2 Anexo(s)
Re: Sistema Solar com segundo carregador de Bateria
Citação:
Postado originalmente por
rubem
Já comprou o carregador "inteligente"?
Se ainda não, veja a seguinte idéia:
Anexo 57599
Você basicamente precisaria uma fonte de 15 a 18V, e um diodo. Se for uma fonte de 5A coloque um diodo de 10A. Se for uma fonte de 10A coloque um diodo de pelo menos 20A.
Vou dar uma ressuscitada no tópico. Queria reaproveitar (na verdade é fazer umas experiências malucas), com algumas fontes de notebook velhas que tenho aqui.
São umas fontes de 18Volts 5A (no multímetro mede 19V). E como o amigo @rubem deu umas dicas de fonte chaveada ligada a controlador de carga solar (tenho uns PWM parados aqui), queria montar um esquema como o da figura:
Anexo 67620
Minha grande dúvida é a seguinte: Eu sei que os painéis solares tem um conjunto de células que somam cerca de 18V. A fonte do notebook mesmo sendo de 18V não vai danificar o controlador e a bateria?
Não seria necessário uma ponte retificadora com um diodo zener de 13V pra regular essa tensão? (não sei se o 1N5350 daria conta com só 5 Watts, tenho alguns 1N2812 mas daí passaria pra 14V)
Esquema:
Anexo 67621
Só a título instrutivo mesmo... Ao invés de mandar as fontes pra reciclagem monto algo mais útil
Re: Sistema Solar com segundo carregador de Bateria
Sobre a tensão em painel solar, cada célula tem cerca de 0,5V com sol em certo nível, e com consumo num certo patamar, digamos 2A. Se tem 0,5V e 2A, isso vem a ser 1W, se são 36 células dessa isso forma um painel de 36W.
Só que... se o consumo for digamos 30W, e o sol for bem mais forte que 1000 watts por m², a tensão será bem maior que 0,5V por célula! Na real o painel vai ter quase 21V em dias de muito sol, e com bateria já cheia.
Esses controladores de carga via PWM baratos aceitam geralmente até uns 23V, geralmente queimam com 24V. Uns controladores melhores (Bem mais caros, tipo da EPSolar) aceitam 26 ou 30V.
No caso dos baratos, pode usar 20 ou 21V sem problemas, o pulso PWM será bem estreito, o mosfet vai operar até bem frio, quem queima nos baratos é o comparador de tensão (Coisa tipo LM339, que opera até 18V, mas tem um resistor de baixo valor na entrada de modo que aceita até uns 23V sem problemas), muito lá de vez em quando usam mosfet de tensão baixa, mas enfim, não é nada intrínseco ao controladores, é que fabricante de produto barato sempre corta todo custo possível, e fazer um circuito que aceite até uns 23V é bem mais barato que fazer um que aceite até digamos 36V.
Sobre o circuito com zener, não, isso não dá certo. Exceto se quiser alimentar algo que consuma menos de metade da capacidade do diodo zener, porque o zener trabalha quente se tiver consumo alto, e componente quente pifa logo. Poderia usar o zener como referência pra um transistor tipo TIP 3055, mas... aí você estaria voltando pra 1972! Isso é um tipo de circuito que desperdiça na forma de calor a mesma corrente consumida na saída, se tem 1A de consumo, ele vai desperdiçar em calor mais 1A, é um circuito tão atrasado quanto um LM7812. A vantagem de PWM é que os pulsos intervalados elevam o rendimento de digamos 50% dessas velharias transistorizadas (Um 7812) pra digamos mais de 80%, enquanto controlador MPPT tem tecnicamente 100% de eficiência já que carrega bateria até com tensão abaixo de 12V vindo do painel (Na prática é 92-96% de eficiência entre energia entrando e saindo, PWM chega a isso em certos estágios porque gera pouco calor, o problema de PWM é a largura do pulso não conseguir se adequar a certas tensões baixas quando o sol está fora do ângulo ideal do painel)
O que tem mais perto de controlador MPPT são os conversores DC-DC, tipo:
https://produto.mercadolivre.com.br/...96-arduino-_JM
Ajusta a saída pra 13,2V e pronto, pode meter 15 a 35V na entrada que ele vai ter saída fixa em 13,2V com rendimento acima dos 90%.
Mas PWM tem a vantagem da carga pulsada limpar placas das baterias, e ajudar na equalização. O circuito MPPT simples será ruim, um bom carregador MPPT precisa dar um boost no final da carga lá pelos 14V ou pouco mais, pra equalizar as células, e um circuitinho simples com conversor dc-dc não tem esses ajustes (Teria que fazer 2 circuitos, um com timmer (LM555) acionado por um comparador de tensão (LM741 digamos), mas dá muito trabalho ajustar, mete um controlador com PWM e pronto, vai ter o mesmo baixo percentual de problemas de desequalização, e ainda por cima vai ter placas mais limpas. MPPT bom mesmo não opera só com digamos 15-35V, opera com digamos 8-35V, porque não tem só um conversor dc-dc step-down (Reduz tensão), tem também um conversor dc-dc step-up (Up, eleva a tensão). Pra painel parado em relação ao sol isso faz diferença, mas pra "no-break gambiarra" isso é irrelevante, PWM pra esse caso tem a vantagem de ser barato e reduzir problema de desequalização.
Se tiver fonte universal de notebook, aquelas que vão de 12 a 24V, e um controlador PWM barato que pode queimar, faça o teste, comece com 12V e vai subindo. Todos que testei aqui assim queimaram lá pelos 23V, e com 22V deixei ligado meses pra testar calor, e na verdade teve é rendimento melhor! (Quanto maior a tensão, maior o rendimento geralmente, por isso notebook tem fonte 18V a 24V sendo que as baterias internas mal passam de 12,6V na prática (E os que tem fonte de 12V tem só 2 células, carregadas a 8,4V na prática)).
Re: Sistema Solar com segundo carregador de Bateria
sphrek, em todos os testes que fiz com controladores de carga não gostei por que eles não regulam a tensão, somente a corrente e ficando assim como limitadores de corrente.
O indicado seria que tivesse, e deve ter carregador para painel ou energia eólica com controlador de tensão e corrente, mas isso pode implicar numa carga mais lenta digamos:
De manhã, bateria com 12,0 V e no painel com 12,3V; controlador consegue fornecer energia na bateria. Caso seja com regulador e limitador o painel teria que ter pelo menos 13 ou 13,5 V e isso abaixo dos trópicos ou períodos chuvosos pode fazer uma grande diferença, mas pode multiplicar a capacidade instalada do painel.
Não sei a capacidade de corrente máxima que pode entregar na bateria, mas acho que pela prática que tive, numa bateria de 50 A, pode entregar a ela 30 A por uns 20 minutos o que acontece em nossos veículos mas o gerador consegue gerar a capacidade da bateria.
Onde haja energia, sou mais a favor que o painel use o inversor senoidal para 127 V, o excedente forneça a energia à concessionária( normalmente gera créditos em KW), podendo ter uma redução drástica no consumo, o viável é que se consuma pelo menos 100 KW/H num mês.
A melhor fonte para note que vi, foi um modelo da multilaser( 14 a 24 V), sem uma chave, ela tipo identificava a melhor voltagem necessária para carregar o dispositivo, tentei reduzir para 12 V, perdi o carregador e nunca mais achei deste modelo, e incrível, indicava 4 A, mas suportava 5,5 A sem desarmar a fonte, tinha ainda uma saída de USB que suportava 2 A, carregava celulares da Motorola, outra marca que sofremos nessas horas; estes se estiverem abaixo de 15%, carrega em carga lenta, atingindo vai para carga rápida( capacidade do carregador), ao chegar em 40 a 60%, cai para carga lenta; em outras marcas isso dificilmente acontece( sempre em carga rápida até 80%), no modelos mais novos( Samsung, LG, Apple, Motorola, Asus) as baterias são codificadas, portanto se ligar, não carrega, o mesmo acontece com a tela inclusive nos modelos intermediários( faixa de R$ 1.000,00)
Acredito que se partirmos dessa eficiência, ao invés de 3,7 V, carregada 4,25; recalcular para 12,3 ou 24,6 V teremos algo bem sólido.
Podem achar ruim por ser fâ da Motorola; ela não tem a melhor tela, câmera mas é um produto confiável, e uso desde 2014 ( G1), e as LG, Samsung, Nokia já deram um fim, e Asus teve de substituir a bateria com pouco mais de um ano em uso.
Nos painéis, a maioria é gerada como referência -B, e o controlador também em -B, mas os equipamentos são todos em +B, então por conta de umidade, conduz eletricidade queimando alguma coisa conectados a ele. Não existe isolação adequada sem inversor de polaridade e isso requer custos, As torres de transmissão, centrais telefônicas(maioria), data centers, funcionam com -Vcc, ou seja positivo GND
Re: Sistema Solar com segundo carregador de Bateria
Obrigado @rubem e @Nilton Nakao!
Fiz conforme as especificações que vocês ensinaram e funcionou!
Achei aqui uma fonte universal de notebook e fui analisando as regulagens. Com voltagem alta (19V ou +) desarmava o controlador ou superaquecia fonte. O melhor equilíbrio que achei foi em 15V. Quando ligado ao controlador PWM e medido a entrada com multimetro, estava estável em 13.6V.
Só a quantidade de carga é realmente baixa. Ao medir a corrente passante para a bateria (usei uma de 40Ah de carro para os testes), verifiquei que a carga ocorria em 3 pulsos em 3segundos com intensidades de corrente variadas em cada pulso, nesta sequência: 1°pulso=0.25A; 2°pulso 0.6A; 3°pulso 2.7A. Com uma pausa de milisegundos e se repetindo o ciclo.
A carga é super lenta. Demoraria uns 3 ou 4 dias para recarregar uma bateria zerada.
Eu coloquei um timer para desligar depois de 8horas. Percebi que mesmo depois de cortada a entrada AC da fonte, o controlador PWM continuava "recebendo" energia da fonte. Eu aguardei durante uns 40min para ver se desarmava e nada... Só desarmou quando coloquei uma lampada de 12V na saida da fonte (lampada pisca automotivo-15Watts). Acionou a lampada por um instante, milisegundos. Deduzi que deveria ser carga acumulada nos capacitores da fonte (haja capacitor pra acumular carga assim).
Estas foram algumas observações que fiz.
Quanto ao controlador não desarmar, a inserção de uma carga resistiva (um pequeno banco de leds por exemplo) na saída da fonte não resolveria esse problema?
Re: Sistema Solar com segundo carregador de Bateria
Sobre medir PWM com multímetro comum, isso não costuma funcionar porque PWM tem pulsos na casa dos kHz! Só dá pra ter certeza se analisar via osciloscópio (Ou se medir algo por horas e tirar a média).
Sobre 15V na entrada desses controladores, o problema é que vários tem drop-out de quase 2V, ou seja, se tem 15V na entrada, na saída vai ter pouca coisa além de 13V. Quando aumenta a tensão de entrada o pulso fica bem mais estreito, multímetro obviamente não vai exibir nada com precisão, mas ao longo de horas provavelmente vai ver a tensão da bateria subindo. PWM engana nesse caso, pulso estreito não parece tensão, mas a bateria está armazenando carga do mesmo jeito.
Sobre o controlador parecer estar recebendo tensão da fonte mesmo com esta desligada, aí que entra o problema da tensão. Com a fonte ligada a entrada é maior que a saída, mas desligando a fonte, o controlador vai descarregar o capacitor da fonte até este atingir a tensão da bateria somada ao drop-out do controlador, digamos 13,6V da bateria, mais 1,3V de drop-out da fonte, de modo que o capacitor vai ser descarregado até 14,9V, o capacitor vai ficar com digamos 14,8V e o controlador não vai ter como consumir isso, mas o sensor de tensão dele (Um amplificador operacional funcionando como comparador) vai detectar que tem tensão.
Circuito barato nunca é inteligente, nesse exemplo 14,8V é suficiente pra carregar uma bateria vazia (10,5V) mas não uma bateria em flutuação, e na verdade é capaz do sensor de tensão de aparelho barato acionar led mesmo com tensão de entrada lá pelos 8 ou 9V, ele aciona o comparador, mas não tem como mandar 9V numa bateria que já tem 13V, então é só led aceso por bobeira, não precisa se preocupar com isso, não há "fuga" de energia (Todo mosfet vai ter uma perda ou outra, mas talvez 1mA, suficiente só pra manter o capacitor perto da tensão da bateria, isso não é corrente pra se preocupar, a auto-descarga de bateria as vezes é maior, um led aceso por bobeira num roteador ou switch consome mais, enfim, não tem porque se preocupar.
(E esse é o problema de usar sensor de tensão pra detectar se tem sol nos painéis. Medir tensão em painel fotovoltaico se mede até em noite com lua, mas é botar como carga um mísero resistor de 1k que a tensão já some. Tensão é aberto não é confiável, via de regra não se mede tensão em aberto de nada, porque sempre gera esses erros, tem que botar alguma carga resistiva pra gerar uma medida realista. Nesse caso aí teria que testar se um resistor de 1k é suficiente, pra 18V talvez teria que ser 1,2 ou 1,5k, nem sei))