Carica batterie [12V 45Ah] Pb da pannello solare [18V x 3A]

Salve, tornando ad un problema gi=E0 esposto, per realizzare il suddetto vorrei - = in una versione preliminare - utilizzare il seguente schema: [FIDOCAD] MC 165 90 3 0 230 MC 140 90 0 1 300 MC 145 90 0 0 080 MC 125 105 0 0 040 LI 165 90 155 90 LI 145 90 140 90 LI 125 100 125 105 MC 125 60 3 1 445 LI 125 60 125 80 TY 150 95 5 3 0 0 0 * 2K TY 130 80 5 3 0 0 0 * S9013 MC 75 40 2 0 010 LI 120 40 75 40 TY 20 35 5 3 0 0 0 * [Solar Panel] 18V TY 170 80 5 3 0 0 0 * 12V4 TY 50 40 5 3 0 0 0 * Max 3A TY 110 25 5 3 0 0 0 * Power NMOS TY 110 30 5 3 0 0 0 * [STP40NF03L] LI 165 40 165 75 MC 180 40 0 0 010 TY 190 35 5 3 0 0 0 * [VBAT] 12V LI 130 40 140 40 MC 140 40 0 0 200 LI 180 40 155 40 SA 165 40 SA 125 70 SA 85 40 LI 85 70 85 40 LI 110 70 125 70 MC 110 70 2 0 080 TY 100 75 5 3 0 0 0 * 10K LI 85 70 100 70

Quando VBat scende sotto i Vthres=3D13.1V (pari a V_{BE} + 12V4 circa), l'N= PN si interdice e la tensione al gate del mosfet sale a 18V, con una Vgs di= circa 18-12=3D6V che porta il mosfet in conduzione e carica la batteria. A= l contrario, quando la tensione della batteria sale al di sopra dei 13.1V, = l'NPN entra in conduzione, azzerando la tensione al Gate e chiudendo quindi= l'afflusso di corrente. Questo schema non prevede la messa in corto del pannello quando viene stacc= ata la carica, come ho visto fare in altri schemi.. e non so se questo alla= fine sia un problema... Considerato che lo schema me lo sono inventato di = sana pianta, mi piacerebbe sapere se =E8 sensato e se devo dimensionare qua= lcosa in modo diverso..

I valori delle resistenze sono abbastanza scelti in maniera casuale ma poi = mi far=F2 meglio i conti per spostare il punto di lavoro nella regione pi= =F9 efficiente.

Grazie in anticipo e Buone Feste.. R

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inuy4sha
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- in una versione preliminare - utilizzare il seguente schema: sia un problema... Considerato che lo schema me lo sono inventato di sana pianta, mi piacerebbe sapere se =E8 sensato e se devo dimensionare qualcosa in modo diverso..

Ciao, immagino che il mosfet avra' il source verso il diodo, quando la batteria e' abbastanza scarica da non attivare l'NPN, il mosfet lavora in lineare, la tensione Drain-Souce si ferma alla tensione di soglia del mosfet, il datasheet dice che sara' dalle parti di 1,5V e comunque tra 1 e

2.5V. Il pannello riduce la propria tensione fino ad arrivare a Vbatteria+Vdiodo+Vsoglia del mosfet. Poi man mano che l'NPN va in conduzione la tensione drain source del mosfet aumenta. Ma non sono sicuro che la soglia di conduzione del transistor sia tanto netta. Il mosfet dissipera' sempre una potenza abbastanza alta. 13.1V, anche se in tampone, sono pochi per caricare bene una batteria al Pb.

Ma un lm339 con due belle soglie regolabili e un P-fet o PNP non ti piace? :) Con un mosfet P e uno shottky dissiperebbe poco.

Fabio.

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Fabio_78

i - in una versione preliminare - utilizzare il seguente schema:

Correct.. scusa se ho sbagliato su fidocad.

Questa parte mi sfugge: cio=E8 non capisco perch=E8 la tensione VDS si ferm= a alla tensione di soglia mentre la tensione del pannello si abbassa.. cred= evo che fosse il contrario, e cio=E8 che fosse il pannello ad avere una ten= sione er lo pi=F9 costante, mentre la tensione VDS fosse il risultato della= differenza tra tensione del pannello e quella della batteria (ignorando la= caduta del diodo).

Anche questa parte non mi =E8 chiarissima mi sai spiegare in base a quale p= rincipio la VDS (e quindi la tensione del pannello solare) aumenta, quando = l'NPN va in conduzione?

Intendi dire che c'=E8 un intervallo di valori della tensione batteria entr= o il quale il comportamento =E8 "ibrido"?

Speravo che con una resistenza di 0.022[Ohm] (0.03[Ohm] per VGS intorno ai =

5V) e pompando circa I=3D3A ci fosse una perdita relativamente bassa...

Ok so che dovrei andare intorno ai 13.8, ma per sicurezza stavo un p=F2 pi= =F9 conservativo (non conoscendo bene la soglia dell'NPN

Il mosfet mi pareva migliore di un BJT in quanto a dissipazione e l'N mosfe= t ho trovato daqualche parte che offriva meno resitenza del P mosfet ma for= se mi sbaglio o si sbagliava chi l'ha scritto..=20

Per quanto riguarda l'uso di integrati, sto cercando una soluzione analogic= a per un motivo: vorrei capirne di pi=F9 di elettronica. Quando avr=F2 cong= egnato bene il circuito di carica, intendo passare alla seconda fase del pr= ogetto, in cui la carica/scarica sar=E0 regolata da un micro attraverso let= tura periodica della tensione VBAT con ADC [su questa parte sono pi=F9 ferr= ato]. Per il momento mi sta bene la soluzione con batteria a tampone, in cui impa= ro cosa vuol dire usare un trasistor in una zona anzich=E8 un'altra.

Grazie in anticipo per ogni futura delucidazione R

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inuy4sha

Allora, tieni conto prima di tutto che non ho basi teoriche, spero che qualcuno piu' preparato di me possa spiegarti meglio...

sa..

na tensione er

enza tra tensione

Ignoriamo il transistor NPN. Quando il mosfet e' in conduzione si comporta come una resistenza. Se la Vds fosse pari a 6V (18V pannello - 12 batteria) e il mosfet fosse in piena conduzione, tra pannello e batteria dovrebbero scorrere I=3DV/R=3D6/0.03=3D200A, non si scappa :) Fortunatamente il pannello e' limitato in tensione e corrente:

formatting link
Quindi avvicinandosi ai 3A la tensione del pannello crolla, portando con se la tensione gate-source. La riduzione della tensione g-s incrementa la resistenza drain-source (e lo fa abbastanza bruscamente attorno alla tensione di soglia) finche' il sistema non si equilibra.

principio la VDS (e quindi la tensione del pannello solare) aumenta, quand= o l'NPN va in conduzione?

Perche' quando il transistor va in conduzione abbassa ulteriormente la tensione Vgs, aumentando la resistenza Rds.

tro il quale il comportamento =E8 "ibrido"?

Intendo dire che lo zener non e' netto nella sua azione, ma condurra' un po' di corrente gia' prima della tensione di soglia, e questa corrente verra' amplificata dal transistor, quindi e' probabile che il transistor interdica il mosfet ben prima dei 13V.

i=F9 conservativo (non conoscendo bene la soglia dell'NPN

Le batterie al piombo non caricate abbastanza, alla lunga muoiono di solfatazione.

Questa affermazione va contestualizzata, non e' sempre vero. Dipende da come usi il mosfet. Un mosfet o un transistor dissipano poco se sono spenti o accesi, visto che il prodotto Vds (o Vce) per Id (o Ic) se ne va in calore, se uno dei due termini e' piccolo il prodotto e' piccolo. Poi un mosfet N connesso come lo hai connesso tu (in alto) vuole una tensione sul gate che e' maggiore della tensione di alimentazione del tuo circuito, quindi il tutto si complica. Meglio un mosfet P, e stai attento alla Vgs massima, di solito 20V, ma a volte meno, limita la tensione gate-source con uno zener.

ica per

to bene il

i la carica/

BAT con ADC [su questa parte sono pi=F9 ferrato].

paro cosa vuol dire usare un trasistor in una zona anzich=E8 un'altra.

Il sistema lineare, per farlo semplice conviene farlo con un lm317 e un transistor per aumentarne la corrente.

Per dissipare poco dovresti approfittare della caratteristica del pannello: se lo lasci aperto la sua tensione e' nota, e se lo chiudi sulla batteria la sua corrente e' nota e limitata, quindi il mosfet nel tuo circuito deve comportarsi come un interruttore, nei due stati dissipera' poco perche' o avra' una corrente nulla (aperto) o una tensione trascurabile (chiuso). Il sistema + semplice per regolare un aggeggio del genere e' quello di avere una isteresi tra lo stato chiuso e aperto, scegli due soglie della tensione della batteria: soglia di innesto carica e soglia di disinnesto; quando la Vbatsoglia di disinnesto disconnetti. E' piu' facile farlo con un micro che con componenti discreti :) E piu' divertente (e istruttivo) con un operazionale o un comparatore. Tanto se ti piacciono i micro prima o poi qualche operazionale glielo devi aggiungere ad un micro :)

Fabio.

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Fabio_78

Ok, per sfizio che ne dici di questo circuito?

Tutto a discreti, i valori li ho messi a naso, rispetto al tuo le modifice sono:

- mosfet P T1 con protezione del gate tramite ZD1

- tensione di riferimento ZD2 di 7V5 Quando la batteria si scarica la base di T4 ha una tensione sempre + bassa fino a quando T4 comincia a condurre, a quel punto attiva il transistor T3 che da un feedback negativo al circuito, abbassando ulteriormente la tensione sulla base di T4. Contemporaneamente anche T2 conduce attivando il mosfet. La batteria comincia a caricarsi, quando la sua tensione raggiunge un valore tale da non far condurre + T4 allora avviene l'opposto: T2 e T3 aprono, ed il circuito rimane in questo stato fino al prossimo ciclo. Non so se funziona, sarebbe da provare :)

Fabio.

[FIDOCAD] MC 110 60 3 0 230 MC 145 115 0 1 300 MC 130 125 0 0 040 MC 80 45 2 0 010 LI 125 45 80 45 0 TY 35 35 5 3 0 0 0 * Pannello Solare 18V TY 55 45 5 3 0 0 0 * Max 3A MC 205 45 0 0 010 TY 200 35 5 3 0 0 0 * [VBAT] 12V MC 140 45 0 0 200 MC 100 55 3 0 080 MC 130 75 1 0 080 LI 130 75 130 65 0 LI 130 65 130 65 0 LI 130 65 110 65 0 LI 110 65 110 60 0 LI 110 60 110 60 0 LI 100 60 100 55 0 MC 130 60 3 1 420 LI 130 65 130 60 0 LI 110 65 100 65 0 LI 100 65 100 60 0 MC 155 95 3 0 230 MC 205 110 2 0 114 MC 205 90 2 0 114 MC 180 85 0 1 310 MC 175 115 0 0 300 MC 145 115 0 0 080 MC 165 115 0 0 080 MC 205 115 1 0 080 MC 205 55 1 0 080 MC 155 60 1 0 080 LI 130 105 130 85 0 LI 155 80 155 70 0 LI 155 115 165 115 0 LI 165 115 165 95 0 LI 155 75 165 75 0 LI 155 60 155 45 0 LI 155 45 205 45 0 LI 205 115 205 110 0 LI 200 105 190 105 0 LI 205 55 205 45 0 LI 205 65 205 80 0 LI 205 90 205 100 0 MC 190 125 0 0 040 MC 205 125 0 0 040 MC 155 95 0 0 040 TY 210 85 4 3 0 0 0 * V innesto TY 210 105 4 3 0 0 0 * Isteresi TY 135 105 4 3 0 0 0 * T2 NPN TY 170 75 4 3 0 0 0 * T4 PNP TY 175 105 4 3 0 0 0 * T3 NPN TY 115 35 4 3 0 0 0 * T1 Mos P TY 115 55 4 3 0 0 0 * ZD1 TY 145 90 4 3 0 0 0 * ZD2 TY 90 50 4 3 0 0 0 * R1 TY 120 80 4 3 0 0 0 * R2 TY 145 120 4 3 0 0 0 * R3 TY 170 120 4 3 0 0 0 * R4 TY 160 65 4 3 0 0 0 * R5 TY 210 60 4 3 0 0 0 * R6 TY 210 120 4 3 0 0 0 * R7 TY 210 80 4 3 0 0 0 * TR1 TY 210 100 4 3 0 0 0 * TR2 TY 150 35 4 3 0 0 0 * D1 TY 115 60 4 3 0 0 0 * 12V TY 90 55 4 3 0 0 0 * 47k TY 120 85 4 3 0 0 0 * 4k7 TY 160 70 4 3 0 0 0 * 1k TY 145 95 4 3 0 0 0 * 7V5 TY 145 125 4 3 0 0 0 * 100k TY 170 125 4 3 0 0 0 * 100k TY 210 125 4 3 0 0 0 * 100 TY 225 100 4 3 0 0 0 * 1k TY 225 80 4 3 0 0 0 * 4k7 TY 210 65 4 3 0 0 0 * 4k7 MC 185 85 0 0 080 LI 195 85 200 85 0 LI 185 85 180 85 0 TY 185 90 4 3 0 0 0 * R8 TY 185 95 4 3 0 0 0 * 100k
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Fabio_78

Ci ho dato un occhio al volo e dico che =E8 una figata... parte dalla versi= one decisamente primitiva che avevo disegnato (e ti sono grato di non aver = distrutto l'idea) per farne una cosa decisamente pi=F9 raffinata.. domani a= ppena ho un'oretta libera me lo studio meglio! Decisamente interessante!

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inuy4sha

Decisamente capire come si comporta il pannello solare quando viene attacca= to un carico =E8 la chiave per capire come realizzare il circuito. Riporto = il link di un pdf che sto leggendo e che spiega in modo semplice ma efficac= e il principio di funzionamento:

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gia%20solare.pdf

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inuy4sha

Ti ringrazio per l'aggettivo "raffinata" ma provalo almeno prima :) Nella mia spiegazione del circuito ho sbagliato a scrivere, il feedback e' positivo e non negativo:

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e se il circuito funziona lo deve proprio a questo. E fammi sapere se funziona.

Ciao!

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Fabio_78

E la chiave affinche' sia efficace e' anche capire un po' la dinamica delle batterie al piombo per impostare correttamente le soglie. In passato ho fatto un aggeggio simile a quello che vuoi fare tu, la regolazione la faceva un micro ma era esattamente la stessa che ti ho accennato. Le soglie che ho impostato sono disconnessione 14.2V e riconnessione a

13.4, e disconnessione in scarica a 11V . La batteria AGM dopo tre anni sembra ancora in piena salute, se usi una GEL o altro le tensioni dovrebbero essere leggermente differenti.
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Fabio_78

Chiaro chiaro.. via di millefori... sto dissaldando pezzi qua e la .. ehehe= ... la batteria =E8 una comune da auto non gel, e le tue tensioni mi sembra= no sensate.Se trovo il tempo poi poster=F2 per far sapere i risultati. Anch= e io poi andr=F2 di micro, ma prima voglio vedere senza! :D Ciao e grazie ancora

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inuy4sha

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