Sari la conținut
ELFORUM - Forumul electronistilor

Schema Invertor solar offgrid - adaptare 40v CC -> 220 AC


Postări Recomandate

Salutare. Vreau sa fac un sistem solar off-grid, fara baterii, care sa imi alimenteze un aparat de aer conditionat, pe principiul - cand este soare puternic vara - sa plece compresorul si ventilatia (bypass la toata partea digitala de control, alimentat direct motoarele), cand nu este soare, sa se opreasca, fara nevoia de stocare in baterii - practic stochez energia sub forma termica - in temperatura peretilor casei. Am gasit o schema de invertor, insa e proiectata la 12V, m-am gandit la o modificare pentru 40V, cat scot panourile de 4-500w in general. M-ar ajuta pareri si alte idei de adaptare, ma intereseaza in primul rand fiabilitatea si simplitatea sistemului, nu neaparat randamentul - si ce se intampla in regimul tranzitoriu - cand panourile sunt luminate partial si nu produc suficient curent pentru a porni compresorul - cumva un mecanism de shut-off - invertorul sa nu dea curent in transformatorul ridicator deloc daca nu poate asigura un amperaj minim. Am pus un divizor de tensiune simplu cu rezistente de 10w - din care sa culeg 20V pentru regulatorul de 12V - sa imi dea 200mA - sau ar fi suficienti 100mA pentru IC-uri... , am inlocuit tranzistorii cu bc639 - care au pana la 80v tensiunea colector-emitor, sa poata face drive la mosfeturile p-channel de sus.

invertor40v.jpg

Link spre comentariu
  • Răspunsuri 111
  • Creat
  • Ultimul Răspuns

Top autori în acest subiect

Top autori în acest subiect

Imagini postate

Ce vrei să faci numai simplu nu poate fi.Având în vedere că vei avea o tensiune foarte variabilă pe panourile solare, invertorul nu va putea funcționa corect decât între anumite limite.Cu invertoare improvizate nu vei reuși să pornești aerul condiționat, ai nevoie de un invertor serios și cu undă sinus pur.Nu mai vorbesc de faptul că-ți va trebui și o automatizare care să comande pornirea automată a aerului condiționat doar atunci când tensiunea dată de panouri e maximă.

Link spre comentariu

Vezi proiectul lui @nel65 de invertor, are tot ce-ti trebuie inclusiv pcb si discutii garla.

Cu schema aceia aprinzi cel mult un bec, e o chestie simpla pentru lucruri simple nu consumatori inductivi care iau curenti mari lo pornire.

Iti trebuie controler solar si bateri tampon chiar daca nu vrei sa stochezi energie sau un invertor care sa accepte variatii mari le intrare.

Link spre comentariu

D-nule @moshulik se găsesc de cumpărat invertoare care se montează direct la mufele de ieșire ale panourilor fotovoltaice și produc energie electrică în funcție de puterea respectivului panou și gradul de insolație.

 Acest fel de invertoare sunt și "grid tie". Aparatul de aer condiționat are nevoie de o anumită cantitate de energie electrică pentru a funcționa; altfel există posibilitatea să elibereze fumul vital pe care îl conține și să decedeze.

 Eu unul cred că cel mai rentabil ar fi utilizarea unor astfel de invertoare.

Link spre comentariu

Multumesc de avertizari, am mai citit si eu intre timp - si intr-adevar semnalul dreptunghiular produs de timerul 555 si counter-ul 4017 este prea "ascutit" , are protectie doar la strapungerea mosfeturilor, ii spune "sinusoida modificata", dar pare sa fie doar pentru "jucarii" pana in 100 de watti. Sarcina inductiva - fie primarul transformatorului ridicator, fie bobinele motorului de la compresor - ar avea pierderi majore - in palierul semnalului dreptunghiular - bobina vede doar curent continuu.

Cred ca ma orientez spre ceva mai aproape de "gata facut", insa nu as merge totusi pe produs finit (pe care inca nu l-am gasit - ori depinde de curentul din retea, ori coboara intai la 12 volti si depinde de baterii). Stiu ca exista, sunt sisteme comerciale de irigatii care vad doar soarele si actioneaza pompa submersibila, insa probabil sunt scumpe, dat fiind utilizarea limitata. 

De-asta caut o solutie eficienta din perspectiva costului. In ipoteza de mai sus, daca invertorul nu produce suficient curent de pornire, dar totusi produce ceva, cat sa incinga bobinele, fumul magic totusi nu poate parasi incinta, carcasa compresorului si circuitul de freon sunt complet ermetice. 

Asa am ajuns la placa de invertor EGS002 - la doar 40 de lei, imi permit sa experimentez cu ea, genereaza unda sinusoidala pura cu pwm la 16kHz si pare sa aiba mecanisme de protectie necesare - face shut-down rapid daca ii scade tensiunea de alimentare, are si circuitul de feedback - citeste 220v a.c. - converteste si compara cu ceva referinta. Totusi, din nou, schema e facuta pentru 12V, asta inseamna 100 de amperi pentru 1200W - si nu imi place. Daca ar merge mosfetii la 40 de volti, atunci scade curentul la 30 amperi - mai tangibili. Intrebarea este daca pot sa folosesc circuitul de mai sus cu tranzistori BC pentru a face switch la mosfeturi - stiu ca cei din high-side - care vad sarcina in sursa, nu in drena - trebuie sa primeasca pe Gate - tensiunea din drena, deci 40 de volti sau peste.... daca sunt n-channel, iar asta complica situatia, de-asta as folosi mosfeturi p-channel si tranzistori, iar egs-ul doar ca semnal de control, nu gate driver direct...

egs002.jpg

Editat de moshulik
Link spre comentariu

La 2000 de ron nu cred ca as risca sa leg fire la compresorul de a.c. "pe direct", o sa merg pe varianta cu egs002, in configuratie cu transformatorul ridicator la 50Hz - o sa folosesc transformator de microunde, pastrez bobinajul de 220V si pun in secundar spire de 20 de volti - in full-bridge - o sa vada 40v alternativ. Am gasit si schema interna de la egs002 - si m-am lamurit - are deja pe placa circuitul de bootstrap, condensatorul de 10uF pe fiecare driver de mosfet (IR2110s), deci poate sa conduca fara probleme full-bridge-ul chiar si cu 300 de volti pe linia de CC, desi placa se alimenteaza doar la 12volti - practic "vede" tensiunea din sursa mosfetului din high-side - si acolo adauga tensiunea pastrata in condensator pentru a deschide gate-ul.

Cumva pentru asta a fost proiectat placa, sa ai ridicatorul de tensiune - de la 12,24,48 - pana la 300 de volti CC - dar pe frecventa inalta, la 10-20kHz - in felul asta ridicarea tensiunii se poate face pe transformator usor, de ferita - si cu semnal dreptunghiular fara probleme, apoi redresata si filtrata tensiunea la 300V CC - si abia apoi trecuta prin full-bridge controlat de semnalul pwm din egs002 pentru a scoate pure sin - doar cu o bobina pe iesire, fara alt transformator. 

egs002_internal.pdf

Link spre comentariu

După ce ai să distrugi aerul condiționat cu improvizații, o să realizezi de ce e așa de scump un invertor de firmă....

Dacă tot te încăpățânezi să faci invertorul singur, fă experiențe pe un frigider ieftin cu compresor.Dacă reușești să-l pornești în siguranță pe ăla, ai șanse și cu AC-ul....

Link spre comentariu

Am pe ce sa testez, am un compresor frigorific care a pierdut freon, deci ca sarcina inductiva mare pentru teste e ok, tot proiectul e "de joaca", panourile solare le-am primit tot gratis, au sticla sparta de la transport, dar inca livreaza 8amperi (din 10). Apoi daca merge vreau sa alimentez un a.c. portabil, de.ala single unit, nu split normal - si ocolesc complet etajul digital de control, doar alimentez motoarele. 

Scopul experimentului e sa am un sistem cat de cat functional cu costuri minime. Daca panourile au ajuns la 1leu/watt, bateriile si invertoarele comerciale au ramas la fel de scumpe, de.asta vreau sa le evit.

Iar consum electric mare in general pe temperatura se duce, iarna pe cald, vara pe frig, deci peretii casei sunt cea mai buna baterie, asta e ideea proiectului.

Link spre comentariu
Acum 13 ore, moshulik a spus:

o sa folosesc transformator de microunde, pastrez bobinajul de 220V si pun in secundar spire de 20 de volti - in full-bridge - o sa vada 40v alternativ

^proasta idee!!!  

 

Pentru corectitudine,frecventa pwm la modulul EGS002 este de 23.4khz,pe doua iesiri ,pe celelalte doua este de 50/60Hz,la alegere.

La 22.04.2024 la 11:01, moshulik a spus:

Vreau sa fac un sistem solar off-grid, fara baterii

Si daca apare/dispare/iar apare/iar dispare vreun nor ,invertorul ce face in pauzele de soare?Cu baterii ,e clar de unde completeaza ! Asa ca vrei /nu vrei,te indrepti spre un invertor hibrid ,in care a doua sursa de energie ,daca nu e data de baterii ,atunci e data de retea ,deci solar si retea .Cred totusi ca te depaseste!Dar e de admirat entuziasmul!

 

Acum 14 ore, moshulik a spus:

doar cu o bobina pe iesire, fara alt transformator

Doar cu o bobina pe iesire impreuna cu condensatorul ce o urmaeaza !!! Sunt foarte importante astea doua,esentiale !!! Bobina aia nu o faci la ghici si pe orice miez !!!

 

 

Acum 13 ore, moshulik a spus:

bateriile si invertoarele comerciale au ramas la fel de scumpe, de.asta vreau sa le evit.

Acum ,stii cum e ,daca vrei bici care sa faca si plici ... 😛 ,unele cheltuieli n-ai cum sa le eviti .

Link spre comentariu

Recomandarea mea, ma ocup de peste 10 ani de fotovoltaice(cu 2-3 ani de experimente pe eoliana):Uita de invertor DIY, la ce pret au ajuns cele de fabrica, nu se merita.

Fara baterii nu se poate, ar merge eventual pentru sarcini pur rezistive.

Daca vrei sa produci energie verde, mergi pe on grid.

Bafta!

Link spre comentariu
  • 2 săptămâni mai târziu...

Am inceput primele experimente - dupa ce am asteptat vreo saptamana sa vina placa egs002 - care pare sa fie tocmai "creierul" invertoarelor comerciale. Totusi, de la 40 de lei placa si inca 60 de lei pe mosfeti si restul de componente, totusi ramane o diferenta majora la pret. 

Revenind la partea tehnica, schema pare sa functioneze cat de cat, am adaptat-o folosind un convertor dc-dc, buck convertor cred ca ii spune, un modul gata facut, care primeste pana la 55 volti si scoate reglabil intre 3 si 40v. Pe asta il leg la tensiunea din panouri, 48 masurati in gol, am reglat iesirea la 20v, apoi leg in cascada un 7812 si un 7805, sa am tensiunile cerute de placa egs002. Partea de forta legata la bridge-ul de mosfeti. Transformatorul de microunde - pastrat primarul - acum joaca rol de secundar. Bobinat apoi cu mana in fereastra, merge rapid, 2 spire pe volt are miezul.

  Iesirea invertorului aprinde becuri, invarte motoare, cata vreme consumatorii au o rezistenta de cel putin 50ohm. La sarcini mai mari ceva se intampla, evident :) . Primul simptom este ca se incinge modulul Dc-Dc , probabil cade tensiunea de la panou pe mosfeti si nu ajunge sa mai alimenteze placa egs, care probabil se reseteaza si intra in modul soft-start - e un mecanism de protectie foarte bun, incearca sa urce liniat tensiunea de pe feedback de la 0 la 220v in 3 secunde - dar evident, nu reuseste, sarcina e prea mare - isi pierde alimentarea... 

 

Problema cred ca este transformatorul, desi e prima lectie de electronica, acest calcul al transformatorului de retea. Impartim 50 la suprafata miezului in centimetri patrati si obtinem numarul de spire per volt. Si asa vorbim in volti primarul si secundarul, nu in spire. 

 

Cum am facut eu - pastrat bobinajul de 220V, apoi in secundar am pus initial 40 de volti - legat la invertor mergea cat de cat ok, dar tensiunea nu urca peste 160 volti, indiferent de sarcina. Apoi am inceput sa scot spire, intai la 30v, apoi pana la 20v, in ideea de a mari raportul de transformare - dar fara rezultat pozitiv - chiar din contra, cu spire de 20V in primar scade si mai mult iesirea, iar transformatorul incepe sa vibreze, alimentarea placii se incinge - practic senzatia este ca transformatorul nu mai opune reactanta la sinusoida de 40volti si bridge-ul vede "scurt circuit".

 

Partea buna este ca inca nu a iesit fum prin nici o parte, mosfetii raman reci, placa egs maxim se reseteaza. 

 

Masuratori exacte nu pot sa pun, am un voltmetru digital care o ia razna de la frecventele pwm, osciloscop nu am. 

 

Problema pare a fi transformatorul de 50Hz, am coborat prea mult numarul de spire din bridge. Am de gand sa bobinez la loc (pana scoate 40v cand il alimentez normal de la retea in primar), dar cum fac sa ridic tensiunea de iesire cand lucreaza ca invertor ? O varianta ar fi sa adaug spire in serie cu bobinajul de 220. 

 

A doua problema este ca la sarcini mari se intampla aceeasi problema ca la spire putine - cade tensiunea de alimentare, dar asta e normal, deocamdata fac teste cu un singur panou, 8 amperi la 40v inseamna maxim 300w, era de asteptat. In prima faza o sa incerc cu condensatori audio de 40mii uF pe intrare, sa acopere regimul tranzitoriu de pornire la motoare. 

 

Vreo sugestie cate spire sa pun in transformator ? E standard de microunde, miez 4x6.5cm , arie 25cmp, teoretic 2 spire per volt. 

 

Planul b este cu ridicator de tensiune pe ferita toroidala, 40vcc la 300vcc, apoi generat sinusoida cu egs002 din 300vcc si filtrat, fara alta transformare.

 

20240505_145948~2.jpg

Link spre comentariu

traful tau e bobinat cu aprox 1 spira pe volt nu 2.

convertorul de la 55V nu are destula putere.

panoul scoate cat scrie doar la soarele din  Africa la ora pranzului.

Link spre comentariu

Creează un cont sau autentifică-te pentru a adăuga comentariu

Trebuie să fi un membru pentru a putea lăsa un comentariu.

Creează un cont

Înregistrează-te pentru un nou cont în comunitatea nostră. Este simplu!

Înregistrează un nou cont

Autentificare

Ai deja un cont? Autentifică-te aici.

Autentifică-te acum



×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Am plasat cookie-uri pe dispozitivul tău pentru a îmbunătății navigarea pe acest site. Poți modifica setările cookie, altfel considerăm că ești de acord să continui.Termeni de Utilizare si Ghidări