Używanie roweru treningowego na bieżni do ładowania baterii

W tym poście dowiemy się, jak używać roweru treningowego lub bieżni do ładowania akumulatora przez prosty obwód regulatora bocznikowego z funkcją pełnego odcięcia ładowania. Pomysł został zaproponowany przez pana Petera Jaffe.

Rower treningowy do ładowania baterii

Od jakiegoś czasu śledzę twoje wskazówki dotyczące toru. Bardzo pomocny i pouczający! Zastanawiałem się, czy możesz mi pomóc.

Taka jest umowa. Mam piękny poziomy rower treningowy, który odziedziczyłem po tacie. To PRAWDZIWY PS / 100. Posiada trójfazowy silnik indukcyjny AC. 250 watów przy 1 amperach.

Mam też mały układ słoneczny. Baterie litowo-jonowe 5 x 38wah 12 V równolegle. Są podłączone do dwóch paneli Poly o mocy 245 W po 10 amperów (każdy). Układ słoneczny działa świetnie ... uzyskując 18-19 amperów w szczycie słońca ... więcej niż wystarczająco, aby naładować system.

Teraz… w pochmurne lub deszczowe dni… i oczywiście w nocy nie dostaję żadnej energii do baterii litowej.

Więc… oto pytanie… Chciałem wykorzystać mój rower treningowy do zainstalowania mostka prostowniczego… (tak zrobiłem)… trójfazowego prądu przemiennego do jednofazowego prądu stałego… problem jest… nadal jest zbyt duże, aby naładować mój zestaw akumulatorów 12 V .... jak mogę obniżyć napięcie do 24 woltów (z @ 150-200 wyprostowanego prądu stałego), aby zmniejszyć tylną siłę elektromotoryczną wchodzącą do roweru, co utrudnia sprzedawać ... i obniżać napięcie żeby nie wysadzić akumulatorów ?? ... Jaki typ układu proponujesz?

Rezystory? Czapki 400 woltów? może tranzystor? Nie jestem formalnie przeszkolony w projektowaniu torów. Proszę pomóż! Dzięki!

Pozdrowienia,

Peter Jaffe

Projektowanie

Początkowo wydawało mi się, że prośba dotyczyła obsługi roweru z alternatywnego źródła, ale po przeczytaniu go po raz drugi zdałem sobie sprawę, że tak naprawdę chodzi o wykorzystanie roweru treningowego do ładowania akumulatorów poprzez generowanie prądu z silnika roweru.

Najłatwiejszym sposobem wykorzystania bieżni jako ładowarki akumulatora jest zmniejszenie jej napięcia przez obwód regulatora bocznikowego.

Omówiłem już kilka obwodów regulatora bocznikowego na tej stronie internetowej, które można wyświetlić za pomocą następujących odpowiednich linków:

Obwód regulatora bocznikowania pełnej fali motocykla
Obwód regulatora bocznika motocyklowego za pomocą SCR

Chociaż powyższe obwody wykonałyby swoją pracę całkiem dobrze i pozwoliłyby wyjściu roweru treningowego na bezpieczne ładowanie akumulatorów litowo-jonowych, użytkownik doświadczyłby pewnego oporu przy pedałowaniu przy wyższych prędkościach, co może być trochę stresujące, jednak może się to zdarzyć tylko jeśli użytkownik próbuje zbyt szybko sprzedawać.

Schemat obwodu

Działanie obwodu

Nawiązując do zaproponowanego powyżej obwodu ładowarki baterii bieżni, widzimy 6-diodowy mostek prostowniczy połączony z wyjściem silnika bieżni w celu uzyskania z niego wymaganego napięcia ładowania DC.
Sygnał wyjściowy z prostownika mostkowego jest podawany bezpośrednio na regulator bocznikowy w celu niezbędnej regulacji przy ustawionym napięciu.

Poziom napięcia bocznikowego jest ustalany przez regulację ustawienia wstępnego 10K skojarzonego z Regulator bocznikowy TL431 czyli około 14,4 V dla wspomnianych akumulatorów litowo-jonowych 12 V.

Teraz, gdy tylko bieżnia jest uruchomiona, napięcie generowane przez bieżnię lub maszynę do ćwiczeń jest natychmiast wykrywane, a nadmierne napięcie jest bocznikowane przez lewy tranzystor TIP147 w celu utrzymania stałego napięcia na zadanej wartości.

Tranzystor ten powinien być zamontowany na zasadniczo dużym radiatorze, aby zapewnić optymalną wydajność pracy.

To stabilizowane lub stabilizowane napięcie bocznikowe jest przykładane do Obwód detektora przeładowania oparty na opampie który monitoruje to napięcie i wyłącza zasilanie podłączonego akumulatora, gdy tylko zostanie osiągnięty poziom pełnego naładowania akumulatora (równy ustawionemu maksymalnemu poziomowi regulacji bocznikowej).

Rezystor histerezy 100k podłączony do pin6 i pin3 opamp 741 zapewnia, że ​​gdy tylko zostanie osiągnięty poziom pełnego naładowania, sytuacja zostanie zablokowana na tym poziomie, tak że dalsze ładowanie akumulatora nie jest dozwolone, dopóki napięcie akumulatora nie spadnie do jakiś niższy próg, może wynosić 13,5 V itp., który można ustawić, odpowiednio obliczając lub eksperymentując wskazaną wartość rezystora histerezy.

Rezystor Rx jest wprowadzany w celu ograniczenia prądu do akumulatora, można go w prosty sposób obliczyć za pomocą następującego wzoru:

R = V / I,

gdzie V to pełne napięcie ładowania, a I to maksymalny bezpieczny limit prądu dla akumulatora.