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Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovoltaico

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovoltaico

Messaggioda Foto Utenteericciardi » 24 ott 2018, 21:23

Buonasera, questo è il mio primo argomento in assoluto in un forum, ho letto il regolamento ma spero non mi sia sfuggito niente.
Ho un piccolo pannello solare da 5W 21,2v a circuito aperto e ho bisogno di abbassare la tensione a 5v per collegarlo a un modulino caricabatterie basato su chipset TP4056 per una batteria al litio 18650 che appunto accetta 5v in ingresso. Inoltre vorrei poter misurare la tensione del pannello, scalata appunto sui 5v fondoscala, sull'ingresso analogico di un arduino.
Sono estremamente ignorante e vorrei capire se esiste un modo per abbassare la tensione senza "disperdere/sprecare" l'eccesso. Avevo pensato ignorantemente ad un diodo zener con dropout a 5v ma mi sembra di capire che la tensione in eccesso viene dissipata in calore!
Chi mi sa dare un paio di consigli? O_/
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[2] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 24 ott 2018, 21:55

Non ti serve immagazzinare l'energia ?
Non sempre c'è il sole.
In questo caso io userei un dc-dc converter down
Ingresso 12 - 30 v /out 5 Vcc
1 Amper è più che sufficente.
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[3] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto Utenteericciardi » 24 ott 2018, 23:43

Immagazzinare l'energia? Infatti... è proprio quello che voglio fare collegando un tp4056 che ricarica una batteria al litio. La mia domanda era di capire se questi "accrocchi" che convertono la tensione sprecano a loro volta energia.
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[4] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 24 ott 2018, 23:48

E per scalare la tensione in modo da poterla misurare puoi utilizzare un partitore di tensione, fattibile con due resistenze.
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[5] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto Utentelucaking » 25 ott 2018, 7:26

ericciardi ha scritto: La mia domanda era di capire se questi "accrocchi" che convertono la tensione sprecano a loro volta energia.

Ovviamente questi dispositivi non sono ideali, hanno una loro efficienza e quindi "sprecheranno" un minimo di energia, ma è una quantità trascurabile rispetto a uno zener o a un regolatore lineare.
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[6] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto Utenteericciardi » 25 ott 2018, 8:25

Grazie! Allora proverò con un dc-dc converter down, e un partitore per la misurazione.
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[7] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 25 ott 2018, 9:11

. Inoltre vorrei poter misurare la tensione del pannello, scalata appunto sui 5v fondoscala, sull'ingresso analogico di un arduino.


Come mio esercizio mattutino, anche a scopo didattico, è elementare ma nulla è facilissimo,
provo a suggerire i valori di un partitore realizzabile :-) :

Vogliamo passare da 25 V a 5 V x 0,2 ossia attenuare di 5

Si potrebbe usare R1 10kohm e R2 40kohm . Vu/Vi = 10/(10+40).
L'ingresso analogico di arduino dovrebbe avere una Ringresso > 10 Mohm e una I di perdita di qualche nA,
verificare sul data sheet ATMEL.

la corrente nel partitore è al max 21 /(10+40) = 0,42 mA mi pare abbastanza bassa per caricare sempre il pannello.
Potenza dissipata: 21V * 0,42 mA = 9 mW.

La resistenza da 40 k non si trova nella serie economica al 5% di tolleranza, la realizzerei con la serie di
39K e 1Kohm 1/4 oppure 1/2 W.

Se non piace perché l'ingresso arduino carica troppo il partitore, usate 1kohm, 3,9k e 100 ohm

Qualcuno ha osservazioni, proposte migliori ??
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[8] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto Utentelucaking » 25 ott 2018, 11:51

Piu che proposte una domanda: può essere utile/sensato lo zener da 4,7 o 5,1 volt per la protezione del pin di ingresso del micro?
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[9] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 25 ott 2018, 11:55

Non è necessario.
Gli ingressi sono già protetti con diodi al +5 e 0 V che reggono 40 mA, se consideri la R di uscita del partitore la corrente sarà più bassa.
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[10] Re: Abbassare e misurare la tensione di un pannello fotovolt

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 25 ott 2018, 17:34

Integro il mio messaggio 7:

Per 25 V arrivano 5 volt all'ingresso analogico per i quali il convertitore a 10 bit fornisce ll numero 1023

25/1023 = 0.024438; coeffiente di conversione da numero del ADC a volt pannello:

volt = 0.024438 * Analoginput(0) ; se ricordo bene la sintassi del C++ Arduino !!
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