Mini turbina sottomarina per ricarica batterie a litio

[bios85]

Salve a tutti, questo è il mio primo messaggio su questo forum e colgo l'occasione per salutare tutti i conponenti e gli amministratori!
Come da oggetto, in questi giorni mi sto occupando di progettare un sistema che sia in grado di caricare un pacco batteria a litio, prelevando l'energia da una mini turbina! Ovviamente l'intero sistema sarà immerso in mare!
Il pacco batteria da caricare è un 4s da 5A il quale alimenta un sistema di comunicazione!
Io mi devo occupare di prelevare l'energia prodotta dalla turbina e di convertirla per poter caricare il pacco batteria, il quale è già fornito di circuito per la ricarica, quindi in realtà devo fornire al pacco batteria una tensione costante di 16,8V 3A.
La mia idea è la seguente:

1)Generatore dinamo (tipo questo http://www.ebay.com/itm/Wind-power-Wind ... 2261207120) oppure un brushless 3 fase;
2)Eventuale ponte raddrizzatore;
3)Regolatore di carica (cerco consiglio schema) o semplice capacità di livellamento?
4)Batteria intermedia al piombo 12V;
5)Convertitore DC/DC con uscita 16,8V.

Secondo voi questo sistema può funzionare? Avete qualche consiglio?
Dimenticavo, il carico vero e proprio consuma mediamente 3Wh.
Ringrazio tutti anticipatamente

[Brianz]

Curiosità: come fai a mantenere la rotazione del generatore in un range che possa fornire la tensione voluta?

[EcoTan]

Premesso che sto lavorando a qualcosa di vagamente simile.
Approvo la batteria intermedia.
Visto che il regime del generatore, e quindi anche la tensione generata, si prevedono molto variabili, mentre la coppia, e quindi anche la corrente, deve essere utile o tanto vale niente, metterei un regolatore con induttanza parallelo regolato in corrente (dico corrente primaria cioè lato generatore) e non in tensione. Cioè ricarichi la batteria intermedia con la energia disponibile, anche ai bassi regimi.

[bios85]

Innanzitutto grazie per le risposte....

Curiosità: come fai a mantenere la rotazione del generatore in un range che possa fornire la tensione voluta?

Infatti proprio per questo problema pensavo di inserire un classico regolatore di carica tra ponte a diodi e batteria al piombo.... Ma non sono sicuro se sia la corretta soluzione. Avevo pensato anche di utilizzare la soluzione:
Ponte a diodi capacità molto grande regolatore dcdc con out da 16,8 volt.
Ma quest'ultima secondo voi può funzionare? Nel senso, considerando le variazioni di velocità e quindi di tensione che crea il generatore, il convertitore dcdc sarà in grado di funzionare correttamente?

Visto che il regime del generatore, e quindi anche la tensione generata, si prevedono molto variabili, mentre la coppia, e quindi anche la corrente, deve essere utile o tanto vale niente, metterei un regolatore con induttanza parallelo regolato in corrente (dico corrente primaria cioè lato generatore) e non in tensione. Cioè ricarichi la batteria intermedia con la energia disponibile, anche ai bassi regimi

Potresti spiegarmi un po' meglio la tua idea? Sembra interessante!

[bios85]

Buona sera a tutti, volevo chiedervi, sapreste consigliarmi un generatore (brushless o dinamo) in grado di lavorare a bassi giri e che sia in grado di generare una decina o più di watt a circa 12volt?
Grazie a tutti

[EcoTan]

Potresti spiegarmi

Mi trovo in difficoltà anch'io perché nel regolatore con induttanza parallelo (che nel mio caso sarebbe una induttanza-trasformatore cioè con due avvolgimenti separati) ho paura che il MosFet di potenza possa andare in breakdown per sovratensione fra drain e source, specie nel transitorio di perdita di carico. Vorrei provare con un minimo di livellamento e una protezione elettronica.

[Brianz]

Data l'aleatorietà della fonte di energia primaria, non sarebbe il caso di affrontare il problema da un punto di vista dell' energy harvesting piuttosto che delle soluzioni ordinarie?

[richiurci]

io invece proprio non capisco a cosa possa servire la batteria intermedia, specie se con tensione nominale molto simile a quella "finale"...

E poi la turbina sembra eolica...quindi cosa sarebbe sott'acqua?

[bios85]

Salve a tutti, si la "turbina" che dovra alimentare il piccolo generatore è per applicazioni marine (dovrebbe essere una turbina savonius), io non conosco i dettagli precisi della parte meccanica perché mi dovrò occupare della parte elettrica.
Per quanto riguarda la batteria intermedia, era un'idea per accumulare energia velocemente e poi cederle alle batterie a litio che devono invece seguire un profilo di carica tutto qua.... ma ripensandoci un po' forse la soluzione migliore è:

1)Generatore (Dinamo)
2)Capacità (Da vedere di che dimensione)
3)Resistore di zavorra pilotato da mosfet di potenza
4)DC/DC Converter con uscita 16,8Volt
5)MCU che effettua misure di tensione e corrente, attiva la resistenza di zavorra quando necessario con tecnica PWM, ed eventualmente disconnette il carico il particolari condizione(da studiare)

Secondo voi potrebbe funzionare questa soluzione?
Poi volevo chiedervi un'altra cosa, nel caso del fotovoltaico, l'inseguitore di massima potenza MPPT come fa ad inseguire il punto di massima e nello stesso tempo garantire la tensione di uscita costante? Potreste spiegarmi, sommariamente, come avviene questo processo?

Grazie ancora a tutti

[Brianz]

Non entro nei problemi meccanici, né di come si pensa di posizionare la turbina, né tanto meno di quale forza si vuole utilizzare per la rotazione, se è compito di altri, si suppone dotati del necessario know how.

Quello su cui punterei l' attenzione è il fatto che non è possibile progettare alcunchè senza conoscere i dati di ingresso.
Se non hai idea di quale energia hai a disposizione, in che quantità/tempo/tensione, come pensi sia possibile formarsi anche una idea generica di quello che deve seguire il generatore?