Frecuencia de la corriente de carga de una batería

[chemijavi]

Buenas tardes,

Estoy realizando un proyecto, y con un motor DC que actúa como generador, ya que otro motor de combustion interna cuyo eje es solidario al eléctrico es el encargado de moverlo (realmente vamos a intentar controlar la velocidad de ese motor de combustion a traves de un control de intensidad a la salida del motor eléctrico mediante puente H)

En resumidas cuentas, tendremos como una señal de intensidad PWM, cuya amplitud controlaremos (de 10 a 30 Amperios), que intentaremos llevar hacia una batería de 36 V (Realmente son 3 baterías de 12 V, de 62 AH cada una). Además controlaremos el voltage en la batería, de manera que la batería esté cargada en torno a un 75% siempre. Como el motor de combustion siempre aporta energía, tendremos que quemar energía de la batería mediante una resistencia de potencia y un transistor que la conectara o desconectara mas o menos tiempo para mantener el voltage mas o menos constante en la batería (1 ohm, 1000W, por lo tanto, nunca podremos poner el transistor que la controla ON el 100% del tiempo, porque la intensidad maxima continua no es de 36 A sino de 32 aproximadamente).

El problema que he observado, es que, aunque tambien controlemos la intensidad máxima que va a la batería, para que no exceda del 10% de los AH de la batería (36 V, 62 AH), la señal de intensidad es de alta frecuencia debido al PWM del puente H y al switching del transistor de la resistencia de potencia. Trabajamos con frecuencias de 20kHz, pero al ser distintas la del transistor y la de la resistencia, la señal de intensidad final tiene una frecuencia incluso mayor.

Para solucionarlo se nos ocurrio poner como un filtro paso bajo antes de la batería, pero no sabemos cual es la variación máxima de intensidad que puede aceptar la batería para no ponerla en peligro cuando la estoy cargando. Alguien me puede ayudar con eso? Muchas gracias. Les adjunto un esquema orientativo de lo que intento hacer.

 

[unmonje]

Buenas tardes,

Estoy realizando un proyecto, y con un motor DC que actúa como generador, ya que otro motor de combustion interna cuyo eje es solidario al eléctrico es el encargado de moverlo (realmente vamos a intentar controlar la velocidad de ese motor de combustion a traves de un control de intensidad a la salida del motor eléctrico mediante puente H)

En resumidas cuentas, tendremos como una señal de intensidad PWM, cuya amplitud controlaremos (de 10 a 30 Amperios), que intentaremos llevar hacia una batería de 36 V (Realmente son 3 baterías de 12 V, de 62 AH cada una). Además controlaremos el voltage en la batería, de manera que la batería esté cargada en torno a un 75% siempre. Como el motor de combustion siempre aporta energía, tendremos que quemar energía de la batería mediante una resistencia de potencia y un transistor que la conectara o desconectara mas o menos tiempo para mantener el voltage mas o menos constante en la batería (1 ohm, 1000W, por lo tanto, nunca podremos poner el transistor que la controla ON el 100% del tiempo, porque la intensidad maxima continua no es de 36 A sino de 32 aproximadamente).

El problema que he observado, es que, aunque tambien controlemos la intensidad máxima que va a la batería, para que no exceda del 10% de los AH de la batería (36 V, 62 AH), la señal de intensidad es de alta frecuencia debido al PWM del puente H y al switching del transistor de la resistencia de potencia. Trabajamos con frecuencias de 20kHz, pero al ser distintas la del transistor y la de la resistencia, la señal de intensidad final tiene una frecuencia incluso mayor.

Para solucionarlo se nos ocurrio poner como un filtro paso bajo antes de la batería, pero no sabemos cual es la variación máxima de intensidad que puede aceptar la batería para no ponerla en peligro cuando la estoy cargando. Alguien me puede ayudar con eso? Muchas gracias. Les adjunto un esquema orientativo de lo que intento hacer.

Ya lo decia un famoso Legionario que nunca llego a emperador.
-Divide e impera-
Me parece que se la estan complicando...ò no entiendo del todo.
A la bateria,mientras no supere la tesion maxima de 41,5 volt la dejaria ...me ocuparia luego de establecer la tension para la CARGA, en ves de quemarla alegremente.

Con eso me saco el oscilador de encima que tanto me perturba.
Me queda entonces el -ruido pulsante- de la escobillas del motor.Habra que integrarla como con ese caparitor de 6000uf del circuito mas algun choque,eso esta bien.
Pongo el motor a explosion a las rpm,que no me moleste la tensiòn ,maxima.
Luego solo es cuestion de limitar la corriente.
Si esto fuera para una turbina de una catarata,donde no puedo controlar las Rpm,puedo hacerlo frenando la turbina con un campo magnètico .
Habrà que evitar las campos inductivos de alta frecuencia del motor elèctrico.
(Me pregunto porque no usan un motor de alterna sin escobillas ,pero no importa)
Luego un comparador bien estabilizado (anti-histeresis) diferencial respecto a una referencia de velocidad querida.De ahi saldrà la señal que suba ò baje la rpm del motor a explosiòn lentamente hasta apreciar la reacciòn medida.
Se usa este criterio en los sistemas para 3x 380
La referencia en este caso ,es la frecuencia de red domiciliaria,que permita hacer una maniobra ,sin que los electrodomesticos noten el cambio.
Quedo en escucha.

 

[chemijavi]

Muchísimas gracias por tu interés.

Sobre el tema de la elección del motor, es algo que se nos impuso desde un inicio, al igual que el control con puente H tenía que ser utilizado. Es para un PFC que estoy haciendo de erasmus, y que nos ha llevado mucho tiempo y trabajo ya que ademas tenemos que medir par, velocidad, consumo, progrmar el micro, etc, etc. Es un proyecto que tenemos que llevar a cabro, y estamos cerca de terminarlo. Hemos empleado MOSFET canal n. La parte electrónica está practicamente acabada. El asunto es que primero, no entiendo por que no tienes en cuenta tambien la frecuencia de la intensidad. Es una onda cuadrada como consecuencia del control PWM, ya que en un ciclo se manda la intensidad dirección la batería, y en el otor estamo haciendo un cortocircuito poniendo en ON los dos transistores de la parte inferior del puente, momento en el que la intensidad en la rama de la batería es nula (si no tuviesemos el condensador del filtro).

Por otro lado, entonces como descargo la batería si no es con la resistencia controlando con un transistor cuando hay que conectar y desconectar la resistencia, para obtenr un voltage fijo a la salida de la batería? Lo que sería un circuito chopper. Porque lo de conectar la carga dependiendo del nivel de tensión, no lo termino de ver. Solo tenemos 3 baterías. Quieres decir que conecte la resistencia a 2 baterías en vez de a tres, y se quede conectada siempre? Quiero decir, que el transistor se quede en ON o en OFF, pero el 100% del tiempo, no con PWM a 20 khz.?

Además, segun wikipedia, no podemos cargar la batería a mas de un 10% de el valor AH que se nos proporciona cuando la batería está cargada a mas de un 70% de capacidad. Solo cuando está a menos se permite 1/3. 1/3 de 62 son 20 amperios mas o menos, mientras que un 10% son 6,2 amperios. No sabemos que par de frenado necesitaremos, pero hemos estimado que la intensidad máxima que necesitaremos circulando por la bobina será como mínimo de 30 amperios viendo que tipos de motor nos podemos encontrar en el rango que nos interesan (de 1000 W mas o menos, 25 cc). Esto quiere decir, que si no empleamos la resistencia mas que en casos de carga completa, estaremos metiendo esos 30 amperios, superior a cualquiera de las 2 hipoteticas situaciones de carga que nos podemos encontrar, con menor carga del 70% o con mayor.

Nuestro diseño soluciona el problema del voltage. Lo que necesitariamos es algo para hacer que la intensidad que entre finalmente a la batería fuese mas o menos constante. Que entre el valor medio de la señal de intensidad que tenemos. Pero nos gustaría saber si psa algo si por ejemplo estas cargando una batería que tiene una componente alterna, además de la continua. Un saludo y muchas gracias nuevamente.

 

[unmonje]

1-A la salida de la bateria le pongo un simple regulador de tension de hasta 40 amperes.Fin del tema.
2-Lo que dice WIKI es cierto, eso se resuelve con la conocida carga ràpida y luego lenta,pero se refiere a el volumen de electrones en su interior, no de su tensiòn.
3-Lamentablemente no comentas si se consume energia en la CARGA de la bateria , al mismo tiempo que se pretende cargarla.Lo cual cambia todo el panorama.
Si no se consume....
4-Habria que construir un regulador de corriente de hasta 40 amperes ,con 2 opciones 5amperes para la lenta y otra de digamos 20 amperes.
Luegp sigo...me faltan datos para aportar...voy por ellos
Sigo...En todo caso ,si quieres hacer una relaciòn directa entre vacia 36V y llena 41,5v ,entonces
Tendrias que llenarla hasta 40v a 1/3 de corriente y luego al 10% hasta 41.5 y entonces cortar la carga ò apagar el motor.Pero nunca quemar los electrones lo que hace al sistema muy ineficiente.Te mando un esquema de mi enfoque...
Luego si quieres mantener 36 V mientras consumes no me opongo,pero si la dejas en 36 volts, serà equivalente a que la bateria nunca estarà cargada.Se entiende?
Yo optaria por el viejo sistema de cargo durante 500ms y leo la tension en reposo por 100ms.,la mejor manera de VER como va la carga.
Luego de unos minutos de terminada una carga completa la tension comienza a bajar hasta cerca de los 37 ,en tanto los electrones se van acomodando dentro de las placas de la bateria, pero eso no lo podras VER al vuelo mientras carga, de otro modo tarfdarias semanas.

 

[chemijavi]

Muchisimas gracias, me estas aportando informacion muy valiosa. Te informaré de como avanzamos. Un saludo.