Step down de 7KW

[siulian]

Propun urmatorul circuit (putin diferit de ce am prevazut initial): http://www.generator-eolian.ro/forum/index.php?action=dlattach;topic=190.0;attach=169;image

Este un boost-converter + PWM regulator (nu e chiar buck-converter pentru ca ii lipseste bobina).

Chiar daca al ultimul etaj nu este un buck perfect, ma gandesc ca va functiona la fel de bine.

 

Scopul primului etaj este pe langa redresare si frana electromagnetica, sa faca generatorul/statorul sa lucreze la o tensiune mare si la un amperaj mic.

In felul asta tensiunea de la generator (sus pe stalp) pana la controler (jos langa acumulatori) sa fie mare si amperajul mic.

Ma gandesc sa imping limitele chiar pana la a mentine in CH tensiuni de pana la 100V, iar in CL tensiunea acumulatorului.

 

Tranzistorul Q4 are rolul de a a stabili incarcarea optima a turbinei pentru a se roti la un TSR optim.

 

Ce parere aveti?

[Vizitator pisica matache]

Nu cred ca se poate extrage puterea maxima din generatot,fara o sursa buck.Dau un exemplu la intamplare...La o anumita viteza a vantului,puterea maxima la iesirea generatorului se obtine sa zicem,la 80V si 10A.Cu o sursa buck,de 90% randament,se va transfera acumulatorilor,la 12V,60A. Pe de alta parte,sursa in sine nu e o problema;daca citesti topicul,am postat ceva date legate de o astfel de sursa,pe care am testat-o pana pe la 1Kw,cu un randament de cca 90%.Din punctul meu de vedere,singura chestie delicata e mentinerea umplerii optime,indiferent de turatie.Am pomenit cateva solutii pe care urmeaza sa le testez practic.Astept sa-mi termine @arcadius palele comandate,ca apoi sa fac teste reale cu eoliana.

[siulian]

M-am apucat de lucru pentru acest controler si va cer parerea cum ar trebui sa fie (sa aiba tot ce trebuie).Pana acum se pare ca intra totul pe un pcb de 10x10cm.L-am prevazut pentru urmatoarele functii:- masoara turatia- face boost si frana electromagnetica- are un synchronous buck (trebuie sa aiba eficienta macar de 90%)- una sau doua iesiri pentru dump load de putere mare (cate 20-30A pe fiecare)- senzor de curent de 20, 30 sau 100A (sunt capsule diferite dar o sa prevad footprint-ul pentru toate 3 tipurile- afisaj cu LCD 16x2 caractere cu 4 butoane programabile pentru diferite functii sau parametri ce se pot seta din meniu- senzor de lumina impreuna cu doua iesiri de putere ce poate fi activate (parametru in meniu) de la acest senzorPe LCD o sa se afiseze:- tensiunea de la generator- turatia generatorului in RPM- tensiunea in acumulatori- DTC-ul boost-ului- DTC-ul buck-ului- DTC-ul de la dumpload-uri (intr-o pagina de ecran separata, ca nu or sa incapa toate in 16x2 caractere)- puterea ce intra in acumulatori (watt)Ma gandesc sa il fac ca o solutie open source dar asta mai ramane de vazut.In meniu urmatorii parametrii:- numarul de magneti ai generatorului- tipul acumulatorilor: scufundati sau cu gel- modul in care se activeaza cele doua iesiri: de la senzorul de lumina sau cand tensiunea creste sau scade sub un anumit nivelAstept parerile voastre cu ce ar mai trebui.

[rinaldoparaipan]

Ce inseamna DTC-ul?

[siulian]

Ce inseamna DTC-ul?

DTC=dutycycle (factorul de umplere la PWM, in procente de la 0 la 100%).PWM=pulse width modulation.La transferul energiei de la generator catre acumulatori se folosesc convertoare DC-DC care sunt comandate in PWM la o anumita frecventa: 5KHz-100Khz si chiar 1Mhz la convertoare super eficiente (98%).In acest caz se folosesc doua tipuri de convertoare DC-DC:- un boost sau step-up converter (pentru cazul in care turbina nu scoate tensiune suficienta)- un buck/step-down converter (pentru a cobora tensiunea la nivelul acumulatorilor)Teoria spune ca transferul de energie se realizeaza eficient cand impedanta generatorului este egala cu impedanta acumulatorilor.In cazul moristilor e complet aiurea: acumulatorii au impedanta foarte joasa, generatorul o are inalta, oricum nu se potrivesc si daca ar avea aceeasi impedanta pentru ca generatorul produce energie mai multa sau mai putina in functie de vant. Din acest motiv trebuiesc toate etajele astea intermediare.Energia este transferata de la generator catre acumulatori prin urmatorul circuit:generator -> redresor trifazic cu boost -> capacitori de tensiune inalta (30-100V) -> buck (sync) -> cap. de tens. joasa (12/24V) -> acumulatoriIntr-un final am decis pentru:- o iesire de putere pentru dump load (inainte de sync-buck)- doua sync-buck-uri in paralel, fiecare de 30A la 12/24 sau chiar 48V

[rinaldoparaipan]

Cred ca in loc de acele DTC-uri ar trebui afisata intensitatea curentului care intra in acumulatori.Sincer, mie care ma mai pricep la electrica/electronica, nu imi spune nimic DTC-ul.

[siulian]

Cred ca in loc de acele DTC-uri ar trebui afisata intensitatea curentului care intra in acumulatori.Sincer, mie care ma mai pricep la electrica/electronica, nu imi spune nimic DTC-ul.

O sa incerc sa fac mai multe "ecrane":- unul pentru end-user cu parametri de care ai pomenit: intensitati, tensiuni, puteri- unul pentru "enthusiasts" cu, tensiuni, curenti, RPM, DTC-uri etc.Si atunci la o apasare de buton se va putea selecta unul sau alt menu.

[rinaldoparaipan]

Asteptam cu nerabdare sa-l termini cat mai repede.Cred ca ar trebui sa postezi si la "eoliene".

[Vizitator pisica matache]

Cred ca in loc de acele DTC-uri ar trebui afisata intensitatea curentului care intra in acumulatori.Sincer, mie care ma mai pricep la electrica/electronica, nu imi spune nimic DTC-ul.

O sa incerc sa fac mai multe "ecrane":- unul pentru end-user cu parametri de care ai pomenit: intensitati, tensiuni, puteri- unul pentru "enthusiasts" cu, tensiuni, curenti, RPM, DTC-uri etc.Si atunci la o apasare de buton se va putea selecta unul sau alt menu.

Suna foarte interesant;totusi am doua nelamuriri.Cum ai rezolvat obtinerea eficientei maxime,adica urmarirea punctului de maxima putere a generatorului,indiferent de viteza vantului;a doua nelamurire,ce putere maxima poate livra acumulatorilor sursa.

[siulian]

Nu am rezolvat inca nimic din punct de vedere al eficientei dar dupa cum spuneai si tu deja: un sync buck este deja un "huge step forward".Restul este doar soft: daca ajung sa-l fac open platform atunci veti putea fiecare dintre voi sa implementati propriul algoritm mppt si va fi o treaba grozava (concurs). Va trebui sa-i fac o interfata sa se poata conecta direct la PC (fara programator - la PIC se poate) de unde sa fie programat.Lucrez la hard acum, apoi voi face si softul la nivel de platforma: adica sa fie disponibili toti parametrii (curenti, tensiuni, rpm etc.), sa poate fi comandate toate iesirile (fiecare mosfet individual): sa ramana doar partea de aplicatie (algoritmul mppt si de incarcare al acumulatorilor.In acest moment placa are pe ea 3 diode de 20A si 8 mosfeti de 39A. A iesit single layer doar cu cate strap-uri.Teoretic o sa accepte o putere de la generator de maxim 100V * 20A = 2KW iar la iesire cele doua sync-buck-uri vor fi capabile de cate 30A fiecare, deci in total 60A * 30V = 1.8kw (la 24V iar la 12V jumatate) + dumpload (inca cateva zeci de amperi).Nu sunt inca multumit de multitudinea de mosfeti iar de diode nu mai zic (le vreau afara imediat).Am un concept cu doar 6 mosfeti dar legati putin diferit fata de ce m-am gandit initial. O sa postez schema curand.Vreau sa ajung la o schema a etajului de putere cu 6 mosfeti + o bobina si condensatori cat mai putini si cam atat.

[Dr.L]

In pdf-ul lui TL494: DTC = dead time control ...

[siulian]

se mai foloseste si asa DTC=Data Trouble Code (erorile ce se citesc cu diagnoza la masini/auto)

[Dr.L]

Da, dar eu credeam ca vorbim de surse in comutatie...

[siulian]

Aceasta este schema etajului de putere care implementeaza functiile (fara diode -> uraaaaa):

- redresare trifazica sincrona

- frana electromagnetica

- boost converter

- buck converter (synchronous)

http://www.generator-eolian.ro/forum/index.php?action=dlattach;topic=190.0;attach=175;image

[Vizitator smilex]

^Pana acum, tot ce-ai postat referitor la scheme e eronat. Cea ultima nu o vad. Dar presimt ca nici nu trebuie... Totusi, rezolva cu schema completa nu neaparat detaliata, ci ca principiu.