regolatore di carica

[nicoct]

salve a tutti, stavo guardando una vecchia rivista di elettronica ed mi è balzato questo articolo di cui posto il link:
http://www.futuraelettronica.net/pdf_ita/7100-ft184.pdf
avendo a disposizione un po' di materiale mi sono riproposto nei miei tempi di realizzarlo:
si tratta di un regolatore di carica per moduli fotovoltaici:da quello che ho potuto appurare la sua funzione è la seguente:
- il regolatore di carica deve decidere in base al valore della batteria se interrompere la carica della stessa (se questa è già effettivamente carica) o staccare il carico (nel caso che questa sia effettivamente scarica)
quindi nel mio caso ho a disposizione:
- il modulo fotovoltaico che presenta:
una V a circuito aperto di 21 V
I cortocircuito di 1,64 A
potenza massima 24 W con una tensione e corrente nel punto di massima potenza pari a 17 V e 1,4
A)
-una batteria tipo quella degli allarmi con una tensione di 12 V e capacità 7200 mAh
- un carico a disposizione una ventola in grado di assorbire una corrente di 600 mA se alimentato a 12 V
da quanto ho visto
prima di disegnare lo schema con fidocad e eventualmente chiedere qualche consiglio avevo una domanda da fare che è una conseguenza dello schema:
- nell' ipotesi di voler caricare con un modulo fotovoltaico la mia batteria, collego il modulo alla batteria (inserendo anche il diodo di protezione), quanto vale la tensione che prelevo ai capi della batteria per inviarla al regolatore di carica;
grazie per l' attenzione.

[g.schgor]

Se ti interessa, posso fornirti il modello in Microcap del pannello solare
con cui simulare il comportamento del regolatore.

[nicoct]

si prima però volevo crevare di capire questo mio dubbio:
allego il circuito molto semplificato (schema a blocchi)

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

è uno delle prime mie esperienze di laboratorio con i moduli e quindi volevo capire il funzionamento:
i miei dubbi è il seguente:
- posto che il modulo attraverso un meccanismo di carica (a corrente costante o in PWM) contribuisca alla carica della batteria;
1) il modulo che ho disposizione è compatibile con la batteria di 12 V (leggendo l'articolo l'autore mi dice di si)
2) se il regolatore agisce sulla tensione ai capi della batteria per intervenire, in linea di principio la tensione ai capi della batteria dovrebbe crescere pian piano che il processo di carica va avanti;
ripeto sembrano domande scontate, ma essendo una delle mie prime esperienze volevo esserne sicuro.
Grazie mille.
PS: non ho usato microcap. a casa ho testato il funzionamento del regolatore, escluso il modulo fotovoltaico, con il multisim ed il circuito andava: in un certo senso è come se ho simulato il comportamento in assenza d luce: adesso volevo vedere il funzionamento in presenza di luce.

[MarcoD]

Non ho bene in mente come funziona un regolatore, lo progetterei in questo modo ( probabilmente può venir fatto meglio):

In serie al diodo metterei il contatto di un relè RL1 la cui bobina è comandata dal regolatore.
Metterei anche un contatto di un relè RL2 fra la batteria e l'uscita verso carico (non riportato nello schema).
Se la tensione batteria è superiore a 15 V la batteria è carica: staccare RL1 per non sovracaricarla.
Se la tensione scende sotto 13 V riattaccare RL1 per metterla sotto carica.
Se la tensione scende sotto 11,5 V la batteria purtroppo è scarica, staccare RL2 per evitare di danneggiarla.

Forse si possono sostituire i relè con dei MOSFET di potenza che diversamente dalle bobine dei relè richiedono una minore o nulla corrente di pilotaggio.

Attendo di leggere altri suggerimenti e migliorie.

[richiurci]

Ma non vedo la necessità di relè o mosfet usati come "interruttori"...

basta un PWM impostato ad una data tensione di fine carica (tanto con 24W di pannello la corrente di carica non sarà mai eccessiva)....

Al limite un regolatore lineare in uscita dal PWM per "ripulirlo" e magari impostare una corrente massima per caricarla più dolcemente (es 1A)

[gammaci]

Quella configurazione circuitale (regolatore shunt in ingresso) consente eventualmente di utilizzare la corrente dal pannello anche quando la batteria è completamente carica, mantenendo una tensione costante o quasi e rispondendo ad eventuali picchi di assorbimento grazie alla batteria comunque in tampone.
Agli scopi dell'OP non cambierei una virgola dello schema, non colgo tuttavia i dubbi ...

[richiurci]

Il dubbio è che con soli 24W di potenza di picco mi sembra molto sovradimensionato...parla di decine di A...

Per potenze così basse basta molto meno, ovviamente dipende da cosa si vuole ottenere

[nicoct]

Se la tensione batteria è superiore a 15 V la batteria è carica: staccare RL1 per non sovracaricarla.
Se la tensione scende sotto 13 V riattaccare RL1 per metterla sotto carica.
Se la tensione scende sotto 11,5 V la batteria purtroppo è scarica, staccare RL2 per evitare di danneggiarla.

...la funzione del regolatore è proprio questa in effetti....

Quella configurazione circuitale (regolatore shunt in ingresso) consente eventualmente di utilizzare la corrente dal pannello anche quando la batteria è completamente carica, mantenendo una tensione costante o quasi e rispondendo ad eventuali picchi di assorbimento grazie alla batteria comunque in tampone.
Agli scopi dell'OP non cambierei una virgola dello schema, non colgo tuttavia i dubbi ...

...scusa ma per regolatore shunt intendi quello posto in serie al modulo che consente di portare al regolatore di carica e quindi ai vari AO una tensione stabilizzata che non è più funzione della carica della batteria...
il mio dubbio principale riguarda la tensione che io vado a leggere con un teste ai capi della batteria quando questa viene caricata dal modulo...in altre parole supponiamo che la batteria sia inizalmente scarica (mettiamo 8 V) se collego il modulo questa inevitabilmente si caricherà: se io con un tester misuro la tensione ad i suoi capi quanto varrà? questo è il mio dubbio...

Il dubbio è che con soli 24W di potenza di picco mi sembra molto sovradimensionato...parla di decine di A...
Per potenze così basse basta molto meno, ovviamente dipende da cosa si vuole ottenere

leggendo l' articolo che ripeto per correttezza è tratto dalla rivista elettronica in si parlava di capacità di erogare ampie correnti...in realtà l' applicazione nel mio caso è abbastanza semplice: entrare più a contatto con le problematiche dei moduli fotovoltaici...con quello che ho a disposizione (fra cui un modulo da 24 watt)

[gammaci]

Per shunt si intende un regolatore parallelo, guarda la differenza fra quello da te schematizzato e lo schema "originale". Non ti sembra che manchi qualcosa di importante e che ci sia una piccola differenza
Come lo disegni

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come sarebbe in originale (la parte che ci interessa)

[nicoct]

si hai ragione tu....nel mio schema a blocchi manca la parte del diodo zener che funge a regolatore infatti dovrebbe stabilizzare la tensione del blocco di controllo degli operazionali....però prima di addentrarmi nel circuito che è interessante (ed in laboratorio è stato provato senza modulo e è funzionante)...volevo levarmi il dubbio della tensione ai capi della batteria....questo era il mio dubbio...