Контроллер ветрогенератора (просто мысли)

Снять энергию с СБ - проще не придумать. Просто берем и снимаем сколько нам надо.
Ветрогенератор - совсем другое дело. Система инерционная! А для управления инерционными системами самое простое - ввести понятие гистерезиса.
Кто сказал, что нельзя, чтобы ветряк крутился в холостую? Например в доке на Exmork рекомендуют обкатывать новый ветряк неделю при ветре 9 м/с с отключеной нагрузкой.
Идея очень простая - нельзя включать балласт сразу при достижении нужной напруги, иначе потом ветряк долго соображает.
Кроме того, управлять будем не отбором энергии, а именно ветрогенератором.
В нижней точке - отбираем энергию ШИМ контроллером столько, сколько нам надо.
В верхней - с помощью еще одного ШИМ контроллера скидываем энергию на балласт.
например контроллер Xantrex C40 Charge Controller стоит 130 зеленых и может управлять напругой до 68 вольт. Вроде маловато. Надо еще искать.
Конечно, ресурс ветряка несколько быстрее будет вырабатываться. Вопрос насколько.
Проблема - после выпрямителя нужен конденсатор или еще один блок АКБ. С АКБ - както непонятно. Конденсатор может не давать ветряку стартануть. Может обратную связь через диод?

 

Можно и еще проще, поменяйте АКБ на щелочные и выкиньте контроллер за ненадобностью...

 

Щелочные можно заряжать любым током при любой напруге?

 

Я так вижу, основная проблема всех этих контроллеров в том, что они управляются по напряжению. Достиг 56 (например) вольт и давай тормозить ВГ врубая на адский ТЭН.

Мысль управлять ВГ, а не напряжением хорошая, но требует информации об окружающей среде.

Я бы видел ситуацию так:

1. Мы знаем скорость ветра и можем понять примерную выработку ВГ. Для каждого экземпляра должна быть проведена юстировка и составлены таблички.

2. Мы ставим шунты, позволяющие понять токи в системе. От СБ, потребление на зарядку АКБ, потребление в сеть инвертером, выработка ВГ.

3. Зная примерную выработку ВГ, токи в системе, мы можем брать с ВГ нужный ток, а излишки ШИМ способом травить на ТЭН.

Грубо говоря, СБ дают 100 вт, ВГ дает 500, потребление в доме 400. АКБ заряжены. Надо выкинуть 200 вт на ТЭН. И система будет находиться в равновесии. Если изменились токи с ВГ, в реальном времени меняем сброс на ТЭН.

Нужен микроконтроллер и программируемый ШИМ. Где-то я такую штуку видел. Может дойдут руки до всего этого безобразия.

 

Т. е. идея - подогнать элементы управления под существующую систему, подключать точную нагрузку, зная характеристики. но опять же это просто изменение алгоритма отбора энергии. Моя идея - дать диапазон "погулять" ветряку в холостую в определенном диапазоне, т. к. это также минимизирует неэффективность при порывистом ветре. Лопасти ветряка очень инерционные - медленно раскручиваются и медленно останавливаются при работе в холостую. Помоему неправильно тормозить резко при уже существующей эффективной нагрузки (зарядка АКБ), а нужно какбы отбирать нужное, как мы это делаем у СБ.

 

Похоже проблема нормального контроллера ВГ становится все актуальней, сделать хороший контроллер так сказать для себя..., вопрос решаем в принципе, вопрос во времени на испытания и обкатку.

 

точно. у всех разные условия. если с СБ все понятно и просто, то с ветряками проблема - из-за сложности процессов в сестеме контроллеры все без крутилок, производители боятся, что мы угробим АКБ и притензии предъявим им.

 

Я представлял умный контроллер по другому. Имеем ветряк на 240В. после ветрогенератора ставим мощный выпрямительный мост и систему на ШИМ которая бы ограничивала плавно (а не резко) при 260В, скидывая лишнее на ТЭН (в данном случае на обычный бойлер без всяких термостатов чтобы не прерывалась нагрузка). Далее это напряжение подается на телекомовский импульсный блок питания, у него диапазон рабочего напряжения 90-275В, на выходе всегда четко 53.5В, ограничение выходного тока 40А. Если обладаем денежкой, то можно поставить телекомовскую систему питания, там выставляются различные ограничения (самое главное можно выставить ограничение тока заряда батарей), при этом выход на нагрузку сидит через отдельный шунт. Показывать будет ток заряда или разряда батарей, ток нагрузки от инвертора (по сути выхода DC системы питания). Вот как-то так.

 

кстати да. диапазон от 53,5 до 260 - это тоже тот самый диапазон "погулять" так что идея похожая. Какой КПД у этого блока питания?

 

На Atmel можно в принципе реализовать этот алгоритм о котором говорит SA, только стоимость этого контроллера будет стоит не мало, не всяких потребитель захочет его купить, т. к корпус и т. п нужно изготавливать, а в России что-то изготовить свое не очень выгодно...

 

Если кратко, то - ДА. Чуть подробней: Ток от 0,05С до 0,5С (чем больше - тем лучше), напряжение от текущего на АКБ до двукратного превышения.
У меня ВГ так и работает, проблем нет. Да еще момент - щелочным АКБ перезаряд и переразряд - пофиг...

Скорее совсем не выгодно...

 

Россия одним словом... она еще долго будет наше терпение и силу духа проверять...

 

Основная проблема не в этом.
Проблема в том, что бы ни в коем случае не перезарядить АКБ, а для этого и нужно подключать к ВГ мощный ТЭН.
Если же использовать щелочные АКБ (как сейчас у Вонга), то контроллер ВГ вообще не нужен, так как перезарядить щелочные АКБ непросто.
А кислотные - как "два пальца об асфальт".
И сейчас у Вонга контроллера ветряка нет вообще, что упростило и удешевило его систему.

Иногда у людей возникает желание использовать ВГ только для отопления, а этот режим должен коренным образом отличаться от режима "защита АКБ", так как для максимального извлечения энергии ветра нужно хитрым образом изменять нагрузку на ветряк, для чего нужен датчик скорости ветра установленный на высоте ветряка.
Из-за этого конструкция, цена и сложность такого контроллера вырастают в разы.

 

Я ща юзаю вот такой Delta Energy Systems FR 48V-2000W-E, он у меня как зарядник пока что.
На корпусе написано рабочее входное напряжение 120-240В. По документации 90-275В. Выше 275В уже срабатывает варистор и коротит вход. КПД 91%

 

Вот поэтому я в лес жить и ушел.
бюджет реализации моей идеи - 300 баксов.