Neste post, aprendemos a usar uma bicicleta ergométrica ou uma esteira para carregar uma bateria através de um circuito regulador de shunt simples com recurso de corte de carga total. A ideia foi proposta pelo Sr. Peter Jaffe.
Bicicleta Ergométrica para Carregar Bateria
Acompanho suas dicas de circuito há algum tempo. Muito útil e informativo! Eu queria saber se você pode me ajudar.
Este é o acordo. Eu tenho uma linda bicicleta ergométrica reclinada que herdei do meu pai. É um VERDADEIRO PS/100. Possui motor trifásico de indução CA. 250 watts a 1 ampere.
Eu também tenho um pequeno sistema solar. 5 x 38wah baterias de íon de lítio 12V em paralelo. Eles são conectados a dois painéis Poly de 245 watts e 10amp (cada). O sistema solar funciona muito bem… com 18-19 amperes no pico do sol… mais do que suficiente para carregar o sistema.
Agora .. em dias nublados ou chuvosos .. e obviamente à noite não estou recebendo energia no meu banco de baterias de lítio.
Então …. aqui está a pergunta …. Eu queria utilizar minha bicicleta ergométrica para instalar um retificador de ponte .. (o que eu fiz) … trifásico AC para monofásico DC … o problema é .. .ainda é muita voltagem para carregar meu banco de baterias de 12 volts …. como posso diminuir a voltagem para 24 volts (de @ 150-200 CC retificado) para diminuir o EMF traseiro que entra na bicicleta, o que dificulta a vender… e baixar a voltagem para não estourar as baterias?… Que tipo de circuito você sugere?
Resistores? tampas de 400 volts? um transistor talvez?? Eu não sou formalmente treinado em circuito… design. Por favor ajude! Obrigado!
Cumprimentos,
Peter Jaffe
O design
Inicialmente, parecia-me que o pedido era para operar a bicicleta de fonte alternativa, mas depois de lê-lo pela segunda vez, percebi que na verdade se trata de usar a bicicleta ergométrica 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 através de um circuito regulador de derivação.
Já discuti alguns circuitos reguladores de derivação neste site, que podem ser vistos 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 íons de lítio com segurança, o usuário sentiria alguma resistência ao 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 do Circuito
Referindo-se ao circuito do carregador de bateria da esteira proposto acima, podemos ver uma ponte retificadora de 6 diodos conectada à saída do motor da esteira para adquirir a tensão de carga CC necessária.
A saída do retificador de ponte é aplicada diretamente através do regulador shunt para a regulação necessária na tensão definida.
O nível de tensão de derivação é fixado ajustando o pré-ajuste de 10K associado ao dispositivo regulador de derivação TL431, que é em torno de 14,4V para as baterias de íon de lítio de 12V mencionadas.
Agora, assim que a esteira é operada, a tensão gerada pela esteira ou 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.
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 atingido (igual ao conjunto de derivação máxima nível de regulação.)
O resistor de histerese de 100k conectado ao pino 6 e pino 3 do opamp 741 garante que, assim que o nível de carga total for atingido, 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 13,5V, etc., que pode ser definido calculando ou experimentando adequadamente o valor do resistor de histerese indicado.
O resistor Rx é introduzido para limitar a corrente para a bateria, pode ser calculado simplesmente usando a seguinte fórmula:
R = V/I,
onde V é a tensão de carga total e I é o limite máximo de corrente seguro especificado para a bateria.
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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