Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Помогите понять, что я сделал...
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
Ydaloj
Я вполне догоняю, что акб двенадцатью вольтами не зарядить, и производители солнечных панелей не зря делают СП именно на пресловутые 17В в точке макс.мощности, но найти нужный интерфейс с открытым портом для загрузки этой ценной информации в голову топикстартера пока что никому не удалось. Даже мне, имея соответствующий ник.
Топикстартеру мешается та разница, она зудит у него в ж() как иголка. Для него в природе существует только 2 погоды - ясное солнце и ночь. Тот факт, что в пасмурную погоду СП прекрасно заряжает АКБ, но чуточку подольше - ему мизер. Такое ощущение, что без солнца он собаку на улицу не выгонит, такая там непогода, брррр!

Факт: у меня в сарайке на крыше лежит СП о пятидесяти ваттах, даже не ориентированная на солнце, просто так лежит. А на полу стоят 4 батарейки 12В 18Ач. К моему приезду на выходные они заряжены полностью. Я их сажаю за выходные, а к следующему моему приезду - о чудо! - они снова готовы!
Получается, что 50-ваттная СП за 5 рабочих дней генерирует 1кВт*ч, невзирая на погоду, которая не особо балует нас тут, в тайге.
Как???

Соответственно, моё послание к топикстартеру звучит так: если для вас 15-25% мощности от СП в пасмурную погоду - ничто, и за них вы бороться не собираетесь, то "вы, батенька, зажрались" (с)
Oxygen Power
Цитата(Ydaloj @ Oct 17 2015, 23:12) *
Факт: у меня в сарайке на крыше лежит СП о пятидесяти ваттах, даже не ориентированная на солнце, просто так лежит. А на полу стоят 4 батарейки 12В 18Ач. К моему приезду на выходные они заряжены полностью. Я их сажаю за выходные, а к следующему моему приезду - о чудо! - они снова готовы!
Получается, что 50-ваттная СП за 5 рабочих дней генерирует 1кВт*ч, невзирая на погоду, которая не особо балует нас тут, в тайге.
Как???


Класс!
Я планирую таким образом сделать свет в подвале. Солнечная батарея + светодиодные лампы. Только вместо аккумуляторной батареи использовать ультраконденсаторы.
варп
Herz, начав тему, я просил помочь мне разобраться что за схему я сделал.... Разобрались, с горем по-полам, что это ОБЫЧНЫЙ НОРМАЛЬНЫЙ понижающий преобразователь... Да, тема затянулась...- но не только по моей вине... Да, я долго тупил..., но мне простительно - я не профессионал...
Но что в итоге ? Не важно, по безграмотности моей или как... - появилась на свет ещё одна схема ПОНИЖАЮЩЕГО DC-DC в которой используется ПОВЫШАЮЩИЙ DC-DC....
Но это не просто звучит забавно - у неё и плюсы есть, по сравнению со стандартным понижающим DC-DC ..., я о них упоминал -
- у него силовой ключ относительно земли рулится... , а не в "воздухе" висит..
- в ней можно в качестве DC-DC микросхему любого FLYBACK использовать....
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
...Не плохой результат для дня работы не профессионала...Да, сделана была по наитию и промоделирована была за один день... Потом месяц ушёл на разборки как чего "булькает"... - совсем не великая плата за нормальный результат...
Спасибо всем участникам. Простите, за всё, что было "не так"...- "умнение" - не быстрый процесс - у многих на это жизни не хватает...
-------------
...Одного не могу понять - почему у большинства людей патологическое стремление видеть во всём одни недостатки... ?
Егоров
Цитата(варп @ Oct 15 2015, 06:22) *
Ydaloj, не стыдно? Я Вам DC-DC c обмотками рисовал для наглядности..., а Вы вдруг начали недостатки искать....

Варп, прежде чем стыдить людей, имеющих практический опыт, разберитесь в элементарных понятиях теоретической электротехники.
Все импульсные стабилизаторы построены на свойстве дросселя менять напряжение сколь угодно при стремлении поддерживать текущий через него ток. Что такое индуктивность уразумейте.
Не нужны никому эти коровы под седлом вроде Вашего вольтовычитающего преобразователя. Все вами желаемое достигается гораздо проще в классических схемах, топологиях.
-----
Первое. Вы не понимаете как работает солнечная панель в режиме отдачи максимальной мощности.
Второе. Вы не понимаете как работает простейший импульсный стабилизатор. Как там происходит преобразование токов и напряжений при сохранности энергии.
Третье. Попытки строить системы без понимания свойств их составных частей обречены на провал. Сколько бы умозрительных решений не предлагалось.
----
Эта Ваша безостановочная мыслительная эквилибристика совершенно бесполезна и безрезультатна. Вы никогда ничего не придумаете, если не работали с конкретным объектом.
Купите одноваттную солнечную батарею и проведите простейшие эксперименты на таком уровне мощностей. сразу понимания добавится. Хотя бы понимания того, что без ясных базовых знаний результативных изобретателей не бывает. Без этого только бумагомаратели получаются.
варп
Егоров, не сомневайтесь - то, чего я не до понял - я вскоре до пойму... За крайние несколько лет, нет темы, которую бы я до практического результата не довёл... И эту доведу до уровня, который считаю для себя достаточным для практического использования.
--------------
MikeSchir, простите - не ожидал, что в Вашем посте #165 продолжение будет... Я тоже, после Вашего пинка, отдельную обмотку моделировал... Вывод сделал - отдельная обмотка там не нужна... - просто диода достаточно...
Простите - с пивом для Вас у меня сложно...., но мой следующий благотворительный суп я готов Вам отдать... sm.gif
Starichok51
Цитата
Но что в итоге ? Не важно, по безграмотности моей или как... - появилась на свет ещё одна схема ПОНИЖАЮЩЕГО DC-DC в которой используется ПОВЫШАЮЩИЙ DC-DC....

приведена схема стандартного ПОНИЖАЮЩЕГО DC-DC. и ничего более в ней, как не было, так и нет. от того, что ключ внизу, ничего повышающего в ней не появилось.
Цитата
Но это не просто звучит забавно - у неё и плюсы есть, по сравнению со стандартным понижающим DC-DC ..., я о них упоминал -
- у него силовой ключ относительно земли рулится... , а не в "воздухе" висит..
- в ней можно в качестве DC-DC микросхему любого FLYBACK использовать....

это не плюсы, а большой МИНУС.
у любой микросхемы общим проводом является минусовой провод. и, чтобы завести обратную связь по напряжению аккумулятора, потребуется городить огород с оптроном и отдельным опорным напряжением.
так что, "плюс" от "нижнего" ключа полостью гасится другими "минусами".
зато с "верхним" ключом "минус" верхнего" ключа полностью компенсируется другими "плюсами.
а в синхронной схеме - общий плюсовой провод для аккумулятора становится полностью бессмысленным.
и уж если Вы хотите "выжать" дополнительную мощность, то следует делать синхронную схему, чтобы убрать большие потери в диоде.

Herz
Цитата(варп @ Oct 18 2015, 05:49) *
Но это не просто звучит забавно - у неё и плюсы есть, по сравнению со стандартным понижающим DC-DC ..., я о них упоминал -
- у него силовой ключ относительно земли рулится... , а не в "воздухе" висит..
- в ней можно в качестве DC-DC микросхему любого FLYBACK использовать....

Поскольку у Вас ни панель, ни аккумулятор, ни ключ не привязаны никакими обязательствами к общему проводу, а всего лишь включены в одну последовательную цепь, "землю" в своей схеме Вы могли пририсовать в любом месте.
От этого суть преобразователя не меняется, он остаётся "стандартным". Думал, это понимание Вам дастся легче...
варп
Starichok51, Вы можете придираться сколько влезет... В практическом смысле, мне уже глубоко по-барабану классический этот DC-DC или нет... Мне важно лишь, что теперь нужный мне понижающий DC-DC из любого "мусора" из под ног можно собрать..., хоть на 17V..., хоть на 200V.... Начну с NCP1200...
Узел контроля напряжения аккумумулятора, по-любом придётся делать - у нас штатный вход Fb занят контролем напряжения панели....
Не нравится - не ешьте ... - никто не неволит...
Herz
Нет, "вечер перестаёт быть томным"... Это хамство в ответ на многостраничный ликбез и критику, это агрессивное упрямство и явный троллинг вынужден пресечь. Тему закрываю. Автору: появится действительно предмет для обсуждения - обращайтесь в Личку, чтобы открыть. От оргвыводов воздержусь. Участникам же предлагаю оценить итог дискуссии и иметь его в виду при случае следующего общения с благодарным товарищем. Дабы не оказаться вновь "паталогическими"...
Herz
Тему открыл по просьбе автора для обсуждения результатов проделанной работы.
Прошу участников проявлять сдержанность и конструктивизм.
варп
Очень много событий произошло с момента закрытия темы.
Herz, по моей просьбе, приоткрыл тему, чтобы я смог поделиться с участниками обсуждения своими практическими результатами… Первые положительные результаты появились ещё три месяца назад, но мне пришлось ждать, когда придут заказанные солнечные панели. Без них, пришлось проверять и настраивать собранные контроллеры совместно с моими «хитрыми» БП с адаптивным ограничением тока. Эти БП, по сути – те же источники тока, и, худо-бедно имитируют работу панели, но не идеально.
Контроллеров, работающих по указанному выше принципу, было собрано и проверено штук восемь, разных типов. Пробовал применять разные м/с ШИМ. Подробно останавливаться на них не буду, скажу лишь – худо-бедно заработали они все, но первый, собранный на NCP1200(60), оказался самым удачным.
Затем, произошёл неожиданный поворот. После месяца возни с контроллером стало очевидно - чтобы реализовать контроллер с нужными функциями, собственно микросхема ШИМ, как таковая – не нужна. Точнее – можно обойтись и без неё. Контроллер легко заставить работать в режиме автогенерации… Схема контроллера, при этом, выглядит вообще смешно. Наверное, у контроллера с автогенерацией есть свои недостатки, но они не настолько существенны, чтобы его не использовать.
Прежде чем показать схему, напомню, какие функции должен выполнять контроллер.
1. Поддерживать напряжение на солнечной панели равным напряжению максимальной мощности (паспортное значение в одной точке);
2. Согласовывать напряжение панели с напряжением на аккумуляторе;
3. (не основная функция) Прекращать ток зарядки при достижении напряжения на аккумуляторе максимально допустимого уровня.

Прошу заранее меня извинить – представленная ниже схема, это не крайний собранный мной вариант. Я использую другой оптотодрайвер…, а крайний вариант схемы показать пока не могу – есть обязательства.
Но и представленный вариант, поверьте – вполне работоспособен.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На графиках -
зелёным - напряжение на солнечной панели;
красным - ток зарядки;
голубым - напряжение на аккумуляторе;
синим - импульсы в затворе силового ключа;
коричневым - ток панели;


Главная особенность работы схемы – частота генерации плавно снижается по мере зарядки аккумулятора. Причины и насколько это хорошо/плохо пока до конца не осознал…, но знаю точно, что это особо не мешает практической зарядке…
Пришлось избавиться от всех ненужных электролитических конденсаторов. Причина очевидна – они сильно нагреваются при токах зарядки 8-10 Ампер… Конденсаторы на входе контроллера – обязательно плёночные или керамические…, и обязательно – несколько, а не один большей ёмкости (чтобы снизить импульсный ток конденсатора).
Частоту автогенерации можно выбрать произвольно от десятков до сотен Кгц…
Ещё одно важное обстоятельство – силовой ключ по току – никак не защищён умышленно. Я не с проста спрашивал в отдельной теме про предельный ток силового ключа… В данном случае – запредельному току, способному вывести ключ из строя, просто не от куда взяться… - панель ток больше предельного дать не может, и в самой схеме нет мест, где бы он мог образоваться.
Принцип работы коротко –
… При напряжении на панели выше напряжения пробоя стабилитрона D4 – на входе и выходе оптодрайвера – высокий потенциал. При этом – силовой ключ открыт, течет ток зарядки. При этом, напряжение на панели начинает плавно понижаться. В момент, когда напряжение на панели станет ниже напряжения пробоя D4, последний – закроется, закроется и силовой ключ…, напряжение на панели начнёт нарастать… Далее – процесс повторится.
Контроллер можно настроить для работы с панелями и на 17 Вольт, и на 34 Вольта.
-------
Для тех, кто не знаком с симуляторами, на всякий случай поясню - принципиальная схема скопирована с симулятора. В реальной схеме конденсатора С2 , конечно же НЕТ - там перемычка. ( С2 в схеме необходим для симуляции заряда аккумулятора).
-------
Реальный КПД точно посчитать я не могу.. - кругом импульсные сигналы большой частоты, и измерить напряжения и токи, тем более с точностью 1-2% мне просто нечем. Симулятор даёт ориентировочную цифру в 94%... Симулятору, кстати, надо отдать должное... - осциллограммы снятые с реального контроллера очень похожи...., однажды даже частота автогенерации совпала с точностью до нескольких Кгц..
-------
Резистор R4 введён для реализации гистерезиса. Именно R4 очень сильно влияет на частоту автогенерации... - без этого резистора частота автогенерации может достичь 500 Кгц, что, естественно, многовато и не каждому оптодрайверу по-плечу...
Ga_ry
Эта пила зарядного тока, от которой у Вас перегревались конденсаторы, она не убьет со временем аккумуляторы?
Почему нет результатов измерений, я так понял что СБ Вы наконец приобрели.
Что мешает это сделать?
варп
Ga_ry, пила аккумуляторы точно не убьёт, не волнуйтесь - все форменные ЗУ тоже пилой заряжают...
Грубые измерения проводил, конечно ... - разницу 1,5-2,3 Ампера между током с панели и током зарядки ( при токе панели, допустим - 5 Ампер ) - сложно не заметить... А чем измерения проводить на частотах 200 Кгц, да ещё с точностью 1% ? Да и цели такой нет... КПД обычных DC-DC и так известны...
В принципе, можно КПД ещё на 1-2 % повысить, если использовать драйвер IR2111 и заменить диод на силовой ключ, к примеру, но мне это не интересно - хлопот больше, чем толку...
Oxygen Power
Гуляй себе ток большой и маленький через полевой транзистор. На мой взгляд получилась неудачная схема.
варп
Oxygen Power, напомню - это обычный понижающий DC-DC, как выяснилось выше.... Что в классическом DC-DC может не нравится? Ну нарисуете Вы его обычным образом ( с силовым ключём отвязанном от "земли"), и что, там токи как-то иначе будут бегать? sm.gif
Oxygen Power
варп, в предложенной схеме у ключа нет видимого датчика тока. Каким образом контролируется ток через ключ?
варп
Цитата(варп @ Mar 6 2016, 15:26) *
Ещё одно важное обстоятельство – силовой ключ по току – никак не защищён умышленно. Я не с проста спрашивал в отдельной теме про предельный ток силового ключа… В данном случае – запредельному току, способному вывести ключ из строя, просто не от куда взяться… - панель ток больше предельного дать не может, и в самой схеме нет мест, где бы он мог образоваться.
Oxygen Power
Не вдаваясь в подробности всех узлов устройства это обстоятельство ошибочно.
варп
Цитата(Oxygen Power @ Mar 6 2016, 20:48) *
... это обстоятельство ошибочно.

Oxygen Power, ниже - фрагмент тока стока силового ключа...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Если не трудно, приведите пример, при котором ток стока превысил бы 10 Ампер, учитывая то, что ток панели не может быть выше 5 Ампер по определению...
Прошу потому, что тупить в этот раз буду вынужден в одиночестве.... Иначе - мы рискуем ещё 15-ть листов наговорить... sm.gif
----------
Если открыть ключ на постоянно ( я такое делал при настройке ) , то ток стока вообще не превысит даже 5 Ампер.
Herz
Цитата(варп @ Mar 6 2016, 17:38) *
Если не трудно, приведите пример, при котором ток стока превысил бы 10 Ампер, учитывая то, что ток панели не может быть выше 5 Ампер по определению...
Прошу потому, что тупить в этот раз буду вынужден в одиночестве.... Иначе - мы рискуем ещё 15-ть листов наговорить... sm.gif

А не рассматриваете аварийную ситуацию, при которой шина IN может оказаться закороченной на "землю"? Например, при повреждении изоляции или пробое конденсатора. Тогда всю свою энергию аккумулятор приложит к ключу. Точнее, его боди-диоду, но последствия будут не лучше.
Oxygen Power
Хорошо. Закоротите панель и проведите эксперимент, как долго она у вас прослужит.
Ситуация банальная. Солнечная батарея на крыше вашего дома, вы далеко от вышедшего из строя устройства. Ограничения тока нет. Грейся себе полупроводник до куда сможешь. Поставьте тогда плавкий предохранитель. Может от пожара он перегорит первым.
Вот никак не пойму, на чём вы пытаетесь сэкономить?
варп
Цитата(Herz @ Mar 6 2016, 22:11) *
А не рассматриваете аварийную ситуацию, при которой шина IN может оказаться закороченной на "землю"?

Herz, честно сказать, подобную аварийную ситуацию всерьёз рассматривать, на мой взгляд, вряд ли разумно... - в любом самом совершенном устройстве можно придумать ситуацию, которая неминуемо приведёт к катастрофе не взирая на любую защиту...-"... против лома - нет приёма...".
Но здесь есть рациональное звено - обычный плавкий предохранитель в цепи аккумулятора не повредит...
Я пошёл по другому пути - мне для четырёх панелей необходимо четыре контроллера... Я, особо не напрягаясь, уже сделал их восемь.. Если задуматься - простота этих контроллеров - их огромный плюс...- собрать новый, и, тем более, отремонтировать старый - не проблема.
К стати - в контроллерах на NCP1200, о которых я упоминал выше, токовая защита присутствует..., но от КЗ входа она ведь тоже не спасёт - ведь защитный диод в полевике и здесь присутствует.
----------
Oxygen Power, простите - мы писали в одно время...
Что сэкономлю? Сто раз говорил - для панели на 100-250 Вт я поставлю свой копеечный контроллер, а Вы пойдёте МРРТ за 100 баксов покупать. sm.gif
Ну не хочу я контроллер покупать, и потом ночами не спать думая что же делать если он умрёт через месяц....
Oxygen Power
Чтобы не ошибиться с покупкой на своём копеечном контроллере напишите варп...
Herz
А я похвалю, не всё же критиковать? biggrin.gif
Получилось просто, легко для повторения, работу на свои деньги выполняет. Хоть и не все оценят, но кому-то пригодится.
Многим, приходящим на форум, просто не под силу более сложные вещи. Но главное - полезный практический опыт, которого явно не хватало.
Молодец, что довёл до конца. А развивать всегда есть куда.

Одно только замечание: ток действительно никак не ограничивается и не контролируется. Можно, конечно, полагаться на внутреннее сопротивление панели, но надо гарантировать, что у аккумулятора есть запас принимать максимальный ток зарядки.
варп
Спасибо, Herz.
Да, это вещь - для своей ниши... Если говорить иносказательно - ведь наличие люковых автомобилей вовсе не означает, что велосипеды не нужны... sm.gif
Оставлю интригу до начала лета:
... вместо оптического драйвера можно использовать пару n-p-n транзисторов и двухтактный транзисторный драйвер на эмиттерных повторителях (что-то типа ZXTC2062E6 , или просто на дискретных транзисторах). У него фронты сформированного импульса не так круты, но за то рабочую частоту можно поднять до 500 Кгц... ( но не уверен - надо ли так высоко...).
-----------
К началу лета начну практическую их эксплуатацию... Рискую, конечно - там панелей тридцати-вольтовых в сумме на 1 Квт.... Посмотрим что получится..
-----------
...Herz, аккумуляторы, как правило, могут забирать в несколько раз больший ток, чем могут дать панели..., так что с этим нет проблем...
Если аккумуляторы заряжены, то и ток от панелей перестанет потребляться...
Полагаться на внутреннее сопротивление панели можно совершенно свободно - у них даже ток КЗ указан в паспорте и редко превышает 8-10 Ампер.
Я использую силовые ключи с током стока 50-60 Ампер ( что ни разу не редкость), так что волноваться,вроде, не о чем...
ZVA
офтоп:
Теория вопроса из далекого 2000 года. Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ariel
Цитата(варп @ Mar 6 2016, 18:38) *
ток панели не может быть выше 5 Ампер по определению...

А как насчет энергии заряженных конденсаторов C8-C10?
Oxygen Power
Цитата(Herz @ Mar 7 2016, 11:05) *
А я похвалю, не всё же критиковать? biggrin.gif
Получилось просто, легко для повторения, работу на свои деньги выполняет. Хоть и не все оценят, но кому-то пригодится.


Я тоже похвалю. Мало осталось людей способных к творчеству.
Ga_ry
В приведенной схеме диод D2 правильно нарисован?
Еще нужно заметить, что есть такое явление, когда некоторые TL431 имеют склонность к самовозбуждению, поэтому резистор R9 желательно зашунтировать конденсатором 1 мкФ, хотя тут на выходе пила в несколько вольт, то даже не знаю.
И каково назначение резистора R3?
варп
Спасибо,Oxygen Power. Но за державу - не обидно... - вон как ракеты и самолёты летают!... А я тут плюшками балуюсь... biggrin.gif

Ariel, вряд ли заряд на конденсаторах может чему-то навредить... Я даже опасную ситуацию с их участием придумать не смог...

Ga_ry, в схеме всё верно - она прямо из модели скопирована.
С замечаниями про TL431 - согласен (но, замечу, что никакой "пилы" на аккумуляторе там нет и быть не может.. На голубой график из поста #211 посмотрите...), но 1Мкф - это перебор (симулятору не нравится)..., 10 нф думаю хватит....
Я пробовал вместо TL431 использовать KIA7042. Она работает чуть иначе из-за встроенного в неё гистерезиса. В конце зарядки она прерывает ток зарядки на 1-2 секунды..., затем - импульс тока зарядки, и вновь пауза.... По мере зарядки длительность пауз - возрастает... Как для дела лучше - не решил ещё.... Гистерезис можно и в TL431 вставить (делал два варианта), но хлопотно - там ещё один транзистор нужен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ZVA, за инфу - спасибо - она лишней не бывает...
---------
Ga_ry, R3=1,4 Ом - это элемент отражающий внутренне сопротивление солнечной панели...( к самой схеме не относится).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.