Chiński sterownik ładowania prądem z wiatraka - zbyt niskie napięcie?

Witam,
Niedawno wraz z wiatrakiem zakupiłem w Chinach sterownik ładowania.
Podłączyłem wszystko wraz z akumulatorem 12V 55Ah który wyciągnąłem ze swojego samochodu.
Zmierzyłem napięcie zarówno na akumulatorze jak i na wyjściu i przyjmuje ono te same wartości.
Wiatrak stoi: 12V
Wiatrak się kręci: 12-13V w zależności od siły wiatru.
Po całym dniu silnego wiatru: 12.4V
Z wiatraka wychodzą trzy kable i wchodzą w odpowiednie styki.
Moc nominalna wiatraka: 400 W przy 12 m/s (wczoraj wiało nawet więcej).
I teraz pytanie: zalecane napięcie prądu do ładowania akumulatora to 13.5 - 14.5 V.
Czy natężenie w tym układzie nie jest zbyt niskie? Dodam że po tempie rozładowania akumulatora mogę stwierdzić, że zgromadził on rozczarowywująco mało energii - zaledwie kilka Ah a przy silnym wietrze prąd ładowania zdaje się wynosić zaledwie ok. 1A zamiast deklarowanych 17.5A (niestety spaliłem amperomierz więc stwierdzam po tempie rozładowywania się na skutek ładowania komórki).

Moderowany przez Krzysztof Reszka:

3.1.15. Nie pytaj od razu na forum, jeśli samemu nic wcześniej nie sprawdziłeś lub nie podjąłeś próby samodzielnej diagnozy. Pamiętaj, że porady są udzielane w sposób zdalny przy braku fizycznego dostępu do urządzenia, problem musi być bardzo dobrze opisany i zrozumiany przez użytkowników, a tytuł powinien zawierać markę, model oraz skrótowy opis usterki.

Weź zamiast akumulatora żarówkę 21W/12V i zobacz czy potrafi świecić lepiej niż białym światłem.
Świeci nominalnie przy prądzie 21W podzielonym na 12V równa się 1.75 A - będziesz miał porównanie.
Jak spalisz tą żarówkę to ta strata = Nauka.
Moc nominalna wiatraka 400W - to tylko Reklama !

Już jestem po falstarcie - skasowałem post 17 sierpnia, ponieważ przeoczyłem "trzy kable z wiatraka". Przemyślałem Twój problem od nowa i to, co wymyśliłem skonsultowałem ze znajomym energoelektronikiem. Jego referencje: pracuje jako serwisowiec napędów falownikowych w spółce, której właścicielem jest Rockwell Automation Inc.

Owe "trzy kable" świadczyłyby o tym, że wiatrak (a ściślej - jego prądnica, zakładam że synchroniczna) ma regulację napięcia wyjściowego za pomocą zmian prądu (DC) zasilającego uzwojenie wzbudzenia. Energia dla wzbudnicy pochodzi od ładowanego akumulatora i w ten sposób zamyka się pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego w sterowniku.

Zakładam, że akumulator jest sprawny (nawet jeżeli rozładowany) ponieważ zastosowałeś trakcyjny z samochodu, a zatem dostarczy prąd wzbudzenia. Zakładam nr 2., że poprawnie połączyłeś ze sobą wiatrak, akumulator i regulator, czyli prawidłowo zidentyfikowałeś poszczególne przewody, w tym najważniejszy - kabel do wzbudnicy.

Pierwszy test. Sprawdź napięcie między linią wzbudzenia a masą, czyli biegunem ujemnym - w zależności od prędkości obrotowej wirnika. To może nie dać wyraźnych wyników, ponieważ jak napisałem wcześniej - sterowanie wzbudzeniem jest prądowe. Dlatego najlepiej jest włączyć w tę linię amperomierz - ostrożnie! - od najwyższego zakresu multimetru i początkowo dla prądu przemiennego, potem przełączyć na DC i stopniowo redukować zakres. Jeżeli w zależności od zmiennej prędkości obrotowej wirnika, zmienia się też prąd wzbudzenia, to znaczy że sterownik działa - może być z błędami, ale działa.

Drugi test, właściwie zestaw testów, chociaż powinny być zrobione wcześniej, ale sam zobaczysz, że są trudniejsze, od poprzednich.

Jeżeli możesz otworzyć obudowę sterownika, to przede wszystkim sprawdź w nim prostownik - któraś dioda może być uszkodzona, np. przebita. Uwaga - prostownik może być zintegrowany z prądnicą, a nie wewnątrz sterownika. Przy okazji - sprawdź stan połączeń, np. zimne luty, niedoluty itp.

Jeżeli jest to typowy układ z komparatorem napięciowym i tranzystorem wykonawczym, to w następnej kolejności należy sprawdzić: napięcie odniesienia (dioda Zenera z jej opornikiem), napięcie regulowane (jakiś układ potencjometryczny z napięcia akumulatora) i wreszcie sam tranzystor wykonawczy - wszystko statycznie jako złącza P-N.

Jeżeli sterownik nie jest rozbieralny lub ma inną, od przewidywanej, zasadę działania (lub prądnica jest inaczej regulowana), to będziemy się zastanawiać dalej. Lepiej tej porady nie potrafię sformułować, ponieważ nie są znane niezbędne cechy prądnicy i sterownika, a zdalnie nie da się zrobić diagnostyki.

Krzysztof Podstawa

Dziękuję Panowie, to się nazywa wyczerpująca odpowiedź.

Niedługo będę miał amperomierz i wykonam te testy.

Póki co przeprowadziłem tylko następujący test: sprawdziłem woltomierzem te kable parami "każdy z każdym". Efekt był ten sam: szybko zmieniające się małe wartości dodatnie i ujemne. Żaden z tych kabli nie ma szczególnego oznaczenia, tak samo jak żadne z trzech wejść na sterowniku. (Ale robiłem to gdy były podpięte do sterownika.)

W takim razie moim następnym krokiem będzie rozebranie sterownika.

Proszę jeszcze o potwierdzenie, czy dobrze myślę, że jeżeli napięcie na sterowniku jest zbyt niskie (np. 12.1 V podczas gdy akumulator jest naładowany do 12.4V) to ładowanie nie następuje niezależnie od natężenia? I czy jest możliwe, że nawet przy dużym natężeniu ale małej różnicy napięcia (np. akumulator 12.4, sterownik 12.5), ładowanie jest mało efektywne?

Ładowanie ogniw galwanicznych to jest temat na oddzielne opowiadanie. Ograniczając się tylko do akumulatorów kwasowych "płynowych", można rozróżnić dwa sposoby ładowania: stałym napięciem lub napięciem pulsującym. To jest ważne rozróżnienie, ponieważ ładowarki różnią się pod względem budowy i stąd konstrukcji.

Ponadto trzeba wiedzieć, ujmując rzecz "po Jasiowemu" (przepraszam Janiny i Janów), że natężenie prądu (w obwodzie elektrycznym) jest skutkiem, jeżeli przyczyną jest napięcie. Domorośli spece od ładowania (może kogoś w bambuko) mieszają te dwa pojęcia, jak marketingowcy od sprzedaży wszystkiego.

"Przetwarzaczem" napięcia na prąd jest oporność. W układach ładowania takimi znaczącymi opornikami są m.in.: wewnętrzna oporność ogniwa galwanicznego i oporność przewodów (w tym wszystkich styków) łączących ładowarkę z baterią.

Jedno jest wspólne - zasady elektryki. Aby akumulator się ładował, musi przez niego płynąć prąd, czyli "wewnątrz". Czyli na jego zaciski trzeba podać napięcie wyższe, niż pokazuje woltomierz w stanie jałowym (malutki prąd w środku i tak płynie, a bateria się sama rozładowuje bez obciążenie). Wartość natężenia prądu (ładowania), czyli skutek - jest w przybliżeniu określona prawem Ohma i zależy od napięcia, czyli przyczyny - oraz od oporności, czyli parametru biernego.

Czas ładowania, a stąd ilość zgromadzonej przez akumulator energii, zależy właśnie bezpośrednio od natężenia prądu, czyli od napięcia i rezystancji - pośrednio. Różnica napięcia między wyjściem ładowarki, a zaciskami akumulatora (teraz napięcie jest skutkiem) jest spowodowana określoną opornością połączenia dla płynącego prądu (teraz prąd jest przyczyną). Tak m.in. diagnozuje się stan obwodów elektrycznych samochodu, np. między alternatorem, a akumulatorem.

Zatem, jeżeli na ładowarce jest 12.5 V, a na akumulatorze 12.4, to przy prądzie ładowania akumulatora samochodu osobowego 4 A dostajemy oporność połączeń: R=U/I=0.1V/4A=0,025 Oma. To jest wartość porównywalna z opornością wewnętrzną naładowanego akumulatora kwasowego. Ale... różnica napięć wynikać może z tego że zastosowano multimetr z marketu z jego końcówkami pomiarowymi, gdzie oporność stykowa może wynosić 0.1 do 0.7 Oma i nie będzie lepiej.

Po co się tak rozpisałem? Aby oszczędzić Tobie zbędnej roboty i rozczarowań. Nie obraź się, ale sądząc po treści Twoich wypowiedzi, zabierasz się do poważnego serwisu bez odpowiednich podstaw teoretycznych z elektrotechniki, elektroniki i miernictwa. Jednak widać, że chcesz to zadanie wykonać (już jakieś prace zrobiłeś), a to dobrze wróży. Jeżeli jesteś gotów na porażki, to do dzieła, czyli... książek (na początek).

Krzysztof Podstawa

Prądnica 3fazowa na magnesach stałych z wyprowadzeniem w trójkąt to jest generator w elektrowni kolegi zadającego pytanie.
Prostownik najprostszy 3fazowy w jednej kostce to ok 7pln. Mamy wyprostowane 12V i mierzymy czy jest tam 18V bez obciążenia. Jak nie ma to generator nadaje się do... \
Nic straconego oczywiście szukamy stepup od 5V na 12V ustawiamy wyjście na na 14,6V podłączamy pod tenże mostek i mamy gotowy sterownik.
a gdzie tak wiało 12m/s? 43kmh? naprawdę? proszę wyjść przez szyberdach samochodu jadącego z taką prędkością (oczywiście do połowy) to będzie kolega wiedział jaki to wiatr 43kmh. To są wiatraczki 100W tylko tabliczki mają ambitne.
Ktoś kupił 100w generatory założył do nich dłuższe śmigiełka obroty spadły i prądnica się nie wzbudza