controlador de carga para baterias

A energia dos ventos - Neste local pode discutir todos os assuntos relacionados com esta forma de produzir energia.




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jprr
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controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » terça jul 22, 2008 2:41 pm

boa tarde
antes de mais quero dar os parabens a todos que neste forum partilham as suas ideias de como tentar fazer um aerogerador,... já vi bons trabalhos
estou tambem a tentar fazer um, agora ando a pesquisar circuitos ou esquemas electronicos de reguladores ou controladores de carga para carregar as baterias mas não estou a conseguir encontrar nada de jeito.

alguem tem, ou alguem sabe onde arranjar estes esquemas, e que queira expor aqui no forum, seria util para todos.

obrigado a todos que queiram colaborar



Njay
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » terça jul 22, 2008 3:38 pm

coloca aqui os que já encontraste.
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por serghei » quinta jul 24, 2008 5:11 pm

controlador carga
geradores de energia eólica e solar
a função do controlador de carga para os painéis solares é monitorizar a tensão da bateria, e logo que alcança a carga completa, o controlador desliga a entrada de tensão proveniente das fontes de carga. isto não prejudica os painéis solares, mas desperdiça a potência eléctrica que estão gerando. a energia acaba por aquecer os transístor no controlador. este tipo de controlador não é ideal para um gerador eólico, o shunt das entradas gera uma corrente enorme que pode inclusivé danificar o controlador. desligar simplesmente a ligação, se o gerador eólica está a produzir uma grande quantidade de energia pode destruir o circuito.

a solução ideal é carregar as baterias até ao seu máximo, e logo que atingido, comutar essa energia para outros sectores, se este desvio for útil, melhor ainda, neste caso concreto o desvio é feito para lâmpadas que uma vez as baterias com carga ficam ligadas directamente à produção da turbina.
http://www.electronica-pt.com/esquemas/ ... olico..gif




o diagrama esquemático acima mostra o circuito simples do controlador da carga. a tensão de entrada da bateria é dividida ao meio por um par de resistências de 3.3k, assim que os pontos de desligar são ajustados aos níveis desejados. os pontos reais de desligar dependem de suas baterias particulares, o idela é começar em 14.5 volts para carga completa, e 11.8 volts para descarregada. neste caso, os trimpots devem ser ajustados para ler 7.25 volts em tp-a e 5.9 volts em tp-b. necessitará provavelmente de verificar a tensão da bateria com carga e sem carga para determinar os pontos exactos de tensão a ajustar. as saídas do controlador são trancadas, e dirigem um par dos fets de potência ifr510, que servem como excitadores do relé. se usar um relé com comutação, a segunda saída pode ser usada comutar um ventilador pequeno c.c. de 12 volts que desloque o hidrogénio das bateria para impedir o perigo da explosão ao carregar as baterias. os dois botões de pressão permitem comutar manualmente a saída quando a tensão da bateria estava “na zona nula” entre os pontos. momentaneamente pressionando uma das teclas, o estado da saída inverterá e pára. uma resistência de 1k impede um curto inoperante, se alguém decidir pressionar ambas as teclas simultâneamente.
http://www.electronica-pt.com/esquemas/ ... olador.gif


a energia de entrada provém de diversas fontes, painéis solares e de geradores eólicos que produzem diferentes tensões, não podem ser ligados juntos… cada um tem de ter um díodo em série com a ligação positiva. quando a bateria está carregando, cada fonte é puxada para a tensão terminal da bateria, assim cada fonte contribui para a carga. cada díodo permite a passagem da corrente que cada uma das fontes estão a gerar. a ligação negativa de cada fonte é ligada à terra.
http://www.electronica-pt.com/esquemas/ ... olador.gif


com o circuito em funcionamento, sempre que as baterias recebem carga o led vermelho acende, se a carga máxima for atingida, acende o led verde e o relé dispara desviando a corrente vinda dos geradores, nesta caso para as lâmpadas.

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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jmal » quinta jul 24, 2008 5:58 pm

aí esses links, para meters o link correctamente usa o botão "url", que tens em cima na barra de ferramentas do editor das mensagens dos tópicos.
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por serghei » segunda ago 04, 2008 10:53 am

serghei Escreveu:controlador carga
geradores de energia eólica e solar
a função do controlador de carga para os painéis solares é monitorizar a tensão da bateria, e logo que alcança a carga completa, o controlador desliga a entrada de tensão proveniente das fontes de carga. isto não prejudica os painéis solares, mas desperdiça a potência eléctrica que estão gerando. a energia acaba por aquecer os transístor no controlador. este tipo de controlador não é ideal para um gerador eólico, o shunt das entradas gera uma corrente enorme que pode inclusivé danificar o controlador. desligar simplesmente a ligação, se o gerador eólica está a produzir uma grande quantidade de energia pode destruir o circuito.

a solução ideal é carregar as baterias até ao seu máximo, e logo que atingido, comutar essa energia para outros sectores, se este desvio for útil, melhor ainda, neste caso concreto o desvio é feito para lâmpadas que uma vez as baterias com carga ficam ligadas directamente à produção da turbina.
Imagem



o diagrama esquemático acima mostra o circuito simples do controlador da carga. a tensão de entrada da bateria é dividida ao meio por um par de resistências de 3.3k, assim que os pontos de desligar são ajustados aos níveis desejados. os pontos reais de desligar dependem de suas baterias particulares, o idela é começar em 14.5 volts para carga completa, e 11.8 volts para descarregada. neste caso, os trimpots devem ser ajustados para ler 7.25 volts em tp-a e 5.9 volts em tp-b. necessitará provavelmente de verificar a tensão da bateria com carga e sem carga para determinar os pontos exactos de tensão a ajustar. as saídas do controlador são trancadas, e dirigem um par dos fets de potência ifr510, que servem como excitadores do relé. se usar um relé com comutação, a segunda saída pode ser usada comutar um ventilador pequeno c.c. de 12 volts que desloque o hidrogénio das bateria para impedir o perigo da explosão ao carregar as baterias. os dois botões de pressão permitem comutar manualmente a saída quando a tensão da bateria estava “na zona nula” entre os pontos. momentaneamente pressionando uma das teclas, o estado da saída inverterá e pára. uma resistência de 1k impede um curto inoperante, se alguém decidir pressionar ambas as teclas simultâneamente.
Imagem

a energia de entrada provém de diversas fontes, painéis solares e de geradores eólicos que produzem diferentes tensões, não podem ser ligados juntos… cada um tem de ter um díodo em série com a ligação positiva. quando a bateria está carregando, cada fonte é puxada para a tensão terminal da bateria, assim cada fonte contribui para a carga. cada díodo permite a passagem da corrente que cada uma das fontes estão a gerar. a ligação negativa de cada fonte é ligada à terra.
Imagem


com o circuito em funcionamento, sempre que as baterias recebem carga o led vermelho acende, se a carga máxima for atingida, acende o led verde e o relé dispara desviando a corrente vinda dos geradores, nesta caso para as lâmpadas.

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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jmal » segunda ago 04, 2008 2:29 pm

muito bem serghei, mas no teu texto está uma coisa errada, controladores de carga não aquecem com o desperdicio de energia dos paineis, isto porque os mosfets que fazem a ligação da energia do painel ás baterias simplesmente desliga assim que estiverem carregadas, se tiveres um consumo nas baterias essa energia nunca é desperdiçada, porque está a carregar, mas ao mesmo tempo estás a gastar parte dela, depende da aplicação claro. ainda não analisei muito bem esse circuito, mas acho que quando as baterias estiverem carregadas o relé não vai parar de trabalhar e as lampadas a acender e a apagar, isto porque isso o final de carga é dado pela tensão das baterias, assim que desligares a carga a tensão nas baterias desce e volta ligar e assim sucessivamente.
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » domingo nov 02, 2008 6:56 pm

ora viva!!!

acabei de fazer este controlador de carga acima mencionado, mas ele não funciona como está explicado, não sei se foi erro meu na construção, se é avaria nalgum componente, ou se é alguma falha no esquema.
entretanto gostava de saber se alguem já o construiu e se está a funcionar em condições?

passo a explicar o meu problema:
ao regular o potenciometro (teste a) para 7.4v para que a carga seja interrompida aos 14.5 volts ele simplesmente não actua ultrapassando os 15volts e até mais...
só actua quando no teste a regulo para um valor abaixo de 6.8 interrompendo a carga abaixo dos 13.5 volts assim funciona bem mas não carrega totalmente a bateria como já tive a oportunidade de verificar

agradeço qualquer dica
obrigado


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » domingo nov 02, 2008 8:06 pm

com o circuito só ligado à bateria (sem a eólica), mede a tensão a entrar no circuito e a tensão no ponto em que o alt se junta ao chg (entrada negativa de u2b).
mede também os 8v, à saída do 7808.
e também no ponto b tens que tensão?
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por adolpho_4ppl » domingo nov 02, 2008 9:45 pm

o problemas destes carregadores ou controladores de carga e de que quando os aerogeradores ou paineis fotovoltaicos produzem uma tençao inferior a de carga da bateria ele nao aproveita essa energia...
eu ja montei e tenho para aqui algures um conversor de tensao com um rendimento perto dos 95% onde a tensao de entrada variava entre os 10 (este valor da para baixar)e os 14 e a saida manten-se sempre nos 14.4v(no meu caso estava para os 18v)...
mas o que eu queria era um que alem desta caracteristica tinha tb o inverso, ou seja caso a entrada fosse superior aos 14,4v ele fazia a baixar para esse valor, isto tudo utilizando um sistema "high effi ciency buck-boost converter" pois teem um redimento a rondar os 90%...
so para ilucidar quem ficou confuso e algo deste genero:
http://www.linear.com/pc/productdetail. ... 116,p10090


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » segunda nov 03, 2008 8:06 pm

njay Escreveu:com o circuito só ligado à bateria (sem a eólica), mede a tensão a entrar no circuito e a tensão no ponto em que o alt se junta ao chg (entrada negativa de u2b).
mede também os 8v, à saída do 7808.
e também no ponto b tens que tensão?

boas!!!...

então é o seguinte:
com 13.03 volts na bateria, tenho à saida do lm7808 - 7.96 volts, no ponto 5 e 6 do lm339 tenho 6.55 volts, no teste a tem 7.36, e no teste b tem 5.75

mas continua a não funcionar sempre que regulo o potenciometro do teste a para um valor acima de 6.80, ele arranca quando a carga da bateria está em baixo mas não desliga quando está carregada
há aqui um mistério que não estou a entender!!

obrigado


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » segunda nov 03, 2008 10:14 pm

que tensão tem a bateria quando dizes que está carregada? se calhar não está "tão carregada" como pensas... daí ele não desligar.

outra coisa é que normalmente não se ligam leds directamente às saídas dessas portas lógicas; a corrente que podem fornecer/absorver é muito pouca e isso pode causar o mau funcionamento das mesmas...
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » segunda nov 03, 2008 11:04 pm

njay Escreveu:que tensão tem a bateria quando dizes que está carregada? se calhar não está "tão carregada" como pensas... daí ele não desligar.
seria suposto que o circuito desligar-se a carga da bateria quando esta atingisse (+/-) 14.5 volts, quando regulado com os valores segundo o esquema, considerando assim carregada
....mas acontece que se eu regular o circuito para que a carga seja interrompida aos 14.5 volts o circuito não actua e assim continua sempre a receber carga, eu vi e medi com um multimetro digital ultrapassou os 15.5volts tive que interromper a carga manualmente
fiz varias experiencias com valores mais baixos e só quando no teste a tiver um valor inferior a 6.80 volts é que o circuito actua desligando a carga quando abaixo dos 13.5volts
não sei se me estou a fazer entender??... é não consigo faze-los interromper a carga quando para valores superior a 13.5 volts, simplesmente não actua quando a voltagem da bateria ultrapassa o valor em que o circuito devia desligar a carga


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » terça nov 04, 2008 12:00 am

eu entendi o teu problema. parece que o comparador ou o latch não está a comutar. é o tipo de problema que pode acontecer (no latch) por causa dos leds à saída, embora seja estranho só ocorrer acima de 6.8v, mas assumindo que o circuito está todo bem montado não estou a ver mais nenhuma possível causa...

mede as saídas dos comparadores (pinos 1 e 2 do lm339) quando a bateria está a carregar, isto é, quando os leds estão apagados e a tensão da bateria está acima da tensão de inicio de carga e abaixo da de fim de carga, de acordo com o definido nos 2 potenciómetros. mede também as 2 saídas do latch (pinos 4 e o outro não se percebe naimagem). assenta estes valores. depois, quando a tensão da bateria ultrapassar o máximo definido pelo ajuste a, volta a medir os 4 pontos. se as saídas do latch não mudaram mas as dos comparadores mudaram, então é um problema no latch; se nem as saídas dos comparadores mudaram (não é preciso mudar as 2) então os comparadores estão mal montados (assumindo que as tensões nas entradas realmente mudaram e que a tensão da bateria está acima do valor definido no ajuste a).

em alternativa tambem podes cortar uma das patas dos 2 leds e ver se isso resolve o problema. se não resolver é só dar um pingo de solda que volta tudo ao que era antes.
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » terça nov 04, 2008 10:00 pm

boa noite

já tenho algumas medições, com a bateria a carregar:
voltagem da bateria - 13.62 volts
valor no pin 5 e 6 do lm339 - 6.88 volts
valor no pin 1 do lm 339 - 0.08 volts
valor no pin 2 do lm 339 - 0.09 volts

valor no pin 3 do ci4001 - 5.82 volts ( tem o led vermelho aceso)
valor no pin 4 do ci4001 - 0.00 volts

estou aguardar que a bateria carregue para por aqui os outros valores ( para acelerar a carga estou a usar um carregador de baterias)

muito obrigado por me estar ajudar a resolver este problema


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » quarta nov 05, 2008 12:56 am

quando a tensão da bateria subir acima do ajustado no a, a saída 2 do lm339 vai a ~8v, o que obriga a saída 3 do 4001 a ir a ~0v (o led vermelho apaga) a saída 4 a uma tensão provavelmente maior que 5v (o led verde acende) e os respectivos mosfets invertem de estado levando os relés a mudar também.
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » quarta nov 05, 2008 9:39 pm

boa noite njay

com estas tuas explicações têm sido preciosas para eu entender o funcionamento de todo o circuito,
... bem, tenho aqui os volores com a bateria carregada:
voltagem da bateria carregada - 15.68 volts
valor no pin 5 e 6 do lm339 - 7.87 volts
valor no pin 1 do lm 339 - 0.08 volts
valor no pin 2 do lm 339 - 0.09 volts

valor no pin 3 do ci4001 - 5.83 volts
valor no pin 4 do ci4001 - 0.00 volts

o led vermelho continua acesso

se bem entendi a tua explicação, o problema pode estar no lm339, - certo?
mas antes de me ocorrer de pedir aqui ajuda, eu já tinha substituido o lm339 e ficou exatamente igual, então se calhar não é o lm339 que está avariado!!!!...
... ocorreu-me outra coisa... quando eu na loja comprei os componentes, o funcionario disse que não tinham o lm339 mas tinham um equivalente - o lm339n e eu disse "está bem!" (se eram equivalentes!!!...)

- estou a pensar, será que tem carecteristicas diferentes e a sua voltagem de funcionamento é diferente?
...é que se eu regular o circuito para desligar a carga abaixo dos 13.50 volts, ele funciona bem!!!!

- o que achas njay??


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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » quarta nov 05, 2008 10:17 pm

sim, o comparador não comutou e devia ter comutado, isto é, se a tensão de ajuste que usaste no ponto a (pino 4 do lm339) for inferior aos 7.87v que tens nos pinos 5 e 6.

bom... estive a dar uma olhadela na datasheet to lm339 e acho que o problema do circuito é um problema de design. a datasheet indica o seguinte parametro:

max. input common-mode voltage range @ 25ºc: vcc - 1.5v

isto quer dizer que o dispositivo só trabalha com tensões nas entradas (as entradas + e -) até à tensão de alimentação menos 1.5v, isto a 25ºc. pois a tensão de alimentação do lm339 nesse circuito é de 8v, e logo o dispositivo só deveria trabalhar tendo nas entradas até 8 - 1.5 = 6.5 v (a 25ºc). ora 6.5v parece-me muito aproximado aos 6.8 v que dizes ser o limite de "funcionamento" que vês (13.5v implica ter 13.50/2 = 6.75v no ponto a)...

para verificar se realmente é este o problema e resolvê-lo, eu sugiro o seguinte. é preciso reduzir mais a tensão da bateria que vai para os comparadores (pinos 5 e 6), de modo a podermos usar uma tensão mais baixa no ponto a (o ponto b também vai ser afectado). neste momento a tensão da bateria é dividida por 2, pelas 2 resistências de 3.3k do lado esquerdo do circuito. se colocares mais uma resistência de 3.3k em paralelo com a resistência inferior (a que tem uma "pata" ligada aos 0 v), passas a ter uma redução de 1/3 da tensão da bateria. aí, deves regular o ponto a para teres 14.5 v : 3 = 4.83 v e o ponto b para teres 11.8 v : 3 = 3.93 v (ou as tensões que queiras para "bateria descarregada" e "bateria carregada" divididas por 3). deste modo, a "nova" tensão máxima nas entradas dos comparadores, 4.83 v, já é garantidamente inferior aos tais 6.5 v máximos.

podes montar a nova resistência de 3.3k em cima da que já lá está, se houver espaço até podes, só para testar, apertar as patas dela em volta das patas da que já lá está (desde que fique firme e com bom contacto!).

depois diz lá se o problema não ficou resolvido...
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por jprr » quinta nov 06, 2008 8:44 pm

boas

njay fiz exatamente como vocês disse e funcionou às mil maravilhas
assim que a carga da bateria atingiu os 14.5 volts o circuito desligou o carregamento
agora só falta descarregar a bateria para testar o arranque do carregamento


o amigo njay ajudou-me imenso na resolução deste problema, fiquei muito feliz
na qual lhe agradeço imenso

muito obrigado
um abraço


Njay
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por Njay » quinta nov 06, 2008 11:11 pm

então ainda bem que está resolvido. já contactei o site de onde o esquema foi retirado para os alertar para esse erro no esquema, pois essa falha pode ser potencialmente perigosa (sobrecarga das baterias).
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Re: controlador de carga para baterias

Mensagem por bitpt » sexta nov 07, 2008 4:30 am

agradeço o alerta que recebi em relação ao esquema, ao ler inicialmente achei estranho, tenho esse controlador de carga a funcionar exactamente como está no esquema o único problema que surgiu foi com os leds.

ao ler o vosso tópico fui verificar os vários lm339 de diversos fabricantes e têm algumas diferenças, essas diferenças fazem com que alguns funcionem e outros não, exactamente pelo que está nas mensagens deste tópico. a diferença de potencial não é suficiente para gerar comparação e activar a comutação.

como faz todo o sentido aumentar o valor do divisor de tensão, alterei o esquema exactamente para permitir um erro menor na comparação.

foi colocado um link para este tópico no circuito onde está o esquema.

foi alterado o esquema original.
nota- faz todo o sentido colocar um transístor a acender os leds até porque no circuito que tenho a funcionar tive problemas exactamente nessa área, quando tiver um bocado faço essa alteração.
nota- utilizando um regulador de tensão 7809 pelos cálculos que efectuei (a esta hora não excluo que exista algum erro) não necessita de resistência adicional

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