Контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи, Нужны самые общие представления Опции

[MiklPolikov]

Нужно заложить в устройство контроллер заряда свинцового аккумулятора 1-10А*ч от солнечной батареи.
Кто знает, как они работают, проконсультируйте:

1) Заявленное у солнечных батарей напряжение - это при макс. отдаче мощности, или на холостом ходу ?
2) На какие скачки напряжения следует рассчитывать - на случай, если на батарею попадёт солнечный зайчик с соседней крыши, или ещё кака аномалия ?
3) Как делают защиту от статики и грозы ? Искроразрядники на входных линиях ? Или ни как ?
4) Как принято заряжать свинцовый аккумулятор ? Без согласующего DC/DC, тупо током батареи, и по достижению нужного напряжения отключить ?
5) Что ещё я забыл учесть ?


Ответы из общих соображений понятны. Вопрос "как это принято делать".

Заранее спасибо !

[uriy]

Вот тут http://www.st.com/content/ccc/resource/tec....DM00034029.pdf в figure 2 нарисовано что диод будет в прямом смещении.

Легко гуглится solar panel blocking diode.
Об этом написано например здесь https://www.solar-facts.com/panels/panel-diodes.php.
Кроме этого на мощные панели соединенные последоватеьлно ставят bypas диоды, чтобы затененные панели не работали как резисторы и не рассеивали обратно в тепло то что сгенерили другие панели.

[MiklPolikov]

Использование импульсного преобразователя подразумевает погоню за КПД.
Для этого нужно не просто так цеплять преобразователь к батарее, а следить за отбираемым током и напряжением, что бы работать в максимуме отдаваемой батареей мощности. Т.е. нужно весь процесс
завязывать на МК, который будет измерять и рассчитывать.
Стало быть, без МК импульсный преобразователь смысла не имеет.
Получается выбор: либо хорошее , более затратное решение, либо дёшево и сердито с зарядкой напрямую током батареи.
На сколько разница между решениями будет заметна настоящему живому пользователю - не понимаю.
Возвращаемся к вопросу из первого поста : "теорию я понимаю, хочу понять, как делают люди"

Кстати, батарея это источник тока, характеристики отдаваемых тока и мощности выглядят так:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Егоров]

Стало быть, без МК импульсный преобразователь смысла не имеет.

Наоборот. МК смысла не имеет в этой задаче. Все решается грамотно сделанным импульсным стабилизатором.
Задаемся максимальным напряжением на батарее ( 13.6-13.8 вольта в буферном режиме), максимальным током (мощностью) зарядки и охватываем стабилизатор небольшой петлей положительной обратной связи. Последнее даст работу в точке максимальной снимаемой с панели мощности.

[MiklPolikov]

охватываем стабилизатор небольшой петлей положительной обратной связи. Последнее даст работу в точке максимальной снимаемой с панели мощности.

Нет, не получится. Потому что ОС задаётся монотонной функцией (для простоты, считай линейной). А зависимость P(V) имеет максимум, который именно нужно искать "справа меньше" "слева меньше" "а по середине как раз". Так обратные связи не работают. Ну или приведите пример/предложите схему.

На "пальцах": допустим, мощность на выходе не преобразователя недостаточная. и обратная связь пытается увеличить ток. Как она поймёт, что
всё ещё приближается к максимуму, а не проскочила его ? Может быть, Вы хотите сделать в ПИД функции большую дифференциальную составляющую для отслеживания этого ?

[Егоров]

Нет, не получится. Потому что ОС задаётся монотонной функцией (для простоты, считай линейной). А зависимость P(V) имеет максимум, который именно нужно искать
На "пальцах": допустим, мощность на выходе не преобразователя недостаточная. и обратная связь пытается увеличить ток. Как она поймёт, что

У всех получается, а вам матанализ помешает.
Преобразователь попытается увеличить ток ( до некоторого максимума, не бесконечно) только если напряжение панели растет. Т.е. увеличит отбираемую мощность. Как только от панели будет отбираться оптимальная мощность , напряжение на ее выходе расти перестанет.
Глубокий матанализ системы светодиод-кнопка - проклятие программистов. А тут нам достаточно простого закона Ома для полной цепи. Максимальная мощность развивается при равенстве внутренних сопротивлений генератора и нагрузки.
Можете прокатать простенькую модель в симуляторе. Нагрузка в виде генератора тока с ПОС по входному напряжению установится точнехенько равной внутреннему сопротивлению генератора.
КПД тут в теории не выше 50%, но энергия дармовая и за КПД системы никто не спросит. Главное - отобрать этой энергии из системы как можно больше.

[MiklPolikov]

Преобразователь попытается увеличить ток ( до некоторого максимума, не бесконечно) только если напряжение панели растет. Т.е. увеличит отбираемую мощность. Как только от панели будет отбираться оптимальная мощность , напряжение на ее выходе расти перестанет.

Где вы это видите в характеристике ? "увеличиваем ток и напряжение растёт" ?! У панели ни где нет участка с отрицательным сопротивлением. если увеличивает ток, то напряжение падает.

Максимальная мощность развивается при равенстве внутренних сопротивлений генератора и нагрузки.

Понимаю. Но не понимаю, как это сделать на простой аналоговой ОС

[варп]

... Но не понимаю, как это сделать на простой аналоговой ОС

MiklPolikov, да очень просто..., но, Вам всё же, читать лень...
Посмотрите как работает вторая схема из поста #19....- в основе понижающий DC-DC (автогенераторный)...
Dc-dc НАГРУЖАЕТ панель... , при этом напряжение на панели - ПОНИЖАЕТСЯ.... Как только напряжение на панели станет равным (или ниже) 17-ти Вольт ( паспортная точка максимальной мощности) - силовой ключ - ЗАКРЫВАЕТСЯ.... При этом - нагрузка на панель понижается, а напряжение на ней начинает РАСТИ..., что вновь заставляет включиться силовой ключ и вновь нагрузить панель.... Так и поддерживается напряжение на панели в районе 17-ти вольт...( графики по второй ссылке посмотрите)...