Circuito amperometrico a "minimum component count"

[richiurci]

Ciao a tutti.

Inizio questo 3d per chiedere consigli su un circuito particolare.

Devo gestire una semplice colonnina per ricaricare la mia auto elettrica.

Avevo valutato l'acquisto di un relè amperometrico per gestire la curva di ricarica e staccare la 220 V dopo un certo periodo di "basso assorbimento", ho descritto la situazione qui:
viewtopic.php?t=54355

Un po' per il costo, un po' perché forse gli amperometrici non possono gestire un ritardo iniziale di ore, sto valutando la costruzione di un circuito che abbia i seguenti requisiti:
- sia semplice e piccolo, vorrei metterlo per motivi di sicurezza all'interno di una scatola con rotaia DIN che ospita presa, timer e contakWh, si veda viewtopic.php?t=54427
- abbia un assorbimento minimo, altrimenti vanificherebbe il vantaggio ottenuto tagliando il consumo residuo di 40W.
- costo ridotto e riutilizzo di componenti che già ho (555, MOSFET, resistori ecc) col solo acquisto online di relè e trasformatorino.

Per ora ho pensato a questa soluzione:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

E' solo abbozzato, spiego i punti principali prima di entrare nel dettaglio perché ho dubbi sul fatto che possa funzionare.

All'arrivo della 220 V (da time) Vt inizia a salire con una costante di tempo molto lunga (ore).

L'opto è l'uscita di un power meter descritto nel 2o link, in pratica impulsi di circa 30ms con frequenza variabile con l'assorbimento. Se l'auto non è collegata (assorbimento nullo) il segnale start resta basso e non attiva 555.
Viceversa anche con un minimo assorbimento arriva un impulso nel giro di qualche decina di secondi, e 555 manda alto il segnale di abil per circa 2h.

A questo punto il trigger è attivo, ma solo se in ingresso la tensione è alta viene polarizzato il gate del FET e chiuso il relè (NC) che STACCA la 220 V verso l'auto (quella in ingresso al circuito resta collegata)
La tensione va alta solo se l'assorbimento è basso, viceversa con ricarica attiva (1-3kW) la frequenza elevata di chiusura dell'opto tiene Vt bassa e il relè non viene eccitato.

Spero di essermi spiegato, devo ragionare bene su abilitazioni e congruenza del tutto, i miei dubbi riguardano i tempi che voglio gestire.

Secondo voi è funzionale un circuito RC con una costante di tempo di ore? Idem per 555, può gestire ritardi di qualche ora o verrebbe triggerato dai disturbi?

[g.schgor]

Cominciamo col dire che se alimenti il ponte raddrizzatore
a quel modo ottieni una tensione di picco di 56V (non 24 V!)
Abilitare il comando del FET a quel modo mi sembra poi
difficile da realizzare
Circa il 555, anche se teoricamente possibile, ne sconsiglierei
l'uso per tempi di ore (si usano timers a conteggio) e
fra l'altro il trigger deve essere comandato con
breve segnale a zero.

[richiurci]

ok, riguardo i 56V hai ragionissimo, avevo ipotizzato di riciclare un vecchio trasformatore da 20+20V ma poi ho deciso di comprarne uno da 24 V, costano pochi euro...ho dimenticato di correggere il circuito.

Riguardo il comando non capisco a cosa ti riferisci.
- il 555 darebbe tensione di drain
- il circuito RC darebbe il comando alto al gate dopo un certo periodo senza impulsi dal meter counter.

Comunque mi rendo conto di aver postato uno schema troppo approssimativo, appena riesco lo rimetto con valori un po' più centrati.

Hai qualche link da suggerirmi per l'uso di 555 e dei timer a conteggio?

Grazie!

[g.schgor]

qualche link da suggerirmi per l'uso di 555 e dei timer a conteggio?

Il 4060

[eAlucarD]

Ho letto che hai costruito il circuito di ricarica, non ti converrebbe partire da quello?
Della serie, il circuito dice alla stazione ok sono pieno, ci vediamo domani?

[g.schgor]

Ripensando al tuo problema mi chiedo se sia necessario
il timer da 2 ore.
Se hai già un sensore di corrente, non basta usare quello
per determinare la fine della carica? (è poi facile rilevare
quando la frequenza degli impulsi va sotto un certo limite)

[richiurci]

@elucar:
No io ho realizzato il BMS, cioè un circuito che abbassa la corrente di carica e bilancia le celle. E' un circuito a bordo auto che "dialoga" analogicamente col CB.
Invece il CB, sempre a bordo, non ha uscite logiche e comunque sarebbe complesso portarle alla colonnina.

Inosmma quello che voglio fare serve per veicoli elettrici vecchi o piccoli, tipicamente in modo1 cioè con presa Shuko o industriale, che non hanno un canale di comunicazione con la colonnina.

@g.schgor:
esatto, è quello che dovrebbe fare il circuito ma serve anche un timer lungo.
Rimetto anche qui la curva tipica di ricarica:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Il 555 col suo ritardo serve a evitare i casi in cui il veicolo viene connesso alla presa dopo qualche ora dalla partenza del timer, altrimenti il relè staccherebbe la linea per assorbimento nullo.
Inoltre viceversa a fine carica deve tenere il relè eccitato per 1-2h minimo, perché voglio usare un relè monostabile e non bistabile in modo da essere sicuro che sia normalmente chiuso, anche in caso di guasto del circuito

[g.schgor]

Non ho capito le ultime frasi.
Il timer non parte all'inizio della carica?
e la carica non deve cessare
quando la corrente raggiunge un minimo?
(quindi non a tempo)

[richiurci]

eheheh mi sa che vi tiro dentro i miei ragionamenti contorti!

perché in effetti oltre all'aspetto circuitale non è facile capire bene cosa vorrei fare.

Allora provo a ripetere "ad alta voce" il ragionamento.

Quando attacco la presa di ricarica all'auto, se è presente la 220 V parte nel giro di pochi secondi la rampa in salita dell'assorbimento.
MA io non voglio cambiare contratto Enel, quindi per sfruttare bioraria e evitare che stacchi il magnetotermico ho messo un bel timer per attacca la 220 V dall' una di notte fino alle 8.

Normamente la macchina è già collegata all'una, ma voglio che l'automatismo funzioni anche nel caso che uno la colleghi dopo l'una (tipicamente il sabato sera, il figlio può tornare più tardi...)

Quindi all'una parte il timer e se la macchina non è collegata C1 inizierebbe a caricarsi e staccherebbe la linea dopo un certo tempo. Il 555 non ricevendo lo start si accorge che l'auto non è collegata (parte piatta iniziale della curva) e inibisce il tutto.
Collegando il tutto 555 comincia a contare e C1 comincia a scaricarsi per l'azione dell'opto (e qui forse mi viene in mente che abil oltre a durare qualche ora deve partire in ritardo rispetto a start, per dare il tempo agli impulsi di scaricare C1).
A fine carica gli impulsi si diradano, la tensione su C1 ricomincia a salire e stavolta aziona il relè di sgancio.

L'ulteriore durata di 1-2h di abil in uscita da 555 serve a tenere la carica staccata per 1-2h perché vorrei usare un relè di stacco monostabile, per essere sicuro che all'inizio di ogni ciclo il contatto sia chiuso.

Oddio, mi sembra un 3d più adatto alla settimana enigmistica che a EY...

Oh, NON mi suggerite di usare un micro! Lo so che con Arduino sarebbe banale, ma a parte che dovrei imparare a programmare.... io sono vintage dentro....

[g.schgor]

OK per l'inizio carica all'una di notte (facilmente realizzabile
con un interruttore orario) o quando inizia a circolare corrente di carica.
Il 555 dovrebbe allora inibire il controllo della corrente per il tempo
della rampa di salita (40s dal tuo grafico), dopodiché è il valore
della corrente a determinare l'arresto della carica.
Sei d'accordo?
Per quest'ultima funzione basta osservare che
la frequenza degli impulsi dal trasduttore di corrente
abbia raggiunto un certo valore minimo.