Wind projectje

Hoi allemaal,

Ik had een grid-tied windmolentje aangeschaft, voor de leut, maar hij draait niet hard genoeg om boven de start spanning (22V) van de Grid omvormer te komen. Dat gaat dus ook niet gebeuren in de bebouwde kom hier.

Nu dacht ik, ik heb dat ding toch én ik heb nog een doos nieuwe lipo cellen die niks liggen te doen, dus: Ik laat de 230 vallen en ga terug naar de bron :-)

Het molentje levert 3-fase ac en regelmatig een langere tijd meer dan 3 volt, tot max een volt of 11. Maar hij valt daar ook wel onder of levert niks.

Ik heb nu een schakeldingetje gebouwd als volgt:

  • Een 3-fase ac gelijkrichter ,
  • Een DC-DC Step Up converter die al begint bij 3V en die er veel meer dan 5V van kan maken. Die staat op 6v out
  • Daar achter een Buck Boost (vanaf 5v die een variabel instelbare CC/CV levert) ingesteld op 8.4 volt.

Dat werkt al in mijn test opstelling.

Het plan is daarachter een BMS en een 2s Lipo accu.
Uit die accu ga ik dan (via de BMS) wat led-verlichting sturen en eventueel een mobieltje laden.
Mijn leds branden keurig op die opgekrikte 8.4 volt en een mobieltje laden zal ook nog wel lukken denk ik.

Echter, voor ik de accubank ga bouwen, ik heb dit probleem:

De Buck-Boost (ZK-4KX) springt op LUP als de input spanning te laag wordt. Dus óf de step-up zakt in bij hoge belasting, óf de windmolen valt gewoon stil. Als de molen helemaal stil valt, dan gaat de Buck offline en komt weer op zodra die Step-up weer boven de 5v levert, maar als de step-up ergens onder de 5v blijft hangen dan blijft de Buck in LUP. Hij gaat niet weer leveren. (blijkbaar een safety schakeling). Ook niet als het opeens 10v zou worden.
Er komt wel een flinke condensator voor de buck, maar die overbracht geen stilstand van de molen.

Ik kan natuurlijk niet bij elke dip dat ding stroomloos maken om te resetten, dus ik zoek een schakelingetje die dat voor mij doet.

Dus, de step-up out gaat door die schakeling. Is die output boven de 5v dan zet hij die door naar de buck. Valt die output onder de 5v, dan moet hij de buck helemaal afschakelen, zodat die de LUP zal resetten. De buck krijgt dus nooit minder dan 5v

Wie kan mij helpen hoe dat schakeldingetje te ontwerpen ? Of is dat zo te koop als een printje ?
thanks

Het leuk dat je al bij 3V begint maar dat is ook een probleem, de te leveren stroom is daar zo laag dat je er niets aan hebt.

Maar waarom niet 1 converter een buck-boost kan de spanning omhoog of omlaag converteren levert gewoon de gewenste spanning. En als die je nu hebt vanaf 5V begint is dat toch prima.

Als het voor lage spanningen is dan kan je eventueel een gelijkrichter maken met schottky diodes, die hebben een lagere spanningsval, maar kunnen meestal ook niet veel spanning aan.

Je zal ook nog een schakeling nodig hebben die zorgt dat je niet teveel stroom naar de accu's doet. dat heet een MPPT. Maar dat is denk ik ook wel zelf te maken.

https://www.homemade-circuits.com/mppt-circuit-using-lm317-ic/

[Bericht gewijzigd door benleentje op (19%)]

Lijkt eigenlijk erg veel op een fietsdynamo usb lader. Hier een schakeling van iemand, op de site staan meerdere versies.
Er zit ook een laad reset in
https://fahrradlader.de/wp-content/uploads/2021/12/schaltplan-version-…

beide converters zullen de boel belasten voor "zoveel ze kunnen" dat zorgt er voor dat als ze iets meer stroom vragen dan wat er geleverd kan worden de spanning zakt en de stroom toeneemt. Gevolg: Wat je ziet: hij zit in een hoekje waar nauwelijks energie beschikbaar is.

Je moet een MPPT regeling zien te maken. Voor zover ik weet zijn er geen kant-en-klare modules op de markt die dit voor een windmolen doen.

@Ben,

de Buck is instelbaar op max ampere uit.
Bij 5V beginnen is een optie, maar dan verlies ik de tijden dat hij geen 5 haalt maar wel 3 tot 5.
En het probleem blijft het zelfde dan: De LUP fase blijft hangen.

Je moet een MPPT regeling zien te maken. Voor zover ik weet zijn er geen kant-en-klare modules op de markt die dit voor een windmolen doen.[/quote]

Er zit er een bij, (3fase ac gelijkrichter) maar die start pas bij 12V of meer.

Je kunt geen electrische energie onttrekken aan een windgenerator als er geen windenergie de machine in gaat. Turbulentie, zoals in de bebouwde kom, is geen wind.

Er is blijkbaar net voldoende energie om de windgenerator te laten freewheelen. Op het moment dat je hem electrisch gaat belasten zal het toerental dalen (de bladen raken aerodynamisch 'in overtrek'). Als je hem met 22 belast, zal het toerental dalen totdat de spanning 21.9V; belast je hem met 12V, dan zal het toerental dalen totdat de spanning 11.9V is; belast je hem met 3V, dan.... tot 2.9V. Het is bijna een Tantaluskwelling: telkens als je denkt dat nuttig vermogen binnen bereik ligt, daalt de spanning tot nèt onder de vereiste spanning. https://nl.wikipedia.org/wiki/Tantalus#Tantaluskwelling

Oftewel, het maakt nauwelijks iets uit dat je de ingangsspanning van een converter verlaagt. Als er geen kinetische energie de windturbine in gaat, kun je er ook geen electrische energie aan onttrekken. Het 'freewheelen' van een windturbine is niet meer dan dat.

De enige oplossing: windturbine op een plek zetten waar voldoende wind is. Dus een hoge mast in een vrije omgeving.

Een windturbine in een bebouwde omgeving is een leuk 'lawn ornament': het beweegt en ziet er high-tech uit. Wat mij betreft een stuk leuker om naar te kijken dan een tuinkabouter, boeddha-beeldje of een windgong. Maar verwacht geen electrische energie eraan te kunnen onttrekken.

Geen leuke boodschap maar wel de realiteit. Vandaar dat vrijwel elke 'home windturbine' min of meer oplichting is. Caveat emptor.

@benleentje: dat is wel een gedrocht van een schakeling, en LM317 misbruiken als een PWM controller, brr!

Je kunt het deel dat MPPT zou moeten doen ook toepassen op een echte PWM controller, en een type met interne MOSFETs zou hier waarschijnlijk prima kunnen werken.

@TS: ik heb hier jaren geleden een concept geplaatst voor een MPPT controller, waarbij een microcontroller met een enkele PWM uitgang de stroom regelt. Ik heb er echter nooit software voor gemaakt, dat zou je dan zelf moeten doen, in een Arduino of zo.

Gevonden: https://www.circuitsonline.net/forum/view/message/2018029

even los van de urban rendement.... heeft iemand een drop-off schakeldingetje voor mij ?

ik was het ook al van plan om met zo een windmolen te gaan werken, maar het sop is de kolen niet waard.

wat was mijn plan:
windmolen wekt spanning op en laad een accu of dikke condensator op.
eens die voldoende energie opgeladen heeft, de boel ontladen naar het huis toe.

het is dan wel belangrijk dat je weet wat erin gaat en eruit komt. heb ik op een hele dag 300Wh in een accu geladen, kan ik er savonds 300Wh uithalen (bv 3uur lang 100W ontladen.

nu ik met thuis batterijen bezig ben, is het misschien weer een intressante piste. de energie kan ik van de windmolen in mijn 24V accupak duwen.
wekte de windmolen amper boven de 20V, steek er dan een transfo tussen.

12VAC naar 24V AC bv.
wekt de windmolen 12V 300mA op, dan komt er 24V 150mA uit de transfo uit. en dat kan met een diodebrug op mijn accu komen

Met een transformator en gelijkrichter ga je er inderdaad niet veel uithalen. De schakeling waar ik naar verwees is een boost converter, die werkt altijd, zolang je een beetje opbrengst hebt, zolang de maximale spanning van de windmolen altijd lager is dan de accuspanning.

Een belastingskarakteristiek opstellen in functie van het toerental van de generator . Zou dat geen haalbare kaart zijn ?
Uit het AC gedeelte kan je het toerental bepalen .

Voor laminaire wind heb je minstens een mast nodig die dubbel zo hoog is als het hoogste nabijgelegen gebouw of boom .

dat valt wel mee,
stel de windmolen wekt 1W op.
de accu staat op 24V, dus kan er 41mA in de accu vloeien op 24,05V.
de ingang van de transfo zal dus 12,025V zijn en 82mA.

stel nu, de wind wordt sterker en de windmolen wekt 2W op.
de transfo komt op 24,1V en levert 82mA.
de ingang van de transfo zal 12,5V zijn bij 164mA

de wind valt weg, de windmolen wekt nog 0,5W op.
de windmolen zal 12,012V opwekken bij 41mA.
de uitgang van de transfo wordt 24,024V en er loopt 20,5mA

zonder transfo zou de windmolen bij 1W misschien aan 23V geraken, gebeurd niks.
bij die 2W haalt die 24V en levert dan 83mA.
bij die 0,5W zakt de spanning naar 20V en gebeurt er niks

Op woensdag 3 december 2025 09:17:58 schreef ToothPick:
de Buck is instelbaar op max ampere uit.
Bij 5V beginnen is een optie, maar dan verlies ik de tijden dat hij geen 5 haalt maar wel 3 tot 5.
En het probleem blijft het zelfde dan: De LUP fase blijft hangen.

Ik heb het erover om de 2 converters te vervangen voor maar 1 converter. Dit word dan een buck-boost of sepic converter genoemd.
Sms ook wel dual mode converter genoemd. Deze converter kunnen de spanning omhoog of naar beneden doen

Onderstaande is een voorbeeld.
Als je de optie +/-6V neemt dan komt er 12V uit.
Maar ik heb even een voorbeeld laten zien en de rest mag je zelf zoeken.
https://nl.aliexpress.com/item/1005003198739333.html?spm=a2g0o.product…

Leuk verhaal, maar er klopt weinig van, want het toerental uw niet constant.

Een tabel met toerental tegenover stroom zou kunnen, maar het toerental zakt natuurlijk ook in onder belasting. Zolang de stroom stijgt bij een hoger toerental zal hij altijd een stabiel werkpunt vinden, zolang de regeling geen overmatig grote vertraging introduceert. Hoe je die tabel goed invult is nog wel een open vraag.

Ik heb het plan een beetje aangepast.

na het gelijkrichten (en de piek condensator), gaat ik via een XL6009 naar een TP5100 en dan de BMS in.
Met deze set is het LUP / reset probleem niet aanwezig. Ik heb dan ook wat extra marges bij de output van windstoten :-)

Maar dan heb je nog steeds geen MPPT, dus je haalt waarschijnlijk lang niet de maximale opbrengst van de windmolen.

MPPT zegt het al, dat is voor maximaal vermogen maar als je daar niet in geïnteresseerd bent en heel eenvoudig de accu wilt laden is dat niet nodig.

Maar je gebruikt dan maar heel weinig van de bruikbare energie die er is en dat is ook zonde.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (25%)]

@ ToothPick,
Over welk type windmolen gaat het hier eigenlijk?

Op woensdag 3 december 2025 22:21:42 schreef SparkyGSX:
Maar dan heb je nog steeds geen MPPT, dus je haalt waarschijnlijk lang niet de maximale opbrengst van de windmolen.

En waarschlijnlijk "vrijwel niets" omdat deze schakeling de boel tot voorbij wat-ie-kan-leveren belast zodat het toerental daalt tot de wieken overtrekken (zoals nonius dat correct benoemt).

Op donderdag 4 december 2025 10:16:16 schreef m.bouwer:
@ ToothPick,
Over welk type windmolen gaat het hier eigenlijk?

Een ' wokkel'

Op donderdag 4 december 2025 14:44:10 schreef rew:
[...]En waarschlijnlijk "vrijwel niets" omdat deze schakeling de boel tot voorbij wat-ie-kan-leveren belast zodat het toerental daalt tot de wieken overtrekken (zoals nonius dat correct benoemt).

Ja daar kan je wel eens gelijk in hebben.

3 weken geleden had een 2kW DC servo getest op verlies vermogen. IK heb 2 van de servo motoren liggen die als motor en generator gekoppeld omdat ik wou weten wat ik er als gegenereerd vermogen eruit kan halen. De motor draaide een vrij laag toerental en had de generator wat overbelast. Ik dacht ik regel de spanning naar de motor op en dat gaat het weer aan de gang. Niet dus de overstroom beveiliging moest even ingrijpen. En als ik het andersom deed de last afschakelen de motor iets sneller laten draaien en dan de last op de generator weer inschakelen was er niets aan de hand.

Waarschijnlijk als mijn voeding veel sterker was geweest had de motor wel weer op toeren gekomen maar de stroom liep nu al op naar 16A bij 20V en terwijl de motor nominaal 10A is. Les die ik geleerd heb als de last van de generator te zwaar dan moet je eerst de last afschakelen en de boel weer op toeren laten komen.

PS dat verlies vermogen per motor op 2100RPM was ruim 350W en op 1270rpm 166W. Een heelstuk meer als ik verwacht had. OP nominaal 3000RPM kon ik niet testen wegens dat mijn variac niet sterk genoeg is daarvoor. Er zat nu een 230V/110V trafo tussen voor dubbele stroom.

Een ' wokkel'

Als windturbine met een generator die 1000W kan opwekken?! (er van uitgaande dat het dezelfde windturbine is als in deze thread: https://www.circuitsonline.net/forum/view/159882 )

Klinkt niet erg geloofwaardig dat uit zoiets (waarschijnlijk een VAWT) 1000W kan komen.... en waarom een 3-fase inverter voor een dergelijk klein vermogen? 1kW kan prima met een 1-fase invertertje.

Heeft u een foto van de windturbine, of een link naar het product? Of merk/type.

Nee, dat was een 8-blads 1000w fan.
nu gaat het over een 48v 3000w 3-fase ac wokkel

https://www.amazon.nl/CHUNTIANMEI-Verticale-Generator-Windturbine-Draa…

[Bericht gewijzigd door ToothPick op (81%)]

Dank voor de link/informatie (overigens, het ware handiger geweest dit direct in de startpost te vermelden).

Ja, nee dus, een VAWT met een diameter van 52 cm en een hoogte van 75 cm daar gaat nooit niet 3kW uit komen.... Het frontale oppervlak is .5*.75 = 0.375m²; ik snap niet dat ze met droge ogen durven beweren dat dat een 3kW-windturbine is. Ik refereer terug aan m'n eerdere beschuldiging van 'oplichting' in een eerdere post.

Zoals ik het lees is trouwens de generator (eigenlijk: alternator) zelf 3-fase (wat logisch is, om 'torque ripple' te minimaliseren), maar de output is gewoon gelijkgerichte 12/24/48Vdc, òf 230V (in dat laatste geval neem ik aan dat er dus gewoon een 1-fase grid-tied inverter bij zit die gevoed wordt met bijv. 48Vdc).

Maar helaas, een VAWT binnen de bebouwde kom.... dat gaat het inderdaad niet worden. En ook met kunstgrepen (boost-converters) gaat het geen succes worden. Denk dat een klein PV-paneeltje in het maanlicht meer doet.