Контролер для солнечной панели.

[bobr 25]

Что считать малым? Если уж паяльную станцию смог себе собрать, то думаю что с этим справлюсь. Долго разбираться с работой и логикой-это да. А повторить вполне реально.

[kentgaryk]

Возвращаясь к той теме Starichok51

есть у меня такое предположение, что напряжение максимальной мощности не зависит от освещенности. поэтому вместо дорогого и сложного контроллера MPPT можно поставить простую схему с ШИМ-контроллером, и стабилизировать напряжение на батарее, даже не измеряя ток.

Хочется понять, а кто нибудь, когда нибудь сравнивал реальную эффективность работы этих систем с постоянным напряжением на панелях (само собой предварительно установленным для данного типа панелей) и с контроллером МРРТ ?
Меня почему то всегда преследует мысль, что выигрыш от МРРТ будет мизерным. Это наверное проверяли производители контроллеров, но они ведь не скажут результат никогда.
ИМХО тут как с синусоидальным инвертором вроде и нахер никому синус не нужен - но он же синус!
В давние времена питал ассинхронники на 400Гц, чисто меандрическим напряжением, никаких проблем не возникало.

[Slabovik]

Я проверял. Выигрыш есть. Реально от 15 до 25 % прибавки по мощности. Когда у тебя на панелях киловатт - это становится заметной разницей. Ну, а маленьие панельки, типа "мобильник зарядить" - это да, там эффект пофигу - сам контроллер съест больше, чем будет выигрыш. Поэтому на малых мощностях простые релейные схемы предпочтительнее ввиду своей простоты и неприхотливости.

Кто желает повторить простой релейный контроллер для маломощных применений - посмотрите вот это
http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic. ... 6#p3243896
Описано устройство, которое настолько искусно составлено в стиле минимализма, что его трудно усовершенствовать, не порушив полностью.

[kentgaryk]

Реально от 15 до 25 % прибавки по мощности.

Это прибавка при единовременном замере, или за некий достаточно длительный период? Это я к тому, что при мощности киловатт можно всегда установить напряжение оптимальное именно для этой мощности, ну или для другой близкой доминирующей для данных условий эксплуатации. При меньших мощностях эта точка будет смещаться и отдача будет не максимальна, но ее абсолютный вклад будет значительно меньше, так как мощность заведомо не велика.
При малой мощности (20-30Вт) я вообще использую параллельный стабилизатор который просто не дает напряжению увеличиваться свыше 14,5В (или как выставишь) избыток мощности при этом выделяется на транзисторе, резисторе и самой панели. Не оптимально, зато совсем просто, надежно и ремонтопригодно в дали от осциллографа.

[Slabovik]

Дело в том, что оно само устанавливает оптимальное напряжение. Алгоритм прост: есть выставленное напряжение. Делаются две вариации +1 шаг и -1 шаг от настоящего. Получаем три измеренных значения. Где значение больше - туда и шагаем.
Поэтому это работает в любой точке. Естественно, кроме того случая, когда аккумулятор уже заряжен настолько, что наступает ограничение напряжения на нём - в этом случае MPPT уже не актуален.

А параллельный стабилизатор для панелей - это то, что доктор прописал, т.к. сама панель - почти идеальный источник тока. А как этот источник держит дугу даже на малых токах - любой сварочник обзавидуется...

[kentgaryk]

Алгоритм прост: есть выставленное напряжение. Делаются две вариации +1 шаг и -1 шаг от настоящего. Получаем три измеренных значения. Где значение больше - туда и шагаем.

Так это и есть поиск точки максимальной мощности. А я спрашивал что будет если напряжение выставить один раз для какого то режима и больше не менять. Меня мучают сомнения что в процессе эксплуатации мы получим эти 15-25% выигрыша. Хотя сам не проверял.

[Slabovik]

А, в этом смысле... В этом смысле панель - это куча последовательных PN переходов. И проблема в том, что у них генерация - против шерсти. Если переход не закоротит снаружи - он коротит сам себя внутри, т.к. является обыкновенным диодом. А это значит, что в полном соответствии с ВАХ перехода, при снижении сгенерированного тока напряжение на переходе тоже снижается. И это должно отследить контроллер. При изменениях температуры - аналогично. Зимой напряжение заметно выше, а ещё их солнце греет, так что температура при, скажем, +20 на улице, может гулять от +25 до +60 легко...
Поэтому выставлять на постоянной основе я бы не стал. Будучи оптимальным, например, при хорошей освещённости, оно станет неприемлемым при лёгкой облачности. Будучи оптимальным при лёгкой облачности - будет недобор при максимальной освещённости...

Хотя, в разработку Старичка ввести температурную и токовую модуляцию опорника - нет проблем. Только взять и сделать...

[kentgaryk]

Поэтому выставлять на постоянной основе я бы не стал. Будучи оптимальным, например, при хорошей освещённости, оно станет неприемлемым при лёгкой облачности. Будучи оптимальным при лёгкой облачности - будет недобор при максимальной освещённости...

Да с этим никто не спорит. Просто очень хочется знать сикока это в граммах процентах, за достаточно длительный период эксплуатации.
Меня все время преследует мысль, возможно не правильная, что это единицы процентов. Стоимость контроллера типа как предложил Старичок близка к нулю. А эти МРРТ денег стоят. Мне все время кажется, что разводят манагеры трудящиеся массы как с синусом в инверторе.

[Slabovik]

Ну дык в процентах это столько примерно и получается.
Я бы сказал, сколько у меня, но не имею достоверных данных. Просто у меня всё разнесено во времени. До того, как я установил MPPT, у меня был просто PWM. Дык... токи зарядки подросли, вот и всё... Сейчас не могу провести опыт, т.к. PWM у меня благополучно скончался - попал в позапрошлом году под дождь...

p.s. Я дано разучился рассматривать стоимость собственного труда и использованного оборудования равными нулю. Поэтому смело заявляю, что лично я никак не смогу в домашних условиях изготовить MPPT за 25$ как по ссылке выше. Потому что посчитаю всё, начиная от стеклотекстолита, заканчивая собственным временем, которое я бы мог отдать на что-нибудь другое, например на починку чужой дохлятины (не ахти какая, но копеечка).

[kentgaryk]

Я дано разучился рассматривать стоимость собственного труда и использованного оборудования равными нулю. Поэтому смело заявляю, что лично я никак не смогу в домашних условиях изготовить MPPT за 25$ как по ссылке выше.

Это точно. А стабилизатор типа как у Старичка за пару вечеров можно спаять из говна и палок. Именно столько я потратил на изготовление своего параллельного стабилизатора и вставку его в корпус с показометрами.

Уже несколько лет служит верой и правдой на охоте в тундре.

[As]

А если рассмотреть ещё один аспект? Дело в том, что самая дорогая часть системы - АКБ, и выигрыш в её сроке службы может быть важнее, чем 25% экономии площади солнечной батареи... Так вот, для самых распространённых свинцово-кислотных батарей импульсный режим зарядки с удачно подобранными порогами включения/отключения зарядного тока подходит лучше, чем заряд постоянным током или постоянным напряжением. Если кратко - значительно уменьшается газообразование, электролит меньше выкипает - батарея служит дольше! Кроме того, в таком режиме АКБ может быть заряжен немного быстрее...

[Slabovik]

Ерунда полная. Потому что это означает только то, что АКБ подобрана неверно. В реальности ток зарядки при полной мощности панелей никак не должен "смущать" АКБ.
Возьмём мою систему. 1600 ватт. Бывает редко в ясные весенние дни в полдень, а повседневно обычно порядка 0.8-1.0 кВт.
50 вольт при 1 кВт - это 20А. Батареи у меня 190 а*ч. Т.е. это по факту зарядка 0.1С, как доктор прописал. В максимуме 0.16С (а когда учесть, что напряжение батареи близко к "заряжено, там все 56 вольт), то 1600/56=28,5A, т.е. 28/190=0,15С

А если вы эту мощность захотели "вдуть" в 12В 90ач аккумулятор - вы сами себе злобный буратино.

Тем более, что АКБ всё время работает и на разряд тоже - бытовая техника, инструменты и пр. используются в любой момент времени. Не будешь же на время зарядки всё отключать и ждать - это просто глупо...

p.s. Давайте не будем выдумывать сущностей там, где и без них всё прекрасно работает...

[As]

Тут работает немного другой механизм... Пока напряжение на батарее меньше 13,8 (для простоты - в качестве примера 12-вольтовая система...) газообразование практически отсутствует, ток может быть даже больше 1/10 ёмкости, но для заряда батареи таким напряжением нужно от четырёх суток и до нескольких недель! Поэтому заряжают до несколько большего напряжения, 14,8 или даже 16 вольт, как некоторые советуют... Так вот, при превышении некоторого порога - изрядная часть зарядного тока расходуется не на восстановление свинца в пластине, а на газообразование! Процесс газообразования в AGM обратим - если прекратить зарядный ток, мелкие пузырьки гремучего газа рекомбинируют в воду с выделением тепла. Если ток заряда постоянный - будет некоторая потеря воды в виде гремучего газа, стравленного через клапан... Подробнее алгоритм работы импульсного зарядного устройства я сейчас не опишу (да и его автор не склонен делиться секретами...), но поискать подробности можно, в Сети всё есть...

[Slabovik]

Я в курсе механизмов в аккумуляторе. Я не в курсе, как вы собираетесь отделять ток нагрузки от тока зарядки без а) серьёзного усложнения логики работы такого зарядного устройства б) гарантированного источника мощности для обеспечения зарядки И (!!!) нагрузки, когда такая вдруг будет подключена. А ещё есть такая херня как облака.

Ещё раз говорю: давайте вы не будете высасывать совершенно не нужные сущности по принципу "лишь бы было". Того, что вы сейчас выдумываете, нет ни в одном солнечном контроллере. По банальной причине - оно там нафиг не упёрлось ввиду двух простых вышеперчисленных причин. Все солнечные зарядники работают в БУФЕРНОМ режиме. Им совершенно пофиг зарядка аккумулятора на 100% просто потому что это чистый теоретический предел, который достигается контролем со стороны ОПЕРАТОРА системы, а слежение за напряжением и током, что только и может реализовать контроллер - этого НЕ достаточно для этого.

[Starichok51]

в топике высказано сожаление о несовпадении желаемого и действительного (может я неправильно понял). Потому дальше смотреть не стал.

ты и ближе толком не смотрел, поскольку так ты и не понял, о чем я вел речь...
я читал, что выигрыш от МРРТ не так уж велик, и по моим сведениям никак не 25%.
25% можно получать, если сделать слежение за солнцем.

я эту тему про замену МРРТ контроллера создал уже давненько, и в то время я еще не возобновил свои занятия с микроконтроллерами.
уже почти 2 года, как я опять занялся МК. теперь бы я смог сделать на МК настоящий МРРТ контроллер, но стимула у меня нет этим заниматься, так как солнечной панели у меня до сих пор нет.
конешно, и тогда у меня панели не было,когда я создал тему. но тогда сама идея меня так заинтересовала, что захотелось ей поделиться.

[kentgaryk]

о чем я вел речь...
я читал, что выигрыш от МРРТ не так уж велик, и по моим сведениям никак не 25%.

Для этого надо просто снять нагрузочные характеристики с солнечной панели при работе в разных условиях. По ним построить графики отдаваемой мощности в зависимости от напряжения. Сразу станет видно на сколько смещается максимум мощности при разных условиях освещенности и температуры панели. Имея эти данные легко будет прикинуть сколько мы потеряем установив некое неизменное напряжение. Думаю 25% и близко там не стояло.
Сейчас холодно и сумрачно, а весной если будет время обязательно займусь.

[Starichok51]

находил я в сети картинку с графиками при разной освещенности. и просчитывал мощность для каждой освещенности.
и вершина в каждом случае не такая уж острая, можно сказать довольно плоская.
а это значит, что при отклонении влево/вправо от максимума теряем несколько процентов.
точно уже не помню, сколько я получил этой "потери", но платить за покупной МРРТ огромные деньги точно нет смысла, дешевле прикупить еще одну панель для компенсации этих потерь.

[kentgaryk]

Я конечно не снимал специально нагрузочных характеристик панелей, но когда экспериментировал со своим стабилизатором то обратил внимание что при уменьшения сопротивления нагрузки ток сначала растет, а потом при напряжении в районе 17-18В стабилизируется и дальше увеличивается очень незначительно вплоть до КЗ. Сильных отклонений этого напряжения при котором начинается стабилизация тока я не заметил. Хотя специально не пытался это выявить, у меня тогда были другие задачи, но если бы изменения были велики я бы все равно их увидел.

[Starichok51]

ток на том участке не стабилизируется. он растет, но очень медленно. то есть, панель отдает всё, на что она способна.
а когда сопротивление нагрузки большое, работает закон Ома, и ток меньше, чем может дать панель.
вот, поискал в сети картинки с ВАХ.

тут хорошо видно, что вершина кривой мощности довольно плоская.

а тут есть кривые при разной освещенности.
и если просчитать мощность по каждой кривой (я это раньше просчитывал и строил кусочки кривых мощности в районе максимума), то получится, что и при разной освещенности можно поддерживать одно и то же напряжение на панели без существенной потери мощности, что я и реализовал в своей схеме.
более печальный результат дает верхний график зависимости от температуры - там зависимость от напряжения весьма большая получается.
и именно о сильной температурой зависимости шла речь в том сообщении, на которое сослался bobr 25

[kentgaryk]

Я тоже думал про температуру, но возможно здесь выгоднее 3-4 раза в году подстроечник покрутить.