CAMPER LOVERS

Αυτόματος Ελεγκτής, Ρυθμιστής και Φορτιστής Δυο Μπαταριών Διαφορετικού Τύπου (Α.Ε.ΡΥ.ΦΟ.ΔΥ.ΜΠΑ.ΔΙ.Τ)

23/12/2010 στο 21:04 | Αναρτήθηκε στις ΑΥΤΟΝΟΜΙΑ, ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ | 13 Σχόλια
Ετικέτες: φωτοβολταϊκά, φορτιστής, Αυτονομία

Με έχει πιάσει το πνεύμα των Χριστουγέννων και θέλω, ως το δώρο μας για το 2011, να σας παρουσιάσω τον ΑΕΡΥΦΟΔΥΜΠΑΔΙΤ (ο τόνος στη λήγουσα). 

 

   Είναι μια ιστορία που έχει χρήμα, σεξ και ξύλο.

Πρώτα θα ξεκινήσω με το ¨ξύλο¨.

Όπως θα έχετε καταλάβει, κατά καιρούς έχω ¨φάει πολύ ξύλο¨ για αυτά που προσπαθώ να φτιάξω και περισσότερο για το πώς προσπαθώ να τα φτιάξω, από κάθε λογής ¨γνώστες¨, που μου λένε ότι αυτό που θέλω δεν υπάρχει, ή ότι δεν γίνεται έτσι όπως το θέλω, ή ότι δεν γίνεται με τους όρους που θέλω, κλπ.

Άλλοι λιγότερο και άλλοι περισσότερο, θα έχετε παρόμοιες εμπειρίες.

Θα έχετε παρατηρήσει ότι συνήθως, οι άνθρωποι που λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο, είναι αυτοί που τους ακούμε να μας λένε ότι ο τάδε έπαθε ζημιά και ότι τον είχαν προειδοποιήσει και ότι αν τον είχαν ακούσει δε θα είχε συμβεί τίποτα.

Είναι αυτοί που μας λένε συνέχεια ότι το κάνουν για το καλό μας και χωρίς να έχουν στο μυαλό τους να βγάλουν χρήματα από εμάς.

Είναι αυτοί που μας λένε μη το κάνεις, ή βάλε αυτό και ας μην το αγοράσεις από μένα. Εγώ το κάνω για να μη πάρεις φωτιά, γιατί ξέρω τι θα γίνει και θέλω να σε προστατέψω. Γιατί να σου το πω; Αφού λεφτά χάνω αν το αγοράσεις. Αν το κάνεις όπως λες και πάρεις φωτιά, θα βγάλω πιο πολλά από εσένα γιατί θα μου το φέρεις να στο φτιάξω.

Αυτοί λοιπόν οι έμποροι, βασίζονται στο ότι θα πειστούμε με το λογικοφανή τους επιχείρημα και ότι θα αναπτύξουμε κάποιου είδους φόβο. Έτσι, θα σταματήσουμε την έρευνα, δε θα προχωρήσουμε στη κατασκευή, δε θα προσπαθήσουμε καν και θα παραμείνουμε καταναλωτές προϊόντων και υπηρεσιών. Συγχρόνως, αφού οι γνώσεις μας μένουν στάσιμες, θα τους έχουμε πάντα ανάγκη. Το να έχουμε βέβαια ανάγκη κάποιον δεν είναι από μόνο του κακό. Κακό είναι ότι έχει εγκατασταθεί μέσα μας η ανασφάλεια για το τι και πως σκεφτόμαστε. Ακόμη, χωρίς γνώση και εμπειρία δεν μπορεί να ασκηθεί έλεγχος οπότε, ο ¨καλός¨ έμπορος που νοιάζεται ¨μόνο για το καλό μας¨ μας έχει πιασμένους από το ¨σβέρκο¨.

Έτσι λοιπόν έγινε και με αυτήν την ιδέα, που τελικά ολοκληρώθηκε και αντίθετα με τις προβλέψεις των ¨ειδικών¨, δουλεύει εδώ και ένα χρόνο περίπου μια χαρά.

Τους αφιερώνω λοιπόν την κατασκευή και πάμε παρακάτω.

Το σκεπτικό και η κατασκευή ενός απλού, φτηνού και λειτουργικού

Αυτόματου Ελεγκτή, Ρυθμιστή και Φορτιστή Δυο Μπαταριών Διαφορετικού Τύπου (Α.Ε.ΡΥ.ΦΟ.ΔΥ.ΜΠΑ.ΔΙ.Τ) για αυτοκινούμενα τροχόσπιτα (και όχι μόνο).

 

Προσοχή: χρειάζεται τις γνώσεις και την εμπειρία ενός ηλεκτρονικού.

(Είμαι υποχρεωμένος να το γράψω για να μη με μηνύσει κανείς άμα πάρει φωτιά).

Από τότε που έστησα τα φωτοβολταϊκά λοιπόν, ¨τρωγόμουν¨ να εκμεταλλευτώ την επιπλέον ενέργεια που έβγαζαν, στέλνοντάς την στη μπαταρία της μηχανής, ώστε να την κρατάω και αυτήν στο 100%. Έτσι, θα είχα και τις δύο μπαταρίες με υψηλές επιδόσεις για πολύ περισσότερο καιρό.

Σας θυμίζω, ότι η διάρκεια ζωής μια μπαταρίας εξαρτάται άμεσα από τη στάθμη φόρτισης, ή με άλλα λόγια, όσο πιο καλά και για περισσότερο καιρό είναι σωστά φορτισμένη μια μπαταρία, τόσο περισσότερο θα ζήσει με υψηλές αποδόσεις (κρύο, κύκλους φόρτισης, κλπ).

Ήθελα όμως, η φόρτιση της δεύτερης μπαταρίας να ξεκινάει μετά από τη στιγμή που η πρώτη (σπιτιού) θα έχει φορτίσει.

Επίσης, ήθελα η φόρτιση της δεύτερης μπαταρίας να σταματάει όταν η πρώτη θα πέφτει κάτω από ένα όριο ασφαλείας (πχ 75%) και να παίρνει όλη την ενέργεια των φωτοβολταϊκών για να φορτίσει στο μικρότερο δυνατό χρόνο.

Σε κάθε περίπτωση όμως, ήθελα η δεύτερη μπαταρία (μηχανής) να μη συμμετέχει καθόλου στα φορτία του σπιτιού, οπότε και να μην επηρεάζεται, για να μη μείνουμε στα ¨κρύα του λουτρού¨ καμιά μέρα. Στη πράξη δηλαδή ήθελα μόνο να φορτίζει από την επιπλέον ενέργεια.

Ακόμη, ήθελα να υπάρχει η δυνατότητα να επιλέγω διαφορετικού τύπου μπαταρίες, ανεξάρτητα σε κάθε έξοδο, και να είναι σε λογική τιμή.

Εδώ αρχίζει το άγριο σεξ.

Τηλεφώνησα σε καμιά 20αριά σχετικούς με το ζήτημα (κυρίως καμπεράδες έμπορους –τεχνικούς, κλπ). ΟΛΟΙ μου έδωσαν την ίδια (ή με μικρές παραλλαγές) απάντηση: Δεν έχουμε αυτό που ζητάς, αλλά σύνδεσε από τη δεύτερη έξοδο του φορτιστή που έχεις (την έξοδο που πάει σε φορτίο), τη μπαταρία της μηχανής ή βάλτες παράλληλα, δε παθαίνουν τίποτα!

 

Σύνδεση δεύτερης μπαταρίας στην έξοδο για φορτίο: ο φορτιστής δίνει συνέχεια τάση χωρίς να ελέγχεται με αποτέλεσμα να έχουμε υπερφόρτιση ΣΕ ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ ΤΥΠΟ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ. Το πρόβλημα έχει σχέση με το τι τάση και ρεύμα φόρτισης (διαχείριση) δίνει ο φορτιστής σε κάθε περίπτωση. Αυτός είναι ο λόγος που ο κατασκευαστής δίνει στη συσκευή τη δυνατότητα να διαλέξουμε τύπο!

Σύνδεση δεύτερης μπαταρίας παράλληλα*: η μπαταρία που έχει χαμηλότερη εσωτερική αντίσταση θα λειτουργεί ως φορτίο της άλλης και θα αδειάζουν και οι δύο (αυτοκατανάλωση).

Με τους περισσότερους δεν είχα πρόβλημα όταν τους εξηγούσα πως το σκεπτικό και των δύο προτάσεων είναι λάθος, γιατί: καταπονείται η μπαταρία όταν είναι συνδεδεμένη παράλληλα και καταστρέφεται όταν βρίσκεται μόνιμα υπό τάση. Ένας από αυτούς που μίλησα όμως, ο Χρήστος Ζαμπέτας, επέμενε ότι δεν υπάρχει πρόβλημα! Προσπάθησα να του εξηγήσω τι ακριβώς συμβαίνει στον ηλεκτρολύτη της μπαταρίας όταν είναι μόνιμα υπό τάση και πως γίνεται η μια μπαταρία να γίνει φορτίο της άλλης όταν είναι παράλληλα*. Ήταν όμως τόσο σίγουρος ότι αυτή η λύση που μου πρότεινε δε δημιουργεί πρόβλημα που προσπάθησε να μου το εξηγήσει και επιστημονικά. Τον άκουσα με προσοχή και μετά έκανα σουφλέ το πτυχίο μου και το έφαγα. Ήταν το ίδιο άνοστο όσο και όταν το είχα πάρει πριν από 25 χρόνια.

Απογοητευμένος με όλα αυτά, άρχισα να σκέφτομαι τα γνωστά, δηλαδή, ότι είμαι πολύ στριμάδι και πάλι το δικό μου θέλω να γίνει ντε και καλά, και τα παράτησα.

*Αυτό το φαινόμενο δεν υπάρχει όταν οι μπαταρίες είναι ίδιου τύπου και κατάστασης. Αν δηλαδή, αγοράσατε δύο ίδιες μπαταρίες και τις βάλατε παράλληλα από την αρχή, δεν έχετε αυτά τα προβλήματα (έχετε άλλα). Αν όμως μαζί με την παλιά βάλετε παράλληλα μια καινούρια δεν κάνετε και πολλά πράγματα.

Καθώς ο καιρός περνούσε και κάπου, κάπου έριχνα κλεφτές ματιές στους καταλόγους με τα σχετικά (σαν το κακό παιδί που κάθε τόσο κάνει τις αταξίες του), έπεσα πάνω σε ένα φορτιστή που η ποιότητά του καλή φαινόταν, απλός ήταν, φτηνός ήταν και είχε κάτι που με ξαναέβαλε στη μπρίζα. Είχε τρία led που έδειχναν ποσοστό φόρτισης  σε στάδια των 25, 50, και 75%. Χμμ.

 

Phocos CML10 με ένδειξη ποσοστού φόρτισης σε %.

Σκέφτηκα λοιπόν, ότι θα μπορούσα να βάλω δύο φορτιστές που να δίνουν σε κάθε μια μπαταρία ξεχωριστά (απομόνωση) και να πάρω μια εντολή από το τρίτο led (75%) του πρώτου (σπιτιού), ώστε να οδηγήσω ένα ρελέ που θα απομόνωνε τον δεύτερο φορτιστή (μηχανής), με αποτέλεσμα να μη πηγαίνει ενέργεια στη μπαταρία του.

Αισθάνθηκα σαν τον Αρχιμήδη και λίγο έλειψε να χοροπηδάω και εγώ με το πουλί έξω μες τον δρόμο σα χαζός (αν είναι να το κάνεις να το κάνεις σωστά).

Άφησα λοιπόν του έμπορους – τεχνικούς των αυτοκινούμενων στην ησυχία τους και άρχισα να μιλάω με ηλεκτρονικούς (ξέρετε, εκείνους τους τύπους με το τσιγάρο μόνιμα στα χείλη, που μόλις τους ρίξεις μια ιδέα-πρόκληση γίνονται δωδεκάχρονα) για το αν το σκεπτικό μου ήταν σωστό, και αφού με διαβεβαίωσαν ότι τα πράγματα είναι πιο απλά από ότι τα φανταζόμουνα, τους αγόρασα και έστησα το κύκλωμα στον ¨αέρα¨ για να κάνω δοκιμή.

  

Εδώ μια φωτογραφία της κατασκευής κατά τη δοκιμή που έγινε με ένα τροφοδοτικό στη θέση της πηγής (αντί για φωτοβολταϊκά) και στη θέση των μπαταριών κάτι περίσσιες επαναφορτιζόμενες.

Η λάμπα παίζει το ρόλο φορτίου.

  

 Είναι η φάση που ξεφορτίζω τη βασική μπαταρία (ένα πολύ ρεαλιστικό σενάριο για τη μπαταρία του σπιτιού το χειμώνα) και εφόσον πέφτει κάτω από το 75%, όλη η τάση του τροφοδοτικού (φωτοβολταϊκών υποτίθεται) πάει πλέον σε αυτήν (ώστε την επόμενη μέρα να πάρει τα πάνω της το συντομότερο δυνατό).

Δείτε ότι η πρώτη σειρά των led (δεξιά), δείχνει πτώση στο 50%, οπότε και η συσκευή έκοψε την τάση που πάει στην άλλη μπαταρία (μπαταρία της μηχανής – αριστερή στήλη με led).

Πολύ σωστά, έχει ανάψει μάλιστα το led Fault (κόκκινο αριστερά κάτω), επειδή δεν υπάρχει τάση φόρτισης.

Ακόμη, το ότι το πρώτο led από πάνω προς τα κάτω (75% της μπαταρίας της μηχανής) είναι αναμμένο, δείχνει ότι η μπαταρία αυτή δε συμμετέχει στα φορτία της δεύτερης.

Νενικήκαμεν!!!

Το άφησα έτσι να δουλέψει μερικές μέρες παρακολουθώντας την κατάσταση των μπαταριών, θερμοκρασιών, κλπ. Πήγαν όλα καλά και στη συνέχεια το εγκατέστησα μόνιμα στη Σελήνη όπου λειτουργεί μέχρι σήμερα.

Ο λόγος που δεν ανέβασα πιο νωρίς το άρθρο είναι για να είμαι σίγουρος ότι το σύστημα εργάζεται σωστά.

Το κύκλωμα αποτελείται από:

• Δύο ρυθμιστές – φορτιστές Phocos CML10 που προμηθεύτηκα με 35^Ε τον καθένα, τoν 12^ο του 2009, από την ECO-SUN.
• Ένα LED TRIGGER (ανιχνευτή τάσης) που οδηγεί ένα ρελέ 12V
• Μια σειρά μεγάλη 12άρα κλέμμα.
• Ένα μεγάλο κουτί για να μπούνε όλα μέσα.

Το μπλογκ διάγραμμα του ΑΕΡΥΦΟΔΥΜΠΑΔΙΤ είναι αυτό:

 

Δείτε ότι το ρελέ (RELAY) είναι συνδεδεμένο έτσι ώστε να είναι ενεργοποιημένο, παίρνοντας τάση από το LED TRIGGER, όταν έχουμε περίσσευμα ενέργειας (πάνω από 75% της HOME BATTERY). Με αυτόν τον τρόπο (που είναι ανάποδος απ΄ότι συνήθως) το ρελέ δεν επιβαρύνει τη μπαταρία μας με την κατανάλωσή του (5mA οπλισμένο) σε δύσκολες στιγμές.

Το LED TRIGGER

Για να πάρετε εντολή από το led ώστε να ελέγχετε το ρελέ, θα χρειαστείτε αυτή την απλούστατη κατασκευή που ανιχνεύει τάση 1,4V DC, κρατώντας το ρελέ οπλισμένο (συγκράτηση), μέχρι να αλλάξει προς τα κάτω. Όταν δηλαδή σβήσει το led (η τάση μειώνεται), το κύκλωμα απελευθερώνει το ρελέ και γίνεται διακοπή της τάσης που πάει από το φωτοβολταϊκό στο φορτιστή της δεύτερης μπαταρίας.

Η κατασκευή είναι τόσο απλή που δε χρειάζεται να σχεδιάζετε τυπωμένο κύκλωμα.  Μπορείτε να την υλοποιήσετε σε μια πλακέτα γενικής κατασκευής, όπως αυτή που χρησιμοποίησα εγώ (δες φωτογραφία τελικής κατασκευής).

 

Γενικά περί κατασκευής LED TRIGGER

Δώστε πρώτα τάση σ΄ αυτόν και μετά στο φορτιστή.

Η D1 είναι για την προστασία του κυκλώματος από αντίστροφη πολικότητα τάσης οπότε δεν είναι απολύτως απαραίτητη. Εγώ, χρησιμοποιώ τέτοια κόλπα όταν μπορώ, γιατί είναι κρίμα από ένα λάθος να πρέπει να τα ξαναφτιάχνω.

Η D2 είναι για την προστασία του transistor από τα επαγωγικά ρεύματα που αναπτύσσονται στα άκρα του πηνίου του ρελέ και είναι απαραίτητη.

Η R1 κατεβάζει το ρεύμα εισόδου στην βάση του transistor για να μη το ¨πάρετε στο χέρι¨.

 

Τα ποδαράκια του BC 639 είναι αυτά:

 

Εδώ η πολικότητα του Led:

Εδώ, ο ΑΕΡΥΦΟΔΥΜΠΑΔΙΤ εγκατεστημένος στη Σελήνη, όπως είναι σήμερα.

 

Προσέξτε πόσες ασφάλειες υπάρχουν στη περιοχή. Δεν υπάρχει καλώδιο που να φεύγει από τη μπαταρία χωρίς να περνάει πρώτα από ασφάλεια.

Εδώ, το εσωτερικό της κατασκευής.

 

Όλη η κατασκευή μπήκε μέσα σε ένα ηλεκτρολογικό κουτί και από τη μια πλευρά μπήκαν οι κλέμμες αφήνοντας τις μισές έξω ώστε να γίνονται εύκολα οι συνδέσεις.

Η στήριξη έγινε με θερμοκόλληση.

Τα led τα μετέφερα στη πλευρά του κουτιού που με βόλευε, ώστε να έχω άμεση οπτική επαφή σηκώνοντας το καπάκι του καναπέ.

Γενικά το πώς θα μπούνε τα διάφορα στοιχεία (κλέμμες, led, κλπ) στο κουτί είναι υπόθεση του καθενός και σχετίζεται με το που και πως θα μπει το κουτί. Υπό συνθήκες, μπορείτε να ΜΗ κάνετε τέτοια κατασκευή και να αποφύγετε το κόστος της (με την έννοια ότι όλα θα είναι στα αρχικά τους κουτιά). Έτσι όμως θα τα έχετε λίγο ¨χύμα¨. Αν δεν σας πειράζει..

Παρόλο ότι οι φορτιστές έχουν αυτοπροστασία για πολικότητες, βραχυκυκλώματα, κλπ εγώ έβαλα ασφάλειες και πριν και μετά γιατί άνθρωποι είμαστε και κάνουμε λάθη (εγώ περισσότερα απ΄ όλους, οπότε..).

Γενικά, το σύστημα φόρτισης έχει τα παρακάτω χαρακτηριστικά:

• Επιλογή τύπου μπαταρίας για κάθε μία ξεχωριστά (κλειστού τύπου –Gel-  και ανοιχτού τύπου Οξειδίου Μολύβδου –Lead Acid-).
• Οπτικό έλεγχο κατάστασης φόρτισης (25/50/75+%) για την κάθε μπαταρία ξεχωριστά και προβλήματος (Fault).
• Αυτόματο έλεγχο προτεραιότητας (ποια από τις δύο θα παίρνει όλη τη φόρτιση όταν πέφτει το συνολικό δυναμικό) με όριο αποκοπής 75%.
• Προστασία βραχυκυκλώματος και υπερφόρτωσης (οπτική & ηχητική ένδειξη) για κάθε μπαταρία ξεχωριστά.
• Προστασία από υπερθέρμανση του ίδιου του φορτιστή.
• Μεγάλες κλέμμες σύνδεσης (βάζετε για ότι νούμερο καλωδίου χρειάζεστε).
• Ηχητική προειδοποίηση (Alarm) σε περίπτωση πολύ βαθειάς εκφόρτισης (κάτω από 25%).
• Αυτοκατανάλωση περίπου 10mA (5+5) συνολικά, οπότε η επιβάρυνση του συστήματος στο συνολικό ενεργειακό, είναι αμελητέα.
• Το σύστημα ΑΕΡΥΦΟΔΥΜΠΑΔΙΤ ακόμη, μπορεί να δώσει εντολή στο σύστημα συναγερμού σας (υπό προϋποθέσεις), ώστε σε περίπτωση εκφόρτισης κάτω από 25% να σας στείλει SMS. Έτσι, αν έχετε αφήσει καμιά κατανάλωση ανοιχτή και πάει για ξεφόρτισμα η μπαταρία (άρα και καταστροφή αν μείνει ξεφορτισμένη για μέρες), να σας στείλει μήνυμα και να πάτε να δείτε τι γίνεται.

Τελικά

• Συνολικό κόστος (πριν από δέκα μήνες): 100^Ε περίπου.
• Ψυχικό κόστος: μεγάλο (ευτυχώς που έχω τη σύντροφό μου ¨Φωτοβολίδα¨ να με συνεφέρνει).
• Οι μπαταρίες της Σελήνης είναι σε εξαιρετική κατάσταση, φορτισμένες στο 100%, το 95% του χρόνου τους (αν είναι καλής ποιότητας θα ζήσουν πολλά, πολλά χρόνια).
• Αναγκάστηκα να μάθω πάρα πολλά πράγματα για τους φορτιστές και τις κατασκευές τέτοιου τύπου αλλά έτσι κέρδισα την εκτίμηση και τον σεβασμό ενός σημαντικού ανθρώπου.
• Ο Χρήστος Ζαμπέτας λίγο καιρό μετά, ζήτησε συγνώμη.

Εδώ, ο πίνακας της Σελήνης που μας λέει ότι η μπαταρία του σπιτιού έπεσε κάτω από 75%:Μπαταρία σπιτιού 12,20 (60%) και μπαταρία μηχανής 12,60 (95%)*

 

Την ίδια στιγμή το σύστημα έκοψε τη μηχανή και τα δίνει όλα στου σπιτιού όπως φαίνεται στη κάτω φωτογραφία.

*Οι αντιστοιχίες τάσης σε %, όταν η μπαταρία είναι σε φορτίο, είναι οι παρακάτω:

Οι αντιστοιχίες τάσης σε %, όταν η μπαταρία ΔΕΝ* είναι σε φορτίο, είναι οι παρακάτω:

*Το βολτόμετρο κατευθείαν στους πόλους χωρίς να υπάρχει τίποτα άλλο συνδεδεμένο πάνω της.

 Αυτά περί ΑΕΡΥΦΟΔΥΜΠΑΔΙΤ . Αν έχετε απορίες μη διστάσετε να με ρωτήσετε.

Το μόνο που θα ήθελα, είναι να μου στείλετε συμπεράσματα και καμιά φωτογραφία όταν το φτιάξετε για εσάς, ή αν σας έρθει καμιά ιδέα για βελτίωση.

Να είστε όλοι καλά και να μη ξεχνάτε να λέτε στους ανθρώπους σας πόσο τους αγαπάτε.

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ

2021/01/14 Στο εμπόριο υπάρχει πλέον ρυθμιστής – φορτιστής με έξοδο για δύο μπαταρίες διαφορετικού τύπου με αρκετές σημαντικές παραμετροποιήσεις. Σας προτείνω μια τέτοια λύση που δεν ξεπερνάει τα 80Ε και είναι κατά πολύ μικρότερος και χρηστικός.