Generator- / USV- / Batterierelais-Umschaltkreis

In diesem Artikel wird eine Umschaltschaltung für Generator / USV / Batterierelais zur Implementierung einer kundenspezifischen Optimierung für einen Generator, eine USV und ein Batterie-Stromnetz erläutert, um die Betriebseffizienz des Systems zu verbessern. Die Idee wurde von Herrn Sidingilizwe angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

1. Zunächst einmal vielen Dank, dass Sie mich in Ihre Kreise aufgenommen haben. Bieten Sie gegen eine Gebühr Unterricht in Elektronik und Programmierung an?
2. Ich suche auch eine Schaltung, die ein 10kva Dieselgenerator liefert Stromversorgung einer USV was wiederum eine Batteriebank auflädt.
3. Nach ca. 8 Stunden müssen die Ups den Generator stoppen, damit die Batteriebank den Strom liefert. Wenn der Strom aus der Batteriebank entladen ist, startet der Generator erneut.
4. Jede Woche muss ich einen 10-kVA-Einphasen-Dieselgenerator tanken, der sich in einer abgelegenen Gegend ohne Strom befindet. Der Generator verfügt über einen DeepSea 7220-Controller.
5. Der Generator versorgt hauptsächlich eine OUTBACK-Kombination aus USV und Batterieladegerät mit Strom, die dann eine Batteriebank auflädt. Die USV verwendet 24 V von der Batteriebank, um eine Last mit Strom zu versorgen.
6. Ich möchte den Zeitaufwand für das Auftanken minimieren. Ich möchte also eine Schaltung, die den Generator beispielsweise 8 Stunden lang betreibt, um die Batteriebank aufzuladen. Danach sollte der Generator nicht mehr laufen, damit die USV den Strom aus der Batteriebank zur Versorgung einer Last verwenden kann.
7. Die USV sollte die Last nicht mehr mit Strom versorgen, wenn die Spannung der Batteriebank auf 21 V abfällt.
8. Und wenn es stoppt, sollte der Generator laufen, um die Batteriebank wieder aufzuladen.
9. Das gegenwärtige Szenario ist, dass ich den Generator immer laufen lasse, bis ihm der Kraftstoff ausgeht.
10. Ich möchte einen Stromkreis, der Zeit zum Laden der Batteriebank gibt, und dann muss der Generator anhalten. Eine solche Schaltung reduziert die Zeit, die ich zum Tanken des Generators auf Reisen verbringe, und der Generator hält länger.

Schaltplan

Hinweis: Der IC741 sollte für eine Nennspannung über 24 V ausgelegt sein ... oder durch einen LM321-IC ersetzt werden

Entwerfen der Generator- / USV-Umschaltung

Gemäß der Anforderung besteht das Ziel des Entwurfs darin, den Generator nach 8 Stunden auszuschalten und einzuschalten, wenn die Batterie ihre untere Entladeschwelle erreicht.

Um diese Umschaltung von Generator / USV / Batterierelais zu implementieren, habe ich zwei Optionen in das Design eingeführt, eine verwendet die IC 4060 Timer-Schaltung und die zweite unter Verwendung der Operationsverstärker-Komparatorschaltung IC 741.

Der Timer und der Operationsverstärker sind beide so konfiguriert, dass sie den Generator ausschalten, je nachdem, welcher zuerst umschaltet. Wenn die 8-Stunden-Zeitspanne zuerst abläuft, ist dies der Timer, der den Generator ausschaltet. Wenn die Batterie vor dieser Zeitspanne vollständig aufgeladen ist, ergreift der Operationsverstärker die Initiative und schaltet den Generator aus und schaltet den Wechselrichter ein.

Das Der Operationsverstärkerkomparator wird wie gewohnt mit dem IC 741 konfiguriert Sein Pin Nr. 3 ist als Eingang zur Erfassung der Batteriespannung ausgelegt, während sein Pin Nr. 2 als Referenzgrenze verwendet wird, wie durch die Spannung der Zenerdiode festgelegt.

Solange der Batteriespannungspegel unter dem gewünschten vollen Ladepegel liegt, ist das Potential von Pin Nr. 3 niedriger als die Referenz von Pin Nr. 2, was zu einem Ausgangspin Nr. 6 mit einem logisch niedrigen Wert führt, der wiederum den Transistor und das Relais hält ausgeschaltet (N / C-Kontakte an der Oberseite).

In der obigen Situation hält der erste Satz von Kontakten des Relais, der dem Generator-CDI zugeordnet sein soll, den CDI eingeschaltet, so dass der Generator betriebsbereit ist, während der zweite Satz von Kontakten die Ladespannung vom Generator zum Laden empfängt die angeschlossene Batterie.

Der Akku in dieser Position wird so lange aufgeladen, bis er den vorgegebenen vollen Ladezustand erreicht hat, wodurch an Pin 3 eine etwas höhere Spannung auftritt als am Pin 2 des Operationsverstärker-IC.

Sobald die obige Situation erkannt wird, ändert der Operationsverstärker schnell seine Ausgangsposition und schaltet sie auf ein logisches Hoch, wobei der BC547 zusammen mit dem Relais eingeschaltet wird.

Die Kontaktsätze des Relais bewegen sich jetzt zur unteren N / O-Seite.

Das Hysteresewiderstand Rx wird aktiviert und stellt sicher, dass der Operationsverstärker in dieser Position eingeschaltet bleibt, bis sich der Akku auf einen niedrigeren unsicheren Wert entladen hat.

Die obige Aktion bewirkt, dass der erste Satz von Relaiskontakten den CDI ausschaltet, so dass der Generator ausgeschaltet wird, und der zweite Satz der Relaiskontakte ermöglicht, dass die Batterie mit dem Wechselrichter verbunden wird, wodurch der Wechselrichtermodus für die Stromversorgung der Last ermöglicht wird .

Wenn andererseits angenommen wird, dass die Zeitgeberschaltung, die um den vielseitigen 4060-IC herum hergestellt wird, als erste vor dem Operationsverstärker eingeschaltet wird (8 Stunden verstrichen), geht ihr Pin 3 hoch und sendet ein Einschaltsignal für den Transistor Relaistreiberstufe.

Dies bedeutet, dass der Akku in dieser Position möglicherweise nicht vollständig aufgeladen ist, sich jedoch dem vollen Ladezustand nähert. Da der Wechselrichter jedoch ohnehin eingeschaltet werden muss, selbst wenn eine Ladung von der Batterie verfügbar ist, wird das Relais vom 4060-Ausgang eingeschaltet, um die Wechselrichtermodusoperationen auszuführen.

Die Batterie beginnt nun über den Wechselrichter zu entladen, und nach einiger Zeit, wenn sie ihre untere Entladeschwelle erreicht, erliegt der Opamp-Hysteresewiderstand diesem niedrigeren Pegel und löst die Opamp-Verriegelung.

Dies kehrt sofort die Ausgangssituation des Operationsverstärkers zurück und erzeugt an Pin 6 eine niedrige Logik.

Diese niedrige Logik des Opamps bewirkt einige Dinge, um die Situation im früheren Zustand wiederherzustellen:

Zuerst schaltet es das Relais aus, das den Generator wieder einschaltet, und leitet das Laden der Batterie ein. Zusätzlich sendet die niedrige Logik auch einen kurzen Auslöseimpuls an einen PNP BC557-Transistor, der das 4060-Timing zurücksetzt und sicherstellt, dass er einen Neuanfang macht und mit dem Zählen beginnt von null ..... bis wieder 8 Stunden vergangen sind, um den Zyklus in Bewegung zu halten.

Die oben erläuterte Umschaltschaltung für Generator / USV / Batterierelais zur Optimierung der Energieeffizienz des Generators, der USV und des Batterienetzwerks gewährleistet einen zyklischen Turn-by-Turn-Betrieb der Stufen und nutzt die Ressourcen in der effektivsten und optimalsten Technik, um einen geringeren Wartungsaufwand für die zu erzielen Einheiten und steigende Kosteneinsparungen für den Endbenutzer.

Automatische Übertragungsschaltung des Generatormotors

Das folgende Diagramm zeigt ein automatisches Übertragungssystem, mit dem die Netzversorgung vom Netz zum Generatormotor umgeschaltet werden kann, sobald der Generator mit der Stromerzeugung beginnt. Weitere Informationen finden Sie in der Kommentardiskussion unten mit Mr. SAA Bokhari