Şehir dışında yaşarken birçok durum var, düşük güçlü bir cihaza güç vermek için az miktarda elektriğe ihtiyacınız olabilir. Örneğin, kompakt bir hava istasyonunun çalışması için, bir tanktaki su seviyesini izlemek, bir sera otomasyonunu kontrol etmek, bir bahçe yolunun veya küçük bir odanın ve diğer cihazların acil durum aydınlatması için. Her biri için bir güç kaynağına sahip olmak gerekir - pil, pil veya ağ güç kaynağı (PSU). Cihazın periyodik olarak yüklenmesi durumunda, pille çalışan bir PSU kullanılması tavsiye edilir. Ayrıca, şarj etmek, bu koşullarda cihazları kullanmak için, güç kaynağını ekonomik ve özerk hale getirecek yenilenebilir rüzgar enerjisinin kullanılması en yararlıdır.
Bizim durumumuzda, arsa kenarında ayrı duran bir bahçe tuvaleti acil aydınlatması için rüzgar enerjisi kullanma seçeneğini düşüneceğiz. Bu nesnede parlak ışıklandırma gerekli olmadığından, bu sorunu çözmek için düşük güç yeterlidir. Gün boyunca pil rüzgar enerjisi ile şarj edilir ve karanlıkta gerektiği gibi verir.
Bir güç kaynağı yapmak için, birkaç watt gücünde bir rüzgar jeneratörüne, küçük kapasiteli bir pile ve bunun için bir şarj cihazına, bir voltaj eşleştirme cihazına ihtiyacınız vardır.
Rüzgar jeneratörü
Bir elektrik jeneratörü olarak, modifiye edilmiş bir kompakt kalıcı marş motoru marş motoru kullanılır. Jeneratör çıkışı: 1.0 ... 6.5 W gücünde alternatif akım (rüzgar hızına bağlı olarak). Gerilim - 1 ... 6 v; akım - 0.2 ... 1.1 a (aralıkta: küçük - ortalama rüzgar hızı).
Bir marş motorunun bir jeneratöre dönüştürülmesinin bir çeşidi makalede açıklanmaktadır..
Bir elektrik jeneratörünü sürmek için, dikey dönüş eksenine sahip rotor tipi bir türbin yapıldı. Bu rüzgar türbini neredeyse hiçbir maliyeti yoktur ve kolayca yapılabilir ev koşulları. Dahası, böyle bir türbin, rüzgarın nereden estiğine bakılmaksızın neredeyse sessizce çalışır. Bu türbinin verimliliği azdır, ancak bu cihazın çalışması için yeterlidir. Her şey çalışma süresi ile sağlanır ve tasarımın sadeliği ve güvenilirliği ile sonuçlanır. Bir türbin üretim seçeneği, makale
Pil ve Şarj Aleti.
Bir enerji depolama cihazı olarak, cep telefonundan bir lityum iyon pil uygulanabilir. Bu pil için şarj cihazının (şarj cihazı) şeması ve üretim prosedürü sunulmaktadır makalede.
Şarj cihazının giriş verileri: 5,5 ... 30 V'luk doğru akım voltajı Önerilen şarj cihazının 4,18 - 4,20 V aralığında çıkış voltajı Başka bir pil kullanırken, uygun ayar ile şarj cihazı çıkış voltajını 2,5 ... 27 V.
Gerilim Eşleme
Rüzgar türbininden gelen voltaj ve akım, rüzgar hızına bağlı olarak değişir, bu nedenle pratik kullanım için, pili şarj edebilmeli ve orada kullanmak için enerji tasarrufu yapabilmeliyiz. Bunun için rüzgar jeneratörünün elektriği, akü şarj cihazını çalıştırmak için yeterli bir voltajla alternatif akımdan doğrudan dönüştürülmelidir.
Önerilen rüzgar jeneratörü, çıkış özelliklerinden görülebileceği gibi, düşük hız nedeniyle gerekli voltajı üretemez. Ortalama bir rüzgar hızında, çıkışta yaklaşık 2 ... 5 V'luk bir voltaj elde edilebilir ve pili şarj etmek için 5,5 volt'un üzerinde bir voltaj gereklidir. Çıkış yolu, dört katlı bir voltaj çarpanı temelinde monte edilen basit bir voltaj dönüştürücünün kullanılmasıdır. Dönüştürücünün girişine 2 ... 5 V alternatif akım uygulayarak, çıkışta 5.5 ... 12 V doğru akım elde ederiz, bu da pili şarj etmek için yeterlidir. Önerilen cihazda kullanılan dört katlı voltaj çarpanının varyantlarından biri şemada gösterilmiştir.
Çarpanın bu versiyonu, ucuz ve uygun fiyatlı elemanlardan yapılmış simetrik bir tasarıma ve iyi yük kapasitesine sahiptir. Bir yükseltici transformatör yerine bir çarpanın kullanılması, voltaj doğrultucuyu ortadan kaldırmak için cihazın boyutlarını ve ağırlığını azaltmaya izin verir.
Sonuç olarak, otonom bir güç kaynağının devresi aşağıdaki formu alır.
Şema 4 bloktan oluşur:
A1 - rüzgar jeneratörü;
A2 - voltaj çarpanı;
A3 - pil ve şarj cihazı;
A4 - aydınlatma ünitesi.
Özerk bir güç kaynağı üretimi
1. Gerilim çarpanı (blok A2), yukarıdaki şemaya göre, evrensel bir montaj textolite kartından kesilmiş 65 x 35 mm'lik bir tahta üzerine monte edilir ve lehim yaparız.
Devreyi monte etmek için daha önce gerçekleşmemiş etkin bir soğutucuya sahip D226G yerli diyotları kullandı. İthal elektrolitik kapasitörler. Gerekirse, voltaj dönüştürücünün verimliliğini artırmak için mümkün olan en düşük doğrudan gerilime sahip modern ithal diyotlar kullanarak bu devreyi daha kompakt bir şekilde monte etmek mümkündür.
Cihazın çalışması sırasında, diyotlardan akan maksimum akımın yük akımının iki katına eşit olacağı ve elektrolitler üzerinde giriş voltajının genlik değerinin iki katı geliştiğine dikkat edilmelidir. Buna göre, bu parametreler için kapasitörler ve diyotlar tasarlanmalıdır.
Ek olarak, maksimum akımı sınırlamak için voltaj çarpan bloğuna bir direnç R6 eklenir ve voltajı sınırlamak için bir Zener diyot D5 kullanılır. Bu elemanlar, cihazı şiddetli rüzgarlarda korumak için çalışmalıdır. Dalgalanmayı düzeltmek için, voltaj çarpanının çıkışı elektrolit C5'e (şemada A3 bloğuna aktarılır) bağlanır.
2. Pil ve Şarj Aleti (A3). Bir enerji depolama cihazı olarak, cep telefonundan bir lityum iyon pil uygulanabilir. Bu pil için şarj cihazının şeması ve üretim prosedürü sunulmaktadır makalede.
Devrenin şarj akımının ayarlanması. Boşalmış pili devreye (LED yanarken) bağladıktan sonra, şarj cihazı değerini - test cihazı R2'yi kullanarak 100 ... 150 mA olarak ayarladık.
3. Aydınlatma ünitesi (A4) üç adet seri bağlı süper parlak LED, bir sınırlayıcı direnç R5 ve LED'ler için bir güç anahtarından oluşan bir devre içerir. Sınırlayıcı direnç LED'leri ayrı bir kart üzerine monte edilir.
4. Bir lityum iyon pil takmak için bir tahta yapalım. Üniversal montaj PCB'sinden 40 x 55 mm'lik bir dikdörtgeni kesiyoruz; tahtaya temas kurmak için 0.7 ... 1.0 mm genişliğinde iki oluk kesiyoruz.Pim düzeni kullanılan lityum iyon pil modeline bağlıdır. 0.5 ... 0.7 mm kalınlığında bir bakır veya pirinç plakadan, L şeklindeki kontakları kesip lehimleme veya başka bir bağlantı kullanarak panonun arkasına sabitliyoruz. Kontakları şarj cihazının ve aydınlatma ünitesinin ilgili çıkış terminallerine lehimleyin. Bu cihazın kartında, birbiri üzerine takılan iki pilin (kapasiteyi arttırmak için) paralel bağlantısı için farklı yüksekliklerde iki grup kontak yapılır.
5. Güç kaynağı düzeneği. Üretilen blokları yukarıdaki şemaya göre montaj teli kullanarak monte ediyoruz. Bir durum olarak, uygun boyutta bir kutu, bir lamba kullanmak mümkündür. Toz ve su geçirmez tasarımda arzu edilir (açık havada çalışma). Bu durumda, eski el fenerinden plastik kasa kullanıldı.
6. Cihazın çalışmasını kontrol etme.
Cihazın girişinde 2,3 V'luk bir voltajla alternatif akım sağlıyoruz.
Bu voltajda, çarpanın çıkışında 6.43 V bir doğru akım voltajı alırız.
Gerekirse şarj cihazının çıkış voltajını kontrol ediyoruz.
Üretilen cihazın doğru çalıştığına ikna olduk.
7. Monte edilmiş blokları kasaya takın. Pil şarj göstergesini göze çarpan bir yere sabitliyoruz. Jeneratör ve ışık anahtarına bağlantı için gövdeden bir tel (kontak grubu) çıkar.
8. Mümkünse, boşlukları toz ve nemden koruruz.
