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Author Topic: Fattibilità alimentazione arduino  (Read 3468 times)
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Il primo rircuito è la classica applicazione del LM317 a cui almeno devi aggiungere un diodo in uscita. Sulla rete ne trovi con qualche componente in più che ti permette di limitare la corrente è spegnere il regolatore uando la batteria è carica. Considera che LM317 ha una caduta di tensione di almeno 3 V a cui dovrai aggiungere quella del diodo (0,7 V).
Per il secondo schema non devi collegare il pannello direttamente ad arduino perchè anche la tensione generata potrebbe essere anche superiore a 18 V per un pannello da 12 V (dipende dalla temperatura e dall'irraggiamento) con le relative conseguenze. L'arduino deve essere alimentato dalla batteria.

Come ti ho detto, batterie al piombo da 9 V non credo esistano. Per usarne una da 9 V devi usare quelle ni-cd o agli ioduri metalliciche comunque richiedono una carica a corrente costante  non a tensione costante come le Pb, ma il circuito cambia poco. Inoltre, quelle batterie hanno poca capacità!

Se vuoi cominciare a fare qualche prova, alimenta arduino con una batteria da 9 V e lancia lo sketch che vuoi implementare per verificare quanti giorni dura. Così almeno saprai i consumi del solo arduino al giorno.
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Capo d'Orlando
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Dai sto cominciando a crederci smiley
Quindi l'unica cosa da sostituire sono i cavi dal pannello all'arduino con dei cavi dalla batteria all'arduino no?

Per la batteria: O ho frainteso io o hai frainteso tu smiley
Userò una batteria comune da 9v solo per le elettrovalvole, ovviamente per l'arduino ne userò una al piombo da 12 o 6V, dipende cosa mi consigliate, sono entrambi ai limiti del regolatore dell'arduino!
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Una batteria da 6V non va bene: calcola una caduta di tensione di 2V introdotta dal circuito di regolazione dell'Arduino per cui devi avere almeno 7V in ingresso per ottenere 5V stabili. Considera anche che la batteria un po' scarica potrebbe erogare anche meno della sua tensione nominale.

12V, per contro, sono il max sopportabile dal regolatore dell'Arduino senza raffreddamento. Io opterei per un 7805 in case T0220 con una bella aletta di raffreddamento e poi infilerei l'uscita del 7805 direttamente nel pin 5V dell'Arduino.
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Per la batteria: O ho frainteso io o hai frainteso tu smiley
Userò una batteria comune da 9v solo per le elettrovalvole...

Ah... quindi una non ricaricabile da 9 V solo per le valvole. Se non si consumano subito potrebbero pure andare, ma perché allora non provare mettendo in serie alla bobina dei diodi che ti portano una caduta di tensione così da portare i 12 V a 9V? Non credo che dovrebbero creare problemi...

Segui anche il suggerimento di leo72 per il 7805.

Cosidera comunque che questo tipo di regolatori (7805, LM317) hanno una caduta minima di 2-3 V e, anche se la corrente è poca, dissipano energia che comunque dovrai fornire tramite pannello e batteria, sovradimensionandole.

Io sinceramente non escluderei una batteria a 6 V. Se riesci ad abbassarli a 5V con qualche zener e condensatore o con qualche regolatore a piccola caduta di tensione (forse pretendo troppo)... ma tutto dipende anche dalla tensione dei pannelli che riesci a trovare! 

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Capo d'Orlando
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Cosidera comunque che questo tipo di regolatori (7805, LM317) hanno una caduta minima di 2-3 V e, anche se la corrente è poca, dissipano energia che comunque dovrai fornire tramite pannello e batteria, sovradimensionandole.

Io sinceramente non escluderei una batteria a 6 V. Se riesci ad abbassarli a 5V con qualche zener e condensatore o con qualche regolatore a piccola caduta di tensione (forse pretendo troppo)... ma tutto dipende anche dalla tensione dei pannelli che riesci a trovare! 


Purtroppo però dei pannelli solari da 15-20 V non li trovo, ho trovato solo quelli da 12V 20W che dovrebbero portarmi ad usare una batteria da 6v che a quanto mi pare di capire potrebbe scendere anche sotto e quindi non vorrei rischiare di essere sotto i 5v :\
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Allora o metti in serie due pannelli (le perdite aumentano) o ti procuri un regolatore a bassa caduta. Nel sito della National ne trovi con cadute anche inferiori a 0.5 V.
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Capo d'Orlando
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Allora o metti in serie due pannelli (le perdite aumentano) o ti procuri un regolatore a bassa caduta. Nel sito della National ne trovi con cadute anche inferiori a 0.5 V.

Questo sembra fatto apposta per me: 15v 350 mA mettendone due in parallelo dovrei avere 700 mA e quindi 5.6A in 8 ore di sole.. sono poche?


EDIT: Ho provato a rifarlo
« Last Edit: March 26, 2012, 08:14:15 am by sciorty » Logged

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Quella energia da te calcolata produci solo se il panello solare é orientato quasi ogni momento perpendicolare al sole.
Se questo non é dato a secondo del angolo rispetto al sole la luce che investe il panello é piú piccola e percui l' energia é piú bassa (a 90 gradi é zero).
Con 2 panelli come i tuoi montati fissi  secondo me stai sotto i 3 Ah al giorno.

Ciao Uwe
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Capo d'Orlando
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Quella energia da te calcolata produci solo se il panello solare é orientato quasi ogni momento perpendicolare al sole.
Se questo non é dato a secondo del angolo rispetto al sole la luce che investe il panello é piú piccola e percui l' energia é piú bassa (a 90 gradi é zero).
Con 2 panelli come i tuoi montati fissi  secondo me stai sotto i 3 Ah al giorno.

Ciao Uwe

Grazie uwe, è solo che i pannelli che danno 2-3A sono tutti da 12V e metterne due in serie mi sembra una cosa esagerata visto le dimensioni di ognuno (almeno 60cm). Stupidamente pensavo di cavarmela con qualche cm di pannellino e invece..
Però ancora non è detta l'ultima parola, non so quanto assorbe la shield gsm e magari 3Ah potrebbero essere tanti!
Qualcuno sa qualcosa riguardo questa in particolare? Non ho trovato nulla neanche sulla wiki relativa!
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Rome
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Comunque non capisco una cosa, come faccio ad usare la batteria e caricarla nel frattempo? Non hai parlato di un'alimentazione primaria e diretta tramite pannello solare, era sottointesa o la escludi?
Ti serve una cosa che si chiama "regolatore di carica"; ha 3 connettori:
- ingresso pannelli
- ingresso/uscita batteria
- uscita utenze

E' fatto apposta per caricare la batteria e contemporaneamente alimentare i carichi.
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@Sciorty:
i pannellini piccoli, sulla decina di cm, generalmente erogano sui 5/6V e sui 100/150 mA. Se stai intorno ai 20 cm, puoi raddoppiare la corrente erogata. Ma ricordati che si tratta sempre di corrente a pieno sole, come ti ha spiegato Uwe, per cui la media giornaliera non sarà mai quella che hai calcolato tu. Poi con questi pannellini non pensare di ricaricare una batteria da 12V, al massimo ci carichi 3 o 4 pile stilo AAA di tipo NiMH: le pile ricaricabili necessitano di una tensione e di una corrente di carica, quindi esse verranno ricaricate solo quando il sole picchia sul pannellino in perpendicolo.
Inoltre considera che se usi un Arduino, già lui "succhia" più di quel che necessita perché ha tutta una circuiteria aggiuntiva montata sulla scheda in più all'Atmega che, volente o nolente, ti consuma corrente per non fare nulla togliendotela dalla carica destinata alle pile. Io comincerei a pensare ad un Atmegastandalone con clock a 1 MHz e tensione di alimentazione a 3,3V, e di tutti quegli accorgimenti per abbattere i suoi consumi interni, come metterlo in sleep quando non deve far nulla e spengere le periferiche non utilizzate.

@Jumpjack:
si può realizzare un piccolo circuitino di carica, non è difficile, soprattutto se le correnti e le tensioni in gioco non sono molto elevate.
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Capo d'Orlando
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Comunque non capisco una cosa, come faccio ad usare la batteria e caricarla nel frattempo? Non hai parlato di un'alimentazione primaria e diretta tramite pannello solare, era sottointesa o la escludi?
Ti serve una cosa che si chiama "regolatore di carica"; ha 3 connettori:
- ingresso pannelli
- ingresso/uscita batteria
- uscita utenze

E' fatto apposta per caricare la batteria e contemporaneamente alimentare i carichi.

Ti ringrazio molto, suppongo sia qualcosa come questo.
Ma no ho capito una cosa: Quindi oltre al circuito di regolazione per la carica della batteria ce ne vorrebbe un altro per collegare la batteria all'arduino?
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Primo i pannelli solari venduti per 12V a circuito aperto arrivano a circa 21/23V e sotto carico a 16/18...
Quel regolatore di carica è un banalissimo shunt come quello che avevo postato io tempo fà... te lo puoi fare in casa con pochissimi componenti solo che sei senza crepuscolare..
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Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

Rome
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Comunque non capisco una cosa, come faccio ad usare la batteria e caricarla nel frattempo? Non hai parlato di un'alimentazione primaria e diretta tramite pannello solare, era sottointesa o la escludi?
Ti serve una cosa che si chiama "regolatore di carica"; ha 3 connettori:
- ingresso pannelli
- ingresso/uscita batteria
- uscita utenze

E' fatto apposta per caricare la batteria e contemporaneamente alimentare i carichi.

Ti ringrazio molto, suppongo sia qualcosa come questo.
Ma no ho capito una cosa: Quindi oltre al circuito di regolazione per la carica della batteria ce ne vorrebbe un altro per collegare la batteria all'arduino?

No, vedi quei 6 contatti in basso? Sono 3 coppie di contatti: in una entra la corrente dai pannelli, in una entra ed esce la corrente da/verso la batteria, dalla terza esce la corrente che va ad Arduino.
Il contatto ingresso/uscita per la batteriaè gestito automaticamente dal circuito, che non è esattamente banale: quando la batteria è scarica, il carico non viene alimentato, ma la corrente va dai pannelli alle batterie; quando è sufficientemente carica, vengono staccati i pannelli e alimentato il carico.
Forse in quelli più evoluti i pannelli restano sempe collegati anche mentre viene scaricata la batteria, non so.


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Capo d'Orlando
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Intendevo in un circuito "fai da te". Cioè, nel disegnino che ho postato io ci va aggiunto qualcosa oppure basta attaccare sia il circuito del LM317 sia l'arduino alla batteria?
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