Comment fabriquer un contrôleur pour une éolienne de vos propres mains: appareil, principe de fonctionnement, schéma de montage

La conception mécanique de l'éolienne dans sa forme pure n'est qu'une partie d'une installation éolienne à part entière. Le système, qui est pleinement opérationnel, en plus de la conception mécanique, possède également un certain nombre de composants électroniques.

Ainsi, par exemple, un contrôleur pour une éolienne est nécessaire - un dispositif fonctionnellement conçu pour stabiliser les paramètres de charge de la batterie pendant le fonctionnement d'une éolienne.

Nous déterminerons les fonctions exécutées par l'appareil et donnerons de nos propres mains les diagrammes d'assemblage du contrôleur. De plus, nous décrivons les caractéristiques des travaux et l'opportunité d'acheter une unité électronique chinoise pour une éolienne.

Éoliennes et contrôleurs de charge de batterie

S'il est tout à fait possible de fabriquer soi-même un moulin à vent, est-il possible de fabriquer un contrôleur de moulin à vent de ses propres mains?

Afin d'avoir une idée des contrôleurs des éoliennes et de reproduire avec succès un tel équipement de vos propres mains, les informations de base sur ces appareils ne seront pas superflues.

Le contrôleur servant aux batteries est conçu principalement pour contrôler le processus de charge de la batterie. C'est sa fonction principale, mais elle devrait être conditionnellement divisée en un certain nombre de sous-fonctions.

Par exemple, une fonction surveille le courant de charge et le courant d'autodécharge. Une autre fonctionnelle met en œuvre des actions visant à mesurer la température et la pression. Le troisième est chargé de compenser la différence de flux d'énergie lorsque la batterie est chargée simultanément avec la consommation de courant par la charge.

Contrôleur de charge de batterie pour une petite éolienne. La surveillance de certains paramètres du système s'effectue via l'écran LCD intégré

Les appareils de fabrication industrielle sont dotés de toutes les fonctionnalités. Mais cela ne peut pas être dit pour les modèles amateurs. Les appareils fabriqués sur la base des solutions de circuits les plus simples à la maison de leurs propres mains sont des contrôleurs qui sont loin d'être des modèles parfaits.

Néanmoins, ils fonctionnent et sont assez productifs pour fonctionner. différents types d'éoliennes. En règle générale, dans les structures auto-fabriquées, une seule fonction est implémentée - la protection contre les surtensions et les décharges profondes.

L'une des nombreuses variantes de contrôleurs à faire soi-même pour les éoliennes. Ces conceptions se distinguent par des solutions techniques simples et l'exécution la plus simple de l'installation

Pourquoi l'introduction d'un contrôleur dans un système éolien est-elle un must?

Parce qu'en mode de mise sous tension de la batterie sans utiliser de contrôleur, des conséquences désagréables sont à prévoir:

1. Dégradation de la structure de la batterie en raison de processus chimiques incontrôlés.
2. Augmentation de pression incontrôlée et la température de l'électrolyte.
3. Perte des propriétés de recharge de la batterie dans le cadre de la décharge à long terme en cours.

Le contrôleur de charge pour le schéma de l'éolienne est, en règle générale, sous la forme d'un module électronique séparé. Ce module est amovible et à déconnexion rapide. Les appareils de fabrication industrielle sont nécessairement équipés d'une indication des modes et des conditions - lumineux ou transmis visuellement à travers l'écran.

En pratique, deux types d'appareils peuvent être utilisés - intégrés directement dans le boîtier de l'éolienne et connectés à la batterie.

Solutions d'assemblage DIY

Depuis tout le temps depuis le premier moulins à vent faits maison Le nombre de solutions de circuits pour les contrôleurs a augmenté de nombreuses fois. Beaucoup de conceptions de circuits sont loin d'être parfaites, mais il existe également de telles options auxquelles vous devez faire attention.

Pour un usage domestique, bien entendu, il existe des schémas simples qui nécessitent de petits investissements financiers, efficaces et fiables.

Sur la base de ces exigences, vous pouvez commencer avec un contrôleur pour une éolienne créé à partir de contrôleurs de relais automobiles.Dans le circuit, les relais avec un contact de commande négatif et les relais avec un contact de commande positif sont applicables.

Cette option attire avec un petit nombre de pièces et une installation simple. Il ne faudra qu'un seul relais, un transistor de puissance (champ), une résistance.

Le circuit du contrôleur, dessiné par un certain ingénieur en électronique de ses propres mains. Tout ici est simple et clair sans un mot. En fait, comme dans la décision technologique elle-même. Détails minimum - économies maximales (+)

Le schéma est appelé "ballast", car il utilise une charge supplémentaire sous la forme d'une ampoule à incandescence classique. Ainsi, la liste des pièces sera reconstituée avec un autre élément - une lampe.

Une lampe de voiture (ou plusieurs lampes) de 12 volts est utilisée, selon la puissance du système. De plus, au lieu de cet élément, il est permis d'utiliser une résistance de charge d'un type différent: une résistance puissante, un radiateur électrique, un ventilateur, etc.

Le travail du circuit "ballast" avec un moins

L'action du relais-régulateur automobile est directement liée au niveau de la batterie. Si la tension aux bornes de la batterie dépasse 14,2 volts, le relais se déclenche et ouvre le circuit négatif du transistor de puissance.

À son tour, une jonction s'ouvre sur le transistor, connectant une lampe à incandescence directe à la batterie. En conséquence, le courant de charge est déchargé à travers le filament de la lampe à incandescence. Si la tension aux bornes de la batterie est réduite, inversez le processus. Cela maintient un niveau de tension de batterie stable.

Comment fonctionne le "ballast" avec un plus

Une version légèrement modernisée du contrôleur de charge "ballast" pour une éolienne est le deuxième circuit du contrôleur de relais avec un contact de commande positif. Par exemple, les relais des voitures VAZ conviennent.

La différence avec le circuit précédent est l'utilisation d'un relais à semi-conducteurs, par exemple, GTH6048ZA2 à un courant de 60A au lieu d'un transistor. Les avantages sont évidents: le circuit est encore plus simple et offre en même temps une plus grande fiabilité et efficacité.

Un autre circuit simple pour assembler un contrôleur de charge de batterie d'éolienne. L'efficacité et la fiabilité du circuit sont améliorées par l'utilisation d'un relais à semi-conducteurs (+)

La caractéristique de cette solution simple est directe connexion aux terminaux batterie de moulin à vent de générateur. Les conducteurs du contrôleur de charge sont également "plantés" directement sur les contacts de la batterie.

En fait, ces deux parties du circuit ne sont en aucun cas connectées. La tension de l'éolienne est fournie à la batterie en permanence. Lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint 14,2 W, le relais à semi-conducteurs connecte la charge à réinitialiser. Ainsi, la batterie est protégée par l'appareil contre les surcharges.

Ici, non seulement une lampe à incandescence peut agir comme une charge de ballast. Il est tout à fait possible de connecter tout autre appareil conçu pour un courant jusqu'à 60 A. Par exemple, un radiateur tubulaire électrique.

Ce qui est plus important dans ce schéma - l'action d'un relais à semi-conducteurs est caractérisée par une amplitude qui augmente en douceur. En fait, l'effet d'un contrôleur PWM de fabrication professionnelle est évident.

Une version compliquée du circuit du contrôleur

Si la version précédente de la conception du circuit du contrôleur de charge de batterie ne ressemble qu'à un dispositif PWM (modulation de largeur d'impulsion), ce principe est ici spécifiquement mis en œuvre.

Ce circuit de commande pour une éolienne avec un générateur triphasé diffère par certaines difficultés, car il implique l'utilisation de microcircuits - en particulier, des amplificateurs opérationnels utilisant des transistors à effet de champ dans le cadre de l'assemblage TL084.

Cependant, sur une carte de circuit imprimé, tout ne semble pas aussi compliqué que sur une feuille de papier.

Faites-le vous-même le schéma de circuit pour assembler un contrôleur à l'aide du micro-assemblage TL084. Le principe de fonctionnement est également construit à l'aide d'un relais pour changer de mode, mais il est possible d'ajuster les points de coupure (+)

Comme dans les solutions précédentes, un relais est utilisé comme élément de commutation pour une charge de ballast.Le relais est conçu pour fonctionner avec une batterie de 12 volts, mais si vous le souhaitez, vous pouvez choisir un modèle pour 24 watts.

Le ballast est réalisé sous la forme d'une résistance puissante (enroulement sur céramique nichrome). Pour ajuster la plage de tension de fonctionnement (11,5-18 W), le circuit utilise des résistances variables incluses dans le circuit de commande de l'assemblage microélectronique TL084.

Un tel contrôleur de charge de batterie d'éolienne fonctionne comme suit. Le courant triphasé reçu de l'éolienne est redressé par des diodes de puissance.

À la sortie du pont de diodes, une tension constante est générée, qui est envoyée à l'entrée du circuit via les contacts de relais, une diode supplémentaire, la batterie, puis au stabilisateur en circuit (78L08) et à l'entrée de l'ensemble TL084.

Le moment où le déclencheur est commuté dans l'un des états est déterminé par les valeurs des résistances variables (Low V et High V) des seuils de tension inférieur et supérieur.

Tant que la tension de la batterie ne dépasse pas 14,2 volts (satisfaisant la valeur de réglage R High V), une charge est effectuée. Dès que les valeurs changent dans le sens de l'augmentation, l'amplificateur opérationnel TL084 envoie un signal à la base du transistor, qui est contrôlé par le relais.

Un produit self-made selon le schéma avec micro-assemblage TL084. Tout est extrêmement simple, même au lieu d'une carte de circuit imprimé de haute qualité, une carte pour l'installation à charnière est sélectionnée. Les designs faits maison ravissent toujours de tels moments.

Le relais est déclenché, le circuit de puissance du circuit se rompt et se ferme avec une résistance de ballast. La réinitialisation du ballast a lieu jusqu'à ce que la décharge de la batterie soit proche du réglage de la résistance variable Low V.

Une fois cette valeur atteinte, le deuxième circuit amplificateur opérationnel TL084 passe à l'état inverse. Voici comment fonctionne le contrôleur.

Alternative électronique chinoise

La fabrication d'un contrôleur d'éolienne à faire soi-même est une affaire prestigieuse. Mais étant donné la vitesse de développement des technologies électroniques, le sens de l'auto-assemblage perd souvent de sa pertinence. En outre, la plupart des régimes proposés sont déjà obsolètes.

Il s'avère moins cher d'acheter un produit fini fabriqué de manière professionnelle, avec une installation de haute qualité, sur des composants électroniques modernes. Par exemple, vous pouvez acheter un appareil adapté à un coût raisonnable sur Aliexpress.

La gamme d'offres sur le site chinois est impressionnante. Les contrôleurs pour les éoliennes pour différents niveaux de puissance sont vendus au prix de 1000 roubles. Si vous partez de ce montant, en termes d'assemblage de l'appareil de vos propres mains, le jeu ne vaut clairement pas la chandelle.

Ainsi, par exemple, parmi les offres du portail chinois, il existe un modèle d'éolienne de 600 watts. Un appareil d'une valeur de 1070 roubles. adapté pour une utilisation avec des batteries 12/24 volts, courant de fonctionnement jusqu'à 30 A.

Un très bon, conçu pour une éolienne de 600 watts, un contrôleur de charge de conception chinoise. Un tel appareil peut être commandé en Chine et reçu par courrier dans environ un mois et demi

Un boîtier de contrôleur toutes saisons de haute qualité mesurant 100x90 mm est équipé d'un puissant radiateur de refroidissement. La conception du boîtier est conforme à la classe de protection IP67. La plage de températures extérieures est de - 35 à + 75 ° C. Une indication lumineuse des modes d'état de l'éolienne s'affiche sur le corps.

La question est, quelle est la raison de consacrer du temps et des efforts à assembler un design simple de vos propres mains, s'il existe une réelle opportunité d'acheter quelque chose de similaire et de techniquement sérieux?

Eh bien, si ce modèle ne suffit pas, les Chinois ont des options très sympas. Ainsi, parmi les nouveaux arrivants, un modèle de 2 kW pour une tension de fonctionnement de 96 volts a été noté.

Produit chinois de la nouvelle liste d'arrivée. Fournit un contrôle de la batterie tout en travaillant en tandem avec une éolienne de 2 kW. Accepte les tensions d'entrée jusqu'à 96 volts

Certes, le coût de ce contrôleur est déjà cinq fois plus cher que le développement précédent.Mais là encore, si vous mesurez le coût de production de quelque chose de similaire de vos propres mains, l'achat ressemble à une décision rationnelle.

La seule chose qui confond les produits chinois, c'est qu'ils ont tendance à cesser soudainement de fonctionner dans les cas les plus inappropriés. Par conséquent, il faut souvent penser à l'appareil acheté - naturellement, de vos propres mains. Mais c'est beaucoup plus facile et plus simple que de fabriquer un générateur de charge pour une éolienne de vos propres mains à partir de zéro.

Pour les amateurs de produits faits maison sur notre site il y a une série d'articles consacrés à la fabrication d'éoliennes:

1. Générateur de vent bricolage à partir d'un générateur de voiture: technologie d'assemblage de moulins à vent et analyse d'erreurs
2. Comment construire des pales de bricolage pour une éolienne: exemples de pales auto-fabriquées pour une éolienne
3. Éolienne à faire soi-même à partir d'une machine à laver: instructions de montage pour un moulin à vent
4. Comment calculer une éolienne: formules + exemple pratique de calcul

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le désir de fabriquer des équipements faits maison pour un usage domestique est parfois plus fort qu'une solution plus simple - acheter un appareil peu coûteux. Qu'est-il advenu de cela, voir la vidéo:

Pour évaluer les perspectives de fabrication de l'électronique de manière autonome, quel que soit son objectif, il faut penser que l'ère du «fait maison» prend fin.

Le marché est sursaturé avec des appareils électroniques prêts à l'emploi et des composants modulaires pour presque tous les produits ménagers. Les amateurs d'électronique amateur n'ont plus qu'une chose à faire: assembler des designers d'intérieur.

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