Regolatore di Carica per Batterie

Buona sera a tutti.

Sto pensando di realizzare un micro impianto idroelettrico per alimentare una piccola Baita di montagna, poca roba come consumi, proprio solo qualche lampadina…
Ho recuperato una Turbinetta già accoppiata ad una Dinamo che fornisce 12V e 10A e sto valutando l’acquisto di un paio di Batterie 12V 40Ah più o meno.
Ora però sto cercando di capire se è possibile realizzare un regolatore di carica per le batterie fatto con Arduino.
Sapete benissimo meglio di me che se su una dinamo stacco il carico o anche solo varia in diminuzione questa mi accellera di velocità o addirittura va “in fuga” e la tensione sale… una cosa pericolosa sia per l’impianto che per la dinamo…
Quindi dovrei fare in modo di avere una tensione costante…
Avevo Pensato ad una serie di resistenze zavorra che si attaccano e staccano a seconda del Carico che ho sull’impianto… ma non ne sono convinto del tutto…
Voi avete mai realizzato qualcosa di simile o avete comunque qualche idea da suggerire?
Ho letto di Step Down…Step UP… Regolatori PWM… Regolatori SHUNT… ma io non sono molto “pratico” di elettronica…
Grazie a chiunque mi saprà delucidare e spero che sia possibile farlo con Arduino… almeno ci smanetto su ancora un po’…

Ciao buon proseguimento

Sei sicuro che il generatore non sia giá regolato? È difficile da principiante costruire un regolatore che funzioni bene e in modo affidabile. Ciao Uwe

Ciao, si non è regolato. Ho fatto una prova e staccando un carico ad esso collegato aumenta la velocità di rotazione e quindi anche la tensione.. Ciao

LongiarDuino: Ho fatto una prova e staccando un carico ad esso collegato aumenta la velocità di rotazione e quindi anche la tensione..

E' normale che aumenta la velocità di rotazione con poco, o senza carico, è semplice fisica, la coppia meccanica dipende dalla potenza elettrica drenata. L'importante è non superare la massima velocità di rotazione ammessa per la turbina+dinamo, questi sono dati che solo il costruttore può fornirti, altrimenti rischi danni meccanici, la tensione al massimo può arrivare a poco più del doppio di quella nominale, si rompe prima la girante piuttosto di un danno di natura elettrica. Non per scoraggiarti, però per realizzare un idoneo regolatore di carica, dotato di freno elettrico per la dinamo, con Arduino oltre a costarti quasi quanto un regolatore commerciale (c'è da aggiungere molto hardware di potenza con relativi driver) richiede conoscenze tecniche abbastanza specifiche che non mi pare tu abbia.

Ciao, infatti l'avevo specificato dall'inizio che logicamente accellera di velocità se gli stacco il carico.. viene a mancare la forza Controelettromotrice.... quella che crea la coppia resistente. Ma mi par di capire che conviene abbandonare tutto il discorso.. Freno elettrico? cosa intendi? un carico da collegare sulla linea?

Ciao

Io ti suggerirei di prendere in considerazione un regolatore di carica per pannelli solari come questo:

https://www.futurashop.it/energie-alternative/solare/regolatori-di-carica-1/regolatore-di-carica-per-pannelli-solari-24a-7500-regsol24a

In alternativa c'è un kit: https://www.futurashop.it/regolatore-di-carica-con-micro-7100-ft513k?filter_name=regolatore%20di%20carica

Ciao, ma quello che mi hai consigliato va bene anche per Idroelettrico? Scusate se rischio di andare OffTopic.. Ciao

Sono espressamente per il fotovoltaico, ma non mi sembra che ci sia differenza.

A proposito, net tuo schema iniziale hai messo le due batterie in serie (24V), ma la dinamo è da 12V.

Ora, non useresti Arduino se non per altri eventuali controlli ma potresti usare un regolatore di carica per moto o auto, di quelli resinati, quelli delle moto recenti e di grossa cilindrata sopportano delle belle correnti e ti danno in out 13,8 V spaccati.... Usare Arduino per far tutto ciò sarebbe bello ma come detto in precedenza ti costerebbe molto danaro nonchè tempo e studio...

Buongiorno a tutti, userei Arduino poi per effettuare anche altri tipi di controllo, come "remotizzazione" di segnali, stai, comandi, etc etc.

Stavo pensando che potrei usare Arduino per controllare il livello di Tensione ai capi del Generatore ed in base a quello commutare 4 o 5 relè a cui collegare delle resistenze zavorra.. un po' come si faceva con i vecchi generatori AC di una volta collegati in "isola"... Che ne pensate?

solitamente in idroelettrico invece di inserire resistenze al posto dei carichi(lampadine eccecce) si preferisce regolare la portata dell'acqua in modo tale da diminuire l'energia meccanica sulla turbina e di conseguenza diminuire l'energia elettrica così il generatore non va in fuga

questo si fa con dei semplici rubinetti(o saracinesche dipende dalla grandezza del tubo) motorizzati puoi farlo anche tu basta mettere un servomotore a un classico rubinetto o nel caso di saracinesca metti un motore passo passo o similare

so che può sembrare una cosa difficile ma è anche la migliore:)

per caricare le batterie ti lascio alle mani più esperte degli altri:D

Se il problema e' la tensione che deve rimanere costante, senza andare a cercare sistemi di frenatura elettromagnetica autocompensata per la dinamo, potresti usare un regolatore buck/boost, o sepic, che ti puo dare una tensione costante in uscita sia che la tensione in ingresso sia piu alta che piu bassa di quella richiesta (se sale, la riduce, se scende la incrementa, e non ti devi preoccupare piu di tanto dei giri della dinamo, a parte che per il fattore meccanico gia citato da Astro) ... ma le batterie poi le devi caricare in corrente, quindi ti servirebbero due distinti circuiti, il primo che stabilizza la tensione, seguito da un regolatore di corrente di carica ...

Ma prima di tutto, di che potenze parliamo ? ... quanta energia e' in grado di darti in uscita, la tua dinamo ?

Se la potenza e' poca, come stabilizzatore potrebbe bastare qualcosa di simile http://www.ebay.com/itm/LTC3780-High-Power-Automatic-Step-UP-Down-Power-Module-DC-DC-Converter-/141443313413?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20eeadaf05 ... se e' tanta, bisogna vedere ...

vinciolo:
solitamente in idroelettrico invece di inserire resistenze al posto dei carichi(lampadine eccecce) si preferisce regolare la portata dell’acqua in modo tale da diminuire l’energia meccanica sulla turbina e di conseguenza diminuire l’energia elettrica così il generatore non va in fuga

questo si fa con dei semplici rubinetti(o saracinesche dipende dalla grandezza del tubo) motorizzati
puoi farlo anche tu basta mettere un servomotore a un classico rubinetto o nel caso di saracinesca metti un motore passo passo o similare

so che può sembrare una cosa difficile ma è anche la migliore:)

per caricare le batterie ti lascio alle mani più esperte degli altri:D

Ciao, si fa attraverso apertura e chiusura di servomotori collegati agli introduttori che buttano l’acqua sulle giranti ma pensavo di non arrivare a tanto.
Ci avevo anche pensato a dir la verità, dovrei trovare il modo di “motorizzare” una saracinesca ma non volevo investire molti soldi nel progetto.

Ciao

Etemenanki:
Se il problema e’ la tensione che deve rimanere costante, senza andare a cercare sistemi di frenatura elettromagnetica autocompensata per la dinamo, potresti usare un regolatore buck/boost, o sepic, che ti puo dare una tensione costante in uscita sia che la tensione in ingresso sia piu alta che piu bassa di quella richiesta (se sale, la riduce, se scende la incrementa, e non ti devi preoccupare piu di tanto dei giri della dinamo, a parte che per il fattore meccanico gia citato da Astro) … ma le batterie poi le devi caricare in corrente, quindi ti servirebbero due distinti circuiti, il primo che stabilizza la tensione, seguito da un regolatore di corrente di carica …

Ma prima di tutto, di che potenze parliamo ? … quanta energia e’ in grado di darti in uscita, la tua dinamo ?

Se la potenza e’ poca, come stabilizzatore potrebbe bastare qualcosa di simile http://www.ebay.com/itm/LTC3780-High-Power-Automatic-Step-UP-Down-Power-Module-DC-DC-Converter-/141443313413?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20eeadaf05 … se e’ tanta, bisogna vedere …

Ciao, la potenza in gioco al massimo arriva a 120 VA come dati di targa… ma penserei di star sui 100VA al massimo come carico sul generatore.

Per ora ho pensato a qualcosa tipo questo :

//REGOLATORE DI CARICA con ARDUINO

int Simulatore = A0; // potenziometro per simulare la tensione in ingresso
int rele1 = 2; // prima resistenza zavorra
int rele2 = 3; // seconda resistenza zavorra
int rele3 = 4; // terza resistenza zavorra
int rele4 = 5; // quarta resistenza zavorra
int tensioneBIT = 0; // Variabile dove memorizzo la tensione
float tensione = 0;

void setup() {

pinMode(rele1, OUTPUT);
pinMode(rele2, OUTPUT);
pinMode(rele3, OUTPUT);
pinMode(rele4, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {

//LETTURA DEL VALORE DI TENSIONE

tensioneBIT = analogRead(Simulatore); // leggo la Tensione in Ingresso
tensione = (tensioneBIT/68.5); // la divido per 68 simulando una tensione massima in entrata di 15 V … 1023/15

//INSERZIONE E DISINSERZIONE RESISTENZE ZAVORRA
//Naturalmente le resistenze dovranno poi essere dimensionate adeguatamente
//sia come valore ohmmico che di potenza dissipabile
//I valori di tensione sono ancora abbastanza indicativi,
//in teoria non si dovrebbero superare 13,65 sulle batterie al Piombo

if (tensione > 13.6) digitalWrite(rele1,HIGH); // alimento la prima resistenza zavorra
else if (tensione < 13.5)digitalWrite(rele1,LOW); // disalimento la seconda resistenza zavorra

if (tensione > 13.65) digitalWrite(rele2, HIGH); // alimento la seconda resistenza zavorra
else if (tensione < 13.6)digitalWrite(rele2,LOW); // disalimento la seconda resistenza zavorra

if (tensione > 13.7) digitalWrite(rele3, HIGH); // alimento la terza resistenza zavorra
else if (tensione < 13.65)digitalWrite(rele3,LOW); // disalimento la terza resistenza zavorra

if (tensione > 13.75) digitalWrite(rele4, HIGH); // alimento la quarta resistenza zavorra
else if (tensione < 13.7)digitalWrite(rele4,LOW); // disalimento la quarta resistenza zavorra

Serial.print(" Tensione Generatore “); // per vedere il valore sulla seriale
Serial.print(tensione); // per vedere il valore sulla seriale
Serial.println(” Volts");// per vedere il valore sulla seriale
delay(1000); // un ritardo come filtro…magari poi non serve…

}

Se invece usassi uno dei circuiti che mi avete proposto come reagirebbe il generatore se sulla linea ci fossero variazioni di carico?

Per le batterie penso acquisterò un regolatore di carica a parte.