Batterie auto per fotovoltaico

[Giuseppe Andreucci]

Innanzitutto una saluto a tutti, essendomi appena iscritto. 

Ho montato, da circa un anno, un impianto fotovoltaico amorfo da 3 KW con regolatore 48V, inverter da 5000W (10000 di picco) e 8 batterie auto 12V/100A collegate in serie/parallelo per un totale di 48V/200A, circa 10KW di accumulo.

Il problema è che il regolatore legge la tensione delle batterie, ma non la corrente, quindi le batterie auto, raggiungendo anche con una minima carica la tensione massima, il regolatore legge quei valori ed eroga una minima tensione di mantenimento, ottenendo un accumulo di corrente intorno al 10/20%.

Fossero batterie stazionarie, queste, per la loro struttura, raggiungerebbero la carica massima con la corrente massima e tutto sarebbe a posto, ma per quelle che ho io, purtroppo non è così.

Preciso che le batterie sono ancora nuove, non si sono mai riscaldate minimamente in carica, non ho mai dovuto aggiungere acqua, in quanto il livello è lo stesso di quello che avevano appena comprate, ed hanno la tensione giusta di circa 13V senza carico. 

Non ho misurato l'amperaggio, in quanto non ho uno strumento abbastanza robusto, ma, considerando che appena montate con l'impianto, hanno erogato corrente sufficiente, col fotovoltaico, per tre giorni, avendo staccato la corrente di rete per sondarne la durata, e successivamente la carica non è durata più di un paio di ore, va da se che hanno un amperaggio minimo, quindi hanno una carica appena sufficiente ad impedirne la solfatazione.

Domanda da un milione:

come posso trasformare la lettura in Volt del regolatore in una lettura in Ampere?

Oppure, posso far leggere al regolatore una tensione inferiore ai 48V, in modo da continuare la carica anche se la tensione delle batterie è di molto superiore?

Sarei molto grato a chiunque possa aiutarmi a risolvere questo rompicapo.

Grazie!

[Darlington]

Secondo me il problema non è del regolatore, della tensione o degli spiriti maligni ma delle batterie in sé: le batterie da auto, specie da quando le dinamo hanno lasciato il posto agli alternatori, non sono più state costruite per garantire durata bensì per offrire il massimo spunto.

 

Per questo la struttura delle piastre è totalmente diversa da quella delle batterie per uso statico; le piastre delle batterie da auto hanno una struttura a nido d'ape dove si attaccano facilmente le bollicine dei gas che si sviluppano durante il processo di carica, questo non è un problema nell'uso comune (cioé per avviamento) in quanto bastano le vibrazioni del motore a distaccare le bolle e farle salire in superficie. Diventa un problema nell'uso statico, come il tuo, e sostanzialmente più bolle si depositano, meno la batteria dura.

 

Sono convinto che se stacchi una di quelle batterie, la ricarichi con un caricabatterie specifico e poi la sottoponi ad una prova di durata con un carico costante otterrai il medesimo risultato che nel tuo impianto, cioé la batteria non durerà una mazza.

 

C'è un motivo se esistono le batterie per l'uso statico... ed anche se costano molto di più delle batterie da avviamento.

[Giuseppe Andreucci]

Grazie della risposta e chiedo scusa se non ne sono convinto.

1) Ho altre batterie per auto che uso regolarmente per attrezzi vari e che carico e scarico regolarmente, senza spostarle, da oltre due anni e conservano ancora tutta la capacità iniziale.

2) Queste batterie, che uso per il fotovoltaico, hanno solo cariche di 1 o 2A, insufficienti a produrre anche una sola bollicina.

3) L'inconveniente si è manifestato già alla prima scarica (nei limiti di conservazione), cioè con batterie nuovissime.

4) Non si nota il minimo segno di solfatazione (formazione di ossido ai capicorda).

5) Conservano la loro tensione, senza carichi, di circa 13v.

 Per quanto sopra, per me le batterie sono ancora nuovissime e non danneggiate da scarica profonda, in quanto c'è sempre stata una carica di mantenimento e, anche con carichi domestici, non sono mai scese sotto gli 11,5V, mentre il minimo, oltre il quale si potrebbero danneggiare, è di 9V.

Il problema è che, quando il regolatore legge una tensione appena oltre i 50V, non eroga più corrente piena e va in carica di mantenimento, mentre si sa che quattro batterie auto nuove in serie, erogano una tensione complessiva di 53/54V.

La differenza con le batterie stazionarie è tutta qui: queste raggiungono la massima carica con il massimo voltaggio, quelle per auto raggiungono il massimo voltaggio con una carica minima.

Ecco perché ho bisogno di corrente alle batterie e non di tensione.

 

[sx3me]

4) Non si nota il minimo segno di solfatazione (formazione di ossido ai capicorda).

per capicorda si intendono i morsetti della batteria?! Se così fosse, cosa centrano questi con la solftazione??

[Maurizio Colombi]

Ecco perché ho bisogno di corrente alle batterie e non di tensione.

In poche parole vorresti "ingannare" il regolatore per far si che legga una tensione diversa e continuare la carica.....

Oppure, posso far leggere al regolatore una tensione inferiore ai 48V, in modo da continuare la carica anche se la tensione delle batterie è di molto superiore?

 Dovresti ricercare lo schema interno del regolatore (se disponibile sul tuo manuale operatore) inserirlo nel Forum e poi tutti insieme chiameremo ad alta voce Mirkoooooo che (senza pensare a solfatazione e capicorda) penso sia l'unico in grado di risolvere il tuo problema! 

[Livio Orsini]

A mio parere sarà difficile risplvere il tuo problema.

Chi ha progettato il regolatore, se ha fatto bene il suo lavoro, lo ha progettato per un tipo di batteria ben preciso, quindi bisogna usare quel tipo di batteria.

Gli accumulatori al piomo usati per autotrazione hanno una funzione di carica ben precisa.

La carica iniziale avviene a corrente costante pari ad 1/10 della loro capacità, questo sino al raggiungimenti di un ben preciso valore di di tensione di cella, poi la carica avviene a tensione costante, quindi con corrente gradualemente decrescente sino a quando l'accumulatore raggiunge la piena carica. A questo livello la carica prosegue solo per mantenimento a corrente costante pari a circa 1/200 della capacità.

Un regolatore di carica per le tue batterie dovrebbe erogare una tensione costante di circa 54V con un limite di corrente pari ad 1/10 del valore di capacità degli accumulatori.

In questo modo avresti realizzato la funzione che ho descritto prima.

La cosa si complica se è previsto il prelievo di energia durante la carica, ovvero gli accumulatori possono lavorare anche in tampone. A questo punto il sistema di carica dovrebbe sentire anche il prelievo di energia e fornire, se possibile, la somma della corrente necessaria alla carica ed al carico.

[Giuseppe Andreucci]

Per sx3me 

Intendo proprio i morsetti della batteria. Le batterie vecchie, usurate, semi scariche (5 - 8 V)  e, quindi, solfatate, formano uno strato di ossido lungo tutta la linea a cc che si concentra nei punti di giunzione della linea stessa, in particolar modo ai morsetti o capicorda.

Per Maurizio Colombi

 Esatto! Vorrei trovare il modo di ingannare il regolatore. Avevo pensato di configurarne l'uscita con dei diodi, ma credo che non funzioni, in quanto, se blocco la tensione inversa, per non far leggere la tensione delle batterie, il regolatore lo interpreta come assenza delle batterie ed eroga 0v. Non ho lo schema del regolatore, ma, essendo ancora in garanzia ed essendo abbastanza costoso, non vorrei intervenire sui suoi circuiti.

Per Livio Orsini

Credo che sia proprio così. Essendo le batterie stazionarie molto più semplici tecnologicamente e quindi meno costose per il costruttore, anche se hanno un po' di piombo in più, col fotovoltaico stanno facendo affari d'oro, vendendole anche al doppio di una batteria auto. Il regolatore non dà la tensione che eroga, che dovrebbe essere comunque costante, ma la corrente che varia col variare dell'assorbimento. In sostanza, se il regolatore legge ai capi delle batterie un tensione superiore a circa 50V, eroga una corrente di qualche centinaio di Watt che diminuiscono gradatamente, fino ad erogare 0W al limite massimo impostato. In effetti è come se erogasse tensione per una carica di mantenimento dai 48V fino al limite massimo. Ogni elemento di una batteria auto in ottimo stato, eroga una tensione compresa tra 2,2 e 2,4v per una tensione totale compresa tra 13,2 e 14,4V, quindi 4 batterie in serie, per un nominale 48V, in effetti, per le sue caratteristiche, accumula subito una tensione compresa tra 52,8 e 57,6V, però con una corrente minima. 

Suggerimenti?

Grazie.

[Giuseppe Andreucci]

Per non buttare via delle batterie in ottimo stato, credo che la soluzione più ovvia sia quella di costruire un semplice caricabatterie col quale caricare alternativamente l'uno o l'altro gruppo di 4, scollegandoli, sempre alternativamente, dal regolatore e dall'inverter in fase di carica, prelevando la corrente dall'uscita dell'inverter.

Cercherò di automatizzare il tutto con dei relais pilotati da scr.

Se la mia lunga assenza dal saldatore e dai componenti elettronici me lo permetterà, incomincerò a buttare giù qualche schema.

La cosa che non mi va proprio giù è che, oltre ai circa 250W di assorbimento dell'inverter, dovrò buttare via altra corrente con componenti aggiuntivi.

Prima ho scritto di voler scollegare alternativamente i due gruppi in serie delle batterie, perché ho qualche dubbio circa il far circolare corrente di ritorno all'ingresso dell'inverter e, di conseguenza del regolatore, mentre eroga.corrente all'impianto. Potrei avere delle oscillazioni pericolose e dannose. Comunque, scollegando le batterie in ricarica, avrò sempre un accumulo di 5KW + 5 da poter utilizzare, sia pure alternativamente.

[leo1985]

Che modello di regolatore hai?

Solitamente i regolatori hanno la tensione di fine carica programmabile, quindi se trovi il manuale potresti impostare la tensione a 54v circa (cerca la scheda tecnica delle batterie, vedi la tensione e moltiplica per 4) così ti caricherebbe le batterie al completo.

Se mi dici il modello di regolatore provo a cercare un manuale 

[Luigi Marchi]

Ho fatto un'esperienza negativa con sistemi a 48 volt nell'estate scorsa. Si trattava di sostituire il generatore di corrente a scoppio in una zona di montagna priva di corrente elettrica, per utilizzi pesanti.

Ho usato 4 batterie da 12 volt, in serie, da 150 amper. Vecchie, ma a costo zero (non è il tuo caso).

Per la carica ho utilizzato 2 pannelli da 200 watt, in serie, ben posizionati e con la gestione di una centralina intelligente con microprocessore e tutte le regolazioni gestibili via software. Ovviamente con un display che dava informazione in chiaro sulla tensione (complessiva) delle batterie sotto carica e corrente di carica.

Quello che ha creato problemi, dopo poco tempo, tanto in fase di carica che di scarica è stato lo squilibrio tra le 4 batterie, perchè è sufficiente che una sia più debole che viene cannabalizzata dalle altre, perchè va in sovratensione durante la carica e si stressa. Stessi problemi nella fase di scarica con utilizzi pesanti, tramite inverter di potenza a 230 volt AC.

O si riesce a controllare, nel tempo, ogni singola batteria, altrimenti sono guai.

Mi sono trovato molto meglio con i 24 volt. 

 

[Livio Orsini]

per favore controllare le date prima di rispondere.