Autocostruire Un Contatore, è Possibile?

[DavideBB]

Salve a tutti, non so se ho postato nella sezione giusta,

sto per laurearmi in ingegneria elettronica e sto per laurearmi,

per la mia tesi mi è venuto in mente di progettare con multisim o equivalenti, un circuito che mi permetta di misurare l'energia prodotta di un impianto fotovoltaico sul lato continua, quindi un contatore con display ecc..

Non so quanto le mie conoscenze universitarie possano essermi d'aiuto, volevo chiedervi se è possibile realizzare questa mia idea.

Prendere in qualche modo, i valori tensione/corrente in uscita dall'impianto, digitalizzarli, elaborarli e visualizzare la potenza istantanea prodotta.

Pensate che sia possibile o voglio imbattermi in qualcosa più grande di me?

Grazie anticipatamente.

Modificato: 2 novembre 2010 da DavideBB

[mado.dom]

Ciao.

Molto semplicemente potresti misurare la caduta di tensione su uno dei fili di collegamento e, avendo nota la lunghezza e la sezione, con la formula

riuscire a misurarti la corrente.

Poi sta a te misurare semplicemente la corrente con uno strumento o fare in modo di calcolare via software (convertendo da analogico a digitale questa misura) la corrente, la tensione, la potenza, ecc.....

[DavideBB]

Ciao, grazie per la risposta, io dovrei praticamente eseguire tutto tramite software,

quindi se non sbaglio i passi dovrebbero essere questi: campionare il mio segnale analogico, quindi campionare sia la corrente che la tensione, effettuarne il prodotto istante per istante, il risultato di questo prodotto deve essere visualizzato su display.

Solo che non ne sono molto sicuro.

[scalzomen]

DavideBB+2/11/2010, 12:22--> (DavideBB @ 2/11/2010, 12:22)

Si mi sembra che l'idea possa andare per sommi capi. Probabilmente è opportuno utilizzare un microcontrollore che si incarichi sia di eseguire la conversione analogico-digitale che l'elaborazione dei dati nonché la visualizzazione sul display.

[mado.dom]

Se la lettura viene fatta su un monitor potresti farla con dei displey che un aggiornamento ogni 10 secondi o più (non è bello vedere dei numeri che cambiano in continuazione) e dei grafici che ti fanno vedere l'andamento in modo continuo.

La corrente erogata dall'impianto quanto dovrebbe essere?

Se è bassa potresti fare la lettura ai capi di una resistenza messa in serie al circuito (se usi una 0,1 Ohm con 1A di corrente avresti una d.d.p. di 100mV) invece che hai capi del filo come detto prima.

Se la corrente è alta devi fare in modo che la d.d.p. sul componente di misura sia la minore possibile per non sottrarre tensione al carico.

[DavideBB]

La mia idea nasce da un impianto fatto per un comune, questo comune possiede il suo bel impianto fotovoltaico e su di un tabellone all'ingresso, viene indicata la potenza che sta producendo in quel momento, la potenza totale prodotta.

Io per adesso vorrei fare esattamente la stessa cosa, solo miniaturizzata, solo che non saprei da dove partire, perciò vorrei realizzarlo passo passo.

Questo sistema dovrebbe essere abbastanza versatile, adattandolo per qualsiasi impianto.

Io le mie prove dovrò effettuarle su un singolo pannello, il quale ha:

Tensione di circuito aperto: 36,7 V

Corrente di Corto Circuito: 8A

Potenza di picco: 220W

Tutte quelle variabili dipendono dall'irraggiamento solare, quindi dovrei compionarle e quantizzarle.

La precisione è fondamentale per questo progetto.

[daniele_stefanini]

Partendo proprio dall´ABC :

Ti puoi gía determinare i parametri equivalenti del circuito e i limiti di tensione e corrente dei sensori.

Il pannello non eroghérá mai (a meno di sovratensioni alla connessione / sconnessione) piú di 36,7 V (dato teorico). Puoi quindi considerare la banda di misurazione della tensione nel range 0 - 50 V.

Il pannello non eroghérá mai (a meno di sovracorrenti alla connessione / sconnessione) piú di 8 A (dato teorico). Puoi quindi considerare la banda di misurazione della corrente nel range 0 - 10 A **

Io personalmente utilizzerei un partitore resistivo per misurare la tensione e una resistenza di Shunt per la corrente.

La migliore cosa sarebbe PRIMA definire la precisione che vuoi ottenere nella misura della potenza, e POI (tramite calcolo) le specifiche di precisione delle singole misure.

In base alla risoluzione degli ingressi puoi determinare i valori delle resistenze e/o se é necessario amplificare i segnali o no.

L´hardware puó essere ad esempio un PIC con ingressi analogici o anche un PLC o un LOGO (qui vado un pó a caso, dato che mi sono interessato a volte solo a livello hobbistico a questi oggetti...ma qui c´é gente piú esperta di me...io nella vita faccio altre cose)

** Se possibile (e sarebbe anche consigliabile per fare le cose meglio) dovresti stimare anche i parametri di induttanza e capacitá del circuito equivalente, in modo da valutare i transitori, per mezzo dei quali potresti ricavare i dati per dimensionare eventuali protezioni.

[DavideBB]

Grazie a tutti per le risposte, le mie misure devono essere molto precise poichè la potenza prodotta dall'impianto è soggetta ad incentivi, quindi la lettura deve essere molto accurata.

Il mio non deve essere un progetto definitivo 'pronto per la vendita' quindi tutte le protezioni da sovracorrenti o maggior precisione nel campionamento le vedrò in seguito, ma quanto meno vorrei una buona approssimazione, una bozza su grandi linee del progetto, in modo tale da rendermi conto di quanto mi aspetta e capire se con le mie conoscenze posso realizzarlo.

Nel mio corso di studi ho avuto modo di realizzare qualche progettino con multisim come il campionamento di un segnale, cardiofrequenzimetri, ecc, ma ad esempio non ho mai programmato un pic, quindi dovrei partire dall'inizio.

[Livio Orsini]

Definisci molto! Da qaunto vale molto dipendono costo e complessità del dispositivo.

Tanto pe fare un esempio. Gli A/D dei PIC hanno una risoluzione massima di 1023 quanti, quindi 0.1% circa, con tensione d'ingresso massima pari a 5V. La precisione sarà ancora inferiore. Se ci aggiungi il degrado dovuto alle variazioni della tensione di rifierimento (+5V di alimentazione), dei circuiti di interfaccia e qaulche altra cosuccia, se va bene raggiungi lo 0.5% su tutta la gamma.

Puoi migliorare un poco le prestazioni usando buona componentistica esterna per l'interfaccia, inoltre se usi un buon riferimento esterno di tensione migliori ancora. Diciamo che si può arrivare intorno allo 0.4% di precisione.

Se necessiti di precisioni migliori devi pensare a convertitori esterni.

Questo è il cuore del problema, quello che determina la complessità del progetto. Tutto il resto è solo conseguente.

[DavideBB]

Grazie davvero per le risposte, io magari adesso comincio a fare qualche ricerca e abbozzare un progetto di base, magari con l'aiuto di qualche prof., se più in là vorrò chiarire qualche aspetto vi farò sapere.

Grazie ancora per i consigli.