Alimentare un powerbank con pannelli solari

Ciao a tutti,

Stavo cercando di realizzare un powerbank alimentato con dei pannelli solari. So che non è un argomento nuovo, solo che cercando su internet non sono riuscito a eliminare tutti i miei dubbi.

Alimentazione e carica della batteria:

In primis, vorrei capire se utilizzare un powerbank classico o una cella al litio. Mi spiego meglio. Ho dei pannelli solari che in linea teorica generano 5V e 30mA. Ne vorrei mettere una ventina in parallelo per ottenere sempre 5V e corrente 600mA, sempre in condizioni ideali.
A questo punto le alternative sono due:

  • utilizzare un modulo di ricarica USB per batterie 18650
  • utilizzare in powerbank classico da cellulare e caricare direttamente quello.

La mia domanda è se posso collegare direttamente i pannelli al powerbank senza fare danni... E soprattutto se (anche lentamente) il powerbank si caricherebbe.

Monitor con Arduino:

Per quanto riguarda il monitoraggio con Arduino, volevo capire se c'è un modo per capire la percentuale di carica della batteria. Sia che si utilizzi una cella al litio che un powerbank da cellulare. Immagino che per capire la percentuale del powerbank sia abbastanza complesso... Però magari si riesce.
Per quanto riguarda il voltaggio dei pannelli, direi che si possa fare tranquillamente con un pin analogico. Mentre per leggere la corrente in uscita dai pannelli? Si riesce a fare senza comprare altre schede?

Grazie mille a tutti in anticipo!!

La tensione delle celle solari dipende molto dalla insolazione e dalla corrente richiesta…
I 5V sono riferiti alla corrente nominale.

Non so come si comporta un powerpack classico o un modulo di ricarica USB di cella di litio con tensioni piú ale di 5V.

Ciao Uwe

Argomento interessante. In pratica un caricabatteria USB.
Intanto il powerbank deve ovviamente essere in grado di supportare i 600mA di picco che darebbero le celle, ma questo ormai quasi tutti lo fanno. Quello che non so è come si comportano quando alla USB giungono meno di 5V diciamo un limite "ragionevole", sotto ai 4.5V dovrebbe "staccare". Non so neanche se siano già protetti da sovratensioni ossia se dovessero arrivare più di 5V, come diceva pure uwefed.

Quindi in linea di massima azzarderei qualche ipotesi. Per proteggere il pacco batterie la tensione (nominale di picco), la si può controllare contro le sovratensioni anche con uno zener, credo. Quello che eventualmente sarebbe da evitare è tenere i pannelli collegati quando il sole cala ed erogano meno di 4.5V, forse bisognerebbe tenerli "staccati" elettricamente per evitare che facciano da "carico" al powerbank se questo non dovesse avere un suo controllo specifico.

Insomma, un powerbank è semplice da collegare ma bisogna investigare sulle caratteristiche elettriche che si aspetta dalla porta USB.

docdoc:
Insomma, un powerbank è semplice da collegare ma bisogna investigare sulle caratteristiche elettriche che si aspetta dalla porta USB.

Alla fine credo siano solo avere 5V di tensione... cosa ovviamente impossibile con dei pannelli senza alcun regolatore. E aggiungere un regolatore per tensioni così simili tra ingresso e uscita è difficile.

Invece sarebbe più agevole collegare quei pannelli in serie a quattro a quattro, ottenendo cinque strisce da 20V 30mA, a loro volta da collegare in parallelo per ottenere 20V 150mA. Il tutto seguito da uno step down switching che converta i parametri elettrici in 5V stabilizzati e circa 480..500mA (considerando le perdite).

Ciao a tutti! Scusate se rispondo solo ora...

Vi ringrazio per le risposte!

docdoc:
Argomento interessante. In pratica un caricabatteria USB.
Intanto il powerbank deve ovviamente essere in grado di supportare i 600mA di picco che darebbero le celle, ma questo ormai quasi tutti lo fanno. Quello che non so è come si comportano quando alla USB giungono meno di 5V diciamo un limite "ragionevole", sotto ai 4.5V dovrebbe "staccare". Non so neanche se siano già protetti da sovratensioni ossia se dovessero arrivare più di 5V, come diceva pure uwefed.

Ok, quindi mi sembra di capire che la corrente in A non conti troppo, ma sia più importante avere 5V costanti.

Claudio_FF:
Invece sarebbe più agevole collegare quei pannelli in serie a quattro a quattro, ottenendo cinque strisce da 20V 30mA, a loro volta da collegare in parallelo per ottenere 20V 150mA. Il tutto seguito da uno step down switching che converta i parametri elettrici in 5V stabilizzati e circa 480..500mA (considerando le perdite).

Perfetto! Mi sembra un ottima idea.
A questo punto quando la tensione scende troppo posso staccare la ricarica con un interruttore comandato da Arduino (per esempio di notte).

Claudio_FF:
Invece sarebbe più agevole collegare quei pannelli in serie a quattro a quattro, ottenendo cinque strisce da 20V 30mA, a loro volta da collegare in parallelo per ottenere 20V 150mA. Il tutto seguito da uno step down switching che converta i parametri elettrici in 5V stabilizzati e circa 480..500mA (considerando le perdite).

Ho trovato un tot di step dawn converter. Secondo te questo ha senso:
Marca Innovateking-EU venduto su Amazon
Perchè nelle specifiche ha la protezione per picchi ci corrente in input, però è una cosa in po' particolare.
Se no ha senso trovarne uno classico?

Grazie,
Federico

collegati a serie di 4, i pannelli potrebbero darti da circa 20V (in pieno sole) , a circa 7/8V (nuvoloso, scarsa illuminazione) ... poi la corrente sarebbe abbastanza bassa, ma se quello che ti serve e' un caricatore "tampone" (per mantenere e ripristinare la carica nel lungo periodo), potrebbe bastare ... il powerbank ha gia al suo interno il circuito di carica e limitazione, lo stesso circuito in genere riconverte la tensione a 3.7/4V della batteria al litio nei 5V "classici" (per cui quasi tutti i powerbank NON vanno bene per l'uso in tampone, il circuito puo fare o una cosa o l'altra ma non entrambe insieme ... solo pochi modelli hanno due chip separati) ...

Se il tuo powerbank non e' uno di questi pochi (lo si vede facimente, collega una lucetta o qualsiasi altra cosa da 5V all'uscita, poi collega il powerbank in carica, se l'uscita si spegne quando la luce di carica si accende, oppure se l'uscita non si spegne ma la luce di ricarica non si accende, non e' uno dei pochi), allora serve un secondo circuito, da saldare in parallelo alla batteria per generare i 5V di uscita, lasciando il circuito interno per la ricarica (o viceversa ... usare il circuito interno per avere i 5V di uscita ed aggiungerne un'altro esterno per la ricarica) ... ovviamente, alimentando quello che fa la ricarica con l'uscita a 5V dello step-down ...