Czy macie jakąś wiedzę na temat kontrolerów ładowania z panelu słonecznego? Takie urządzenie, do którego z jednej strony podłączamy panel, a z drugiej akumulator. Co to ma w środku?
Wydaje mi się, że o ile maksymalny prąd ładowania będzie dużo niższy od
1/10 C, to nie trzeba go ograniczać i zwykła przetwornica SEPIC ustawiona na napięcie ładowania akumulatora (np. 13.8 V, 14.0 V) załatwiłaby sprawę, byle zapewnić przepływ prądu w jednym kierunku (żeby akumulator nie zasilał przetwornicy, gdy słońce się schowa). Czy się mylę?
Dodatkowo, mając stałą moc, czy lepiej wpompujemy ją w akumulator przy mniejszym napięciu (wspomniane 13.8 V) i większym prądzie, czy lepiej podbić napięcie (np. 14.4 V) kosztem prądu?
Generalnie kombinuję nad doładowywaniem samochodu podczas długich postojów z panelu i rozważam różne możliwości...
Dnia Fri, 14 Dec 2018 16:44:06 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):
Nie masz stałej mocy. Panel ma optymalny punkt pracy, zmienia się on dynamicznie wraz z nasłonecznieniem i potrzebny jest układ śledzący te zmiany i reagujący na nie. Musi pracować w optymalnym punkcie bo inaczej nie będzie miał deklarowanej sprawności. A twoje rozważania o napięciu ładowania są bez sensu jako że napięcie ładowania ustawia się samoczynnie w zależności od prądu ładowania, stanu naładowania i oporności wewnętrznej aku.
To zalezy od panelu. Jak ma 18V to bym bezposrednio połączył przez diodę albo ewentualnie prosty kontroler PWM, Jak chcesz wziąć z panelu to co możliwe to rzeczywiscie MPPT jest jepszy wyborem ale przy małej mocy nie ma co stosowac.
Nie jestem w tej dziedzinie ekspertem, ale powiem co wiem na podstawie mojego drobnego doświadczenia.
U mnie sytuacja jest taka, że na kilkudziesięciu metrach ogrodzenia korzystam z siatki elektrycznej. Do niej podłączony jest pastuch z akumulatorem. W zasadzie dla dziewcząt wystarczyłaby sama siatka bez napięcia, bo dziewczyny są mądre i rozumne, wiedzą że jak coś takiego postawiłem to znaczy że zależy mi by nie przełaziły. Ale dla myśliwych i ich psów musi być te 8 kV, bo zarówno pierwsi jak i drudzy wykazują dużo mniejszy stopień rozumności.
No ale do rzeczy. Jest sobie pastuch z akumulatorkiem, i jak go włączę to prądu (ładunku, ale będę to nazywał prądem - bo tak) tam starcza na 3 dni. Cierpliwości na ładowanie dziada co 3 dni wystarczyło mi na ok. 2 tygodnie. Potem kupiłem mały panel 5W (15 Eur) i "kontroler słoneczny" (12 Eur) marki shen-zhen-shi-long. Podłączyłem wszystko i... prądu dalej starczyło tylko na 3 dni. Po oględzinach okazało się, że te
5W (szczytowo) które daje panel, kontroler pożera na swoje własne potrzeby, i do akumulatora nic nie jest w stanie wrzucić. Wywaliłem kontroler, podłączyłem panel bezpośrednio pod pastuch, i działa wszystko bezproblemowo (aczkolwiek nie 24/24, bo prądu dalej za mało - pastuch włączam w piątki i wyłączam w poniedziałki, a w tygodniu akumulator daje radę się doładować).
Bogaty w to doświadczenie, gdybym upadł na głowę na tyle mocno żeby kombinować z montażem panelu w samochodzie, to darowałbym sobie jakikolwiek kontroler, a po prostu kupił jakiś mały (powiedzmy do 10W) panelik i wpiął go bezpośrednio w gniazdko zapalniczki. Ale ja w samochodzie akurat problem samorozładowania rozwiązałem w inny sposób (pisałem o tym jakiś czas temu).
na wszelki wypadek przez diodę prostowniczą. Tyle ze 10 watowy panel, powinien mieć powierzchnię większą niż kartka a4 i owe 10W dać w słoneczne lipcowe południe. w styczniowy pochmurny ranek dostaniesz... raczej nic. niech koledzy z panelami się wypowiedzą czy warto
ToMasz
Ps za to z 4 ogniw 18650, niezlaeżnie od pogody, dostaniesz pi razy oko
10amper przez 5 minut, czyli czas skrobania szyb, a to moze mocno pomóc przy rozruchu.
Można, ale akurat ten mój panel do pastucha już ma wbudowaną diodę. Dokładać drugą trochę szkoda, bo 0.7V piechotą nie chodzi.
Wystarczy w pochmurne dni nie jeździć. Queequeg pisał że jeździ bardzo sporadycznie, więc jest nadzieja że między jazdami uda się trafić kilka godzin słońca, nawet zimą (jeśli auto nie zasypane).
Ale to niewygodne jest, a koledze bardzo zależy na wygodzie. Przekręcić kluczyk w zamku to już za duży trud, więc co dopiero latanie z bateryjkami by je w domu ładować. :)
Ok, poczytałem trochę o MPPT, choć nadal większość to bardzo duże ogólniki.
Zastanawiam się, czy miałby sens układ złożony z przetwornicy step-up, a za nią step-down.
Driver do step-up mierzyłby napięcie i prąd panelu i ustalałby takie wypełnienie impulsów, żeby moc pobierana z panelu była maksymalna. Wyobrażam sobie to tak, że oscylowałby wokół tego punktu i gdy punkt by się przesuwał, to driver przesuwałby wypełnienie razem z nim tak, żeby znaleźć maksimum.
Step-down byłby użyty do ładowania akumulatora. Tu też mamy dwie opcje -- albo zwykły step-down ustawiony na dane napięcie (CV) albo... patrz niżej.
Ogólnie nie jest to trywialne, ale też nie wydaje się niewykonalne.
To chyba zależy czy ładujemy w trybie CV czy CC?
Ja zawsze podtrzymywałem akumulatory w trybie CV, tylko z ograniczeniem prądu (choć gdy akumulator jest naładowany, to nie jest ono potrzebne). Czyli ustalamy dane napięcie i jeśli akumulator jest rozładowany, to ograniczenie prądu się włączy i napięcie klęknie, ale jeśli jest naładowany, to jakiśtam prąd do niego spływa, ale to prąd wynika z napięcia (i stanu naładowania, oporności wewnętrznej, dodatkowych obciążeń itd.) a nie odwrotnie...
Czy może lepiej jest podtrzymywać akumuatory w trybie CC, czyli ustalić dany prąd ładowania i modulować napięcie w zadanym zakresie (np. do 14.5 V) tak, żeby utrzymać ten prąd?
Tylko czy napięcie z panelu (powiedzmy te 18 V szczytowo) nie sprawi, że akumulator powoli, ale systematycznie, będzie gazował i jego żywotność będzie spadać? Napięcie oczywiście spadnie, bo wymusi to prąd, ale panel jednak cały czas, przez wiele tygodni, będzie próbował ciągnąć akumulator w górę, powyżej zdrowego dla niego napięcia, i chyba może go w końcu zacząć przeładowywać?
Tak, pamiętam.
Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby zamiast tego przełącznika, o którym pisałeś, wrzucić przekaźnik, ale jednak nie chcę rezygnować z tego, co daje mi podtrzymanie z akumulatora (zegarek, pamięć radia, nie wiem na ile pamięć autoadaptacji w komputerze, ale przede wszystkim centralny zamek i alarm).
Mi nie chodzi o awaryjny rozruch tylko o żywotność akumulatora... przecież parę, paręnaście takich głębokich rozładowań i akumulator będzie do utylizacji, a akurat w akumulatorach rozruchowych to nie jest ewidentnie widoczne. Bywało już tak, że akumulator normalnie odpalał, wszystko było w porządku, a po postoju 20 minut z włączonym radiem okazywało się, że trzeba było odpalać na pych.
To nie takie proste :) Alarm jednak warto mieć, to jedno, a druga sprawa jest taka, że zamek w 14-letnim samochodzie, który praktycznie nigdy nie był otwierany z kluczyka a zawsze z pilota, jest... no cóż, zamek kierowcy nie działa w ogóle a zamek pasażera daje się otworzyć po 3-4 minutach kombinowania z kluczykiem. Z drugiej strony ciągle zapominam, żeby podejść ze smarem w sprayu, psiknąć i zobaczyć, czy pomoże...
Dnia Sat, 15 Dec 2018 16:17:46 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):
Jak ktoś mówi "aumulator" bez dodatków to ja czytam aku ołowiowy. Jeśli tak jest rzeczywiście to oczywistym jest wybór sposobu CV. Na pewno nie przeciążysz prądem aku ponieważ panel ma zbyt mały prąd max a układ staje się prostszy, bo maksymalny stopień naładowania sam się kontroluje.
Fakt, tu wystarczy buck-boost, bo mogę zapewnić separację masy. Lub może sam buck, bo przy napięciu niższym niż 12-13 V i tak nic z panelu nie wyciągnę?
Mówię konkretnie o tym panelu:
formatting link
Fakt, zerknąłem na jej schemat.
Nie do końca dobrze przekazałem, o co mi chodzi...
Czyli lepiej ładować akumulator ustalając mu prąd ładowania (i uważając, żeby napięcie nie przekroczyło napięcia, przy którym zaczyna się gazowanie)?
Dla tego, który wkleiłem wyżej podają, że napięcie w punkcie mocy maksymalnej to 17,8 V. Czy to znaczy, że trzeba zrobić taką przetwornicę, która da na wyjściu taki prąd, żeby zawsze utrzymać na wejściu te 17,8 V? Pytanie czy poniżej tego napięcia panel jest w stanie dostarczyć jakąś moc.
Ten wykres (dla innego panelu) mówi, że tak:
formatting link
Czyli tak naprawdę potrzebny będzie buck-boost, żeby w każdych warunkach (i Uwe < Uwy i Uwe > Uwy) wyciągnąć z panelu maksymalną moc?
Czemu prąd panelu spada wraz ze wzrostem napięcia?
Ale byc moze prad/moc juz na tyle slabe, ze nie warto sie bawic w podbijanie.
Dwa takie, bedziesz mial 24V i praca tylko w jedna strone :-)
Zobacz ze tu napiecie jalowe 21V, czyli te 12V to juz przy slabym oswietleniu, wiec wystarczy jeden panel i przetwornica tylko obnizajaca.
A swoja droga - napiecie mocy maks 17.8V, prad mocy maks 0.29A, prad zwarcia 0.31A ... takie "sztywne" te ogniwa ?
IMO - jak jest moc i to niepewna, to trzeba ladowac cala moca :-) Co w przypadku aku moze oznaczac nawet wieksze napiecie niz 14.4V, zeby akumulator pociagnal odpowiedno duzy prad.
Tylko trzeba potem wykryc naladowanie i obnizyc do tych 13.8-14.0V
IMO - to ma na tyle maly prad, ze nie przeladujesz akumulatora, szczegolnie, ze po nocy bedzie troche rozladowany. Nie trzeba zadnych przetwornic, moze tylko zabezpieczenie przed przekroczeniem 14.4V.
To pewnie zalezy od oswietlenia. Podaja dla maksymalnego.
Jak najbardziej.
Patrzac na ten wykres - to akurat na nim ladnie widac ze maksimum mocy wypada przy ~30V. Mozna by sobie darowac lepsze dopasowania - przetwornica tylko obnizajaca, sprzezenie zwrotne takie, aby utrzymac na wejsciu te 30V.
Zle patrzysz. Odwroc wykres.
Jak w kazdej baterii - napiecie jest wysokie, gdy pradu nie bierzesz. Jak zaczynasz brac prad, to napiecie spada.
Tylko w bateriach przyjmuje sie (nie calkiem zgodnie z prawda), ze napiecie spada liniowo ze wzrostem pradu (bo Rw), a tu mamy spadek najpierw (przy malym pradzie) troche krzywy, a potem fazę "prad nie wiekszy niz", co z zasady dzialania fotoogniwa wynika.
I gdzies na tym przejsciu z jednego do drugiego obszaru wychodzi punkt mocy maksymalnej. Ktory w powaznej instalacji chcemy osiagnac, a w takiej prostej doladowywarce niekoniecznie :-)
5W? Warto się tym w ogóle zajmować? Może choć dwie sztuki?
Nie da się do akumulatora wpakować wyższego napięcia przy niższym prądzie. Jedziesz pełną mocą do osiągnięcia określonego napięcia. W przypadku długotrwałego ładowania radzę raczej pozostać przy 13.8V
Dokładnie tak.
Mówi wyraźnie, że nie ma sensu wyciągać z panela czegokolwiek jak napięcie spadnie o więcej niż 20%. Przeprowadź sobie linię przez punkty mocy maksymalnej przy różnym oświetleniu i sam się przekonasz, jak to wygląda.
Jeśli napięcie spada poniżej 14.2V to znaczy, że albo przeciążyłeś panel albo już nie ma nic do wykorzystania.
Bo ma swoją rezystancję wewnętrzną i SEM. SEM jest mniej więcej stała. Poniżej panel zachowuje się jak źródło prądowe. Widać to wyraźnie na wykresach.
Myślałem o jednej. Przy 5 W mamy 362 mA przy 13.8 V, to 17x tyle, ile mam jałowego poboru z akumulatora. Pytanie czy dobowa sprawność panelu będzie przynajmniej na poziomie 1/17 (5.8 %).
Jeśli chciałbym połączyć panele razem i np. umieścić na osobnych szybach, to lepiej łączyć je szeregowo, równolegle, równolegle przez diody, czy w ogóle (i zrobić dwa kontrolery)?
Zastanawiam się, jak zachowuje się nieoświetlony panel, gdy przyłoży się do niego napięcie (np. byłyby połączone szeregowo, ale jeden byłby oświetlony, a drugi nie).
Czyli, idąc za tym, może po prostu zrobić przetwornicę step-down, która utrzyma 13.8 V tak długo, jak się da (jak prąd pobierany przez akumulator nie przekroczy możliwości panelu), a jak się nie da, to siłą rzeczy napięcie spadnie?
[...]
Przyszedł mi do głowy pomysł, jak to wykorzystać. Nie wiem, na ile słuszny.
formatting link
Idea jest taka, żeby wysterowywać tranzystor wejściowy tak, żeby utrzymać na wejściu napięcie, przy którym panel ma największą moc, a na wyjściu nie przekroczyć 13.8 V (awaryjnie, jakby akumulator był naładowany i prąd by nie wzrastał na tyle, żeby napięcie ograniczyło się samoczynnie). Czyli im większe napięcie panelu, tym większe wypełnienie mają impulsy sterujące T1, a przy napięciu bliskim 80% napięcia w punkcie mocy maksymalnej wypełnienie byłoby bliskie zeru.
R1 w tym przypadku nie byłby montowany (byłby zworą).
Druga wizja to sterowanie T1 tak, żeby utrzymać na wyjściu te 13.8 V, ale tylko gdy napięcie na C1 przekracza to Um. Inaczej tranzystor by się wyłączał i pozostawał wyłączony aż napięcie nie osiągnęłoby znów Um (histereza), a R1 chroniłby wtedy tranzystor przed udarem prądu z C1.
Ma to jakikolwiek sens?
Ok, cały czas myślałem o prądzie jak o skutku a o wzroście napięcia jak o przyczynie, podczas gdy jest odwrotnie (to nie prąd spada ze wzrostem napięcia, tylko napięcie rośnie wraz ze spadkiem prądu) -- i wtedy to ma sens, w sumie tak samo jak w przypadku akumulatora albo innego źródła prądowego.
Z tego co pisze RoMan to chyba tak właśnie jest. Sam panelu nigdy nie miałem w ręku.
Tylko gdzie ja to wsadzę? :) Choć myślałem nad dwoma, jeden na bocznej szybie (z tyłu od strony kierowcy) i drugi w prawym górnym rogu przedniej szyby. Nie powinny zasłaniać.
Albo wkradł się błąd :)
Pytanie czy to właśnie nie przeładuje akumulatora. Jak przy 14.4 V (a nawet 13.8 V, bo tyle wydaje się bezpieczniejsze) pociągnie powiedzmy 10 mA to chyba znaczy, że jest praktycznie naładowany...
Tzn. rozumiem że przy tych 14.4 V prąd naładowanego akumulatora powinien spaść do zera lub prawie-zera?
Co do przeładowania -- tu nie chodzi o prąd a o jego ciągłe dostarczanie. Zastanawiam się, czy można zabić wielki akumulator, wpychając w niego cały czas malutki prąd, podbijając napięcie ponad napięcie gazowania. Wg mnie jest takie ryzyko -- powoli, ale skutecznie.
Właśnie pytanie jak ze sztywnością napięcia w funkcji oświetlenia.
Czyli tak jak kombinuję (pomijając podbijanie)...
Racja, już widzę :) Przyćmiło mnie.
Chciałbym to potraktować też edukacyjnie :) Poza tym może właśnie w takiej prostej doładowywarce, gdzie każdy miliamper się liczy, to jest nawet ważniejsze?
Pytanie też czy uda mi się skonstruować przetwornicę, która na własne potrzeby będzie brała odpowiednio mało prądu... ale nad tym pomyślę jak ustalę, jak to właściwie ma działać.
Póki co najrozsądniej wydaje mi się zrobić feedback z wejścia i wysterować tak, żeby na wejściu utrzymać Um, plus dodatkowe ograniczenie napięcia na wyjściu, żeby zmniejszać wysterowanie, jak przekroczy bezpieczne napięcie dla akumulatora (nie wiem czy 14.4 V to nie będzie za dużo, myślałem nad
13.8 V, którego pewnie i tak się nie osiągnie przy takich prądach, jeśli akumulator nie będzie już naładowany -- ale to jest do sprawdzenia).
Z czasem oczywiscie przeladuje, na co w tym wariancie (ambitnym) proponowalem osobne zabezpieczenie - tzn wykrycie zbyt duzego napiecia i przejscie na niewielkie podtrzymujace.
No ale chodzi tez o to, zeby wykorzystac sloneczko, gdy ono jest. Co prawda przy 5W to ci raczej nie grozi, ze troche rozladowany akumulator nie wezmie calego dostepnego pradu przy 14.4V :-)
Tak calkiem do zera to nie, ale widac jest to prad juz malo szkodliwy. Choc nowsze samochody maja troche mniej.
Jak najbardziej jest ryzyko, tylko ze:
-przy 14.4V to bedzie dlugo trwalo,
-masz przerwe nocna, potem uzupelniamy ładunek, potem dopiero zaczyna sie gazowanie ... i do zachodu juz blisko :-)
Jak jeszcze w samochodzie jakis alarm prad bierze,
Tylko zauwaz, ze gdybys chcial calkowicie wykorzystac ogniwa, i pobierasz maksymalna moc - to trzeba ja do akumulatorow przekazac.
IMO to az tak duzo na tym nie wycisniesz, zeby sie np okazalo, ze to ogniwo z ambitna przetwornica starcza na doladowanie, a bez przetwornicy nie. A skoro bez przetwornicy tez starcza, to po co przeplacac :-)
Zobacz np na to
formatting link
I tu sie pojawiaja dwa rozne zalecenia:
-ładowac do 14.4, a nawet 15.0V i przerwac,
-podlaczyc na stałe do ~13.8V
To żelowe, wyjatkowo wrazliwe na przeladowanie - samochodowy odporniejszy.
formatting link
podaja nawet 2.6V/ogniwo - czyli 15.6V
I tu sie rysuje program dla sterownika:
-ladowac az do osiagniecia ~14.5-15V, napiecie moze byc troche uzaleznione od pradu, przy duzym pradzie moze byc chyba wieksze. Ale przy 5W to ci duzy prad nie grozi w zadnym wypadku :-)
-po osiagnieciu tych 14.5V przejsc na napiecie podtrzymujace ~13.8V
-dorobic zabezpieczenie czasowe na wypadek zachmurzenia, gdy niewielki prad uniemozliwi osiagniecie tych 14.5V
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.