E-IR) = IE - R*I^2 = 4*R(I*E - R*I^2) / 4*R = 4R*I*E - 4*(R^2)*(I^2)/4*R = (4*R*I*E - (I^2)*4*R^2 - E^2 + E^2)/4R = -R(I^2*4R^2 - 4RIE + E^2)/4R^2 + E^2/4R = -R(I - E/2R)^2 + E^2/4R.
Мощность достигнет максимума при I = E/2R.
Согласно закону Джоуля-Ленца, мощность тепловыделения на R будет равна Pr = R*I^2 = E^2/4R

Но вообще, сложновато будет. Может, и вправду проще за измерялку тока заплатить.