Alimentazione "Ibrida" modelli RC
 

Salve a tutti, spero che questa sia la sezione giusta per poter pubblicare questo quesito.

Sto portando avanti due progetti personali da un certo punto di vista simili, in pratica sono un drone terrestre e un drone multirotore entrambi autonomi con lo scopo di tenere sotto controllo alcuni campi coltivati. Entrambi i droni sono stati già costruiti e sono perfettamente funzionanti, funzioni autonome comprese, l'unico problema è che entrambi hanno un'autonomia molto breve (nello specifico parlo del drone terrestre) e avevo pensato di integrare un mini generatore elettrico a bordo cercando di usare per lo più componenti da modellismo per una questione di peso, nello specifico un motore a scoppio che metterà in rotazione un motore brushless il quale produrrà energia elettrica.

Detto ciò cosa posso usare per poter generare abbastanza elettricità per poter far funzionare questi modelli? io avrei necessità di riuscire ad eguagliare una batteria lipo da 4s ma quello che però mi preoccupa è il fatto di non sapere quanti ampere posso generare.

Ringrazio in anticipo tutti quelli che si interesseranno a questo post.
Ggiga.

Esistono dei kit che consentono di derivare l'alimentazione per l'impianto radio del modello direttamente dal motore termico.
In pratica si tratta di un brushless con una flangia per collegars al perno di manovella del motore termico, e di un regolatore elettronico per regolare la tensione di alimentazione.

In ogni caso, se vuoi sapere la tensione che puoi generare, puoi calcolarla tranquillamente utilizzando il kV del motore.

Dividi il numero di giri per il kV e ottieni la tensione sul motore che è grosso modo la tensione che ottieni raddrizzando le 3 fasi.

La corrente poi dipende dalla potenza che gli chiedi, quindi sia il motore termico che quello elettrico devono avere una potenza almeno pari a quella che intendi chiedergli.

Infine il motore termico deve essere regolato in giri, altrimenti alle variazioni di carico richia a di spegnersi o di andare fuori giri.

Ciao.

Ciao Archi, grazie per la tua risposta. Per il sistema di controllo dei giri del motore a scoppio avevo pensato di realizzare un contagiri con arduino che in automatico va ad agire sul servo del gas.

per l'amperaggio tu dici che posso ottenere lo stesso che normalmente il motore richiede per girare? esempio se ho un motore che normalmente assorbe 50A ne otterrò più o meno 50?

Partendo dal presupposto che e' sbagliato ragionare sulla corrente perche' non vuol dire nulla (tu devi ragionare sulla potenza che e' in funzione della tensione e della corrente) ,quindi ai capi del motore otterrai una potenza che e' data dalla potenza meccanica applicata all'asse del motore meno il rendimento del motore stesso che non puo' essere uno ma dipende da come e' costruito il motore e altre cosette.
Mi sa che alla fine tutto l'accrocchio ti viene bello pesantuccio e ingombrante ,ci stara' tutto nel tuo mezzo terrestre ,tieni presente anche che il tutto scalda parecchio e vibra ancor di piu'.

La potenza che otterrai è un po più bassa, perchè il rendimento del motore ti gioca contro, però i motori a magneti permanenti hanno rendimento molto alto, quindi la potenza è circa quella.

Il resto poi è tutta questione di potenza disponibile.

Poi per quel che riguarda corrente e tensione il discorso è complicato.

La tensione sul motore dipende fondamentalmente dal numero di giri, la corrente è quella che viene assorbita dal carico a valle, ma se questa è troppa frena troppo il motore e la tensione scende (quindi anche la potenza).

In pratica è una questione di equilibrio, il motore elettrico deve essere in grado di erogare la potenza elettrica del carico ed il motore termico deve essere in grado di coprire la potenza meccanica richiesta dal motore elettrico.
La corrente massima richiesta dal carico deve essere minore (o uguale ma meglio minore) della massima corrente ammissibile dal motore.

In pratica devi farti 2 o 3 conti per cercare la configurazione migliore per te.

Per il peso, nel caso di un drone terrestre non credo sia un grosso problema.

Ciao.

Be il peso non e' un grosso problema fino ad un certo punto ,perchè se l'aumento percentuale di peso e' significativo ti ritrovi un mezzo piu' pesante ,quindi con piu' inerzia e quindi che ha bisogno di maggior coppia per poterlo muovere e di conseguenza motori piu' grossi ..ecc ecc.

O ti armi di pazienza e fai qualche esperimento per trovare il giusto equilibrio o ti fai quattro conti e parti gia' piu' centrato sui dimensionamenti del tutto.

Focalizziamoci per il momento sul drone terrestre, attualmente ho una batteria 4s da 5500mah da 50C e 70/80C (non ricordo bene) di picco. Tutto questo accrocchio dovrebbe sostituire questa batteria la quale mi dura solo 20/25 min. La batteria rimarrà come rieserva è verrà ricollegata automaticamente in caso di avaria al "generatore". Facendo un rapido calcolo e tenendomi largo sugli assorbimenti massimi mi viene un carico massimo di 90A.

Direi allora che la potenza richiesta dal tuo mezzo a 90A e' di circa 1800 watt di picco.
Se ipotizzi una efficienza totale del 50% nella conversione da motore a scoppio al tuo sistema, ti serve un motore in grado di erogare 3600 watt, cioe' circa 5 HP.
Se ad esempi vedi le dimensioni di un motore da rasaerba da 5 HP ed aggiungi poi alternatore e sistema di conversione/stabilizzazione energia elettrica, forse ne sai abbastanza per desistere :-)

Tutto giusto, ma se la batteria da 5500 mA dura tra i 20/25 minuti l'assorbimento medio è notevolmente più basso, non credo possa superare i 10 A. anche considerando i picchi misurati di 90 A. forzatamente di breve durata, in caso contrario non avrebbe quell' autonomia. Quindi il generatore potrebbe erogare una potenza di poco superiore al consumo medio e la batteria servirebbe per coprire gli spunti e anche l'emergenza.

Ovviamente se ho capito bene il problema... :wink:

Diceva che la batteria originale dovrebbe ricollegarsi solo in caso di avaria, quindi si presuppone che il generatore debba provvedere da se' ai picchi (che non si sa quanto siano lunghi, magari anche 1 minuto, se l'aggeggio si muove raramente), a meno di introdurre un ulteriore pacco di batterie da usare come tampone.
Io almeno ho capito cosi'.