Inverter Su Veicolo

[Massimo_b]

buongiorno, ho la necessità di avere corrente alternata su di un veicolo. da anni uso un inverter che trasforma i 24v DC delle batterie in 230v AC.

l'inverter ha un range di tensione entro il quale funziona correttamente ed eroga corrente, nel mio caso specifico il problema è l'abbassamento della tensione per i pochi istanti in cui il veicolo viene avviato. la tensione si abbassa ad un valore (che non ho misurato) molto vicino alla soglia minima, a volte la oltrepassa a volte no causando l'interruzione del funzionamento dell'inverter.

questa situazione può essere causa di guasti ai componenti interni dell'inverter? ogni qualvolta mi sia possibile, come precauzione spengo l'inverter al momento dell'avvio del veicolo.

come possibile soluzione ho pensato di inserire un condensatore tra batterie ed inverter, pensate che possa funzionare e che soprattutto non crei problemi di sicurezza? come dovrei dimensionarlo? non so quale calcolo fare ma credo che sia necessario un condensatore molto grosso in quanto l'inverter eroga 600w continui e 1200w di picco (dati del costruttore), la tensione nominale delle batterie è 24v (27-28 quando il veicolo è acceso) e il cavo (16 quadri) tra batterie ed inverter è lungo circa 4-5 metri. per l'utilizzo che ne faccio in genere il carico non supera i 200W.

Modificato: 15 ottobre 2012 da Massimo_b

[Livio Orsini]

Un calcolo secondo la regola della spanna vuole che il dimensionamento del condensatore sia pari a 1000uF/1 A; quindi se il tuo inverter assorbisse, p.e., 20 A dal 24 V dovresti mettere in parallelo 20.000 uF / 30 V, che è una bella batteria di condensatori.

A mio giuduzio sarebbe più conveniente prevedere un relè che spegne l'inverter al momento del comando del motorino di avviamento.

Su molti autoveicoli è una funzione gia prevista.

[Massimo_b]

grazie ma il relè lo scarterei a priori visto che avrebbe solo la funzione di rendere automatico quel che posso fare con l'interruttore all'inverter che ho prolungato.

lo scopo dell'intervento sarebbe quello di non avere l'interruzione della corrente alternata.

avevo pensato di inserire tra inverter e periferiche da alimentare un ups ma è una soluzione non economica.

altra ipotesi che ho scartato è quella di utilizzare una seconda serie di batterie, anche in questo caso a causa del costo elevato e la necessità di collegarci l'alternatore, sempre che l'alternatore riesca a ricaricare due serie di batterie (2x225ah 12v in serie) piuttosto che una sola.

quali sono le condizioni che l'hanno portata a scartare i condensatori? difficoltà di reperimento? costo? difficoltà di realizzazione? rischio di surriscaldamento? scarsa efficienza? altro?

grazie

Modificato: 15 ottobre 2012 da Massimo_b

[Livio Orsini]

I condensatori non li regalano di certo, inoltre devono essere di buona qualità ed adatti per carichi impulsivi.

Altro punto critico: la batteria di condensatori sicuramente attenua le cadute di tensione, ma non le elimina del tutto, specie se l'avviamento è un poco difficoltoso.

Inoltre quando l'avviamento è difficoltoso perchè la temperatura è molto bassae o le batterie non sono molto cariche, mneglio togliere tutti i carichi extra avviamento.

[Massimo_b]

la ringrazio per il suo tempo, condivido le sue considerazioni riguardo l'avvio difficoltoso e la possibile non efficacia dei condensatori con un assorbimento prolungato da parte del motorino di avviamento.

tenendo però conto che non siamo di fronte a una totale mancanza di tensione ma ad una caduta (che se riterrà possa servire misurerò con precisione) che porta la tensione a scendere di poco (e non ad ogni avvio) il valore minimo che consente all'inverter di funzionare, è possibile che i condensatori possano sopperire anche ad un avvio meno immediato? il range di tensione in ingresso dichiarato dal costruttore è 21.4->33V, con 21.4V come tensione alla quale scatta l'allarme e 20V come tensione alla quale l'inverter si spegne.

avevo pensato, vedendo il convertitore DC/DC che porta la tensione da 24V a 12V per permettere al CB di funzionare, di poter usare un dispositivo come questo ed un inverter con ingresso 12V piuttosto che 24V ma dubito che un convertitore DC/DC che possa portare una 50ina di ampere sia efficiente ed economico (ammesso di trovarlo)

Modificato: 15 ottobre 2012 da Massimo_b

[Nikiki]

Potresti mettere una seconda batteria da 24 che non necessariamente dovrebbe essere grande come la prima, collegate in parallelo tramite un diodo che permette la ricarica della seconda e ne impedisce la scarica da parte del motorino di avviamento.

Un collegamento simile non è molto costoso se usi una batteria piccola.

Tutto questo se la caduta del diodo non rappresenta un problema per l'inverter... ci vuole un bel diodone

[ludo69]

vediamo di fare il punto del problema e quindi delle soluzioni.

Avviando il veicolo si abbassa il voltaggio della batteria, quindi si entra in zona "critica" per quanto riguarda la protezione da sottoalimentazione dell'inverter.

Purtroppo temo che l'energia stipata da possibili condensatori non sia in grado di reggere l'avviamento+l'inverter, all'accensione del veicolo infatti il carico della batteria è sia l'inverter che il motore di avviamento, e questo carico non dura i millisecondi che i condensatori potrebbero reggerti, ma nel migliore dei casi (e quindi non sempre) diciamo un paio di secondi.... neanche alimentassero solo l'inverter funzionerebbe!

Credo che l'ultima carta economica giocabile (come già suggerito) sia mettere in serie alla 24V che và all'inverter un paio di diodi a bassa caduta in parallelo (li puoi reciclare selezionandoli tra quelli presenti in vecchi alimentatori da PC), a valle del quale metterei sui poli dell'inverter la serie di due batterie a12V per motocicli (o batterie per auto di piccola capacità), evita quelle per antifurti: a meno di specifica corrente di picco non sono in grado di tirar fuori (senza degradarsi) più della loro corrente oraria nominale.

Succederà che durante l'avviamento del veicolo la 24V si abbassa, ma le batterie "ausiliarie" sorreggono il potenziale ai capi dell'inverter ma non si "scaricano" sul motorino d'avviamento per la presenza del diodo.

Essendo a bassa caduta il diodo non dovrebbe scaldare troppo (intendo che montato su un'aletta di raffreddamento potrai "tenerci la mano sopra") e non abbasserà troppo a sua volta la tensione per ricaricare le batterie "ausiliarie" e lo stesso inverter.

Durante il normale uso le batterie ausiliarie rimarranno in carica (o mantenute) dall'impianto del veicolo, sempre attraverso il diodo.

In caso di batterie ausiliarie scariche (o alla prima prova) tieni spento l'inverter e attacca tutto, quando il diodo non scalderà più per nulla (corrente di carica irrisoria), allora accendi l'inverter: il tutto per non far passare troppa corrente nel gruppo diodi aggiunto (corrente di prima carica batt.aux + corrente inverter).

Modificato: 16 ottobre 2012 da ludo69

[Massimo_b]

grazie, l'utilizzo delle batterie "tampone" e del diodo mi sembra la via più semplice ed economica da percorrere. è questo lo schema che dovrei seguire?

secondo voi una batteria da 7ah è troppo piccola? userei quelle che sono comunemente utilizzate negli ups. sono piccole, costano poco e non hanno bisogno di manutenzione. ci sono inconvenienti a farle ricaricare da un alternatore piuttosto che da un caricabatterie elettronico?

[Massimo_b]

ma è sicura la cosa? collegandole in parallelo non ci sono in gioco passaggi elevati di corrente?

[Nikiki]

7 A/h potrebbero essere sufficienti, ma le batterie piombo-gel come quelle che vorresti usare te non vanno bene, le elevate correnti e tensioni applicate per la ricarica le danneggerebbero

dopo poco tempo.

Devi usare batterie normalmente usate su moto-autoveicoli.

Lo schema va bene, ovviamente il diodo deve avere una portata adeguata.

La corrente che scorre nel diodo è quella assorbita dall' inverter e dalla batteria quando viene ricaricata.

[Livio Orsini]

Rimane da considerare un dettaglio non trascurabile: perchè il tutto funzioni regolarmente è necessario che le batterie "più potenti" (quelle attualmente usate) abbiano una tensione maggiore delle batterie "piccole" più la cdt del diodo.

[sx3me]

non si potrebbe usare un relè al posto, o aggiungendolo al diodo?!

[Massimo_b]

rimarrebbe il problema che le batterie piccole dopo un po' si scaricherebbero, quindi servirebbe un ripartitore di carica, il che aumenterebbe il costo. quanto potrebbe costare?

[Livio Orsini]

rimarrebbe il problema che le batterie piccole dopo un po' si scaricherebbero

Teoricamente no.

Quando la differenza di potenziale tra le batterie di maggior capacita e quelle di minor capacità è maggiore della cdt sul diodo, fluisce corrente dalle prime alla seconde, ricaricandole.

[Massimo_b]

Teoricamente no.

Quando la differenza di potenziale tra le batterie di maggior capacita e quelle di minor capacità è maggiore della cdt sul diodo, fluisce corrente dalle prime alla seconde, ricaricandole.

mi riferivo al fatto di utilizzare un relè per switchare da un gruppo di batterie all'altro al momento dell'accesione (un po' come fanno gli ups appunto che nel momento in cui manca la corrente da una fonte switchano sull'altra). se appunto le batterie piccole venissero collegate e scollegate dal relè solo al momento dell'avvio del veicolo, non potrebbero beneficiare della carica dell'alternatore e servirebbe appunto un ripartitore di carica (a meno che l'impianto dall'alternatore preveda già di poter ricaricare più dispositivi distinti).

colpa mia, ho dimenticato di quotare il messaggio.

invece questa affermazione la ricollego alla mia precedente obiezione riguardo le batterie in parallelo. è possibile che la corrente che passa dalle batterie grosse a quelle piccole sia talmente grande da risultare dannosa per queste ultime? l'ultima cosa che voglio è l'esplosione di una batteria

Modificato: 18 ottobre 2012 da Massimo_b

[Nikiki]

invece questa affermazione la ricollego alla mia precedente obiezione riguardo le batterie in parallelo. è possibile che la corrente che passa dalle batterie grosse a quelle piccole sia talmente grande da risultare dannosa per queste ultime?

Come avviene con i liquidi e i vasi comunicanti, con due batterie parallelate quella più carica cederà energia a quella più scarica. In questo caso, essendoci un diodo tra le due, quella a valle del diodo riceverà sempre una tensione di ricarica inferiore di 0,6 volt rispetto all'altra, questo però non dovrebbe comportare un problema perchè il regolatore di un camion in genere eroga una tensione sopra i 28 volt (per questo ti dicevo che le piombo-gel non erano adatte), quindi alla seconda batteria dovrebbe arrivare sempre una tensione uguale o maggiore di 27,4 volt che a occhio e croce è più che sufficiente per caricarla considerando anche il fatto che deve alimentare l'inverter giusto per pochi istanti in cui metti in moto il veicolo.

Per quanto riguarda la presenza della batteria più grande non è affatto un rischio, anzi... la sua presenza fa si che alla seconda batteria gli arrivi una tensione molto più stabile di quanto non succeda ad una batteria collegata direttamente all'alternatore.

[ludo69]

riprendo dalle perplessità espresse al seguito del disegno a carta queadrettata...

il gioco funziona senza problemi SE le batterie ausiliarie per AVVIAMENTO di veicoli/moto (ovvero ad alta corrente di picco) vengono inserite CARICHE nel circuito, ovvero dopo averle appositamente passate per un caricabatterie adatto, bisogna quindi collegarle a veicolo SPENTO (ovvero con la più bassa tensione di alimentazione possibile) ed attendere un minuto, se toccando i diodi si sente che neanche si son stiepiditi allora si può accendere impunemente sia il veicolo che l'inverter, altrimenti attendere che i diodi non scaldino più.

Ricordo che durante l'avviamento l'energia che verrà richiesta alle batterie ausiliarie sarà bassissima (ovvero contenibile in batterie da pochissimi A/h) ma dovrà essere erogata in pochi secondi con molti ampere (1200Wpicco/24V= 50Apicco), ovvero le batterie dovranno essere da almeno 100Apicco (la corrente di picco si misura in base alla caduta di tensione consentita e le tue tolleranze sono ben più strette delle norme sui motori di avviamento, te ne sei accorto anche tu sul tuo veicolo...)

Per la caduta sui diodi ricordo che il tipo da me suggerito permette di stare sotto il mezzo volt di caduta, diciamo che mettendo due dispositivi in parallelo con entrambe le rispettive sezioni in parallelo si dovrebbe stare intorno ai 0,3V ovvero cade meno che sul cavo di collegamento e sui contatti.....

ad es: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/80cpt015.pdf

Io selezionai la batteria per la mia moto in base alla massima corrente di spunto (le dimensioni sono standard per capacità di energia stipata...)

ad esempio, ti piace 180A di spunto?

http://www.unibatita...e/171/cbtx12-bs

Modificato: 18 ottobre 2012 da ludo69

[ludo69]

ho appena trovato una definizione:

" la corrente di spunto o corrente di avviamento a freddo rappresenta la massima corrente che la batteria (da 12V n.d.r.) è capace di erogare per 30 secondi prima di raggiungere la tensione di 7,2 Volts".

anche se in altre parti ho trovato il tempo di spunto pari a 5 secondi, come in

http://www.cosmoitalia.com/dwd/battMoto/spark/CATALOGO_BATTERIE_SPARK.pdf

temo che senza una normativa di riferimento sia difficile comparare correnti di spunto ottenute con un limite temporale disomogeneo......

Ricordo che le batterie dovranno essere il più possibile IDENTICHE per costruzione ed uso, se dopo un periodo di inattivittà bisogna ricaricarle con un apposito caricabatterie allora è meglio impostare la carica ad un decimo della corrente oraria e portarle a carica completa SINGOLARMENTE, ovvero NON ricaricando un pacco batterie da 24V ma due singole batterie da 12V, prima l'una poi l'altra.

Modificato: 18 ottobre 2012 da ludo69

[Nikiki]

Io non mi farei tanti problemi, la batteria secondaria deve solo tenere alimentato l'inverter per 2 secondi...

Per quanto riguarda il diodo, ci sono oggetti tipo questo:

che sono adatti a dissipare potenze notevoli.

Una caduta di 0,6 volt su oltre 28 non pregiudica la ricarica della seconda batteria.

[Massimo_b]

dunque... alla fine ho optato per un vecchio ups che avevo a casa... questo a causa del nuovo inverter (350W continui, 700W di picco) che purtroppo si è rivelato sottodimensionato per quel che riguarda la potenza di picco.. il computer collegato all'inverter assorbe circa 180-200W massimi anche mettendo sotto stress cpu e gpu contemporaneamente.. all'avvio del pc però l'inverter si spegne.. ho misurato l'assorbimento con una pinza amperometrica e ho constatato che assorbe 5.8-6A (220v) per qualche istante.. non avrei mai pensato che potesse richiedere oltre 1kw di spunto.. per non dover comprare un altro inverter più potente (si passa da 350W-186€ a 700W-550€) ho aggiungo un ups tra inverter e computer che all'accensione "tampona" il picco e subito dopo si disattiva lasciando lavorare il solo inverter.. ovviamente farà anche in modo che durante l'avvio del veicolo non ci siano interruzioni di AC. anche se, da questo punto di vista, il nuovo inverter si è dimostrato più tollerante del precedente e per ora non si è ancora spento per la sottotensione.

[Livio Orsini]

Il picco all'accensione è tipoco degli alimentatori SMPS. Se osservassi la corrente con un oscilloscopio potresti notare che il picco iniziale è anche molto più elevato di quello che misuri con la pinza.