มีหลายกรณีเมื่ออยู่นอกเมืองคุณอาจต้องใช้ไฟฟ้าเล็กน้อยเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ ตัวอย่างเช่นสำหรับการทำงานของสถานีตรวจอากาศขนาดกะทัดรัดตรวจสอบระดับน้ำในถังควบคุมระบบอัตโนมัติของเรือนกระจกสำหรับแสงสว่างฉุกเฉินของเส้นทางสวนหรือห้องขนาดเล็กและอุปกรณ์อื่น ๆ สำหรับแต่ละรายการจำเป็นต้องมีแหล่งพลังงาน - แบตเตอรี่แบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟเครือข่าย (PSU) ในกรณีที่โหลดอุปกรณ์เป็นระยะขอแนะนำให้ใช้ PSU ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ยิ่งไปกว่านั้นสำหรับการชาร์จโดยใช้อุปกรณ์ในสภาวะเหล่านี้จะมีประโยชน์มากที่สุดในการใช้พลังงานลมทดแทนซึ่งจะทำให้แหล่งจ่ายไฟประหยัดและเป็นอิสระ
ในกรณีของเราเราจะพิจารณาตัวเลือกในการใช้พลังงานลมสำหรับไฟฉุกเฉินของห้องสุขาในสวนซึ่งยืนแยกกันที่ขอบของพล็อต เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แสงส่องสว่างที่วัตถุนี้ดังนั้นพลังงานต่ำจึงเพียงพอที่จะแก้ไขปัญหานี้ได้ ในระหว่างวันแบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยพลังงานลมและในที่มืดก็สามารถทำได้ตามต้องการ
ในการสร้างแหล่งจ่ายไฟคุณต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่มีกำลังไฟหลายวัตต์, แบตเตอรี่ความจุขนาดเล็กและเครื่องชาร์จ, อุปกรณ์จับคู่แรงดันไฟฟ้า
กังหันลมผลิตไฟฟ้า
ในฐานะที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะใช้สตาร์ทเตอร์ถาวรขนาดกะทัดรัดที่ดัดแปลงแล้ว เอาต์พุตของตัวสร้าง: กระแสสลับที่มีกำลัง 1.0 ... 6.5 W (ขึ้นอยู่กับความเร็วลม) แรงดันไฟฟ้า - 1 ... 6 v; ปัจจุบัน - 0.2 ... 1.1 a (ในช่วง: ความเร็วลมขนาดเล็ก - เฉลี่ย)
ตัวแปรของการแปลงสตาร์ทเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอธิบายไว้ในบทความ.
ในการขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันชนิดโรเตอร์ที่มีแกนหมุนตั้งอยู่ กังหันลมนี้ไม่มีค่าใช้จ่ายใด ๆ เลยและสามารถผลิตได้ง่าย บ้าน เงื่อนไข ยิ่งไปกว่านั้นกังหันชนิดนี้ทำงานเกือบเงียบและไม่ว่าลมจะพัดไปที่ใด ประสิทธิภาพของกังหันนี้มีขนาดเล็ก แต่ก็เพียงพอสำหรับการทำงานของอุปกรณ์นี้ มั่นใจทุกอย่างตามระยะเวลาของงานและชำระด้วยความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของการออกแบบ ตัวเลือกการผลิตกังหันอธิบายไว้ใน บทความ
แบตเตอรี่และเครื่องชาร์จ.
ในฐานะอุปกรณ์เก็บพลังงานจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจากโทรศัพท์มือถือ รูปแบบและขั้นตอนการผลิตของเครื่องชาร์จ (อุปกรณ์ชาร์จ) สำหรับแบตเตอรี่นี้แสดงขึ้นมา ในบทความ.
ข้อมูลอินพุตของเครื่องชาร์จ: แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 5.5 ... 30 V. แรงดันไฟขาออกของเครื่องชาร์จที่เสนอในช่วง 4.18 - 4.20 V. เมื่อใช้แบตเตอรี่อื่นที่มีการปรับค่าที่เหมาะสมเครื่องชาร์จจะช่วยให้คุณรับแรงดันไฟออกภายใน 2.5 ... 27 V.
การจับคู่แรงดันไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าจากกังหันลมแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความเร็วลมดังนั้นสำหรับการใช้งานจริงเราจะต้องสามารถชาร์จแบตเตอรี่และประหยัดพลังงานสำหรับการใช้งานที่นั่น สำหรับเรื่องนี้กระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจะต้องถูกแปลงจากกระแสสลับเป็นกระแสตรงโดยมีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะใช้งานเครื่องชาร์จแบตเตอรี่
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่นำเสนอซึ่งสามารถเห็นได้จากลักษณะผลผลิตไม่สามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นเนื่องจากความเร็วต่ำ ที่ความเร็วลมเฉลี่ยแรงดันไฟฟ้าประมาณ 2 ... 5 V สามารถรับได้ที่เอาต์พุตและต้องใช้แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 5.5 โวลต์เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ ทางออกคือการใช้ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เรียบง่ายซึ่งประกอบขึ้นจากตัวคูณแรงดันไฟฟ้าแบบสี่เท่า ด้วยการใช้กระแสสลับ 2 ... 5 V กับอินพุทของคอนเวอร์เตอร์เราจะได้รับ 5.5 ... 12 V ของกระแสไฟตรงที่เอาต์พุตซึ่งค่อนข้างเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่ หนึ่งในตัวแปรของตัวคูณแรงดันไฟฟ้าสี่เท่าที่ใช้ในอุปกรณ์ที่เสนอจะแสดงในแผนภาพ
ตัวคูณรุ่นนี้มีการออกแบบที่สมมาตรและความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดีทำจากองค์ประกอบราคาถูกและราคาไม่แพง การใช้ตัวคูณแทนที่จะเป็นหม้อแปลงแบบ step-up ทำให้สามารถลดขนาดและน้ำหนักของอุปกรณ์เพื่อกำจัดตัวปรับแรงดันไฟฟ้า
เป็นผลให้วงจรของแหล่งจ่ายไฟอิสระใช้แบบฟอร์มต่อไปนี้
รูปแบบประกอบด้วย 4 ช่วงตึก:
A1 - เครื่องกำเนิดลม
A2 - ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า
A3 - แบตเตอรี่และอุปกรณ์ชาร์จ
A4 - ชุดไฟส่องสว่าง
การผลิตแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ
1. ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า (บล็อก A2) ตามแผนภาพด้านบนเราประกอบและบัดกรีบนกระดานขนาด 65 x 35 มม. ที่ถูกตัดออกจากกระดานข้อความแบบติดตั้งสากล
สำหรับการติดตั้งวงจรที่ใช้ไดโอดในประเทศที่ไม่เกิดขึ้นจริงก่อนหน้านี้ D226G มีแผงระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ นำเข้าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ถ้าจำเป็นก็เป็นไปได้ที่จะประกอบวงจรนี้ให้แน่นขึ้นโดยใช้ไดโอดนำเข้าที่ทันสมัยพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าตรงที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า
ควรสังเกตว่าในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่านไดโอดจะเท่ากับสองเท่าของกระแสโหลดและอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าอินพุตเป็นสองเท่า ดังนั้นตัวเก็บประจุและไดโอดจะต้องได้รับการออกแบบสำหรับพารามิเตอร์เหล่านี้
นอกจากนี้ตัวต้านทาน R6 ได้ถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อกตัวคูณแรงดันเพื่อ จำกัด กระแสสูงสุดและ Zener diode D5 เพื่อ จำกัด แรงดัน องค์ประกอบเหล่านี้ควรทำงานเพื่อปกป้องอุปกรณ์ในลมแรง เพื่อให้ระลอกคลื่นเรียบขึ้นผลลัพธ์ของตัวคูณแรงดันไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรไล C5 (ถ่ายโอนไปยังบล็อก A3 ในแผนภาพ)
2. แบตเตอรี่และเครื่องชาร์จ (A3) ในฐานะอุปกรณ์เก็บพลังงานจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจากโทรศัพท์มือถือ รูปแบบและขั้นตอนการผลิตของเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่นี้ถูกนำเสนอ ในบทความ.
การตั้งค่ากระแสการชาร์จของวงจร เมื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่ไม่ใช้แล้วกับวงจร (เมื่อ LED เปิด) เราจะตั้งค่ากระแสการชาร์จ - 100 ... 150 mA โดยใช้เครื่องทดสอบ R2
3. หน่วยแสงสว่าง (A4) ประกอบด้วยวงจรที่ประกอบด้วยไฟ LED สว่างจ้าที่เชื่อมต่อกันสามตัวตัวต้านทานที่ จำกัด R5 และสวิตช์ไฟสำหรับ LED ไฟ LED ตัวต้านทาน จำกัด ถูกติดตั้งบนบอร์ดแยกต่างหาก
4. มาทำบอร์ดเพื่อติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. เราตัดสี่เหลี่ยมขนาด 40 x 55 มม. จาก PCB สำหรับติดตั้งสากลเราตัดร่องสองอันในกระดาน 0.7 ... กว้าง 1.0 มม. สำหรับการติดตั้งหน้าสัมผัสเลย์เอาต์แบบพินขึ้นอยู่กับรุ่นของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ จากแผ่นทองแดงหรือทองเหลืองที่มีความหนา 0.5 ... 0.7 มม. เราตัดหน้าสัมผัสรูปตัว L ออกแล้วติดตั้งไว้ที่ด้านหลังของบอร์ดโดยใช้การบัดกรีหรือการเชื่อมต่ออื่น ประสานรายชื่อเข้ากับช่องเสียบเอาต์พุตของอุปกรณ์ชาร์จและชุดไฟส่องสว่าง บนบอร์ดของอุปกรณ์นี้กลุ่มผู้ติดต่อที่มีความสูงต่างกันสองกลุ่มสำหรับการเชื่อมต่อแบบขนานของแบตเตอรี่สองก้อน (เพื่อเพิ่มความจุ) ที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของกันและกัน
5. ประกอบแหล่งจ่ายไฟ. เรารวบรวมบล็อกที่ผลิตตามแผนภาพด้านบนโดยใช้ลวดยึด เป็นกรณีที่เป็นไปได้ที่จะใช้กล่องขนาดที่เหมาะสม, โคมไฟ เป็นที่ต้องการในการออกแบบกันฝุ่นและกันน้ำ (ทำงานกลางแจ้ง) ในกรณีนี้ใช้กล่องพลาสติกจากไฟฉายเก่า
6. ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์.
ที่อินพุตของอุปกรณ์เราจ่ายกระแสสลับที่มีแรงดัน 2.3 V
ที่แรงดันนี้ที่เอาท์พุทของตัวคูณเราจะได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ 6.43 V.
เราตรวจสอบหากจำเป็นให้ปรับแรงดันขาออกของเครื่องชาร์จ
เราเชื่อมั่นในการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ที่ผลิต
7. ติดตั้งบล็อกประกอบในกรณี. เราแก้ไขตัวบ่งชี้การชาร์จแบตเตอรี่ในที่ที่เห็นได้ชัดเจน สายไฟ (กลุ่มที่ติดต่อ) ออกมาจากตัวเรือนเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสวิตช์ไฟ
8. ถ้าเป็นไปได้เราปิดผนึกช่องว่างจากฝุ่นและความชื้น
