Autonomia elétrica heterodoxa?

O trailer devia já ter sido entregue, em 28 FEV 21, mas entre pandemias e desorganização com a quantidade de pedidos, ainda está bem atrasado e talvez role lá por julho. Então relaxei sobre alguns assuntos dele.
Mas a tal da elétrica continua indefinida. Sempre achei meio bruxaria, sempre tive um certo bloqueio, mas tentando, atualmente, acho que é porque é meio esquisito mesmo: você lê diversas opiniões de diversos entendidos, cada um diferente. Parece filosofia.
Tipo = “Carregar suas baterias estacionárias do trailer com o alternador do carro ? Nem pensar, blá, blá, blá.”
Aí o outro faz um lindo video mostrando como ele faz assim e explicando que dá, com seu próprio exemplo.
Bem, mas nessa altura do campeonato e tendo ouvido e lido muito por alto, tenho um plano meio heterodoxo e gostaria de contar com as opiniões dos colegas do Campistas.net, tão entendidos e experientes.
A heterodoxia começa por algo que para mim parece bastante óbvio, como morador do sudeste tropical de 10 meses de verão por ano:
Há décadas só estaciono o carro depois de pesquisar o movimento do sol, buscando a sombra, evitando aqueles 80° C ao voltar. Agora não quero e não vou colocar painéis solares na capota e diáriamente buscar o sol para estacionar o trailer. Carregar as baterias ao mesmo tempo que torno o trailer um forno, para depois (ou durante) gastar a carga das baterias para resfriá-lo pois estará insuportávelmente ‘aquecido’. Claro que no inverno as coisas mudam um pouco, mas meu problema é o calor.
Então pensei em começar com um plano ‘híbrido’ assim:

  1. Placas fléxiveis portáteis tipo Dokio com uns 150-200W. Elas poderão passar bem mais horas por dia a lindos 90° ao sol.

  2. Um gerador de 1 Kva, de tamanho e peso manuseáveis, talvez os modernosos abafados, com carregador de bateria. Eu também o abafo, com distância, barreira e quem sabe até com silencioso de moto. Para não ficar sem energia nenhuma se os sóis não ajudarem por muitos dias e tentando usá-lo apenas para carregar as baterias.

Pronto - ou tudo menos acabado, pois sabemos que o que só acontece é o pessoal ficar sempre fazendo modificações e ‘aperfeiçoamentos’ em busca de autonomia em seus trailers e MHs, não ?
Entendo que esse esquema não vai me dar muita autonomia, mas o tempo e as trocas de experiências irão indicando caminhos para alterações e melhorias. Até quem sabe experimentar uns 200W de placas em cima.

  1. A pensar, ou não desconsiderar, alguma carga partindo do alternador do carro. Há muitos exemplos, com eventuais modificações e aperfeiçoamentos. Até um texto do Marcos-Macamp que li ontem e continha a seguinte parte, intrigante ante a barulheira e o consumo dos geradores:
    “Já na segunda etapa, pudemos testar o que desejávamos. Passamos 3 dias acampando na beirada dos cânions de São José dos Ausentes-RS, em um local sem água e nem luz. Por enquanto não temos placas solares no trailer e nossa única bateria de 70A era a nossa fonte de energia pro trailer neste período. Mas como manter carregada a bateria de uma forma racional e sem o estresse que não combinasse com o local? Simples. Nossa habitual extensão de 40 metros permitia que o carro ficasse a esta distância. Sem escutar o barulho do motor em marcha lenta, passava por volta de 2h por dia carregando a bateria do trailer de forma controlada com consumo mínimo de combustível. Certamente qualquer gerador a gasolina gastaria por hora muito mais litros de combustível do que o carro em marcha lenta gastava. Certamente também faria muito mais barulho. Isso sem falar no espaço que ocuparia o aparelho e na necessidade de carregar combustível. Fora as chances de dar defeito. Portanto nossa aplicação do inversor no carro, foi entendida como a composição de um “gerador” muito mais econômico, silencioso e prático”.

Meu trailer 2x3m 2 pessoas será manso, tudo 12V com exceção apenas de um note e 2 celulares a carregar. Consumo diário de 170 A, 2 baterias de 105A = 210A.

Bem, amigos, seria de enorme valor para mim contar com seus comentários.

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Olá Nelson,

Existem muitas opiniões porque vários desses pontos são subjetivos e dependem muito de preferências pessoais. Por exemplo, eu já tive gerador a gasolina e não gostei nada da experiência. É quase certo que não volte a ter, e se tiver vou tentar que seja um gerador convertido para gás, pois pior do que o barulho do gerador é o cheiro de gasolina que deixa em tudo que o rodeia. Dito isto, o gerador pode ser um mal necessário para situações específicas que não são as minhas.

Por outro lado, a energia solar é completamente limpa e silenciosa, e de manutenção quase zero, mas com a desvantagem de gerar muito menos energia, e de depender da situação do tempo, da estação, e da sombra. Então é fantástico, desde que funcione, e por isso mesmo o melhor é superdimensionar a instalação para aumentar as chances de que funcione com mais frequência.

Por exemplo, nós temos um par de placas móveis de boa qualidade que geram em torno de 12A em condições de sol razoável. 12A x 13V = 130W, para placas com especificação de 240W (juntas), o que coloca a geração perto do número mágico de 40% de perdas que costumo ter em mente. 12A com 5h de sol otimista, dariam 60Ah. É pouco para manter uma geladeira funcionando a tempo integral e mais alguma coisa. E as placas móveis também ficam guardadas durante a viagem, paradas de almoço, etc, e perde-se a oportunidade de chegar com a bateria carregada ao destino, ou aquela pequena carga constante mesmo no camping, pois raras são as sombras que realmente previnem o funcionamento parcial da placa. Então, desde que haja espaço e verba, o melhor é ambos.

Quanto ao alternador, não vejo problema. Funciona em todo o motorhome então não há porque não funcionar em outros veículos. O detalhe a ter em mente é que a instalação deve ser bem feita por alguém que entenda do assunto, pois existem diversas variáveis relevantes: cabos, capacidade do alternador, natureza do alternador e do sistema de carga do veículo (veículos modernos economizam em emissões controlando melhor a carga do alternador), etc. E ainda com tudo isso, é importante ter em mente que motores a diesel modernos não gostam muito de funcionar parados devido ao sistema do filtro de partículas. E diesel ou gasolina, quando funcionam deixam aquele cheiro que não combina nada com um camping. Com tudo isso, meu investimento sempre foi para ter a “casa” com seu próprio sistema de energia, e mesmo hoje que temos um motorhome com alternador integrado e projetado para isso, nunca liguei o veículo para alimentar a casa que não fosse o natural durante a viagem.

Enfim… como disse no início, são muitas variáveis, e muitas delas são preferências pessoais e situacionais. Por isso todos tem direito as suas. Se eu puder ajudar em algo mais específico, é só falar.

Ah, e uma última nota: eu teria cuidado com o peso e localização dessas baterias: 210Ah devem ser uns 50kg. Importante ficarem bem instalados e balanceados com o resto do trailer, preferencialmente em cima de um eixo.

Grande abraço.

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Viajando na Austrália em um motorhome, pela primeira vez, tivemos um problema com a bateria que estava rui e não mantinha carga. Em um camping para tentar amenizar o calor deixamos o carro ligado e imediatamente um vizinho veio até nós e solicitou desligar o carro justamente em função do gás e barulho que não combinam com a vida no camping. Claro que desligamos e logo em seguida em outra cidade conseguimos que trocassem a bateria e não tivemos mais problema na viagem.

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Obrigado, Gustavo, por suas sempre boas dicas.

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Ola Gustavo instalei um alternador exclusivo para a casa 80 amperes para um conjunto de baterias 240 amperes, e estou tendo problemas. Sei que ele possui uma amperagem alta para as baterias. O que tenho a fazer? Nao consegui nenhum menos potente. Meus sistema é 24 volts.

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Seja bem vindo, @Afreitas!

A amperagem dele é alta mas ao mesmo tempo não é, no sentido de que baterias chumbo-ácido (estou assumindo aqui) com 240Ah de capacidade vão facilmente aceitar muito mais do que isso, o que pode sobrecarregar ou até mesmo queimar o alternador. Mas entendo o que dizes, e concordo: 80A é bastante para ter como regra em um banco deste tamanho. Então na verdade o problema vai nas duas direções: é muito para o alternador, e é muito para usar sempre com as baterias.

A melhor forma de resolver o problema é com um controlador DC-DC apropriado para isso. Esse tipo de controlador vai limitar tanto a tensão quanto a corrente de saída. Isso evita que as baterias sejam submetidas a mais corrente do que o adequado para a vida longa delas, e evita também que o alternador seja submetido a uma demanda que supera a capacidade dele.

Por exemplo, esse controlador é de uma marca conhecida:

Existem vários modelos com diferentes correntes disponíveis, e opções mais caras com Bluetooth, etc.

Vale ter atenção com relação a tensão de entrada do controlador. Controladores mais antigos e mais simples podem exigir que a tensão do alternador esteja alta (14.5V, por exemplo), para simplificar e baratear a construção deles. Esse tipo de controlador provavelmente não funcioná bem em motores modernos com certificação Euro 6, pois um dos truques para redução das emissões e fazer com que o alternador funcione em momentos mais apropriados (frenagens, etc).

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Boa noite Gustavo, obrigado pela resposta. Estes controladores pelo que entendi limitam a tensao, limitam tambem a corrente? Ja avaliou a possibilidade de utilizar um controlador solar?

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Isso mesmo: esses controladores DC-DC limitam tanto a corrente quanto a tensão. Imagina que as baterias estão baixas, em 11.5V, e o controlador está configurado para 20A em 13.5V. Ao invés de entrar a capacidade máxima do alternador, o controlador vai baixar a tensão para, por exemplo, 12.3V para que a corrente fique no limite especificado de 20A. Esta tensão vai então subindo gradualmente para manter os 20A contínuos, até o momento em que chegue no limite especificado de 13.5V. A partir daí a corrente começa a baixar a medida que a bateria carrega, e os 13.5V são o fator limitante para não danificar as baterias. Os controladores melhores também vão diminuir a corrente em função da temperatura atual, para evitar sobreaquecimentos.

Os controladores MPPT não são feitos para esse fim. As placas solares fornecem pouca energia, e o controlador se esforça ao máximo para obter até a “última gota” de energia, e para isso varia o consumo com frequência para analisar o estado atual do sol e tentar gerar o máximo de corrente possível. Os controladores DC-DC dos quais falo fazem o contrário: lidam com uma situação de abundância de energia, onde o objetivo é diminuir a tensão e a corrente para ficar dentro do aceitável e preservar cabos, baterias, e equipamentos.

Dito isso, conhecendo os parâmetros exatos de todo um sistema, pode ser possível usar tanto um controlador DC-DC com um painel solar, quanto um MPPT para um alternador. Mas eles não foram feitos para isso, e a responsabilidade quando tudo queimar é do gajo que instalou. :smile:

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Se não fosse o medo do gajo torrar tudo… da uma vontade danada de experimenter um mppt no alternador. Sabe me dizer a ordem do valor destes controladores dc dc ???

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As vezes ter medo do desconhecido é saudável. :smile:

Um controlador mais simples desses da Victron custa por volta de 65 euros. Certamente existem marcas mais baratas vindas da China, e certamente um controlador simples DC-DC de uma determinada marca vai sair mais barato do que um controlador MPPT da mesma marca.

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Andei lendo alguns manuais e achei interessante aqueles que tem a funcao carregador inteligente. Amanha vou cotar o preço

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Boa noite Gustavo, estou comprando um controlador dc dc da Victron 30 amperes. Porem para que o mesmo carregue as baterias terei que regula-lo a uma tensão de saida de 28,8 v, o mesmo ira ocorrer com a minha fonte ac dc . Assim para que eu nao precise ficar controlando o tempo de uso destes equipamentos, pensei em conecta-los atraves de um chaveamento na entrada do PV do meu controlador solar que também e de 30 amperes. O que acha disto???

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Bom dia, @Afreitas. Não consegui entender direito a ideia. Podes explicar um pouco melhor o projeto?

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Boa noite Gustavo. Coloquei minha fonte chaveada ligada na entrada do PV, no meu controlador de carga. Utilizei um rele seletor onde para entrar a fonte as placas sao isoladas. Limitei a amperagem da fonte em 80% da sua capacidade. Ja fiz alguns testes e até agora nao vi problemas. Considerando que esta dando certo, poderia fazer o mesmo em relacao ao conversor dc dc??
A vantagem é que o controlador admminitra melhor o carregamento da bateria. Obrigado

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Bom dia @Afreitas,

Acho que entendi agora. Sim, desde que o carregador DC-DC garanta que o máximo de corrente fique abaixo da capacidade do controlador MPPT, não deve haver problemas. A única dificuldade nesse caso é justamente garantir que a corrente fique abaixo, pois dependendo dos capacitores utilizados pode haver um pico maior no princípio do funcionamento.

Qual seria o objetivo de fazer a conexão desta forma, ao invés de ter o carregador DC-DC diretamente nas baterias?

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Olá Gustavo, tudo bem ?
Ainda aguardo o trailer mas o plano avançou, agora sem gerador. Adiante passo uns dados e gostaria de contar com seu comentário, no que se refere à elétrica do inversor no carro, se puder e tiver disponibilidade de tempo.
Desde já muito grato.

PLANO ELÉTRICO PARA O TRAILER RR Bari
(2 pessoas, 2 x 3m, 950 Kg, 220v e 12v)
Equipamentos principais - Climatizador 12v/Geladeira 12v/bombas, exaustores e iluminação - 175 A/dia - 2.167W/dia
2 baterias Moura 105A= 210A
Carro puxador a gasolina: bateria 50A - alternador 110A

Instalação de um inversor 1500W na mala do carro, de modo a carregar as baterias do trailer tanto em movimento quanto estacionado, tendo como conexão entre o inversor do carro e as baterias no trailer simples fios 2,5mm (uns 15 m no caso de estacionado, carregando em marcha lenta do carro).

Como carregador da(s) baterias no trailer um inversor/carregador inteligente Achords.

  • Meu perfil: longe de campings, ‘slow travel’ de aposentado com pouca quilometragem.
  • Demanda elétrica ‘minimalista’, ver acima.
  • Instalação a ser feita por pessoal especializado.
  • Inspiração: artigo Macamp “REVIEW: Inversor Usina 1500W” (a partir de “APLICAÇÃO TRADICIONAL”).

(Energia adicional - Placas fléxiveis portáteis tipo Dokio com uns 150W)

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Olá Nelson,

Peço desculpas pela demora na resposta.

Aqui vão algumas notas sobre essas sugestões:

  • 175Ah por dia é bastante coisa. Eu costumo fazer a conta da energia solar com 40% de perdas para ter uma folga razoável. Para manter a conta dessa forma, é necessário 720W de placas solares durante 5h para recarregar só a energia utilizada no dia. Não vai haver espaço suficiente para isso em um trailer de 2x3, e mesmo que fosse possível ficaria muito no limite. Um único dia feio já acabaria a energia. A melhor solução para esse problema é diminuir o consumo de energia e refazer a conta.

  • Atenção ao peso e tamanho das baterias. Uma bateria de 105A assusta quando pegamos. Duas juntas provavelmente serão mais de 50kg, bem compactados em um local específico do trailer. Importante estar bem posicionado, e bem balanceado com o resto do conteúdo.

  • 1500W são 110A em 13.6V, o que sobrecarregaria o alternador no carro mesmo assumindo que o carro e a bateria do carro não estejam absorvendo nada e que a perda do inversor seja zero, o que não será o caso. Além disso, os ~3m do par de cabos para chegar até o inversor na parte de trás do carro precisariam de 25mm² por cabo, e ainda assim teria uma perda por volta de 1V devido aos 110A. Por esse tipo de razão é que conforme aumenta a potência do inversor, diminui-se a distância entre inversor e baterias. Minha sugestão para o problema é baixar a corrente significativamente de forma a não danificar o alternador, e utilizar um conversor DC-DC perto das baterias no trailer, para entregar a corrente correta e sem precisar da conversão DC-AC-DC.

  • Não tenho experiência com essas placas Dokio, mas pelos comentários que li nos produtos online, elas tem uma qualidade relativamente baixa. Se realmente for o caso, isso será refletido na entrega de energia. Os 150W podem virar 60W na prática, por exemplo. Pode valer a pena de qualquer forma dependendo do custo, mas deve ser levado em consideração pois 60W durante 1h são 5Ah em 12V, por exemplo. Seriam necessárias 35h para repor os 175Ah inicialmente propostos, para ter uma ideia.

Como visto, eu mudaria um pouco os planos. Espero que ainda dê tempo para essas notas servirem de alguma ajuda.

Depois nos conta como andam as coisas por aí.

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