Carga autonoma con panel solar

[anthony123]

Buenas noches compañeros:

Tengo la siguiente situación la cual me gustaría escuchar sus comentarios. Necesito mantener una carga de 1 amperio a 12V durante las 24horas del dia alimentada con dos paneles solares de ≈20V@1,8A (incluye un regulador/cargador). El cliente me facilitó 4 baterias de 7Ah, ¿será suficiente? ¿Para cargar las baterias y mantener la carga serian aproximadamente 3,1A no(2,1A para las 3 baterias y un amper para la carga)?

Saludos!

 

[Nilfred]

Hay que hilar muy fino y faltan datos:
- Latitud.
- 1 A parece un máximo: Medir. Si es posible durante 24 hs y convertir a Wh.
- 12 V parece un valor nominal. Ver si es posible que funcione con 11 V y con 14.1 V.
- ≈20V@1,8A son 36 W, no parece un valor nominal de MPP, mas bien mezclaste máxima tensión a circuito abierto con máxima corriente en corto. Confirmar.
- El regulador: ¿Cuenta con "MPPT"?
- Si no hay seguidor solar de 1 o 2 ejes, la potencia NO se mantiene constante a lo largo del día. Con el panel fijo tenes máxima potencia al mediodía (2 veces al año) y el resto del día con una característica sinusoidal; obviamente 0 al amanecer y 0 al atardecer. Te digo mas: los primeros 40' del día y los últimos 40' de la tarde están perdidos.

Con los datos que presentas son:
12 V × 1 A × 24 h = 288 Wh
12 V × 1 A × 12 h = 144 Wh
20 V × 1.8 A × 12 h = 432 Wh
4 × 12 V × 7 Ah = 336 Wh
288 Wh ÷ 336 Wh = 86% uso de las baterías 1 día nublado
144 Wh ÷ 336 Wh = 43% uso de las baterías 1 día soleado
288 Wh ÷ 432 Wh = 67% uso del panel solar
144 Wh ÷ 432 Wh = 33% consumo directo del panel solar (67% disponible para cargar las baterías)
Aparentemente son buenas condiciones.

La batería tiene que estar muy descargada para que pida 700 mA, y si lo hace son 2 hs máximo, después pide cada vez menos con una curva característica no lineal.

 

[anthony123]

Efectivamente se trata del voltaje a crcuito abierto y una corriente a corto circuito. La latitud es de 10° y no se si el cargador cuente con MPPT. Otro inconveniente es que el cargador solo activa la carga en condiciones nocturnas por lo que tuve que implementar una compuerta "OR" con dos diodos schotty para alternar entre los dos paneles en paralelo o el banco de baterias.

Saludos y gracias

 

[Nilfred]

se trata del voltaje a crcuito abierto y una corriente a corto circuito.

Entonces debe ser un panel de 30 W

La latitud es de 10°

La latitud no es problema, tenes 12 hs de sol todo el año.

el cargador solo activa la carga en condiciones nocturnas

Tiene un botón para programarlo y un número que muestra el programa en un display, generalmente.

los dos paneles en paralelo

¡Epa! Esa parte no la tuve en cuenta ¿2 paneles de 30 W en paralelo?

tuve que implementar una compuerta "OR" con dos diodos schotty para alternar entre los dos paneles en paralelo o el banco de baterias.

¿Para qué? Conectando directo al banco de baterías te ahorras la caída de tensión de 1 diodo.
Si se puede programar, la salida esta protegida por bajo voltaje del banco de baterías. Caso de 2 días nublados... Casualmente acá esta nublado desde el viernes de la semana pasada y hoy es viernes

 

[anthony123]

Si, es un panel de 30W y tengo 2 en paralelo. El regulador cargador no tiene display, solo un conjunto de leds. He tratado de entenderlo pero las gráficas del manual son horribles por lo que he descartado usar el conector de "carga".


Por otro lado, entonces me recomiendas que coloque la carga en paralelo con el banco de baterías? Pero haciéndolo así, la carga no se vería sometida al proceso de regulación de corriente del cargador? En un lado de la caja dice PWM, me imagino que es para la carga.

Saludos y gracias!

 

[Nilfred]

No hay tal regulación de corriente ¿O acaso en algún momento le avisaste al cargador la capacidad de las baterías que tiene puestas?
Eso me recuerda que tiene que haber un jumper, para avisarle al cargador que las baterías son de gel.

No se que será exactamente PWM, pero seguro no hay inductor alguno involucrado.
Personalmente prefiero 14.1 V "PWM" a lo que de el panel.

El manual está en Chinglish, pero como todo es una mala copia de una copia, te sirve el manual de otro fabricante.

 

[anthony123]

No se que será exactamente PWM, pero seguro no hay inductor alguno involucrado.
Personalmente prefiero 14.1 V "PWM" a lo que de el panel.

Entonces lo mejor es que coloque la carga en paralelo con el banco de baterías?


Saludos y gracias

 

[Nilfred]

Si. Lo ideal sería cambiar el regulador por uno apropiado para el propósito, en tu caso sería uno que corte la carga por baja tensión de las baterías.
La función nocturna la piden para cartelería vial.

 

[anthony123]

Si. Lo ideal sería cambiar el regulador por uno apropiado para el propósito, en tu caso sería uno que corte la carga por baja tensión de las baterías.
La función nocturna la piden para cartelería vial.

Eso lo tendré que hacer yo para evitar la descarga profunda de las baterías. Algo más que deba tomar en consideración? A que debo llamar "baja tensión"? 12V o 11,8V?

Saludos y gracias!

 

[Nilfred]

12 V es media carga (50%), cortando ahí prolongas la vida útil de la batería casi al máximo.
11,7 V es descargada (100%). A partir de ahí es descarga profunda y requiere limitación de corriente para sacarla con éxito de ese estado.
Estos valores son en reposo, con 1 A de carga puede ser un poco menos, pero no te sabría decir exactamente cuanto.
La mayor cantidad de ciclos de carga, unos 2000, se obtiene usando sólo el 30% de la capacidad de las baterías. Cada día es un ciclo de carga solar, 2000 días son 5 años.

 

[anthony123]

Al fin del caso me surge una duda, en las lamparas "públicas" leds que jactan 2 días de autonomía con que lo hacen? tienen 2 bancos de baterías y los conmutan?


Por otro lado, cuando se descargan profundamente las baterías que corriente constante debe introducirsele? 10% de la nominal?

Saludos y gracias por toda la información!

 

[Nilfred]

en las lamparas "públicas" leds que jactan 2 días de autonomía con que lo hacen? tienen 2 bancos de baterías y los conmutan?

1 solo, con capacidad suficiente para 2 días nublados.
En tu caso, extendiendo el banco de 4 a 6 baterías, ya estas en 2 días de autonomía. Con la ventaja adicional que no necesitas mucha corriente para cargar una batería que no está descargada.

cuando se descargan profundamente las baterías que corriente constante debe introducirsele? 10% de la nominal?

5%, 350 mA para 7 Ah.

 

[anthony123]

Muchas gracias por tu ayuda! Hice pruebas y obtuve casi un dia de autonomía