Supercondensadores

[Rovellat]

Tomo nota Fusión, pero de momento estoy pensando en poner un zeners en paralelo con cada uno de los dos condensadores, mas que balancear la carga, tratar de evitar que suban de los 2,7V; así se autobalancean solos, cuando uno llega a la tensión del zener, este empieza a conducir, limitando al condensador en paralelo, pero el segundo condensador puede seguir cargándose, ahora a través del zener del primero.

La duda que tengo son las fugas del zener por debajo de su tensión nominal, a lo mejor me descarga el supercondensador el zener solito.

En este caso habría que aislar el zener cuando el panelillo no carga, o dicho de otro modo conectarlo cuando se está cargando el supercondensador, pero claro, antes de llegar a esto tengo que ver si cumple las expectativas.

[Rovellat]

Hoy la tensión era 2,154V, en uno y 1,202V en el otro, se ve que uno es menos malo que el otro; después los he puesto en serie; he medido 3,350V, no se donde se han perdido las milésimas .

Y...He conectado la lámpara PIR; éxito total, sirve para lo que quería. La he encendido sin problemas mas de 10 veces, muchas mas de las que puedo encenderla diariamente en el uso que pretendo.

He iniciado la secuencia con 3,325V, y después de ocho encendidos, andaba por 2,760V. A esta tensión la lámpara PIR seguía funcionando perfectamente (tensión nominal 4,5V). O sea que han caído una media de 0,070V por encendido. Además ni siquiera he partido de la tensión máxima, que serían 5,4V, sino de 3,325V, que era la tensión remanente de la carga del día anterior. En funcionamiento normal, solo habían pasado unas pocas horas desde la carga al uso, por lo que la tensión de partida sería mas alta. Hasta quizás pueda poner dos lámparas PIR colgando del mismo invento.

Ahora el problema lo tengo en limitar la carga y el equilibrado de los dos supercondensadores en serie. La idea era poner un zener en paralelo con cada condensador. Ni siquiera tengo zeners de esta tensión tan baja, por lo que no he podido ni medir la descarga.

Tres diodos 1N4006 en serie con cada condensador me servirían, a esta poca corriente de carga suponen 0,8V cada uno, pero el codo es poco abrupto, y me descargarían los condensadores cuando no hubiese sol y se terminase la carga. Lo he mirado con un LED, y peor todavía. Ahora estoy pensando una solución alternativa.

Y mientras tanto me he puesto a mirar la descarga de los supercondensadores con la lámpara PIR apagada. lo mas curioso es que pasado una hora la tensión había subido, seis milésimas, pero había subido. se ve que los supercondensadores en vacío, o casi, se recuperan algo. A ver que pasa cuando transcurran mas horas.

[Rovellat]

He mirado el circuito que muestra Fusión, y de momento no lo he encontrado de forma económica, o bien es una cosa nueva, o con poca demanda.

Lo que si he encontrado es esto:

https://es.aliexpress.com/item/1005002980598662.html

Seguramente es la solución, pero antes quiero trastear un poco.

Se me están ocurriendo muchas posibilidades, todas ellas que aíslen los supercondensadores de la carga cuando la luz incidente ya no pueda cargarlos, y así evitar que se descarguen; lo iré pensando.

Lo que estoy averiguando es que los 2,7V debe ser un máximo; se deben cargar normalmente a 2,5V, y en serie dar 5V, lo cual es muy lógico.

Creo que un relé de 6V con dos contactos NO que no consumiese casi nada sería una solución aceptable, voy a ver que tengo por ahí.

[fusion]

Es una solución muy común usar zeners, si bien es complicado pues dan una tensión según la corriente que pasan, muchos están especificados para 2mA, además los de tensión tan baja son justos los que más varían.

Este es un diseño que he adaptado para pocos condensadores como es tu caso, pero no vá bien, como puedes ver he variado mucho las distintas capacidades para simular supercondensadores de distinta carga, pero no carga bien, no sé que fallo puede tener el circuito, a lo mejor poniendo potenciómetros en vez de resistencias se puede ajustar:

[Rovellat]

Así, al vuelo, supón que C3 se carga, y se carga, y se carga, como lo limitas??

[fusion]

Hay una resistencia arriba de 100 ohm, no sé si es la limitación que buscas

saludos

[Rovellat]

No, me refiero a que nada limita la tensión en el condensador...

Por otra parte, le he estado dando al coco, y creo que he encontrado la solución a mi problema:

Un diodo en inversa

Digamos que tres diodos 1N4006 en serie, en directa en paralelo con el condensador, hacen que no se cargue a mas de 2,4V; hasta ahí bien, pero por la noche el panelillo solar no produce, y el condensador se va descargando a través de los diodos, que conducen poquito a pocos voltios, pero conducen, cosa del codo.

Pero ahora pongo un diodo extra entre los diodos y el condensador, que esté en directa durante la carga, y en inversa durante la no carga. La corriente es despreciable durante la no carga.

Sucederá que ahora la tensión de carga será mas baja, ya que hay la caída del diodo añadido, pero se puede solucionar añadiendo otro diodo mas a los tres en directa, que pasarían a ser cuatro, total cinco diodos por condensador.

Diodos 1N4006, tengo un montón, de años pretéritos, que se está oxidando el baño de los rabos, ¿plata?. Hay que rasparlos un poco para soldarlos, pero funcionan muy bién.

El panelillo solar viene justo, pero suficiente, da 6V; algo mas en pruebas a baja corriente, lo que serían hasta 3V para cada conjunto diodos condensador, lo que sería 2,3V para el condensador, mas que suficiente. bueno, mañana hago unas pruebas, incluido un shottky en inversa, a ver que fugas tiene. Los 1N4006 aguantan 1A, y el panelillo da un máximo de 166mA, que no le harán ni cosquillas.

[Rovellat]

Lo de los diodos 1N4006 eran muchos diodos, he encontrado unos zeners de 3,3V, 1W, que con 1N4007, tendrían que dar los 2,5V justos, pero no. Los he puesto a pleno sol (tarde de invierno) media hora, y cuando he ido ya se había retirado el sol. Tengo dos condensadores, uno mas bueno, y otro menos bueno. El bueno se había cargado a 2,748V (demasiado), y el malo a 2,042, pero es que estaba muy descargado.

Tendría que probar con zeners de menos de 3,3V a ver que pasa, pero no tengo, estoy pensando en un TL431 y un transistor, pero ya son mas componentes. Lástima que el TL431 solo drene 100mA; el panel da unos 160, si diese 200, 0 250mA bastaría.

[Rovellat]

Dado que actualmente los supercondensadores se solapan en características con las baterías, dejo aquí un enlace de aproximación a su fabricación, seguro que a Fusión le gustará.

https://burjcdigital.urjc.es/bitstream/ ... sAllowed=y

No se cual es la vida de los supercondensadores, pero la presumo de unas diez veces la de una batería, y muchísimos ciclos carga-descarga, lo que podría hacerlas ideales para almacenamiento de energía solar, donde el tamaño no es un factor determinante, pero si su duración, y nº de ciclos.

[Rovellat]

Con los zeners de 3V3, (y con la caida del 1N4007), se carga un condensador a mas de 2,7V; muy poco, pero mas.

He estado mirando los circuitos de equilibrado, y constato que no hay esquemas en la red, y de los comerciales hechos, unos son muy caros, y el mas barato que he encontrado, por los componentes que veo que lleva, me parece que no es apropiado.

Veamos, lo que hay ahora a precio razonable, son para baterías de supercapacitores, que se ponen en paralelo a las baterías plomo-ácido de los coches para mejorar el arranque. Sin suponer que son malos, no se ajustan a mis premisas. Si consumen 2mA de la batería del coche, no pasa nada, si lo hacen de un condensador aislado pasa mucho, y esto es lo que pasa a mi montaje, al ponerse el sol queda el capacitor aislado, y no debe tener ninguna descarga tonta añadida.

Y sigo pensando en el integrado que posteo Fusión, pero mientras tanto lo que he hecho es pedir unos zeners de 3V. Con un poco de suerte servirán y problema solucionado.

Como curiosidad, hoy he puesto el panelillo a la luz que entraba por la ventana, sin sol directo, solo la luminosidad de un atardecer de últimos de Marzo, y se han puesto ambos condensadores en serie a 4,5V; suficiente para lo que quiero, siempre hay uno que carga mas que el otro, pero hasta que no pueda probar con los zeners de 3V, no lo voy a poner al sol directo, que se carga hasta 2,8V por condensador.

Saludos.