Salve a tutti!
Da tempo la mia stazione meteorologica funziona tranquillamente alimentata mediante pannellino fotovoltaico e batteria lipo 11.1V 1A (già completa di circuito di carica), secondo lo schema seguente:
|PANNELLO|--------|LM7812|-----|D1>|-----+--------------+-----------|TRASFORMATORE SWITCHING A 5V|---------UTENZA ARDUINO
| |
|BATTERIA| |VOLTAGE DIVIDER|
D1 = diodo scottscky con caduta di tensione 0.2V
La batteria non viene caricata oltre gli 11.8V (12V del regolatore - 0.2V del diodo) il che, secondo degli schemi di carica per le lipo reperiti su internet, dovrebbe garantire una carica di circa 70% ovvero 700 mA.
Del pannello non ho specifiche particolari, so solo che al sole dovrebbe fornire una tensione di circa 14.5V (vado a memoria) e che ha dimensioni 162mm X 193.5mm
D1 se non ricordo bene mi è stato consigliato per evitare l'autoconsumo qualora il pannello non erogasse più tensione.
Sto cercando di fare il possibile per:
A) caricare la pila il più velocemente possibile;
B) caricare la pila oltre questo 70% (11.8V), idealmente arrivare anche a 12V che garantirebbe una carica dell'85%, meglio ancora 12.2V ovvero circa il 95%.
Non potendo usare pannelli più grandi, ho pensato alcune soluzioni che migliorassero l'efficienza del circuito:
-
Mi è stato consigliato di inserire uno scottsky tra lm7812 e gnd in modo da recuperare la caduta di tensione generato da D1. Ho fatto delle ricerche su internet ed eseguito delle prove ma non ho conseguito risultati utili. Qualcuno saprebbe dirmi come eseguire effettivamente questo collegamento? Inoltre potrei innalzare il tutto a 12.2V usando due diodi? Arriverei quasi al 95% di carica!
-
Usare al posto del lm7812 un regolatore switching tipo questo? Idealmente dovrebbe consumare meno corrente e quindi trasferirne di più alla batteria anziché convertirla in calore. Usando questo componente posso risparmiare D1? Posso portare la tensione di uscita oltre 12V?
Altri consigli?
Grazie!!!
... e usare fra pannello e batteria un modulino SEPIC, che ti da l'uscita impostata sia che la tensione di ingresso sia maggiore sia che sia minore dell'uscita ?
Ad esempio, http://www.ebay.com/itm/LM2577-Auto-Step-Up-Step-Down-Power-Supply-Module-Solar-Power-Panel-DC-DC-SEPIC-/330809583178?hash=item4d05c9a64a:g:X~cAAOSw6aVUq47S ... o altri simili ... 
Questo componente non serve per restituire una tensione maggiore rispetto a quella in ingresso? ponendo che io desideri una tensione di uscita di 12.2V, se lui in ingresso riceve 10V automaticamente me li porta a 12.2.
Se in ingresso riceve invece 14V? funziona anche da regolatore o solo step up?
SEPIC, o anche BUCK/BOOST ... la tensione di ingresso puo essere indifferentemente piu alta o piu bassa di quella di uscita ... se e' piu alta funziona da buck (stepdown), se e' piu bassa si commuta in BOOST (stepup)
Ovviamente per usarlo con i pannelli solari serve un bel condensatore robusto in ingresso, per quando la tensione scende troppo ... inoltre il diodo di protezione andrebbe sempre messo subito dopo il pannello, sia per evitare l'autoscarica sia per evitare che il reverse rovini il pannello (per perdere meno tensione si puo usare un diodo schottky, ci sono da una decina di ampere anche ... ad esempio, http://www.ebay.com/itm/5pcs-10SQ045-10A-45V-Schottky-Rectifiers-NEW-S7-/171925423104?hash=item28078dc400:g:8wMAAOSwWnFV74w8 )
Acquistato e fatto alcune prove!
Splendido, indipendentemente dal voltaggio che ha in entrare restituisce sempre l'ouput impostato con la vitina!!
Sto facendo alcune prove: è normale che vibri e che scaldi?
Che scaldi magari si, dipende da quanta corrente gli richiedi ... ma vibrare ? ... in che senso ?
In ingresso un semplice alimentatore da mezzo A, in uscita una batteria LiPo da 2A, per mezzo del tester ho visto che assorbiva circa 0,2A.
In che senso vibrare? Fa un ronzio che sembra essere proprio una vibrazione
Io cambierei il pannellino, forse ha già fatto la sua vita tecnica e si sarà esaurito. Proverei a sostituire le celle con delle monocristalline piu recenti, qualche 10€ di spesa( si vendono singolarmente e di vari formati) consiglio anche di metterne tanti in serie per catturare piu luce possibile ottenendo in uscita una tensione piu alta di quei 14v che genera il tuo. Ricorda che i pannelli raggiungono la massima efficienza solo con il sole in perpendicolare, quindi 2-3-4 ore al giorno, il resto delle ore ti danno solo tensione e poca corrente. Mettere il sepic è una buona soluzione per il pannello che ti ho descritto, ma con un pannello che al massimo ti fornisce 14v in caso di sole diretto e chissa quando non esposto al sole. non va proprio bene in quanto se i volt necessari non ci sono incomincia a ciucciare anche la corrente, ma dubito che il pannellino fornisca molta corrente.
Esempio se ti costruisci un pannellino utilizzando delle celle 3x3. te ne entrano 30 sei circa a 36v 60-100mA nominali ma avresti anche punte di 44v ( dipende da che celle compri) con il sepic converti tutta la tensione in piu in corrente che puoi sfruttarla per caricare la tua lipo, potresti tirare fuori 300mA a 12v tranquillamente senza andare a gravare sul pannello, inoltre potresti realizzare con arduino un piccolo inseguitore solare ad un'asse così seguiresti il sole tutto il giorno, per quanto riguarda i regolatori di carica potresti anche dare un'occhiata ai mppt
Splendida dritta!
Onestamente ho difficoltà a reperire pannelli, non che in giro non ne vendano ma capendone poco faccio solo confusione.
Mica avreste qualche sito da consigliarmi dove trovare un buon assortimento? Anche in privato...
Grazie!!
Ho fatto delle prove sul campo: lm7812cv vs sepic (impostato a 12.2V)
Condizioni le medesime:
-Pannello solare da 14.5V alla massima insolazione
-Carica di batteria LiPo
con il tester ho misurato la tensione assorbita dalla batteria variando l'inclinazione del pannello per trovare la massima resa:
-Sepic max 0.04A
-LM7812CV max 0.15A
onestamente il risultato mi ha spiazzato, mi attendevo una migliore resa del sepic! Inoltre coprendo parzialmente il pannello il sepic sprofonda a zero.
Dove sbaglio?
grazie mille!!
Il SEPIC necessita di una certa corrente in ingresso, specie se deve aumentare la tensione ... se il tuo pannello non e' in grado di darne a sufficenza sotto carico, sis spegne (che tensione hai in uscita dal pannello con il carico connesso ? ... hai messo il diodo fra il pannello ed il regolatore ed almeno un decente condensatore elettrolitico sull'ingresso del regolatore ? ... e soprattutto, che pannello e' e quanta corrente puo dare ?)
Del pannello purtroppo non so altro, acquistato in kit con batteria ed lm7812cv senza ulteriori specifiche.
non ho usato diodi ne condensatori ho fatto una semplice prova al volo per capire chi erogava più corrente.
Li avessi usati, avrei migliorato le prestazioni del sepic?
Io penso che quando il pannello fornisce meno di 12v non ci sia nulla da spremere, per questo il sepic va a zero. A questo punto forse basterebbe un semplice seitching senza la funzione di boost o semplicemente il lm7812.
Sbaglio?