Esquema del generador termoeléctrico

En mi otra pregunta, pregunté cómo podría regular un TEG como este:

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para una carga de 12 V, 10 W que tengo. Mi primera idea fue usar unas resistencias, un diodo zener y un regulador de voltaje lineal. Pero la gente dijo que un convertidor de dólar sería mejor.

El problema fue que no pude encontrar un convertidor reductor que pudiera manejar la entrada máxima de 96 V del TEG, al menos donde vivo.

Después de pensar por un momento, recordé que esta curva TEG que mostré es en realidad para 20 módulos peltier conectados en serie, por lo que podría conectar dos cadenas de 10 en paralelo para obtener una curva IxV como esta:

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Eso debería significar algo como esto:

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Y ahora puedo usar un módulo LM2576HV ajustable para regular los 12 V y permitir al menos los 10 W del TEG.

El único detalle que vi es que tal vez el voltaje del TEG no sea exactamente el mismo y podría ocurrir algo de corriente inversa, mi idea era agregar diodos de bloqueo simples a la salida de cada cadena para evitar la corriente inversa, así que mi circuito final Se ve como esto:

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¿Qué dices? ¿Algún margen de mejora? para mí parece bastante bien.

¡Gracias de antemano!

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¿podría regular un TEG? No estás preguntando sobre "regular un TEG", quieres regular/convertir la salida de un TEG. Pero demos un paso atrás. ¿Está sugiriendo que tiene TEG que generan 12 V, 10 W? Sé que existen elementos Peltier de 12 V, 10 W, pero que 10 W es la potencia eléctrica (máxima) que ingresa al elemento y luego el elemento transportará calor. Espero que no esté pensando que si aplica una diferencia de temperatura, obtendrá 12 V, 10 W de un elemento Peltier de este tipo porque no lo hará ...
La eficiencia de calor a energía eléctrica de los elementos Peltier es extremadamente baja . NO obtendrá 12 V, 10 W. Obtendrá entre el 5 % y el 8 % de eso, consulte: en.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_generator
@Bimpelrekkie si el gráfico I/V es correcto, debería haber un cabello de más de 16 W disponible fuera del TEG. Presumiblemente, es grande, y se deben considerar las máquinas Stirling y / o de vapor, pero dejando eso de lado, uno debería poder extraer 16W de él.
¿La fuente de calor es constante o varía? No puede regular el TEG, pero si tiene una entrada de calor constante, podría regular la salida. OTOH, si la entrada de calor varía, entonces debe aceptar que la potencia máxima variará, y solo puede extraer la potencia máxima con un rastreador de punto de potencia máxima. Tratar de obtener una cantidad constante de energía cuando la energía de entrada varía significa que, a veces, su sistema simplemente se detendrá.
@TimWescott Cita de la pregunta: recordé que esta curva TEG que mostré es en realidad para 20 módulos peltier conectados en serie y mencionar 12 V, 10 W me huele como pequeños elementos Peltier "estilo eBay". Estoy de acuerdo en que puede obtener cualquier cantidad de energía de un TEG adecuado. Mi duda es si OP realmente está usando uno de esos (motor de vapor, etc.) o un montón de elementos genéricos de Peltier.
Gracias por los comentarios chicos.
@Transistor ¡Gracias por el consejo!
@Bimpelrekkie Sí, la curva es correcta. El modelo de los módulos peltier: SP1848-27145. Cada uno emite unos 4,8 Voc y 0,8 W (Pmax) a una diferencia de temperatura de 100 ºC que es el caso.
@TimWescott sí, la fuente de calor es constante
@TimWescott Me encantaría usar un motor Stirling como alternativa, pero no es como si pudiera encontrar uno fácilmente para comprar o construir el mío. Si tienes alguna sugerencia, me encantaría escucharla. En cuanto a una pequeña máquina de vapor, preferiría no trabajar con vapor presurizado en mi aplicación.

Respuestas (1)

Coloque una derivación de voltaje fijo de alta potencia en paralelo con el TEG. Lo configuraría para permitir que el voltaje suba a 50 o 55 V; eso debería proteger su LM2576HV y aún así darle espacio libre por encima del punto de máxima potencia del TEG de 48 V. Entonces deje que el LM2576HV haga lo suyo. Si usa el valor correcto para su pila de Zeners, la derivación debería dejar de conducir antes de que el voltaje baje a 50V. Incluso podría poner un LED en serie con los Zeners como una indicación aproximada de que casi está secando el TEG.

Cuide sus voltios y vatios: 96 V pueden ser fatales, y todos los bits en el circuito a continuación, excepto R1, disiparán una potencia considerable. Así que no te quemes ni te mates. Si aún no está acostumbrado a las medidas de seguridad adecuadas, infórmese. Se trata de voltajes de cableado doméstico, por lo que debería haber recursos de sitios de bricolaje, al menos.

Tenga en cuenta que su derivación tendrá que disipar hasta 15 W; diseñaría la cosa para 20, a altas temperaturas.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Gracias por la respuesta Tim, supongo que estás considerando todos los módulos en serie, ¿verdad? ¿No crees que usar dos cadenas en paralelo sería mejor? Entonces, el voltaje nunca superaría los 49 V de todos modos.
Sí, esto es para todos los módulos en serie. Probablemente podrías simplemente poner en paralelo dos, pero no estoy seguro de todas las implicaciones de eso.
Bueno, supongo que nunca sabremos si no lo intentamos. Procederé con las cadenas paralelas y los diodos de bloqueo. Te avisaré si algo sale mal (espero que no sea así). ¡Gracias de nuevo por la atención!
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