Schema incarcare baterie - optimizare

[cirip]

Va salut,

 

Citesc postul si am impresia ca atentia este indreptata catre o zona mai putin importanta in acest context, adica acumulatorul.

 

Problema de fond este ca puterea disponibila de la panou este in general limitata si se doreste operarea panoului intr-un punct de functionare in care puterea extrasa din panou, in conditii de iluminare date, este maxima. De aia i se si spune controlerului "Maximum Power Point Tracking".

 

Ceea ce trebuie sa faca sursa aceea in comutatie aflata intre panoul solar si acumulator este sa prezinte panoului o rezistenta de sarcina echivalenta la care puterea extrasa este maxima. Din acest motiv limitarea puterii (care si asa este insuficienta) livrate acumulatorului prin intermediul rezistentelor este o solutie nefericita si pierde din vedere scopul real al automatizarii. Pozitionarea sarcinii prezentate panoului in zona in care acesta genereaza puterea maxima este ceea ce are de facut convertorul si trebuie sa o faca cu pierderi minime; de aia este in comutatie.

 

Va supun atentiei un experiment facut de mine cu o celula solara recuperata de la o lampa de gradina, experiment prin care am determinat sarcina optima la care extrag maximum de putere din celula solara. In conditiile in care era o zi insorita, am conectat diverse valori de rezistente la iesirea panoului, am orientat panoul ca sa obtin putere maxima si am notat intr-o foaie excel valorile. Apoi am facut un grafic care mi-a permis sa estimez puterea maxima disponibila si rezistenta de sarcina la care se poate obtine aceasta putere intr-o zi insorita. Remarcati graficul asemanator unei functii de gradul 2, care are un punct de maxim.  Am observat ca cel mai mic nor ducea la reducerea semnificativa a puterii maxime disponibile.

 

Ceea ce are de facut controlerul MPPT este tocmai mentinerea punctului de operare al panoului acolo unde se poate extrage maximum de putere din el in conditiile de iluminare date. Deci atentia trebuie indreptata asupra sarcinii "aratate" panoului, pentru ca in cele mai multe cazuri puterea va fi insuficienta si trebuie stors si ultimul mW disponibil. Desigur, in cazul fericit in care este soare, acumulatorul este incarcat si consumul este redus, trebuie protejat acumulatorul la supraincarcare. Controlerul trebuie sa se ocupe si de asta.

 

Prin urmare, indiferent ce procesor se foloseste, scopul algoritmului e sa tina panoul solar in zona in care debiteaza maximum de putere, care si asa n-o sa fie prea multa; dupa aia sa aiba grija si de acumulator.

 

Spor!

[sesebe]

Fiecare comenteaza la ceea ce crede el ca se pricepe............

[Gilbert Sparios]

Acum 6 ore, miticamy a spus:

Ai spus ca te-ai inspirat de undeva dar vad ca ai pus o schema diferita de a lui. El are mos canal P dar ai ales canal N.

eu nu am postat vreo schema facuta de mine sau cu alegerile facute de mine. doar am decupat partea care ma interesa din ambele scheme.

am postat exact ce a postat el. (schema2)  Mos-ul ales de el a fost IRF3710 care este un N-MOSFET. nu stiu la ce te referi cu canal P sau...nu am inteles.

Citisem dar nu m-am prins ca nu mai am DC daca cuplez si decuplez repetat o bobina. De fapt asa e pentru ca bobina inverseaza polii la decuplare. Dar eu ...am crezut ca e vorba de o intrare AC in loc de DC.

Cer scuze..

 

Acum 6 ore, sesebe a spus:

Si atentie ca schema nr2  este cu inversare de polaritate si nu stiu cum vei gestiona tu cu un microcontroler citirea tensiunii cel putin.

 Daca te uiti in schema postat de el o sa observi cum face el citirea tensiunii...nu am verificat .

 Referitor la punerea in scurt... nu am cunostinte avansate, dar pentru timpul cat mos-fet conduce e doar bobina in circuit. Bobina aia de 1mH cat poate sa aiba ? 10mΩ..?

 La nivelul meu asa as intelege ca e o tendinta de scurt..

 Daca am gresit nu era o mare problema si sa-mi zici ca nu e asa.. Cel putin ti-am explicat cum am ajuns sa cred gresit.

A explicat @miticamy mai sus...ca in tensiune AC nu se considera asa doar in DC.

 

Schemele si link-urile. Multumesc mult. Nu m-am uitat la preturi dar probabil ca sunt si accesibile.

 

 

Editat Mai 17, 2020 de Gilbert Sparios

[sesebe]

N-ai sa ajungi nicaieri cum trebuie taind si lipind bucatele de scheme fara a intelege cum functioneaza piesele.

Vrei sa avansezi atunci pune mina si studiaza electronica.

[Gilbert Sparios]

Acum 2 ore, sesebe a spus:

N-ai sa ajungi nicaieri cum trebuie taind si lipind bucatele de scheme fara a intelege cum functioneaza piesele.

Vrei sa avansezi atunci pune mina si studiaza electronica.

 

bine..

multumesc de sinceritate.

prea multa electronica nu stiu, iar daca vorbim de bobine sunt praf.

de-asta si am intrebat in acest topic ceea ce-am intrebat in primul post..

 

ramane asa.  ma duc sa ma apuc de invatat.

Editat Mai 17, 2020 de Gilbert Sparios

[Vizitator]

CITAT:      doar am decupat partea care ma interesa din ambele scheme.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Chiar seamana schemele? Eu am vazut dioda inversa si am crezut ca este canal P.

 

[Gilbert Sparios]

da, dar schema asta o fi postat-o el in alta versiune in link-ul postat de mine e varianta care am prezentat-o eu. eu nu am vazut schema cu tranzistorul asta.. 

 

Editat Mai 18, 2020 de Gilbert Sparios

[Vizitator]

Cred ca avem calculatoare diferite. Am dat clic pe adresa ta, am marit si uite ce se vede:

 

[Gilbert Sparios]

cred. pentru mine e destul de ciudat dar fiind un site interactiv si nu un pdf, tot ce o fi posibil sa arate diferit. 

 

.. am scos la imprimanta cam ce a scris Vizitator smilex, sper sa ma ajute sa-mi înțeleg adancile gauri negre pe care le am în privința bobinelor si trafurilor de impulsuri. eu făcând doar hobby.. nu prea am fost nevoit sa aprofundez. chiar dacă e materie de clasa I pentru voi.. nu știu.. 

uneori mi jenă de voi, alteori am vrut chiar sa renunț(ceva ani in urma) dar se pare ca are o rădăcină prea adâncă undeva de nu moare pasiunea asta.. 

cu toate ca eu am făcut conservatorul pentru muzică.. și contabilitate..

 

ma rog. am văzut persoane cu mai puține cunoștințe dar parca nu erau chiar atât de rau vazuti..asta e. 

Editat Mai 18, 2020 de Gilbert Sparios

[Vizitator]

CITAT:    ma rog. am văzut persoane cu mai puține cunoștințe dar parca nu erau chiar atât de rau vazuti..asta e. 

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Aici ai interpretat gresit pozitiile noastre, este vorba de asteptarile din partea cuiva care opereaza aparent lejer intrun sector ce se sprijina pe electronica in schimb cam neglijeaza "maruntisurile' care de fapt pot fi intelese cu cunostintele de fizica la nivel de liceu. Eu daca nu mai pot munci stau destul de mult pe forum si inca ma uimeste cum colegi cu activitati solide in aplicatii electronice inca nu au o reprezentare consolidata a binomului tensiune-curent (nu ca eu as fi mult mai motat dar activitatea la surse m-a facut sa le simt mai bine). Cea mai derutanta pt mine este controversa asta cu incarcarea in tensiune sau curent a bateriei. Iar aici s-au exprimat si multi ingineri si tot se reia din cand in cand subiectul cu aceleasi doua tabere. Este ca si cand ai putea desparti curentul de tensiune de parca il poti lua si din aer ca esti tu mai smecher. Incarcarea este intotdeauna in curent (deplasare de sarcini electrice) pt ca tu trebuie sa livrezi electronii care participa la reactiile din baterie.

Smilex s-a suparat pe cineva si a trecut pe forumul paralel unde a reluat mult mai detaliat teoria:

https://www.tehnium-azi.ro/forums/topic/5084-teorie-smps/#comments

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

EDIT1: TEXAS ramane unul cu documentatie veche usor asimilabila:

Editat Mai 18, 2020 de Vizitator

[Gilbert Sparios]

lasa. e ok si-asa. daca ati fi prea buni cu mine m-as culca pe urechea ca vine miticamy sau sesebe sau alt coleg, si imi da ajutor

asa..chiar daca imi cade rau, macar invat mai multe. cel putin asa cred eu, ca mai invat. inca mai descoper una alta... inca mai am o bucurie in hobby-ul meu.

 

sa fiu sincer, la acest topic vroiam doar un raspuns practic sa ma pot concentra pe altceva, stiind ca sunt varza la "the coil". am tot amanat, dar a venit timpul sa-mi pun bobine pe masa, microcontroler, oscilo, logic analizoare, si sa vad eu ce e cu ele. tare greu mi-a fost mie cu teoria , ma ajuta un exemplu practic mai mult decat orice. teoria, dupa ce inteleg.

 

ps: multumesc.

Editat Mai 18, 2020 de Gilbert Sparios

[Vizitator]

Pai intre un buck (forward) si un boost (flyback) nu are de ce sa fie asa mare diferenta din punctul de vedere al transferului energiei dinspre panou spre baterie. Faptul ca FLY are un timp mort de transfer nu este resimtit de baterie pt ca se aprovizioneaza din condensator. Iar la randul lui FORW are faza a doua tot de extragere energie din inductanta tot ca la FLY, asa ca sund ca doi frati cu temperamente putin diferite. Ba chiar la o alegere a inductantei curentul prin FLY si FORW pot fi facuti identici si mosul nici nu stie ce am ales. In schimb la boost bateria va avea potentialul deasupra potentialului panoului iar la buck sub potentialul panoului. Deci la buck este mai usor de cules informatia de baterie incarcata prin metoda cu 2 divizoare rezistive. Asa ca diferenta nu era asa catastrofala ca cineva sa sara ca ars ca metoda X nu este recomandata. Si nimeni nu este serif pe forum ca sa biciuiasca colegii (poate unii moderatori), cand crezi ca cineva a depasit o limita de sensibilitate a ta poti sa-i spui cu frumosul, chiar si pe MP. Daca te-am suparat pot sa ma trec singur la IGNORE pt postarile tale ca nu ai nicio obligatie fata de mine.

Dar eu ca un pensionar cu 7500 postari asteptam si alt raspuns: am parcurs cele 4 PDF-uri recomandate de la Texas, sunt peste documentatia lui Smilex si o sa ma folosesc cat pot de ele. 

Si sa nu crezi ca nu sunt multe pe care nu le spun tocmai pt a nu starni iar micile razboaie specifice forumului. Ai vazut cat s-a discutat despre curentul cu care trebuie incarcata bateria. De dragul de a spune ca si ei se pricep multi intervin cu generalitati in care au dreptate dar nu este exact subiectul in discutie. Ai vazut ce simplu a punctat @cirip: pai daca fac un circuit relativ complex sa "sug" maximul de la panou, de ce sa intervin sa limitez curentul? In jurul fiecarui subiect se poate broda mult ca sa scoti maximul de la el si pt altii care ar dori ceva asemanator.  

[Gilbert Sparios]

nu m-a deranjat nimic chiar iti multumesc pentru tot timpul care mi l-ai oferit si toti participantii la acest topic. toata stima pentru cunostintele dobandite.

da, a punctat bine @cirip. oricum nu ma gandeam prea mult la protectia acumulatorului cand vorbim de maxim 8A, in soare plin...panou impecabil de curat, probabil aliniat cu soarele...

sincer, nu am sperante prea mari de la 1 panou sau doua in paralel.. doar cat sa nu mai fiu nevoit sa umblu cu 3-4 baterii prin masina cat sa stau seara 2-3 ore cu lumina la o cabana mica pe marginea unui lac...unde masina e pe partea cealalta de lac, si trebuie trecute cu barca..

[mojnost]

Schemele 1 si 2 sunt simple regulatoare de incarcare, oricare poate fi folosita, nu trebuie sa-ti faci griji ca nu stiu cate ms curentul consumat echivaleaza cu un scurtcircuit pentru panou. O baterie sau mai multe pot fi incarcate de la panou/panouri in multe feluri, variaza doar randamentul obtinut. Pot fi incarcati acumulatorii doar cu o rezistenta sau un bec inseriat pentru limitarea curentului si cu decuplare manuala/automata la atingerea tensiunii maxime, se poate folosi un regulator serie, unul in comutatie gen PWM sau unul in comutatie gen MPPT. Le-am scris in ordinea randamentului. Schemele 1 si 2 intra la categoria PWM.

MPPT-urile sunt cele mai bune, ofera 2 avantaje:

1. efectueaza conversia tensiunii de la panouri, care poate fi pana 100V (functie de model) in 12V/24V... cu pierderile minime oferite de comutatie;

 2. folosesc panourile la randament maxim, urmaresc obtinerea puterii maxime de la panouri variind sarcina - implicit U si I primite de la panou, @cirip explica perfect mai sus principiul.

Din experienta mea unde este retea de curent electric nu este rentabila folosirea fotovoltaicelor. Poate la scara industriala dar nici acolo nu cred, priviti in factura de curent cate taxe platim pentru sustinerea lor.

Altfel sta treaba unde nu exista retea...

Un MPPT de 40A m-a costat 580 lei, prea puternic pentru panoul meu insa pe acesta il avea la magazin si n-am mai cautat. Mai scump decat panoul de 300W.

Editat Mai 19, 2020 de mojnost

[Gilbert Sparios]

nu am vazut o schema sau un incarcator mppt sa stiu. dar.. daca pe partea de forta nu are nici forward nici flyback atunci..  cum este gândită partea de forta la un mppt?...