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Generatore corrente con celle di peltier

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[1] Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteFCO » 21 ago 2019, 10:30

Ciao a tutti,
sarò breve: ho realizzato un piccolo generatore con celle di peltier di tipo TEG (https://www.amazon.it/gp/product/B07253FVQ9/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1). In totale è composto da 8 celle collegate a un modulo step-up 5 volt con porta USB come uscita (https://www.amazon.it/gp/product/B06XC2Q6S1/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o05_s00?ie=UTF8&th=1). Obiettivo: caricare uno smartphone.

Ho provato tutte le combinazioni sensate di collegamento in serie e parallelo delle celle.

In teoria funziona: ottengo facilmente 5v, il cellulare segnala "in carica", varie app mi segnalano una buona corrente di carica: 0.5-1A a seconda della configurazione. Dai grafici il flusso di corrente sembra anche molto più costante rispetto ai caricatori/porta USB del computer. Però... il cellulare al posto di caricarsi si scarica! (anche da spento! Nonostante circuito di step-up e diodi che dovrebbero evitare qualsiasi "uso inverso" delle celle di peltier).

So che alcuni smartphone devono comunicare per forza con il caricatore (coi pin D+D- dell'USB) per caricarsi, tuttavia se collego una batteria lipo 3.7v al modulo step-up il cellulare si carica! (Provato con varie batterie e vari moduli step-up). Quindi è escluso che è il cellulare che "rifiuta di caricarsi" e che siano difettati i moduli step-up. Ho provato anche ad utilizzare diversi cavi USB senza cambiamenti al risultato.

Il massimo che sono riuscito a fare con la corrente generata è accendere dei led (senza usare il modulo step-up)...
Il mio sospetto è che gli ampere segnalati dalle app non siano reali ma frutto di qualche bug/errore di lettura.

Dove sbaglio?
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[2] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 21 ago 2019, 10:54

Volevo scaricare il free ebook di cui parla amazon, ma non è disponibile (nemmeno in inglese) e cercare se ci fosse uno schema elettrico del convertitore.

Comunque sospetto che il convertitore, in qualche modo, faccia circolare una piccola corrente verso la fonte di alimentazione se questa diventa un carico o diventa negativa e tu non abbia ben calcolato un dissipatore per il lato freddo delle celle.

Se fosse così succederebbe che le celle di Peltier, inizialmente a temperatura ambiente, sentirebbero una differenza di temperatura e quindi produrrebbero corrente. Dopo un po’ il lato freddo si scalderebbe e la cella si comporterebbe da carico o inveritebbe la polarità, cosa che farebbe scaricare la batteria del cellulare.

Questo spiegherebbe anche perché con la batteria il cellulare si carichi, ma è solo una mia ipotesi.

Hai calcolato un dissipatore per il lato freddo?
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[3] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 21 ago 2019, 11:06

Lascia perdere le App e usa un amperometro.
Prova a cercare USB doctor o tester USB si trovano sulla baia a 3 euro circa. Quello che ho io misura tensione -corrente - Ah e tempo (Wh)
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[4] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteFCO » 21 ago 2019, 11:16

PietroBaima ha scritto:Volevo scaricare il free ebook di cui parla amazon, ma non è disponibile (nemmeno in inglese) e cercare se ci fosse uno schema elettrico del convertitore.

Comunque sospetto che il convertitore, in qualche modo, faccia circolare una piccola corrente verso la fonte di alimentazione se questa diventa un carico o diventa negativa e tu non abbia ben calcolato un dissipatore per il lato freddo delle celle.

Se fosse così succederebbe che le celle di Peltier, inizialmente a temperatura ambiente, sentirebbero una differenza di temperatura e quindi produrrebbero corrente. Dopo un po’ il lato freddo si scalderebbe e la cella si comporterebbe da carico o inveritebbe la polarità, cosa che farebbe scaricare la batteria del cellulare.

Questo spiegherebbe anche perché con la batteria il cellulare si carichi, ma è solo una mia ipotesi.

Hai calcolato un dissipatore per il lato freddo?


Si, sul lato freddo c'è un grosso dissipatore composto da tubi in alluminio a sezione quadrata (che nel "vero" utilizzo va immerso in un torrente; sopra le celle ci va un bidoncino con delle pietre sul fondo dove accendere il fuoco ).

I test attualmente (per mancanza di un torrente di montagna in casa :lol: ) li sto effettuando con un phon e lasciando il dissipatore così com'è. Con questo assetto il dissipatore inizia a scaldarsi dopo 10 minuti ma la corrente segnata dall'app rimane buona. Ho sempre interrotto i test appena il dissipatore iniziava a scaldarsi. Prima di questi test tenevo il dissipatore in una bacinella d'acqua ma a prescindere dalla differenza di temperatura, anche con fuoco e acqua ghiacciata il problema si presentava comunque.

Il modulo ha un led che si accende se riceve abbastanza corrente da riuscire ad effettuare la conversione, quindi non penso che la corrente si inverta, altrimenti il led non potrebbe accendesi (rimane sempre acceso). Inoltre ho messo anche un diodo prima del modulo.

TITAN ha scritto:Lascia perdere le App e usa un amperometro.
Prova a cercare USB doctor o tester USB si trovano sulla baia a 3 euro circa. Quello che ho io misura tensione -corrente - Ah e tempo (Wh)

Ok, come sospettavo... proverò questo https://www.amazon.it/Laqiya-corrente-rilevatore-multimetro-voltmetro/dp/B07CJVBH8Y/
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[5] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteIlGuru » 21 ago 2019, 11:33

Può essere che a causa dello step-up nella porta USB del cellulare entri un corrente impulsiva?
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[6] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteFCO » 21 ago 2019, 12:41

IlGuru ha scritto:Può essere che a causa dello step-up nella porta USB del cellulare entri un corrente impulsiva?

Come potrei verificarlo?
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[7] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 21 ago 2019, 13:04

Se metti un diodo in serie correnti di ritorno non possono essercene più
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[8] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 21 ago 2019, 13:30

mi sentirei di escludere che il cellulare si possa scaricare via USB... semplicemente le celle producono una corrente inferiore al m"metabolismo basale" dello smartphone.

Uno smartphone consuma da USB qualche centinaio di mA anche senza app attive...comunque prova a spegnere tutte le app e lo schermo (o meglio spegnere del tutto il cellulare) e vedi se dopo 1-2h la carica residua è ancora diminuita
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[9] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 21 ago 2019, 17:59

Molti cellulari oggi hanno la funzione OTG e riproducono in uscita micro USB i5 V necessari all'utilizzatore e quindi possono fornire corrente.
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[10] Re: Generatore corrente con celle di peltier

Messaggioda Foto UtenteFCO » 22 ago 2019, 16:01

richiurci ha scritto:mi sentirei di escludere che il cellulare si possa scaricare via USB... semplicemente le celle producono una corrente inferiore al m"metabolismo basale" dello smartphone.

Uno smartphone consuma da USB qualche centinaio di mA anche senza app attive...comunque prova a spegnere tutte le app e lo schermo (o meglio spegnere del tutto il cellulare) e vedi se dopo 1-2h la carica residua è ancora diminuita

Non ho mai fatto test lunghi con le configurazioni attuali comunque anche tenendolo spento si scaricava! L'unico consumo è l'accensione dello schermo ogni tot minuti per controllare la carica e il led che segnala la carica in corso. la cosa che mi preoccupa è che lo scaricamento sembra molto più veloce di quello "fisiologico".

TITAN ha scritto:Molti cellulari oggi hanno la funzione OTG e riproducono in uscita micro USB i5 V necessari all'utilizzatore e quindi possono fornire corrente.

Il cellulare in questione (huawei p9 lite) non dovrebbe essere OTG... Anche se sul web ho trovato delle guide per aggiungere questa funzioanlita (?!) Quindi in teoria potrebbe essere "fisicamente" predisposto anche per alimentare?

Un dubbio che mi è sorto sulle celle di peltier: si parla di lato freddo e lato caldo ma a parte i colori dei fili una volta verificato che la corrente ottenuta è positiva è irrilevante quale lato viene scaldato e quale raffreddato, giusto? Cioè, non esiste un lato ottimizzato per essere quello freddo e uno ottimizzato per essere quello caldo, è corretto?
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