Circuito solare

[gianvi97]

Ciao a tutti,
ho necessità di alimentare una ventola da PC da 40 mm che inserirò in uno schermo solare per una stazione meteorologica. La ventola è da 5V, con un assorbimento di circa 125mah. Per alimentarla vorrei usare un pannello solare 5V con wattaggio e corrente variabile. Visto che ho necessità di alimentare anche di notte la ventola, dovrei acquistare un accumulatore. Ora, avendo una batteria portatile (una powerbank per smartphone) da oltre 5000mah, potrei collegarla in modo che funga da accumulatore? Non mi è chiaro il passaggio quando durante il giorno, il pannello dovrà ricaricare sia la powerbank e allo stesso tempo alimentare la ventola. Qualcuno potrebbe darmi una mano?

Grazie

[Livio Orsini]

1. Che tensione e che tipo di batteria è prevista per il tuo powerbank ?
2. Dal pannello devi prevedere un alimentatore tipo step-up e step down combinati, con limite di corrente pari a 125mA + un tot per la ricaricarica; questo valore potrebbe essere, ad esempio, 250mA, da cui illimite di corrente totale lo poni a 375mA - 400 mA. La tensione dell'alomentatore sarà pari alla tensione di carica della batteria e dipende dal ttipo installato.

[gianvi97]

1. E' una batteri al litio, 5V, input 5V 1.0A, output 5V a 2.1 A e 1.0A. (LINK)

2. Non so che tipo di alimentatore è. E' incluso nel pannello? 

[Livio Orsini]

Le batterie al litio hanno, che io sappia, tensioni nominali di 3.7V per elemento che raggiungono i 4.2V circa a piena carica.

Devono essere ricaricate con molta attenzione perchè possono esplodere, non sono adatte per lavorare come accumulatori in tampone (è il tuo caso)

Per un'applicazione come la tua l'accumulatore ideale potrebbe essere un Piombo gel da 6V.

[gianvi97]

La batteria in questione eroga in questione 5V misurati con un voltmetro. Perchè la ricarica tramite pannello non mi assicura una carica sicura? Cosa intendi con sicura? Avevo visto altre batterie ma hanno costi troppo elevati e volevo utilizzare già ciò che è in mio possesso

[Livio Orsini]

Quote

La batteria in questione eroga in questione 5V misurati con un voltmetro.

 

No avrai misurato quello che esce dal pawer pack, non dall'accumulatore.

Questo son batterie cicliche, ovvero si caricano, poi si scaricano e si ricaricano, come quelle da PC che per durare di più non devono essere ricaricate con PC in funzione (cosa che facciamo tutti così danneggiamo le batterie).

Invece le batterie al piombo possono essere usate in tampone, come ad esempio negli UPS. Il sistema di ricarica, a tensione costante, ha un limite di corrente pari al valore di carica massimo ammesso per la batteria. Se la corrente drenata dalla batteria è inferiore a quella erogata dal sistema di ricarica, labatteria si ricarica sino a pienba carica. A piena carica il valore di tensione della batteria equivale a quello del generatore per cui l'accumulatore è solo passante. Se la corrente richiesta dal carico è maggiore di quella fornita dall'alimentatore la batteria si scarica, sino a raggiungere il valore minimo; a questo valore se il dispositivo è ben fatto, il carico viene disconnesso sino a quando la batteria non si srà ricaricata.

 

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Perchè la ricarica tramite pannello non mi assicura una carica sicura?

 

No può essere sicura, dipende dal sistema di ricarica. Un  buon sistema di ricarica per batterie al litio sente anche la temperatura della stessa e stacca l'accumulatore quando raggiunge la soglia di pericolo. Oppure limita la carica alla corrente di mantenuimento quando la tensione ha raggiunto il valore di 4.2V per elemento.

Che il caricatore sia limentato da rete o da pannello solare per la batteria non fa differenza.
 

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Avevo visto altre batterie ma hanno costi troppo elevati e volevo utilizzare già ciò che è in mio possesso

 

 

I power pack sono adatti per impiego ciclico, non per impiego in tampone; una battaria da 6V 4Ah l'acquisti per meno di 10€

Puoi anche usare un accumulatore al litio, ma devi prevedere un sistema di ricarica molto più sofisticato di quellonecessario per una batteria al Pb, anche se il pincipio è sempre uguale: tensione costante pari alla tensione massima dell'accumulatore a piena carica, con limite di corrente. Poi per le batterie al litio devi avere, se sono più elementi, la ricarica differenziata per elemento, ed un controllo di tensione minima per evitare il danneggiamento irreversibile dell'accumulatore, oltre al controllo della temperatura dell'accumulatore stesso.

Su ebay trovi dei dispositivi di controllo di carica degli elementi al  litio che costano pochi euro.

[gianvi97]

Allora cerco di risponderti: Io ho misurarato la tensione sia in uscita che in entrata ed è risultata di 5V. Non vedo dove sta il problema.

 

Per la temperatura io non vedo il problema: le batteria al litio che utilizziamo per caricare i nostri cellulari si riscaldano normalmente non raggiungendo mai livelli critici come tu dici. Il pannello come potrebbe far aumentare la temperatura? Di certo non vado a mettere l'accumulatore al sole diretto. Inoltre ti dico che la batteria in questione ha già integrato un pannello solare da 1.5W quindi è "predisposta" ad essere messa in pieno sole e sicuro avrà qualche sistema di protezione per la temperatura.

 

Anche volendo prendere una batteria al piombo, non ho trovato niente a quel prezzo.

 

Per quanto riguarda l'impiego ciclico, forse non ci siamo capiti. La batteria lavora solo durante il buio o se la corrente del pannello non è quella necessaria a far funzionare la ventola. Quindi è un impiego ciclico. Carica di giorno, scarica di notte, carica di giorno. Sinceramente me ne frego della durata della batteria (in termini di cicli) dato che questo è solo un "esperimento", non un'esigenza. Se si esaurirà, posso sempre sostituirla con un altra, no problem.

[fisica]

ciao 97, ma se è già presente un pannello da 1,5W non serve altro! infatti a 5V 1,5W sono circa 300mA, quindi con un ciclo giorno-notte del tipo 30-70 (che tiene conto dei vari fattori luce nuvole estate inverno) e aggiungendo che di notte raffreddare il pannello è meno necessario, sembra esserci già la potenza che ti serve.

 

Comunque le risposte di Livio sono esatte e ineccepibili, magari difficili da capire in assenza di preparazione approfondita.

[Livio Orsini]

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Allora cerco di risponderti: Io ho misurarato la tensione sia in uscita che in entrata ed è risultata di 5V. Non vedo dove sta il problema.

 

Purtroppo non riesci a capire dove sta il problema.

Come e cosa fare te l'ho spiegato, poi fai quello che preferisci.

[gianvi97]

@fisica è per questo che voglio capirne di più. Io sono del parere che la soluzione migliore non è sempre la più costosa. E' un pò come dire voglio una buona macchina che consumi poco e poi compri una ferrari.

Purtroppo livio potrebbero essere esatte (e forse lo sono) ma lui opta sempre per la soluzione più facile da operare e più costosa di altre. Io invece voglio ingegnarmi e riuscire a fare qualcosa di carino.

 

In ogni caso con un buck riuscirei a fare qualcosa? Serve altro nel collegamento? Come devo muovermi?

[fisica]

ripeto, hai scritto che hai già quelle cose, o le sai usare bene, oppure ascolti quello che ti dicono e ci credi. Non si puo' dubitare di quanto ti suggeriscono se non sai di che parli, giusto? 

 

Non hai detto quali siano le tue capacità, parli di buck ma poi desideri sapere come muoverti. Perchè non basta il pannellino che hai già? I calcoli dimostrano che potrebbe bastare.

[gianvi97]

No non dubito ma non mi sembra l'alternativa migliore ecco.

 

Parlo di buck per abbreviare ma non ho nessuna conoscenza in merito. Solo che facendo una ricerca mi è rimasto questo termine. 

 

Il pannello integrato è un amorfo da 1.5W nominali che non carica nemmeno se lo esponi a sette soli insieme.

Io prenderei per buono il fatto del convertitore e provare con la batteria. Tralasciando tensione, carica e scarica ed eventi estremi.

[gianvi97]

Quindi come procedo?

[Livio Orsini]

Le risposte le hai avute. Ora la scelta è tua.

[gianvi97]

Cercando un'altra soluzione, ho trovato l'esperienza di questo utente che è molto simile alla mia. Secondo voi potrebbe funzionare?

 

Link

[Livio Orsini]

L'accumulatore LiIon è usato in modo ciclico, carica-scarica-carica, e non in tampone ed il carica batteria è del tipo apposito per questo tipo di accubulatori; come scrive nelle note se servono 5V è necessario usare un regolatore step up a valle della batteria.

[gianvi97]

Ok ma dato che la mia batteria è protetta di per sè, mi basterebbe collegare in parallelo come in quello schema pannello, batteria e ventola con apposito diodo e il gioco è fatto giusto?

[attiliovolpe]

Il problema non è tanto la batteria al sole che si scalda, se gestisci male il ciclo di carica, non regoli e limiti la corrente di carica e la temperatura della batteria sale, la stessa può esplodere per queste ragioni. 

Poi vuoi fare degli esperimenti da hobbista? Falli, la batteria è tua, il pannello pure e mettiamoci pure la ventola.

Sai come si dice? Non c'è peggiore sordo di chi non vuol sentire!

 

PS. Non dimentichiamo di compagnie aeree che vietano il trasporto di batterie al litio nei bagagli in stiva proprio per la pericolosità delle stesse e la facilità con cui possono esplodere ed innescare incendio.

[gianvi97]

Scusami @attiliovolpe ma se la batteria ha già un pannello integrato, è predisposta ad essere esposta al sole, secondo te al suo interno non c'è qualche circuito di protezione che garantisce la sicurezza?

[Livio Orsini]

Se acquisti una batteria completa del suo caricabatterie ad energia solare, ed è un prodotto decente, allora è probabile che ci siano tutte le protezioni necessarie.

Altrimenti potrebbe non essere così. Sul mercato, per pochi euro ti rifilano porcherie immonde, spacciandotele per ottime.

[gianvi97]

Credo di averti già postato il modello. Se non ha protezioni e mi esplode, chi me l'ha venduta non la passerà franca

[Livio Orsini]

Rileggi bene quello che ti ho scritto prima.

[gianvi97]

Ho letto e ti ho risposto. Se mi fai capire dove sbaglio...

[sx3me]

Quote

chi me l'ha venduta non la passerà franca

 

amazon?! Auguri...

[giuseppe071964]

Ciao gianvi97 hai posto la questione su 2 forum differenti contemporaneamente per vedere chi era piu' competente?

Almeno attendevi la risposta di questo e so non ci avevi capito una mazza ti rivolgevi ad un altro.