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Topic: Kit fotovoltaico, diodi e risparmio energetico (Read 3505 times) previous topic - next topic

GianfrancoPa

Bene! Ho già ordinato gli scottky, li attendo a breve. Se ho capito bene dici di spostare il diodo tra il regolatore e la batteria: in questo modo chi protegge il regolatore? ovviamente i collegherò i cavi del pannello solare sempre nel verso giusto: questo basta per scongiurare danni??

Al momento la configurazione è la seguente

Code: [Select]

PANNELLO --- |D1>|--------|REGOLATORE|-----|D2>|-----+-----UTENZA
                                                     |
                                                 |BATTERIA|


E non funziona, tiene solo un'ora dopo la scomparsa del sole, magari D2 (non schottky) riduce da 12 a 11.5 la tensione che risulta essere troppo bassa per caricare la batteria. confermi?

Vorrei inoltre applicare quanto consigliato da Leo e da te, se non sbaglio la configurazione dovrebbe essere la sueguente:

Code: [Select]

          +----------|D2>|--------------------+
          |                                   |
PANNELLO -+-- |REGOLATORE|---+-----|D1>|------+-----UTENZA
                             |
                          BATTERIA


                    
Ovviamente diodi tutti scottky. Che ne pensate?

Ho notato inoltre una cosa: quando la batteria raggiunge 9.4V essa smette di funzionare e va a zero. Che sia una protezione del circuito interno?
Gianfranco

menniti

#16
Nov 11, 2014, 07:01 pm Last Edit: Nov 11, 2014, 07:02 pm by Michele Menniti
Nel primo disegno il D1 lo devi eliminare e fare solo attenzione a non invertire i cavi in uscita dal pannello, altrimenti anche qui perdi circa 0,2V (se parliamo di schottky); tolto questo il regolatore non ha bisogno di alcuna protezione. Per compensare questa perdita puoi aggiungere un altro diodo identico tra il centrale del regolatore (anodo) e GND (catodo).
Il secondo disegno a me non piace perché il D2 alimenta il carico con una tensione non stabilizzata verso l'alto (il minimo sarebbe invece garantito, ma si fa per dire, dalla batteria sottratta la caduta di 0,2V), per cui se il pannello a pieno regime spara 14 V c'è il rischio di fare danni al carico (ma questo devi saperlo tu).
Le LiPo hanno la caratteristica di non erogare più corrente quando vanno sotto soglia quindi il comportamento che noti è normale.
Manuale "Arduino e le tecniche di programmazione dei microcontrollori ATMEL"
http://www.michelemenniti.it/manuale_di_programmazione.html
http://www.michelemenniti.it/offerta.html
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http://www.michelemenniti.it/elettronica_in.html

GianfrancoPa

#17
Nov 11, 2014, 07:44 pm Last Edit: Nov 11, 2014, 07:57 pm by GianfrancoPa
Spero di non abusare troppo della tua pazienza, ma quando dici "Per compensare questa perdita puoi aggiungere un altro diodo identico tra il centrale del regolatore (anodo) e GND (catodo)" che intendi? A quale perdita ti riferisci?

Dopo i 12V utilizzo un regolatore switching TRACOPOWER TSR 1-2450 per portare il tutto a 5V, qui il datasheet: http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0ce7/0900766b80ce7679.pdf

Secondo te questo regolatore è in grado di reggere la tensione instabile fornita fornita dal pannello? Potrebbe essere interessante prevedere questo collegamento diretto perchè la batteria va out quando la tensione raggiunge i 9.4V mentre questo regolatore può lavorare fino a 6.5V, quindi anche in condizioni di scarsa illuminazione posso ricavare potenza.
Gianfranco

menniti

Figurati Gianfranco, siamo qui per divertirci. Ormai ti è chiaro che un diodo in serie ad una tensione provoca una caduta di 0,2 o 0,6 circa in base al tipo di diodo. I regolatori 78xx hanno la caratteristica di aumentare la tensione erogata in uscita se separi il pin centrale dal GND mediante uno o più diodi; nel tuo caso te ne basta uno così in uscita hai 12+0,2=12,2, poi sottrai quella del diodo in serie 12,2-0,2=12 e quindi hai compensato.
Il regolatore è a valle della batteria con lo schema standard, però visto che usi uno step-down a valle allora il diodo diretto tra pannello e switching lo puoi montare, in pratica va bene il secondo disegno; però fai male a pensare di poter avere tutta questa autonomia operativa, quando il pannello lavora in cattive condizioni non è in grado di erogare corrente quindi la tensione che misuri a vuoto si abbatterà all'istante appena ci sarà un minimo di assorbimento di corrente, quindi dubito moltissimo che sotto i 10-11V tu possa strappargli qualcosa.
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leo72

Tornando al mio schema, ho premesso che va bene solo se il pannello eroga poco più della tensione della batteria, altrimenti è corretto: si fonde tutto  :D
Io l'ho usato per un sistema passivo con un pannellino che al max dava 6V3 verso un pacco batterie composto da 4 AAA ricaricabili. La tensione nominale è 1V2, quella di carica normalmente è su 1V4. Quindi 1,4*4=5,6. Con il diodo Schottky, avevo in ingresso al MASSIMO dell'esposizione solare 6,3-0,3 = 6V. Quindi poco più della tensione di carica. Volendo, con un comune diodo veloce 1N4148 si ha 0V5 di caduta per cui si arriva a 5V8, ancora più vicini.
In uscita dalla batteria carica avevo 5V6-0V3 = 5V3, tensione retta dagli Atmega e Attiny (reggono fino a 5V5). Qui non ho problemi perché la batteria tende a scaricarsi quindi la tensione torna velocemente intorno ai 4V8/5V.

GianfrancoPa

Alla fine ho optato per la configurazione già esistente, ovvero

Code: [Select]

PANNELLO --- |D1>|--------|REGOLATORE|-----|D2>|-----+--------------+-----------UTENZA
                                                     |              |
                                                 |BATTERIA|  |VOLTAGE DIVIDER|


soltanto che ho utilizzato i diodi Schottky come consigliato. La caduta di potenziale si è ridotta parecchio e adesso alla batteria arrivano effettivamente 12V (anzi poco poco di più).

La configurazione sembra funzionare, ha passato la notte. Nel progettino ho previsto anche un voltage divider ed invio la lettura del voltaggio per mezzo dell'SMS, ecco un estratto da quanto ho montato gli Schottky le modifiche (vi mostro solo i dati che interessano):

Code: [Select]

V 11.1 14/11/15 10:15:09
 V 11.1 14/11/15 10:10:09
 V 11.1 14/11/15 10:05:06
 V 11.1 14/11/15 10:00:09
 V 11.0 14/11/15 09:55:09
 V 11.1 14/11/15 09:50:06
 V 10.9 14/11/15 09:45:10
 V 11.0 14/11/15 09:40:09
 V 11.0 14/11/15 09:35:12
 V 11.0 14/11/15 09:30:10
 V 11.0 14/11/15 09:25:09
 V 11.0 14/11/15 09:20:06
 V 11.0 14/11/15 09:15:09
 V 11.0 14/11/15 09:10:09
 V 11.0 14/11/15 09:05:06
 V 11.0 14/11/15 09:00:09
 V 11.0 14/11/15 08:50:06
 V 10.9 14/11/15 08:45:09
 V 10.9 14/11/15 08:40:09
 V 10.9 14/11/15 08:35:07
 V 10.9 14/11/15 08:30:09
 V 10.9 14/11/15 08:25:07
 V 10.9 14/11/15 08:20:11
 
...

 V 10.9 14/11/15 05:55:06
 V 11.0 14/11/15 05:50:09
 V 11.0 14/11/15 05:45:09
 V 11.0 14/11/15 05:40:06
 V 11.0 14/11/15 05:35:09
 V 11.0 14/11/15 05:30:07
 V 11.0 14/11/15 05:25:10
 V 11.0 14/11/15 05:20:09
 V 11.0 14/11/15 05:15:07
 V 11.0 14/11/15 05:10:09
 V 11.0 14/11/15 05:05:09
 V 11.0 14/11/15 05:00:07
 V 11.0 14/11/15 04:55:09
 V 11.0 14/11/15 04:50:09
 V 11.0 14/11/15 04:45:06
 V 11.0 14/11/15 04:40:09
 V 11.0 14/11/15 04:35:09
 V 11.0 14/11/15 04:30:06
 V 11.0 14/11/15 04:25:09
 V 11.0 14/11/15 04:20:09
 V 11.0 14/11/15 04:15:06
 V 11.0 14/11/15 04:10:09
 
...

 V 11.0 14/11/14 22:30:09
 V 11.0 14/11/14 22:25:07
 V 11.0 14/11/14 22:20:09
 V 11.1 14/11/14 22:15:09
 V 11.0 14/11/14 22:10:06
 V 11.1 14/11/14 22:05:10
 V 11.0 14/11/14 22:00:09
 V 11.1 14/11/14 21:55:07
 V 11.0 14/11/14 21:50:09
 V 11.0 14/11/14 21:45:09
 V 11.1 14/11/14 21:40:06
 V 11.1 14/11/14 21:35:10
 V 11.1 14/11/14 21:30:07
 V 11.0 14/11/14 21:25:06
 V 11.0 14/11/14 21:20:09
 V 11.0 14/11/14 21:15:09
 V 11.1 14/11/14 21:10:06
 V 11.1 14/11/14 21:05:09

...


 V 11.1 14/11/14 12:50:10
 V 11.1 14/11/14 12:45:09
 V 11.1 14/11/14 12:40:06
 V 11.1 14/11/14 12:35:09
 V 11.1 14/11/14 12:30:07
 V 11.1 14/11/14 12:25:11
 V 11.0 14/11/14 12:20:09
 V 11.1 14/11/14 12:15:06
 V 11.0 14/11/14 12:10:09
 V 11.0 14/11/14 12:05:09
 V 11.0 14/11/14 12:01:35
 V 11.0 14/11/14 11:55:09
 V 10.9 14/11/14 11:50:09
 V 11.0 14/11/14 11:45:07
 V 11.0 14/11/14 11:40:09
 V 11.0 14/11/14 11:35:09
 V 11.0 14/11/14 11:30:06
 V 11.0 14/11/14 11:25:10
 V 11.0 14/11/14 11:20:09
 V 11.0 14/11/14 11:10:09
 V 11.0 14/11/14 11:05:09
 V 11.0 14/11/14 11:00:06
 V 10.9 14/11/14 10:55:09
 V 11.0 14/11/14 10:50:09
 V 11.0 14/11/14 10:45:09
 V 11.0 14/11/14 10:40:09
 V 11.0 14/11/14 10:35:09
 V 11.0 14/11/14 10:30:06
 V 10.9 14/11/14 10:20:09
 V 11.0 14/11/14 10:15:09
 V 10.9 14/11/14 10:10:09
 V 10.9 14/11/14 10:05:09
 V 10.9 14/11/14 10:00:06
 V 10.8 14/11/14 09:55:09
 V 10.6 14/11/14 09:50:07
 V 10.6 14/11/14 09:45:11
 V 10.6 14/11/14 09:35:06
 V 10.6 14/11/14 09:25:09
 V 10.6 14/11/14 09:20:06
 V 10.6 14/11/14 09:10:09
 V 10.7 14/11/14 09:05:06
 V 10.5 14/11/14 09:00:09
 V 10.4 14/11/14 08:55:09
 V 10.1 14/11/14 08:50:09


Come dicevo il sole, nel luogo dove si trova il pannello, in questo periodo spunta intorno alle 9:00 per andare via intorno le 15:00.

DOMANDA 1: conviene installare qualche diodo nel regolatore 12V come descritto dal professore in modo da fornire più potenza alla batteria? Nelle intenzioni vorrei portare da 5 minuti a 2 minuti l'invio del messaggio, ma ora come ora dubito che riuscirei a passare la notte... sarebbe necessario caricare la batteria (da 1A) quanto più possibile nelle poche ore di luce di cui dispongo.

DOMANDA 2: sebbene in presenza del sole il regolatore fornisca 12V, come mai dal voltage divider leggo il voltaggio della sola batteria ? Essendo in parallelo con il regolatore non dovrei leggere il valore del maggiore tra questo e la batteria?

Grazie!!!  :D  :D  :D
Gianfranco

cyberhs

Il diodo D1 ha il solo scopo di proteggere il circuito nel caso di inversione dei poli del pannello solare: se sei sicuro del collegamento potresti evitarlo.

Il circuito del regolatore interno alla batteria si assicura che questa venga caricata correttamente (non deve superare la tensione di 12.69V altrimenti potrebbe essere danneggiata).

GianfrancoPa

Allora D1 appena posso lo tolgo.

Uhm, non dovendo superare 12.69V allora al massimo aumenterei fino a 12.4V, ma si avrebbero benefici in termini di ricarica?

Grazie
Gianfranco

cyberhs

Non lo so, perché della ricarica si interessa il regolatore interno.

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