Przetwornica DC/DC dla PV

Nov 22, 2021 20 Replies

Jest sobie istniejąca mikro instalacja PV (2 stringi 5+3 panele w 2 prostopadłych kierunkach mniej więcej wschód i południe, podłączone do 2 wejść MPPT falownika jednofazowego). Jest do zagospodarowania jeszcze kawałek dachu na zachód gdzie też można by dołożyć 5 paneli, ale więcej niż 2 wejścia MPPT występują raczej w dużo droższych falownikach.



Stąd pomysł - stringi wschód+zachód połączyć równolegle (wobec tej samej liczby paneli, MPPT powinno działać poprawnie) tylko niestety przy takim połączeniu istnieje ryzyko przekroczenia dopuszczalnego prądu na jednym z wejść falownika. Przydałaby się jakaś przetwornica DC/DC nawet bez stabilizacji (działająca podobnie jak transformator dla AC) która zwiększy napięcie widziane przez falownik, jednocześnie zmniejszając prąd. Orientacyjnie z max 180V 18A na wejściu ma zrobić 360V 9A na wyjściu (falownik wg specyfikacji może przyjąć 100-500V DC, max 12,5A). Jest szansa znaleźć coś gotowego, czy pozostaje rzeźbić samodzielnie?



Czy podwajacz napięcia zrobiony jako pojemnościowa pompa ładunku (dwie równolegle w przeciwfazie, by nie trzeba było za bardzo filtrować tętnień, półmostek + kondensator + 2 diody) ma rację bytu przy tej mocy? Czy raczej jednak coś klasycznego z transformatorem? (push-pull przy podwajaniu wychodzi bardzo prosty, tylko jedno uzwojenie z odczepem w środku, 2 diody z drenów kluczy)



Alternatywna opcja to łączyć te stringi 5+5 szeregowo i do punktu środkowego też jakaś pompa ładunku wyrównująca napięcia na nich (w tym przypadku musi umożliwiać dwukierunkowy przepływ mocy, ale nie całej a tylko wyrównać różnicę), coś na kształt jak balanser dla 2 aku.



Czy nie przejmować się, bo falownik weźmie sobie z paneli tylko tyle ile będzie w stanie i nie uszkodzi się jeśli panele mogą dać więcej? Sytuacja możliwego przeciążenia falownika będzie raczej rzadka, w pełnym słońcu latem wczesnym popołudniem.



Nie chcę komplikować instalacji o mikroinwertery czy optymalizatory, chętnie proponowane przez sprzedawców fotowoltaiki.


a) a te panele to jak ustawione - moze z natury rzeczy nie beda nigdy w pelni oswietlone?

b) falownik nie ma jakiegos zabezpieczenia i wiecej pradu niz wolno nie pobierze ?

Jakos kiepsko widze.

Kiepsko widze, bo znow - trzeba transferowac calkiem sporą moc.

J.

W dniu .11.2021 o 22:58 M M snipped-for-privacy@gmail.com pisze:

Daj na wejściu DC falownika bezpiecznik DC na jego prad maksymalny (i tak powinieneś go mieć). Jak raz na jakiś czas Ci go upali to włożysz kolejny (1szt. po 11 zł). Taki beziecznik:

formatting link
w takiej podstawie:
formatting link
Szkoda kasy i prądu na jakieś inne "fanaberie" :-)

TG

W dniu 2021-11-22 o 22:58, M M pisze:

Nie będzie, możesz równolegle stringi wschód-zachód połączyć tylko muszą być jednakowe. One nigdy pełną mocą nie będą pracować razem, więc ryzyko jest żadne. Nic nie kombinuj z przetwornicami, nie trzeba.

wtorek, 23 listopada 2021 o 09:15:34 UTC+1 J.F napisał(a):

Nachylenia każdej połaci dachu około 30 stopni. Azymuty: 120 (E), 210 (S), 300 (W) - odpowiednio 5, 3, 5 (przyszłych) paneli (360Wp, 33V, 11A). Wiadomo że E i W (mniej więcej, obrócone o 30 stopni) nigdy nie oddadzą jednocześnie pełnej mocy, ale wczesnym popołudniem mogą oddać "trochę za dużo" i może warto policzyć dokładniej - o ile za dużo. Przyjmując "pi razy oko" 70% pełnej mocy to około 16A. Tu jest jakiś kalkulator

formatting link
chyba coś z nim nie tak (strona wygląda na taką starej daty "bez wodotrysków" - może kompatybilność z nowymi przeglądarkami?) - co by nie wpisać to zwraca NaN.

No właśnie nie wiem jak to Chińczyk rozwiązał i nie bardzo chcę robić badań niszczących :) Growatt MIN 3000 TL-XE Na pewno ma ograniczenie mocy oddawanej do sieci - dla 3 kWp dopuszczają przewymiarowanie paneli do 4,2 kWp. Tylko tu mocno nierówno obciążam wejścia.

Ktoś doradził bezpiecznik, ale zastanawiam się nad ich sensem - topikowy by się przepalił w miarę szybko, przeciążenie musi być znaczne (prąd kilkakrotnie większy od znamionowego) co przy 1-2 stringach równolegle raczej nie jest możliwe (prąd zwarcia panela niewiele większy niż normalnej pracy), a pracując "na granicy" nigdy się nie przepali ale będzie gorący. Może ma to sens w sporo większych instalacjach - kilka stringów pracujących równolegle na jeden który dostał zwarcie. Czy te bezpieczniki do PV mają jakąś specjalną charakterystykę, czy może po prostu są droższe bo są do PV?

Jeszcze kombinuję tak - minus obu wejść MPPT w falowniku jest wspólny, połączyć 5+5 (E+W) równolegle do pierwszego wejścia i od strony plusa dołączyć 3 (S) szeregowo (odejmując prąd z pierwszego) do drugiego? Tylko nie wiem czy MPPT w takim połączeniu (gdzie oba wejścia wzajemnie na siebie wpływają) nie zgłupieje.

W dniu 2021-11-22 o 22:58, M M pisze:

Przecież panel jest żródłem napięcia, więc falownik weźmie sobie tyle prądu ile będzie potrzebował.

wtorek, 23 listopada 2021 o 16:42:59 UTC+1 MiSter napisał(a):

Panel ma ograniczoną wydajność, powyżej której jest już źródłem prądowym. Stąd wątpliwość, czy projektant falownika nie założył sobie, że ograniczenie prądu jest już na zewnątrz (w panelach), więc w środku nie jest konieczne. Albo jest zabezpieczenie, ale przekroczenie prądu (zbyt jasne Słońce, niezgodne z unijną normą 1000W/m^2) to stan awaryjny wymagający ręcznego skasowania. Z innych pomysłów - przełączać stringi wschód/zachód dwoma SSR DC sterowanymi zegarem? Przy mniejszym nasłonecznieniu można włączać oba na raz, by wyciągnąć więcej energii.

W dniu .11.2021 o 18:24 M M snipped-for-privacy@gmail.com pisze:

Ech, komplikujesz proste sprawy. Każdy falownik ma dwa parametry na wejściu DC:

  1. Maksymalny prąd na MTTP
  2. Maksymalny prąd zwarciowy (taki powinieneś wg producenta dać bezpiecznik DC).

Jak się tak boisz o swój sprzęt to daj jak Ci radziłem bezpiecznik = maksymalnemu prądowi MTTP. Jak się zdarzy raz na ruski rok, że panele dadzą Ci maksa to go najwyżej wymienisz, ale będziesz jeszcze daleko od max prądu zwarciowego. Jak producent falownika zaleca bezpiecznik 16A na wejściu DC a Ty dasz 12A to na pewno go nie uszkodzisz, choćbyś na wejściu połączył 3 stringi po

10A każdy.

TG

wtorek, 23 listopada 2021 o 18:45:31 UTC+1 Tomasz Gorbaczuk napisał(a):

12,5/13,5 A - dla tego samego modelu falownika według karty katalogowej po angielsku/polsku
16/16,9 A - jak wyżej, no i jest to na granicy tego co "pi razy oko" szacuję że może być

Naprawdę te bezpieczniki do PV takie precyzyjne? Bo zwykły topikowy to potrzebuje sporo czasu nawet przy 2x przekroczeniu prądu znamionowego. Jakiś materiał którego rezystancja szybko rośnie powyżej granicznej gęstości prądu? Nie podejrzewam raczej nadprzewodników wysokotemperaturowych...

W dniu .11.2021 o 19:54 M M snipped-for-privacy@gmail.com pisze:

Bo może zakładają inne ustawienia sieci dla GB i PL i z tego powodu są inne wymagania dla DC?

Myślisz, że producent falownika tego nie wie? Skoro zaleca 16A na DC to pewnie falownik i 32A chwilowo wytrzyma.

Zrobisz oczywiście jak zechcesz - im bardziej to skomplikujesz tym bardziej awaryjne to będzie rozwiązanie.

TG

wtorek, 23 listopada 2021 o 20:05:29 UTC+1 Tomasz Gorbaczuk napisał(a):

Obawiam się tylko, czy step-up na wejściu nie ma dławika który się nasyca nieco powyżej 16A - i normalnie panel ograniczy prąd, a jak nie ograniczy to klucz (jeśli nie ma ograniczenia w każdym cyklu, bo uznali że nie trzeba skoro sam panel ogranicza na wejściu) może się uszkodzić szybciej niż przepali się bezpiecznik.

Komplikować oczywiście nie chcę. Przełączanie stringów za pomocą SSR to i tak już duże uproszczenie w porównaniu do przetwornic czy optymalizatorów - i nie generuje zakłóceń.

Falownik pobierze tylko tyle mocy z paneli ile może oddać do sieci. I może się nawet nie zbliżyć do MPPT paneli. Nie jest to żaden problem.

Jeżeli panele mają mniejszą moc niż falownik może oddać do sieci to falownik będzie pracował w punkcie MPPT charakterystyki.

Uwaga na maksymalne napięcie wejściowe falownika! Przekroczenie spowoduje uszkodzenie falownika.

I teraz uwaga. Bezpiecznik nie zabezpiecza elektroniki. Bezpiecznik to zabezpieczenie ppoż. Bezpiecznik zadziała jak elektronika dawno już jest martwa. Jego zadaniem jest minimalizować ryzyko pożaru.

Pozdrawiam

Adam Górski

Użytkownik "Adam Górski" napisał w wiadomości grup dyskusyjnych:619e1461$0$531$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Ale problem jest inny - załóżmy ze siec przyjmie, a panele dadzą moc wiekszą od dopuszczalnej falownika.

Falownik przyjmie tylko tyle, ile mu wolno, czy sie spali?

Zdziwilbym sie troche, gdyby nie mial ograniczenia pradu ...

J.

W dniu 2021-11-24 o 13:05, J.F. pisze:

A czemu miałby się spalić?

Ma pomiar, modulacją może ograniczyć pobierany prąd, napięcie się na panelach podniesie i reszta prądu zamknie się przez panele. Dlaczego? bo panel to ogniwo + dioda krzemowa, polaryzowana w kierunku przewodzenia, panel oświetlony ale niepodłączony daje max napięcie obwodu otwartego a cały prąd 'zamyka' się w nim, czyli diody przewodzą. Punkt MPPT to max napięcie gdy diody jeszcze nie przewodzą i cały generowany przez panel prąd można odebrać.

Ja również bym się zdziwił gdyby nie miał.

To jest normlna przetwornica DC/DC tyle że pilnuje MPPT na wejściu. No i wyjście nie jest DC tylko AC.

Pozdrawiam

Adam Górski

Napięcia na pewno nie przekraczam, nawet połowy dopuszczalnego (stąd był pierwotny pomysł by połączyć E+W szeregowo i zrobić jakąś pompę ładunku). Jedyna obawa czy wejście MPPT nie jest obliczone na styk np. dławik nasyca się przy 16A i wydajność paneli jest jedynym co ograniczy prąd - ale sprzęt nie tani, to może ktoś bardziej się postarał to zaprojektować z jakimś zapasem. Cała seria falowników o różnych mocach ma te same maksymalne prądy wejściowe DC, większą moc robi się tylko wyższym napięciem (więcej paneli szeregowo). Chyba pozostaje zaryzykować i poczekać do lata na weryfikację - jak nie uleci z falownika magiczny dym to znaczy że OK :)

W dniu 2021-11-27 o 23:10, M M pisze:

Na pewno to tak nie działa, kontroler śledzi prąd tranzystora i dławika, przy przekroczeniu wyłącza tranzystor, jak w normalnej przetwornicy. Musi tak robić żeby chronić tranzystor przed nadmiernym prądem przy nasyceniu dławika.

- ale sprzęt nie tani, to może ktoś bardziej się postarał to zaprojektować z jakimś zapasem. Cała seria falowników o różnych mocach ma te same maksymalne prądy wejściowe DC, większą moc robi się tylko wyższym napięciem (więcej paneli szeregowo).

Nic się nie stanie.

W dniu 27.11.2021 o 23:10, M M pisze:

Czyli zakładasz , że zaraz na wejściu jest boost bez żadnej kontroli prądu dławika ? Przy mocy > 3kW ? No raczej nie.

Ze względu na sprawność obstawiałbym raczej , że panele bezpośrednio są podłączone do pełnego mostka o szerokim napięciu wejściowym. Zwłaszcza jeżeli to 10kW+.

Pozdrawiam

Adam Górski

niedziela, 28 listopada 2021 o 18:43:06 UTC+1 Adam Górski napisał(a):

Pewności nie mam, zakładam w wariancie pesymistycznym (zaprojektowane po taniości) - pojemność na wejściu tego boost (przed dławikiem) może być mała, tylko tyle ile trzeba by odfiltrować zakłócenia (podobnie jak na wejściu typowego PFC boost zasilanego z sieci - coś rzędu 1 uF). Z jakiegoś powodu podają max prąd zwarcia paneli na wejściu - stąd np. wątpliwość, czy można bezpiecznie podłączyć wiatrak z mostkiem 3-fazowym, który rozpędzony może dać znacznie większy prąd zwarcia zanim wyhamuje. Np. taki (już sprzedany) -

formatting link
napięć jest szeroki, 100-500V więc zakładam że po podniesieniu przez boost (2 takie wejścia) do około 550V (bo tanie IGBT są często na 600V) idzie na pełny mostek. To falownik jednofazowy 3 kW. Mały dach na garażu, więcej miejsca byłoby na domu ale chodziło też o to, by zdążyć uruchomić na starych zasadach a może później rozbudować.

Zawsze zapominam, że musi być najtańsze.

Pozdrawiam

Adam Górski

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required