Nesta postagem, aprendemos como usar uma bicicleta ergométrica ou esteira para carregar a bateria por meio de um circuito regulador de derivação simples com recurso de corte de carga total. A ideia foi proposta pelo Sr. Peter Jaffe.
Bicicleta ergométrica para carregar a bateria
Eu tenho seguido suas dicas de circuito por um tempo. Muito útil e informativo! Eu queria saber se você pode me ajudar.
Este é o acordo. Tenho uma bela bicicleta ergométrica reclinada que herdei do meu pai. É um VERDADEIRO PS / 100. Possui motor trifásico CA de indução. 250 watts a 1 amperagem.
Eu também tenho um pequeno sistema solar. 5 baterias de íon de lítio de 38wah 12V em paralelo. Eles são conectados a dois painéis Poly de 245 watts e 10 amperes (cada). O sistema solar funciona muito bem ... obtendo 18-19 amperes no pico do sol ... mais do que o suficiente para carregar o sistema.
Agora ... em dias nublados ou chuvosos ... e obviamente à noite não estou recebendo energia no meu banco de bateria de lítio.
Então .... aqui está a pergunta .... Eu queria utilizar minha bicicleta ergométrica para instalar um retificador de ponte .. (o que fiz) ... CA trifásico para CC monofásico ... o problema é .. . ainda é muita voltagem para carregar meu banco de bateria de 12 volts com .... como posso reduzir a voltagem para 24 volts (de @ 150-200 DC retificado) para diminuir o EMF traseiro que entra na bicicleta, o que torna difícil vender ... e baixar a voltagem para não queimar as baterias ?? ... Que tipo de circuito você sugere?
Resistores? 400 volts caps? um transistor, talvez ?? Não sou formalmente treinado em circuito..design. Por favor ajude! Obrigado!
Cumprimentos,
Peter Jaffe
O design
Inicialmente pareceu-me que o pedido era em relação ao uso da bicicleta de uma fonte alternativa, mas depois de ler pela segunda vez, percebi que na verdade é em relação ao uso da bicicleta estática para carregar baterias, gerando eletricidade a partir do motor da bicicleta.
A maneira mais fácil de usar uma esteira como carregador de bateria é reduzindo sua tensão por meio de um circuito regulador de derivação.
Já discuti alguns circuitos reguladores de derivação neste site, que podem ser visualizados através dos seguintes links relevantes:
Circuito regulador de derivação de onda completa para motocicleta
Circuito regulador de derivação de motocicleta usando SCR
Embora os circuitos acima fizessem o trabalho muito bem e permitissem que a saída da bicicleta ergométrica carregasse as baterias de íon-lítio com segurança, o usuário experimentaria alguma resistência para pedalar em velocidades mais altas, o que poderia tornar as coisas um pouco estressantes, no entanto, isso pode acontecer apenas se o usuário tentar vender muito rápido.
Diagrama de circuito
Operação de Circuito
Referindo-se ao circuito do carregador de bateria da esteira proposto acima, podemos ver uma ponte retificadora de 6 diodos ligada à saída do motor da esteira para adquirir a tensão de carga CC necessária dela.
A saída da ponte retificadora é aplicada diretamente através do regulador shunt para a regulagem necessária na tensão definida.
O nível de tensão do shunt é fixado ajustando o pré-ajuste de 10K associado ao Dispositivo regulador de shunt TL431 que é cerca de 14,4 V para as baterias de íon de lítio de 12V mencionadas.
Agora, assim que a esteira é operada, a tensão gerada pela esteira ou pela máquina de exercícios é detectada instantaneamente e o excesso de tensão é desviado pelo transistor TIP147 do lado esquerdo para manter uma tensão constante no valor estipulado.
Este transistor deve ser montado sobre um dissipador de calor substancialmente grande para garantir um ótimo desempenho de trabalho dele.
Esta tensão de derivação regulada ou estabilizada é aplicada a um circuito detector de sobrecarga baseado em opamp que monitora essa tensão e desliga a alimentação da bateria conectada assim que o nível de carga total da bateria é alcançado (igual ao nível de regulação shunt máximo definido).
O resistor de histerese de 100k conectado através do pino 6 e pino 3 do opamp 741 certifica-se de que, assim que o nível de carga total for alcançado, a situação seja travada nesse nível de modo que nenhum carregamento adicional da bateria seja permitido até que a tensão da bateria caia para algum limite inferior, pode estar em 13,5 V etc., que pode ser definido calculando ou experimentando apropriadamente o valor do resistor de histerese indicado.
O resistor Rx é introduzido para limitar a corrente para a bateria, ele pode ser simplesmente calculado usando a seguinte fórmula:
R = V / I,
onde V é a tensão de carga total e I é o limite máximo de corrente segura especificado para a bateria.
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