ancora su pannelli fotovoltaici in corto

C'è qualcosa che non mi torna... Come regoli il PWM? Se cerchi di ottenere certe caratteristiche in uscita non potrai facilmente soddisfare anche le condizioni di massima potenza sul campo, e vice versa. Mi sa che con un solo unico DC/DC devi per forza rinunciare ad uno dei due vincoli! [A meno di non fare tripli salti mortali]

A.D.

Attenzione, non confondere i sistemi stand-alone con i grid-connected.

Nel primo caso, la tensione efficace di uscita deve essere mantenuta costante, di conseguenza la potenza prodotta, e quindi quella assorbita dal campo, dipende dai carichi connessi. Quindi il punto di lavoro =E8 vincolato dai suddetti carichi, e risulta vero quello che sostieni.

Nei sistemi grid-connected, la tensione di uscita =E8 fissata dalla rete, mentre la corrente =E8 stabilita dall'inverter. Imponendo una certa corrente efficace in uscita, imponi di fatto il prelievo di una certa potenza dal campo. E quindi, di conseguenza, fissi un punto sulla caratteristica I/V. Puoi vederlo al contrario: se fissi la tensione di lavoro sul campo con un regolatore, l'uscita del regolatore stesso pu=F2 essere utilizzata come set-point della corrente di uscita dell'inverter. Poi stabilisci come esplorare la curva alla ricerca del MPP.

Un riferimento interno, sincrono con la frequenza di rete, traduce la corrente efficace in un segnale sinusoidale usato per modulare il PWM. Semplifico trascurando tutti gli sfasamenti necessari per erogare a cosfi unitario.

Ho cercato qualche documento esemplificativo in rete, ma senza gran successo. Qui c'=E8 un possibile schema di riferimento:

In realt=E0, il principio resta del tutto invariato anche inserendo un dc-dc nella catena di conversione: fissato un punto di lavoro sul campo, a meno delle perdite, hai una certa potenza in uscita. E viceversa. Il dc-dc consente alcuni vantaggi, per esempio, l'estensione verso il basso delle tensioni di lavoro, e, nei sitemi monofase, permette di avere un ripple sul campo a frequenza ben maggiore dei 100Hz che dicevo nel precedente messaggio. In tal caso sono possibili contromisure pi=F9 efficaci.

Saluti, simone.bern

la tensione di uscita

Mi viene in mente che forse =E8 utile chiarire il seguente aspetto.

Con un PWM ad elevata risoluzione, non hai particolari vincoli sulla tensione di barra, se non che sia superiore ad un certo valore minimo, corrispondente (a spanne) alla met=E0 del valore picco picco della sinusoide in uscita.

Quindi, sempre nel caso monofase, per uscire a 230Vac, senza trafo elevatori di mezzo, devi garantire una tensione di campo minima intorno ai 330V. Ma non esistono vincoli, se non tecnologici, sul valore massimo. L'indice di modulazione del PWM si adatter=E0 caso per caso.

Forse stavi pensando a questo nell'ipotizzare la necessit=E0 del dc-dc ?

Saluti, simone.bern

Claudio_F:

Non esattamente.

Un DC/DC in più permette di ottenere una maggiore flessibilità, un maggiore rendimento e maggiore pulizia della corrente immessa e di fatto rende indipendente il campo dal carico. Credo che diversi inverter (grid connected) usino questa soluzione. Però in effetti come dici tu visto che la tensione in uscita è imposta (e quindi non è necessario regolarla), si può ottenere l'MPPT anche con il solo ponte...

A.D.

Da dove ti arriva questa fede nella topologia con dc-dc ? :-) In linea generale, aggiungere un dc-dc aumenta le perdite di conversione, non il rendimento. Infatti, negli inverter di potenza media e grande, le cui condizioni di esercizio prevedono tensioni di campo elevate ed erogazione in trifase, i costruttori utilizzano la topologia pi=F9 semplice possibile e non prevedono un dc-dc. Ovviamente mi riferisco a veri inverter centrali, non sistemi composti da N inverter piccoli in parallelo.

Nella fascia degli inverter residenziali di piccola potenza, una topologia con dc-dc permette di spostare alcuni problemi in modo che siano pi=F9 facilmente gestibili. In tal caso le perdite sono compensate da vantaggi maggiori. Confermo che quasi tutti gli inverter senza trasformatore di isolamento tra i 2 e i 5kW usano un dc-dc, per i motivi che dici tu e che ho elencato nell'altro post.

Molto probabilmente, anche nelle applicazioni tipo caricabatteria questa =E8 la soluzione migliore.

saluti, simone.bern

ciao, avrei una domanda da beginner nel campo fotovoltaico, sempre legata al discorso del DC/DC

supponiamo che il nostro pannello debba caricare una batteria 12V al pb (un caso abbastanza classico)

semplificando:

- mi servono quei famosi 13,8V (ok)

- mi serve limitare in corrente almeno per la prima delle 4 fasi della ricarica (ok)

- prendo tante cellette da 1/2V l'una e, esempio, 3A di Isc e le connetto per avere un pannello da diciamo 10V (che, ovvio, non saranno stabili, ecc...)

che problemi comporta una soluzione come quella che segue?

- prendo un DC/DC con un buon range di ingresso... tipo [8V; 13V]

- mi porto ai 13,8V che servono

- a batteria carica chiudo il pannello su un carico tipo resistore

se avessi una Isc di 10A non posso considerare di avere a spanne 4A utili?

grazie!

-ice-

La progettazione dei sistemi in isola =E8 non banale.

Carichi una batteria da 13.8V a, diciamo, 1A. Devi erogare alla batteria 13.8W.

La potenza che pu=F2 erogare un pannello =E8 una campana, che segue il sole dall'alba al tramonto. Qualunque scelta di dimensionamento che fai, implica che prima di una certa ora, e dopo un'altra, non potrai disporre della potenza necessaria. Dovresti pertanto ragionare in termini energetici, dimensionare il sistema integrando nella giornata/settimana/mese/anno, in funzione della potenza che l'utilizzatore assorbe dal sistema batteria+impianto FV e le cose si fanno complicate. Esistono valori equivalenti di resa dei moduli su base mensile e annuale, per esempio sul PV-GIS

Per utilizzare questo approccio, per=F2, devi disporre, per ogni condizione di irraggiamento, di un sistema in grado di inseguire l'MPP.

La corrente nel punto MPP in un modulo FV =E8 circa il 90% di quella di corto. In pratica i due valori sono equivalenti. Un rapporto molto spannometrico sulla corrente equivalente potrebbe essere ricavato seguendo il seguente ragionamento: le ore equivalenti in italia variano da 1000 a 1500 su 8700 ore vere. Ovvero, un modulo da 1W, produce da 1000 a 1500 Wh di energia in un anno. E' come se, ogni anno, un modulo da 1W funzionasse a piena potenza per 1000- 1500 ore e poi restasse spento. Insomma, il rapporto =E8 circa 1/7 - 1/8.

Ok, trascurando tutto quanto detto fino a qui, ipotizziamo un possibile dimensionamento empirico.

DC-DC con uscita a tensione fissa Vout e una limitazione in corrente Iout. Dunque, Pout max =3D Vout x Iout Dimensioni quindi la potenza di picco del campo a circa il 120% - 150% di Pout Quando la batteria =E8 carica, l'assorbimento va a zero e non devi fare niente altro.

Oppure, ragionando al cotrario, un DC-DC a corrente di uscita fissa e un sistema che limiti la tensione, o attivi un rel=E8 opportuno, come dicevi tu, al raggiungimento di una certa soglia. E' forse pi=F9 complicato.

Semplificare si pu=F2 semplicare, ma sinceramente non ho idea di come si comporta un DC-DC generico, in termini di carico equivalente, con una sorgente di alimentazione di tipo FV, soprattutto nella parte di caratteristica a sinistra dell'MPP.

Saluti, simone.bern

Se sei il tullio che dico io, ci deve essere dell'ironia, che, ammetto, mi sfugge. Un possibile link lo posto lo stesso:

La prima figura, a destra.

Saluti, simone.bern

Ringrazio per gli interventi, piu' o meno si e' detto di tutto, non e' che abbia le idee terribilmente piu' chiare ;) a parte l'mpp che ho visto non essere cosi' banale.

Al di la di tutto, forse ho messo troppe domande tutte assieme, quello che volevo capire principalmente era la differenza, per il pannello, tra assorbire corrente dissipando la potenza su un elemento esterno (resistenza e/o transistor), o metterlo direttamente in corto su un elemento shunt a bassissima resistenza (che quindi dissipa una quantita' minima di potenza).

Nel primo caso abbiamo sottratto energia al pannello. Nel secondo?

ciao Claudio_F

Claudio_F ho scritto:

Ok, ho riletto il thrd "dubbio su circuito", e la conclusione mi sembra la seguente:

- interrompere la carica della batteria sia aprendo il circuito, sia cortocircuitando direttamente il pannello, non serve a nulla ai fini di dissipare la potenza surplus (e i pannelli si possono danneggiare durante le commutazioni).

- ha invece senso dissipare detta potenza su un elemento esterno (shunt controllato)

- meglio di tutto se con inseguimento punto di massima potenza.

- punto.

ciao Claudio_F