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Montagens Electrónica

TÓPICO: Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica

Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 12 Nov. 2016 14:42 #1

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Boa Tarde companheiros,

O texto é longo mas lê-se bem!!!! :P

Este topico visa achar um compromisso entre o consumo e dimensionamento de uma bateria associada a uma célula fotovoltaica de modo a obter independência de qualquer fonte de alimentação externa.

Desde ja esclareco que não tenho qualquer formação/educação em electronica, pelo que o topico poderá ter algumas, esperemos que não muitas inverdades.

Consumos (aproximados):

Arduino 100mA
Servo motor 500-1000mA
LDR - 75mA


No meu projecto ( solar tracker) vou utilizar:


1 - Arduino
2 - Servo motores
4 - Ldr


C.A.

100mA
2000mA (1000x2)
300mA (75x4)

= 2400mA


1º Pergunta

Posso dizer que se o sistema estiver a funcionar durante uma hora que o meu consumo vai ser de 2400mAh (Hora)?

Pressupondo que a minha premissa se encontra correcta passemos aos seguintes calculos.

Ora os servos não vão estar sempre a funcionar, pelos meus calculos e tendo em conta que o sol faz um arco de 180º em 12h por hora este vai fazer 15º o que dá 5º a cada 20 minutos.

Ora pretendo que os servos actualizem 20 em 20 minutos ou seja de 5º em 5º o que levará o servo apenas funcionar apenas uns segundos por hora.

Facilitando os calculos(por exesso) vamos dizer que os servos por cada hora funcionam 3 minutos.

Pretendo ainda hibernar os Ldr e coloca-los a funcionar aquando dos servos ou seja vamos supor que iram funcionar 6 min por hora.

C.A.

Servos:
3 minutos x 12h = 36 minutos = 0,6 horas

Ora os servos teram um consumo de 1200ma em 12h ou 100mAh ( 1200/12h)

LDR 6 minutos x 12h = 72 minutos = 1,2h

Ora os servos teram um consumo de 360ma em 12h ou 30mAh ( 1200/12h)


Pretendo ainda hibernar os Ldr e coloca-los a funcionar aquando dos servos ou seja vamos supor que iram funcionar 6 min por hora.

Concluindo o meu consumo total será

Arduino 100mAh -> 100mA x 24h = 2400mA24h
Servo(2) 100mAh -> 100mA x 12h = 1200mA24h ((as restantes 12H(noite) vão estar parados ))
LDr 30mAh -> 30mA x 12h = 720mA24h ((as restantes 12H(noite) vão estar desligados ))

= 230mAh ou = 4320mA24h




Pretendo como bateria ligar 8 pilhas NI-MH em paralelo de 1,2v de 2000mAh cada em paralelo o que dará um total de 1,2v e 16.000mAh o que hipoteticamente dará uma autonomia aproximada de 3,5 dias.

Mas como o arduino necessita de 7-12v para funcionar bem como os restantes componentes.

Para tal pretendo ainda ligar em serie uma pinha de 9v com cerca de 500mAh.


Partindo que tudo anterior se encontra correto as minhas duvidas começam aqui.


Questões:


- A pilha de 9V vai descarregar primeiro que as de 1,2v uma vez apenas tem 500mAh ? Como resolvo esse problema?

- Como fonte de alimentação para carregar a bateria terei que ter obrigatoriamente uma célula fotovoltaica de tensão superior a 10,2v (9v+1,2v) ?

- Uma celula de 12v será ideal para o carregamento da célula?

- Outra questão prende-se com a produção de energia/gasto.

Ora se o meu consumo é de 4320mA24h tenho que suprir este consumo.

Idealmente preciso de produzir em media por hora durante as 12h de sol 360mAh.


Vi esta celula e pretendia ligar 2 em serie

Power 5.5W
Working Voltage 6V
Working Current 0.86A
Other Features Conversion rate: 17%


Ficaria com 12v 860mA o que idealmente daria para suprir o meu consumo.

SERÁ??????? :woohoo:


Obrigado!
Última Edição: 12 Nov. 2016 14:44 por Caps.
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Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 12 Nov. 2016 21:49 #2

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Confesso que li e reli o seu problema e achei o seguinte
Uma ldr é uma resistencia dependente da luz por conseguinte não tem consumo de energia, o consumo vai ser 99% nos motores que movimentam o solar tracker
Última Edição: 12 Nov. 2016 21:52 por Divercentro.
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Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 13 Nov. 2016 03:36 #3

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Portanto está a colocar mal a equação
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Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 13 Nov. 2016 12:39 #4

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ola Divercentro,

Obrigado pela sua informação...

Como referi não tenho qualquer educação em electronica e na datasheet vi "Current 75mA" pensei que fosse o consumo.

Assim sendo então terei ainda um consumo menor o que para a minha auto-suficiência é bom.

Actualizando os valores de consumo:

o consumo total será de 3600mA ( 4320mA - 720mA )


Será que me pode ajudar nas restantes questões?

Questões:

- A pilha de 9V vai descarregar primeiro que as de 1,2v uma vez apenas tem 500mAh ? Como resolvo esse problema?

- Como fonte de alimentação para carregar a bateria terei que ter obrigatoriamente uma célula fotovoltaica de tensão superior a 10,2v (9v+1,2v) ?

- Uma celula de 12v será ideal para o carregamento da célula?

- Outra questão prende-se com a produção de energia/gasto.

Ora se o meu consumo é de 3600mA24h tenho que suprir este consumo.

Idealmente preciso de produzir em media por hora durante as 12h de sol 300mAh.


Vi esta celula e pretendia ligar 2 em serie

Power 5.5W
Working Voltage 6V
Working Current 0.86A
Other Features Conversion rate: 17%


Ficaria com 12v 860mA o que idealmente daria para suprir o meu consumo.

SERÁ??????? :woohoo:
Última Edição: 13 Nov. 2016 12:41 por Caps.

Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 13 Nov. 2016 14:18 #5

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Tem que explicar melhor o que quer fazer


Pelo que percebi quer fazer um solar tracker

Para que precisa da pilha??

Um painel solar de 12 volts quando não tem carga, isto é está com o circuito aberto pode chegar aos 20 volts quando tem muito sol, portanto ao ligar a uma bateria tem que usar um regulador

Se o painel vai ou não vai ser autosuficiente, isso vai depender das horas de sol
A portanto se tem um consumo de
Com 2 paineis de que faz referencia vai carregar a bateria com 0,86 portanto se tem um consumo de 3,6 amperes constantes durante 24 horas, isso não vai ser autosuficiente
Última Edição: 13 Nov. 2016 14:33 por Divercentro.
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Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 13 Nov. 2016 15:01 #6

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A bateria prende-se com o facto de ter uma fonte de energia constante, e não estar dependente das oscilações de energia que o painel vai fornecer.

Imaginemos que o painel esta nos 60º no entanto o sol fica encoberto, e volta a estar descoberto nos 130º, sem a bateria o painel solar pode não estar a gerar energia suficiente para este rodar para o 130º, outro caso seria estar nos 170º perder energia (noite) e no outro dia quando o sol nascesse hitoteticamente nos 10º este estava apontado para o lado oposto sem energia para rodar para os 10º.


Quanto ao painel este não vai gerar 860mAh ???

Logo 860mAx12h= 10320 mA24h

logo tenho um excedente de 6720 ma24h (10320-3600)

Isto idilicamente 12h de sol max contante, sabemos que não acontece pelo que estou a tentar dimensionar o painel por excesso.

Arduino dimensionamento de bateria e celula fotovoltaica 13 Nov. 2016 17:01 #7

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disse:

"Ora se o meu consumo é de 4320mA24h tenho que suprir este consumo"
Penso que quer dizer:
Ora se o meu consumo é de 4320mA24h tenho que superar este consumo

Eu entendo que o consumo é constante dia e noite

Vai produzir: 860mA com sol no maximo. Na media multiplique por 3 ou 4 horas

Vai ficar aquém do necessario

Se é que entendi bem
Última Edição: 13 Nov. 2016 17:02 por Divercentro.

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