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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico

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Equalizzatore batteria, Ma cosa fa?
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Vincent
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Inviato il: 17/06/2017 11:38:21

Guarda transistor in configurazione buffer nel disegno a destra c e l idea poi puo essere che e invertito collettore ed emettitore



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SuperSolar
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Riccardo

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Inviato il: 17/06/2017 11:48:41

Se la prendi dal partitore ti passa una corrente molto bassa.
Devi andare sulla batteria superiore perchè si carichi, e l'ultima batteria non può caricarsi serve un elevatore di tensione



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Vincent
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Inviato il: 17/06/2017 11:53:16

Volendo sostituire il partitore con un ne555 funziona in maniera lineare cioe in uscita devo avere sempre v banco \ 4 o lm314 ...



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Riccardo

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Inviato il: 17/06/2017 12:04:28

cosa vorresti fare, in ingresso all'operazionale + inserire l'uscita del ne555 con che configurazione dell'ne555(astabile penso?) e poi come hai il riferimento?



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Vincent
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Inviato il: 17/06/2017 12:07:44

L ne555 come regolatore di tensione impulsivo in modo da dare in uscita tensione banco/4 con un mos a modo gate sul positivo che avvia solo quando l ultima massa e collegata



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SuperSolar
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Riccardo

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Inviato il: 17/06/2017 12:36:40

In pratica vuoi fare un riduttore di tensione per banco/4



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BellaEli

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Inviato il: 17/06/2017 14:58:33

Secondo me l'idea di Vincent potrebbe anche funzionare, anche se si tratterebbe di un equalizzatore passivo a transistor.

Ipotizziamo di utilizzare degli operazionali di potenza, qualcosa per il campo audio, tipo i TDA2030, mi sembra di ricordare un modello che lavora a 100 Volt, forse TDA72xx, non ci sarebbe bisogno di aggiungere altri componenti.

Sempre nell'ipotesi di utilizzare resistenze di precisione all' 1%, non ci sarà retroazione, ovvero gli operazionali daranno una tensione di uscita già equalizzata e la batteria più scarica assorbita più corrente, quella più carica meno corrente.

Però ci sarà uno spreco di energia mostruoso: se le prima batteria assorbe 500 mA dall'operazionele, questi dovrà dissipare: (48 V - 12 V) x 0,5 A = 36 x 0,5 = 18 Watt che saranno totalmente persi, non provengono dalle batterie più cariche ma dall'interno banco e saranno convertiti in calore.

Elix



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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

Vincent
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Inviato il: 17/06/2017 15:57:18

Elix fammi capire e attivo non passivo giusto e il tuo calcolo e riferito all uso del partitore di tensione vero ...? E per questo che voglio usare un regolatore di tensione scalare che mantenga la proporzione 1/4

Qualcosa che dia 10.1 a 40 volt e 15.1 a 60 volt e che lavori bene in queata fascia

come dicevo sono scarso ma invece del prezioso componente auidio possiamo mettere un bjt in configurazione npn +-+ a collettore comune o buffer in questo modo amplifichiamo la corrente solo quando effettivamente serve



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SuperSolar
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Riccardo

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Inviato il: 17/06/2017 21:59:25

CITAZIONE (Vincent, 17/06/2017 15:57:18 ) Discussione.php?214608&10#MSG149

possiamo mettere un bjt in configurazione npn +-+ a collettore comune o buffer in questo modo amplifichiamo la corrente solo quando effettivamente serve

In attesa della risposta di BellaEli,provo a indicare quello che penso possa succedere.Utilizzando l'operazionale in quel modo,il risultato dovrebbe essere quello di avere un ingresso ad alta impedenza e l'uscita in bassa quindi con valori di corrente piu elevati
Questo è un componente che potrebbe fare quel lavoro
LINK
Non capisco però da dove vuoi prelevare la tensione per alimentare l'operazionale,se la prelevi dalla batteria non puoi avere una tensione maggiore, se la prelevi dal banco ti serve un isolamento tra le masse e perdi il punto di riferimento.
Quando alle batterie viene richiesta corrente il tuo operazionale deve avere una protezione altrimenti si guasta un'altra complicazione.
Usando il bjt il suo segale di ingresso sara l'uscita dell'operazionale con un partitore.Ma in uscita ci saranno tensioni variabili tra 12:14v risulta difficile comandare un bjt



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BellaEli

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Inviato il: 18/06/2017 01:58:34

Partiamo dal presupposto che lo schema, a mio avviso, non è attuabile, ne stiamo parlando solo per scopo didattico.

Questo è un ipotetico schema completo:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/R/1.jpg



Ho preso in esempio un banco con 4 batterie provando ad ipotizzare anche le situazioni più estreme di sottoscarica e sovraccarica.

Per meglio spiegare il concetto ho volutamente lasciato i valori di tensione sul partitore, anche quelli a Vcc e GND, senza semplificare il 2/4.

C'è da considerare, in ogni caso, che il circuito proposto da Vincent non è comunque in grado di gestire la batteria più in alto allo schema, ovvero se questa dovesse avere bisogno di una corrente extra o di cedere un po' di corrente non ci sarebbe nessuno capace di dargliela o prenderla !

Come giustamente dice Vincent, un operazionale configurato come inseguitore di tensione in uscita avrà la stessa tensione dell'ingresso non invertente e, se le resistente sono perfettamente identiche, se non ci sono derive termiche e/o di invecchiamento, se le tolleranze degli operazionali sono sufficientemente basse in uscita ad ogni operazionale ci ritroveremo con una tensione che è esattamente quella che vorremmo ritrovarci ai capi della batteria.

E' corretta anche l'affermazione di Riccardo, ovvero possiamo considerare un operazionale come un adattatore di impedenza, quindi se il partitore potrebbe fornire una corrente limitatatissima l'operazionale supera facilmente questo limite fornendo sufficiente corrente per equalizzare le batterie.

Non è importante il valore delle resistenze del partitore, io utilizzerei delle resistenze da 3,3 kOHM, in ogni caso la corrente che vi scorrerebbe all'interno sarebbe di pochi mA.

Tuttavia, per comprendere cosa succede, dobbiamo analizzare esattamente cosa succede all'interno dell'operazionale e allora guardiamo questo schema:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/R/3.jpg



Ho disegnato anche lo stadio di uscita dell'operazionale che è una normalissima configurazione Push-Pull.

Ipotizziamo una situazione in cui sul partitore e, di conseguenza, sull'uscita dell'operazionale ci siano 12,5 Volt ma la prima batteria, se scollegata dall'operazionale, starebbe a 12,4 Volt: cosa succede ?

Che la batteria, oltre a ricevere la corrente di carica "Icarica" riceverebbe anche la corrente di equalizzazione "Ieq" dal finale dell'operazionale.
Ma questa corrente da dove viene ? Dai pannelli o, comunque, da ciò che in quel momento sta caricando il banco.

Quindi succede che sulla batteria abbiamo circa 12,5 Volt e sul finale dell'operzionale abbiamo 50 V - 12,5 V = 37,5 Volt.
Su tale finale scorrerà la corrente "Ieq" che moltiplicata per 37,5 Volt darà la potenza che quel finale deve disperdere in calore.
Sarebbe come collegare una resistenza tra Vcc e la batteria di valore calcolato per far si che al suo interno scorra Ieq.
Quindi tutta energia persa !
Andrebbe utilizzata una modulazione PWM per evitare di buttare tanta energia...

Ma guardiamo il caso opposto, ovvero quando la batteria è a 12,6 Volt:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/R/4.jpg



In questo caso la situazione è tragica: una parte della corrente di carica del banco viene completamente cortocircuitata a massa tramite il finale dell'operazionale.
In questo caso l'energia persa sarà di 12,5 Volt x Ieq.

Sarebbe come collegare una resistenza tra la batteria e la massa di valore tale da far passare al suo interno la corrente "Ieq".

Ovviamente il discorso va ripetuto per ogni singola batteria e occorre considerare che se un operazionale immette un po' di corrente su una batteria gli altri tre operazionali cortocircuitano a massa un po' di corrente proveniente dal dispositivo che in quel momento sta caricando il banco !

A questo punto tu potresti rispondere: Ok, allora mettiamo un diodo in modo che la corrente dall'operazionale possa solamente uscire, inoltre potrei realizzare un circuito che faccia si che la corrente in uscita dall'operazionale sia modulata con tecnica PWM.

A quel punto io ti risponderei che il circuito inizierebbe a diventare così complesso e critico che è di gran lunga più semplice realizzare un alimentatore DC-DC isolato con operazionali commerciali in cui risolvi ogni singola problematica in una sola volta !

Inoltre, resta sempre il problema della prima batteria, quella più in altro, che avrebbe bisogni di un circuito dedicato per poter essere ricaricata !
Questo ostacolo è facilmente superabile collegando tutti gli operazionali ad una fonte proveniente da uno StepUP che prende i nostri 42..60 Volt per trasformarli in 70 Volt, si aggiungerebbe un ulteriore operazionale e il problema sarebbe risolto...

Ma in fondo anche se concettualmente lo schema funziona, non è conveniente, o si va su un circuito passivo con resistenze o si va con un circuito attivo con tecniche PWM ad alta efficienza.

Elix



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Vincent
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Inviato il: 18/06/2017 02:15:45

Complimenti per la mes en place

Elix infatti ho scritto spero di non scrivere una caxx

Ho compreso abbastanza bene il discorso del poco efficente. Un po meno quello dello step up collegato ai singoli operazionali ...

Riguardo al primo punto era quello che volevo fare ma non ho le competenze elettroniche sufficenti x elaborarlo ... Fai finta che non mi ricordo la differenza tra base collettore ed emettitore dei transistor anzi non fare finta XD...



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SuperSolar
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BellaEli

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Inviato il: 18/06/2017 03:32:27


CITAZIONE

Complimenti per la mes en place

Grazie... ma... ma... sei un cuoco ???

CITAZIONE
Un po meno quello dello step up collegato ai singoli operazionali...

Ragionandoci meglio, mi viene da pensare che se per assurdo la prima batteria in alto stesse a 10 Volt e le altre 3 a 15 Volt il partitore farebbe in modo di abbassare la tensione delle altre 3 batterie, quindi anche la prima verrà, in qualche modo, equalizzata...
Tuttavia non riceverà/darà mai corrente a nessuno, saranno le altre 3 a seguirla!

L'idea dello StepUP era questa:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/R/5.jpg



Ma mentre modificavo lo schema mi sono reso conto che il primo operazionale, anche se alimentato con tensione maggiore, non assorbirà/immetterà mai corrente nella prima batteria, quindi come non detto.
L'unico modo sarebbe di prendere la batteria con tensione più alta, moltiplicare tale tensione per 4 e applicarla ai capi del partitore: in questo modo alle batterie con tensione minore sarà fornita corrente per eguagliare quella con tensione maggiore.
Ma resta sempre il problema della grande dispersione di energia in calore...

Per trasformare il circuito in PWM l'inseguitore di tensione non va bene... occorre il comparatore e allora... Ci vuole il DC-DC isolato !

Elix



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Vincent
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Inviato il: 18/06/2017 04:52:13

No che cuoco io avevo pensato di usare 4~5 operazionali come comparatori delle tensioni batterie e usando tramite mos o altro a modo interruttore quella vbatt> come riferimento per caricare le altre non ho il portatile e sono senza penninno non criticare il mio Picasso XD invece del diodo mettiamo lo step up e prima naturalmente isoliamo i negativi



Immagine Allegata: Screenshot_20170618-045008_1.jpg
 
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wattala
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Inviato il: 22/06/2017 10:13:35

salve ho installato meno di 2 anni fa un impianto fotovoltaico di 20 pannelli con 16 batterie che avrebbero dovuto coprire i consumi notturni.da circa 6 mesi però ci siamo accorti,visto le bollette piuttosto alte, che le batterie non andavano bene e l'installatore ci ha detto che era un problema di bilanciamento delle stesse e che per risolverlo dovremmo installare un equilizzatore del costo di 350 euro.sono molto scettico e indeciso sul da farsi perchè non ho la certezza che affrontando questa ulteriore spesa si risolva il problema.resto in attesa di una risposta.grazie

 

BellaEli

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GigaWatt


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Inviato il: 22/06/2017 10:21:19

Che conoscenze elettriche hai ? Sai usare un tester ? Hai provato a leggere le tensioni delle singole batterie ? Come sono collegate le batterie ? Che batterie sono ? Che pannelli hai ? Di quanti kWp stiamo parlando ? Che consumi giornalieri hai ? E notturni ? Che inverter ? Insomma... anzitutto potresti iniziare ad essere un po' più preciso...

In ogni caso benvenunto !

Leggendo gli altri l'equalizzatore aiuta parecchio...



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