Controler MPPT pentru incalzire boiler de la panouri solare

[informer]

Fac EXACT cum am spus si cum e si schema: pun un condensator de 200-400uF in paralel cu panoul (nu zeci de mii de uF cum s-a sugerat!) si folosind PWM pe la 3kHz comut un MOS care alimenteaza o rezistenta. Rezistenta aproximativ egala cu Umpp/Impp. Modific manual (ca nu ma apuc acum sa fac control automat) factorul de umplere si iti arat ca se poate tine panoul in zona MPP la diferite nivele de iluminare.
Adica nu pica tensiunea si ia forma dreptunghiulara cum zicea Bandi... o sa fie evident un riplu dar punctul de functionare o sa fie in jurul MPP.
Te bagi sau nu?

 

Edited December 23, 2024 by informer

[dumitrumy]

1 oră în urmă, sesebe a spus:

Unde-i @miticamy acum sa pună niște simulări ?!? 

O sa pun una pt. cel mai slab inginer de pe forum care nu intelege nici oscilograme de la un prapadit de boost. Eu sunt singur, azi trebuie sa fac curat de Craciun. Deocamdata &informer te bate la fund la logica. Ti-a zis de 3 ori ca acea bobina nu este parte a unui convertor buck, este doar un filtru de deparazitare. Dar tu nu, Batman, Batman. 

1 oră în urmă, informer a spus:

pun un condensator de 200-400uF in paralel cu panoul

Ce tensiune dau panourile la lumina maxima, ce curent si ce rezistenta are boilerul ca sa incerc o simulare. 

*************************************

EDIT: unele facute rapid

##############

####################

 

Edited December 23, 2024 by dumitrumy

[Bandi Szasz]

Nu ma bag nica ieri, trimite un mesaj / mail la autorul acelui controller si intreabal pe om si gata treaba. Daca consideri ca liderii in piata de fotovoltaice nu stiu meserie si isi toaca banii de profit degeaba in inductoare si convertoare DC-DC cand ar fi putut pune 1-2-3-4 condensatoare de cateva sute de uF si gata treaba nu mai zic nimic, imi vad de proiectele mele.

 

Ca referinta o poza cu un instrument care face +/- exact ce vrei tu ( alimenteaza strict consumator pur rezistiv ), fabricat de un lider in piata si pe care am dat 1k euro, o fi fost fraieri sa se chinuie cu inductoarele alea cand putea in loc sa bage 2 condensatoare si gata

 

Edited December 23, 2024 by Bandi Szasz

[informer]

Acum 43 minute, Bandi Szasz a spus:

Nu ma bag nica ieri, trimite un mesaj / mail la autorul acelui controller si intreabal pe om si gata treaba. Daca consideri ca liderii in piata de fotovoltaice nu stiu meserie si isi toaca banii de profit degeaba in inductoare si convertoare DC-DC cand ar fi putut pune 1-2-3-4 condensatoare de cateva sute de uF si gata treaba nu mai zic nimic, imi vad de proiectele mele.

 

q.e.d.

 

Este pacat ca un inginer/tehnician sa vina cu dovezi circumstantiale acolo unde un test practic si niste aparate de masura pot demonstra adevarul sau falsitatea unei afirmatii... asta seamana mai degraba a flat-earth-ism sau alte "credinte" din astea.

Daca stiam ca in loc sa dezbatem ceea ce am intrebat, o sa dezbatem ceea ce inseamna de fapt a extrage maximul de ENERGIE (nu forme de  curenti sau tensiuni) dintr-un panou solar, nici nu m-apucam sa intreb. 

 

Din partea mea se poate inchide acest topic, mi s-a reintarit convingerea ca unde-i prea multa mandrie nu au loc discutii constructive...  
 

Edited December 23, 2024 by informer

[informer]

Acum 25 minute, dumitrumy a spus:

Ce tensiune dau panourile la lumina maxima, ce curent si ce rezistenta are boilerul ca sa incerc o simulare. 

Nu stiu tensiunea in gol dar (conform postarii autorului)  pt. iluminare nominala MPP-ul este la 162V si 18.5A. 
Rezistenta in jur de 9 ohmi (nu mai gasesc unde scrie exact dar cam asa ceva).

Circuit Schematic_LoadMaster Xp - PCB V4 Release .pdf

Edited December 23, 2024 by informer

[dumitrumy]

************************

*****************************

[UDAR]

Acum 20 ore, informer a spus:

Prima intrebare pe care as avea-o referitoare la aceasta sectiune ar fi DE CE realizatorul acestui proiect a marit frecventa PWM-ului generat de acel Arduino de la valoarea default (490Hz) la o valoare de aprox. 3.9kHz?

Nu mă pricep la instalații fotovoltaice dar în acest caz răspunsul este, cred, simplu: dacă frecvența PVM ar fi prea mică condensatorul C1 s-ar descărca prea mult în timpul conducției tranzistorului. (Sau ar trebui mărită prea mult capacitatea lui ca să descarce la fel la frecvență mai mică). În timpul funcționării acestui sistem tensiunea la bornele lui C1 ( deci ale panoului) nu este constantă ci prezintă un riplu cu frecvența PWM. Dacă amplitudinea acestui riplu este prea mare  ne depărtăm prea mult de MPP. Trebuie să observăm că C1 este esențial pentru funcționarea acestui tip de regulator pentru că panoul în sine răspunde foarte rapid la variațiile de sarcină. 

Edited December 23, 2024 by UDAR
typo

[informer]

Acum 21 minute, UDAR a spus:

Nu mă pricep la instalații fotovoltaice dar în acest caz răspunsul este, cred, simplu: dacă frecvența PVM ar fi prea mică condensatorul C1 s-ar descărca prea mult în timpul conducției tranzistorului. (Sau ar trebui mărită prea mult capacitatea lui ca să descarce la fel la frecvență mai mică). În timpul funcționării acestui sistem tensiunea la bornele lui C1 ( deci ale panoului) nu este constantă ci prezintă un riplu cu frecvența PWM. Dacă amplitudinea acestui riplu este prea mare  ne depărtăm prea mult de MPP. Trebuie să observăm că C1 este esențial pentru funcționarea acestui tip de regulator pentru că panoul în sine răspunde foarte rapid la variațiile de sarcină. 

Va multumesc!
Dupa ceva "zbateri intelectuale" si eu cred acelasi lucru. 

[mihaiaurul]

Poate sa-mi explice si mie cineva de ce divizorul de tensiune din care se obtine "PV Volts" este montat la bornele C1 si nu la cele ale PV ?

Pentru puteri mai mici, DIODE, INDUCTOR si C2 pot sa lipseasca, nu ?

Edited December 23, 2024 by mihaiaurul

[ionut120v]

personal prefer sa nu bag pwm pe sarme. mie bruajele astea i-mi cad rau la sistemul nervos, un dc/dc cu o topologie oarecare, sa scoata curent continuu pe sarme. acum am unul forward izolat prin trafo intrare 150 v 4 panouri de 72 celule in serie si iesire in gol in bucla deschisa 260v.

Se poate construi foare simplu cu un tl 494 sau tl 598 si poate fi legat in paralel cu orice fel de invertor sau charger, cand invertorul sau chargerul nu ia toata puterea acest diverter  duce diferenta de putere pe rezistenta. acelasi modul poate oficia pe post de charger daca se adauga o bucla de control al tensiunii la iesire.

output3.pdf

[mihaiaurul]

6 minutes ago, ionut120v said:

personal prefer sa nu bag pwm pe sarme.

Daca aceste sârme sunt de 5-10cm, ce probleme pot sa apară ?

[bolek]

Proiectul din primul post nu e PWM, e un fel de charge pump adica un capacitor comutat ...  si deci foloseste condensatorul de pe intrare sa obtina o medie a tensiunii in zona de MPP a panoului. Chiar daca seamana cu un buck cu switchul pe low side, nu functioneaza asa din cauza valorilor alese la componente si a frecventei cum s-a mai scris deja.

 

Autorul raspunde aici https://diysolarforum.com/threads/direct-pv-water-heater-mppt-controller.34211/#post-790799

 

Proiectul la baza cred ca e lucrarea asta de diploma din Spania https://www.mdpi.com/2071-1050/13/18/10270/htm

 

Proiectul de constant voltage  park mppt al lui ionut120v din epoca cand cred ca isi zicea cavit il folosesc si eu doar ca l-am facut boost pt ca am prea putine panouri sa folosesc un buck. Am setat tensiunea de intrare mai sus decat restul de consumatori ca sa nu intre in functiune convertorul pt boiler decat cand incarcatorul de baterii nu mai trage curent si deci lasa tensiunea sa urce.

[informer]

Acum 1 oră, ionut120v a spus:

personal prefer sa nu bag pwm pe sarme. mie bruajele astea i-mi cad rau la sistemul nervos, un dc/dc cu o topologie oarecare, sa scoata curent continuu pe sarme. acum am unul forward izolat prin trafo intrare 150 v 4 panouri de 72 celule in serie si iesire in gol in bucla deschisa 260v.

Se poate construi foare simplu cu un tl 494 sau tl 598 si poate fi legat in paralel cu orice fel de invertor sau charger, cand invertorul sau chargerul nu ia toata puterea acest diverter  duce diferenta de putere pe rezistenta. acelasi modul poate oficia pe post de charger daca se adauga o bucla de control al tensiunii la iesire.

output3.pdf 66.97 kB · 5 descărcări

In scenariul meu de functionare nu se deviaza surplusul de energie catre circuitul de incalzire ci se foloseste TOATA energia disponibila pentru incalzire.
Circuitul descris in acest topic foloseste doua rezistente de 1.5kW in paralel pt. panourile pe care le are autorul, cu un randament, declarat tot de autor, de peste 99%.
Eu o sa am nevoie de doua asemenea perechi de rezistente impreuna cu doua device-uri (care or fi ele) pentru a le alimenta (impart panourile in doua sectiuni de 3kW fiecare).
Ce randament ati reusit sa obtineti la o sursa DC-DC in comutatie de max. 3kW pentru diverse puteri de iesire (diverse iluminari ale PV)? 

Edited December 23, 2024 by informer

[dumitrumy]

Acum 2 ore, bolek a spus:

Proiectul din primul post nu e PWM, e un fel de charge pump adica un capacitor comutat ...  si deci foloseste condensatorul de pe intrare sa obtina o medie a tensiunii in zona de MPP a panoului.

Nu ma asteptam...nu este niciun condensator comutat. Am mai spus odata, eu consider electronica tot o parte a electricitatii, doar ca au aparut componente cu care sa facem mult mai rapid si mai complex unele operatii. Acum omenirea are suficiente cunostinte ca sa poti face un fel de excursie in timp si sa privesti unele probleme (mai ales cele de conversie/ trafic energie) ca si cand ai fi coleg cu Ohm, Gauss, Edison. Si refaceti circuitul discutat doar cu posibilitatile de atunci, releele fiind inima la comutatii.

Pai daca PV este generator de curent, hai sa il folosim ca la scoala. Daca am un generator de 10A (ca in simulari) si eu conectez o sarcina de 20R cu 50% din timp, eu pierd in neant jumatate din energia disponibila. Nu este ca la generatorul de tensiune, am 200V si conectez 20R cu durata 50%. Contorul arata jumatate din consum fata de conectarea direct pe sarcina, si gata.

Punand un condensator pe iesirea unui generator de curent in perioada cand rezistenta este deconectata acesta isi face datoria in continuare si incarca condensatorul. Astfel, cand se conecteaza rezistenta, ea are la dispozitie 1A constant de la panou si inca 1A de la condensator, dar de la acesta cu o panta cazatoare functie de valoare. Se vede clar in simulare ca la un raport de aproape 50%(150us cu 333us) curentul prin rezistenta este de 18A desi panoul=generatorul de curent din simulare, da 10A. Se vede si riplul pe 400uF cat am pus in schema.

Am impresia ca eu pun simulari ca proasta clasei, nu le bagati in seama dar comentati pe langa tot felul de prostii. Cele trei simulari arata ca exista un maxim de putere, cand am crescut conductia de la 175us la 200us, puterea a scazut 1,94kW la 1,84kW.

Asta e forumul, lipsa de respect, bascalii si injuraturi mascate. 

Edited December 23, 2024 by dumitrumy
greseli scriere

[bolek]

Acum 11 ore, dumitrumy a spus:

Se vede clar in simulare ca la un raport de aproape 50%(150us cu 333us) curentul prin rezistenta este de 18A desi panoul=generatorul de curent din simulare, da 10A. Se vede si riplul pe 400uF cat am pus in schema.

 

Cat e tensiunea si curentul mediu pe intrare, dar cele medii de iesire?

Step down charge pump? Important e ca nu e buck, desi seamana  

Ooook nu e corect numele de switched cap pentru ca aici condensatorul e legat permanent, si se comuta sarcina...o chestie care nu se poate folosi la nimic altceva decat la incalzire, orice sarcina obisnuita pentru un switched cap charge pump se asteapta sa primeasca DC nu impulsuri.

Sunt destule circuite integrate de charge pump...

A, si nu fac bascalie, e un subiect destul de serios, asta cu charge pumps...

Edited December 24, 2024 by bolek