Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Солнечная панель+АКБ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Первичные и Вторичные Химические Источники Питания
Страницы: 1, 2
Oleg_Gordzei
Здравствуйте!

Разрабатывается устройство сбора и передачи данных по GPRS, модуль SIM300D. В устройстве присутствует датчик давления с выходом 4-20mA и питанием 12-24V.

Необходимо обеспечить автономное питание по двум вариантам: где-то есть сетевое, а где-то нет...желательно чтобы были платы одинаковые.

Там, где нет сетевого думаю поставить солнечную панель + свинцовый АКБ на 12V, 4-7Ah (думаю должно хватить, так как режимы работы точно не известны).

Отсюда вопросы:
1) Выбор и покупка солнечных панелей. Думаю 30W должно хватить. Солнечная Молдавия :-).

2) Схема зарядки АКБ с функцией защиты от глубокого разряда. Смущает выходное напряжение с панели - хватит ли его для полного заряда АКБ ведь необходимо 14,2V? Или нужно повышать после панели?

3) Схема переключения между панелью и АКБ. Или просто в буферном режиме?

4) Цепь питания датчика. По расчётам на датчик нужно подавать 13,5V минимум (с учётом падения на измерительном резисторе и искобезопастном барьере).
Чё делать? Ставить 2 АКБ последовательно? - Не советуют, да и цена...
Или схему повышения напряжения?

Заранее большое спасибо за помощь!!!

Олег.
Microwatt
С учетом солнечности Молдавии, следует понимать, что с фотопанели в 30 ватт снять более 3 ватт бесперебойно не получится. Перебои с солнцем в несколько суток будут. И даже в солнечные дни, без системы ориентации полную мощность она будет давать часа два в сутки. Еще, В 7Ач батарею Вы более 8-10 ватт не втолкнете без вреда для нее. Чтобы использовать все 30 ватт в те редкие моменты когда они иногда будут, нужна батарея ампер на 20.
Короче, нужно тщательно считать энергетический баланс. Приход-расход.

Батарею нужно держать в буферном режиме. Следовательно, нужен зарядный контроллер-стабилизатор. Как правило, повышающего типа. Имея батарею, далее делать стабилизатор на любые требуемые для нагрузки напряжения.
Если серийность большая - стоит заняться. Если десяток штук... поищите что-то готовое или вообще другое решение.

В любом случае, стоимость этого устройства будет немалой.
GetSmart
Я в 8.6А акк "закачивал" до 25 ватт в час, это до уровня 70% заряда батареи. Батарея от этого только улучшилась. В том плане, что покупал новую, померил ёмкость. Затем после дней 5-7 таких зарядов померил ёмкость. Так она только увеличилась. Для моей батареи указан макс. ток заряда 2.8 А, что примерно 35 ватт. Я немножко пожалел её.

30W СБ будет давать 3 W даже в самую пасмурную погоду при абсолютно любой ориентации на небо. В среднем по лету 10 при неподвижной ориентации. Иногда 40 sm.gif
Microwatt
Цитата(GetSmart @ Jul 21 2011, 00:55) *
Я в 8.6А акк "закачивал" до 25 ватт в час, это до уровня 70% заряда батареи. Батарея от этого только улучшилась. В том плане, что покупал новую, померил ёмкость. Затем после дней 5-7 таких зарядов померил ёмкость. Так она только увеличилась.
30W СБ будет давать 3 W даже в самую пасмурную погоду при абсолютно любой ориентации на небо. В среднем по лету 10 при неподвижной ориентации. Иногда 40 sm.gif

Известно, что в войну синус доходил до 6-7. Батарея же должна не 5-7 дней от работать. А производители рекомендуют ток 0.1С.
Правда, это ближе к концу заряда. В начале можно и 0.5С дать.
Дай бог, чтобы Ваш оптимизм подтвердился на практике. У меня почему-то не подтвердился. Ни с монокремнием, ни с поли-.
GetSmart
Цитата(Microwatt @ Jul 21 2011, 03:25) *
Правда, это ближе к концу заряда. В начале можно и 0.5С дать.

С такими советами акк точно долго не проживёт. Главная инфа написана на корпусе акка. Если написано 2.8 А, а это 33%, то подавать 50% ВРЕДНО для её здоровья.
Это же SLA, а не автомобильный. В сети есть графики тока заряда в зависимости от напряжения на ней (aka % степени заряда). График совсем не линейный на 0,1С.
Точнее, можно и линейный, но тормоза будут жуткие.
Microwatt
Да не советы бывалых это.
Это формула идеальной зарядки , выведенная для кислотного аккумулятора более 100лет назад. Ток заряда в амперах должен быть равен недостающему заряду в ампер-часах.
Если бы мы умели так их заряжать, батарея заряжалась бы за 4-6 часов.
Oleg_Gordzei
так по поводу выбора солнечной панели...что-нибудь конкретное посоветуете? Да и где купить?

Вывод: выбираю буферное подключение АКБ.

А вот по поводу контроллера заряда?
Значит повышающий преобразователь после панели? Чего бы не сделать стабилизатор (ограничитель) тока с отсечкой по напряжению....? Ток, то небольшой для такой ёмкости, зарядиться постепенно...

Да кстати, как бы отключить его после разрядки, в некоторых Li-Ion есть интегрированные такие контроллеры, а вот на 12V готовых не нахожу пока. Есть опыт применения Li-Ion без защиты от полного разряда - питание отрубается и он садиться в клей.. crying.gif
может есть что-то уже проработанное?


Ожидается весьма скромное потребление ~40mA и это если быть постоянно на связи, после войны с программистом, думаю выходить на связь только пару раз в день, или по событию (как я надеюсь весьма не частому). Так, что думаю в штатном режиме будет менее 20mA.
Так что думаю, если даже 3W из 30W, при таком потреблении аккумулятора на 7Ah в буфере должно хватить, как на разряд так и на заряд (весьма продолжительный правда...).
Прав ли я?

Спасибо!
TSerg
Есть девайсы под названием "Вампирчик", там же СБ продаются.
Погуглите.
Oleg_Gordzei
Цитата(TSerg @ Jul 21 2011, 21:15) *
Есть девайсы под названием "Вампирчик", там же СБ продаются.
Погуглите.


там игрушки какие-то...
Microwatt
Вы как-то смутно задание обрисовали....
Мощность нагрузки известна? 20ма при 24вольтах это полватта. Так?
Oleg_Gordzei
Цитата(Microwatt @ Jul 21 2011, 21:44) *
Вы как-то смутно задание обрисовали....
Мощность нагрузки известна? 20ма при 24вольтах это полватта. Так?


нет, не так

вот что-то нарыл правда на 6V...
не понимаю как ток заряда здесь ограничивается.
Oleg_Gordzei
Господа, неужели такая уникальная задача?

По поводу 24V (выход 4-20mA) датчика давления - думаю поставить 5V (выход: 0.5-4.5V), Honeywell предположительно MLH200PSL01A (или что-то подобное). Тогда для его питания не надо напряжение повышать, да и потребляет он гораздо меньше - около 3,5mA.

То есть стоит задача: входное напряжение 9V, -> из него напряжения питания зарядки АКБ на 12V (то есть в буферном режиме 13,8V, для свинца), -> схема защиты от глубокого разряда, ну а далее нагрузки.

У меня два варианта установки: с солнечной панелью, а там где есть сетевое напряжение - блок питания стабилизированный 9V X 2А (которых в избытке и их необходимо освоить).
Кстати, в варианте с сетевым питанием АКБ тоже присутствует.

В итоге должны получается однотипные устройства для 2-х вариантов. Так как думаю, что и с солнечной панелью придётся повышать напряжение для заряда АКБ...

Я правильно мыслю?

А вопросы всё те же:
-выбор солнечной батареи
-входной преобразователь (SEPIC или просто бустерная схема)
-заряд свинцовой АКБ (думаю простым ограничением напряжения и тока...если я прав)
-защита АКБ от полного разряда (в предыдущем проекте с li-ion проблема осталась-дохнут батареи crying.gif )

Поможите, Люди Добрые!!! А то буржуи предлагают подобные системы (см. рисунок).Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Microwatt
Цитата(Oleg_Gordzei @ Jul 28 2011, 13:19) *
Господа, неужели такая уникальная задача?
Я правильно мыслю?
А вопросы всё те же:
Поможите, Люди Добрые!!! А то буржуи предлагают

Как помочь, если Вы не назвали общую среднюю мощность, потребляемую системой?
Спросил: "полватта?". Ответили - "нет, не полватта".
А сколько же? Вопрос-то №1
Oleg_Gordzei
12V АКБ в буфере ёмкость 4-7Ah (пока не определился), потребление думаю добиться ~0,2W в среднем.

На борту:
1) GSM SIM300DZ - при 4V в передаче потребляет около 80mA, когда ждёт в сети, то 18mA, но это пару раз в день, а в основном он будет в POWER DOWN = 45uA.

2) Датчик давления при питании 5V потребление 4mA, думаю тоже повторно-кратковременный режим работы, буду включать 1 раз в 30 сек.

3) Контроллер AVR MEGA16+дискретные входы - 4 шт. Включено постоянно. Пускай ~10mA.

4) Питание внешнего преобразователя интерфейсов 12V потребление около 80mA (включаем пару раз в день).

Тут конечно надо подумать об импульсных стабилизаторах: на SIM300DZ-4V, MEGA16-3.3-5V, датчик давления 5V. Тоже вопрос...может что-то посоветуете?

Спасибо.
Microwatt
Мы никак не отделим мухи от котлет.
Источнику питания абсолютно все равно питать ли датчики давления, интерфейсы или сковородку с яичницей.
Итак, требуется система питания от солнечной батареи со средним потреблением 0.2-0.25 ватта?
Тогда солнечная батарея (даже для Молдавии) должна быть минимум в 5 раз мощнее. Скажем, 1.5 ватта.
Накопительный аккумулятор должен выдерживать 2-3 -суточное отсутствие солнца. Это 15-20 ваттчас.
Минимальная кислотная батарея 1.2 ач х12 вольт, это 12-14 ваттчас. Следующая -2.2Ач. Это 20-25втч Вот на них давайте и ориентироваться. Есть 6-вольтовые, но с ними труднее работать из-за малого напряжения.
Из популярных фотобатарей 9-вольтовую можно использовать. Не знаю, что у Вас, но вот вижу
http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.php?n...арея&page=0
YH116*116-12A/B250-P_1194 - поликристалл 7вольт.
ЕYH153*138-36A/B85-P_1176 -поликристалл 21вольт.
Есть и моно такие, но моно дороже, долговечнее и меньше КПД. поликристаллические 2-3 года, дешевле и лучше работают в пасмурную погоду. Смотрите сами
В первом случае нужно сделать повышающий преобразователь, во втором - понижающий или SEPIC с выходом 13.6-13.8 вольта. Я бы выбрал последнее.
Току - сколько получится, все равно постоянно будет нехватка. Однако, мощность нужно все-таки ограничить на уровне ее 1.5 ватт. Можно поискать решения для грубой регулировки мощности в зависимости от выходного напряжения солнечной батареи.
Вполне может получиться, что в реальных условиях мощности будет недостаточно ( у Вас никаких исходных данных по солнцу). Тогда нужно либо аккумулятор по емкости увеличить, либо еще и СБ пересмотреть.
Вот грубо все.
Все что нужно для потребителя (нагрузок) - решается отдельно. В систему первичного питания оно не входит.
По ходу разработки будет еще много вопросов. Но то - узкие проблемы.
Oleg_Gordzei
Думаю солнечную панель, не менее 20-30W ставить придётся, тут ведь ещё и АКБ зарядить нужно, как можно быстрее..ну а 1,5W...Microwatt да и только :-)
Microwatt
Да чего тут думать? Тут считать нужно.
И обосновывать каждое требование.
"Быстро зарядить АКБ"- это как? И, главное, зачем?
Oleg_Gordzei
Господа! Может кто поможет? help.gif
Microwatt
Цитата(Oleg_Gordzei @ Jul 29 2011, 13:43) *
Господа! Может кто поможет? help.gif

Да пытались же. На каком уровне помощь-то нужна?
Рассказать что такое SEPIC, что такое амперчас?
Поставить комплект документации, готовое изделие?
Oleg_Gordzei
Я же говорю: требуется универсальный вход 9V, для подключения имеющихся блоков питания (9V, 2A) или солнечной панели... пускай по максимуму потребление системой в среднем 0,6W. Но хотелось бы для надёжности за световой день (два) зарядить АКБ 12V на 7Ah. Отсюда я и взял выходную мощность панели 30W.

Если берём панель на 12V, то как дальше? У меня опыта с ними нет, но я понимаю что под нагрузкой напряжение сядет.

Значит необходимо увеличить напряжение для зарядки буферного АКБ до 13.8V. Способ? (какой лучше преобразователь использовать?)
Зарядка АКБ?
Защита от глубокого разряда? (как я понимаю низко потребляющая, может есть что-то стандартное? типа что входит в готовые Li-ion).

Ну и всё вроде...если кто действительно знает... crying.gif

Voblin
Следует понимать что у сол.бат. выходное напряжение не постоянное, а меняется в зависимости от уровня освещённости для 12В например от 0В до 15 В (12В и неё при каком-то заданном уровне освещённости)по этому лучше ставить батарею на 24-48В и понижающий преобразователь, за одно и внешний БП тоже на 24-48В (при малом напряжении и отдача мощности маленькая, по этому на нё можно забить). Далее из напряжения АКБ формируете необходимые для работы системы напряжения. Если не боитесь можно все преобразователи сделать программными, на микроконтроллере, но питание микроконтроллера должно быть на отдельном преобразователе.
GetSmart
Цитата(Voblin @ Aug 1 2011, 13:48) *
Следует понимать что у сол.бат. выходное напряжение не постоянное, а меняется в зависимости от уровня освещённости для 12В например от 0В до 15 В (12В и неё при каком-то заданном уровне освещённости)по этому лучше ставить батарею на 24-48В и понижающий преобразователь

Это в корне не верно. У СБ максимальный КПД при любой освещённости находится примерно на одинаковом напряжении (+-20%). Соответственно, если батарея заточена на 12 В, то лучше её нагружать так, чтобы на ней было не ниже 10В, иначе резко падает КПД и мощность, и СБ начинает греть себя вместо отдачи энергии. Из всего этого следует, что простой DC-DC (хоть буст, хоть бэк) не самый лучший вариант преобразования напруги, но в принципе рабочий, когда кол-ва света достаточно для питания девайса. Лучше всего преобразователь DС-DC управляемый микроконтроллером.

Но самая простая схема получается при выборе СБ по напряжению под акк и почти запаралеливание их (то есть без DC-DC), но через схему ограничения тока заряда и ограничения напряжения на акке. А уже с акка можно преобразовывать напругу любыми способами (линейно/импульсно), но конечно же тоже с контролем от переразряда акка.

Дополню, однако.
Если на выходе СБ стоит буст, то при недостаточной освещённости батареи, когда произойдёт "переломный момент" нехватки мощи на выходе, напряжение на СБ начнёт лавинообразно падать до 0. Потом вероятно буст отключится и включится через какое-то время. Т.о. может возникнуть прерывистое питание схемы.

Если на выходе СБ стоит бэк, то в "переломный момент" он просто включится на 100% заполнение ШИМа и будет отдавать примерно то напряжение, которое идёт от СБ. То есть при снижении освещённости напряжение на выходе бэка будет медленно падать (точнее соответствовать СБ), при грубо постоянном токе нагрузки. Этот вариант тоже один из рабочих, без использования CPU. Но всё равно при использовании CPU можно отжать больше напряжения/мощи при недостатке освещённости.

Варианты DC-DC с гальваноизоляцией и ОС по напряжению будут вести себя так же как и буст.

PS
Работу за ТС здесь вряд ли будет кто-то делать. Здесь могут только проконсультировать и предостеречь от явных ошибок и недочётов при обсуждении концепта или даже конкретных схем.
Microwatt
Цитата(Oleg_Gordzei @ Jul 29 2011, 17:27) *
Я же говорю: требуется универсальный вход 9V, для подключения имеющихся блоков питания (9V, 2A) или солнечной панели... пускай по максимуму потребление системой в среднем 0,6W. Но хотелось бы для надёжности за световой день (два) зарядить АКБ 12V на 7Ah. Отсюда я и взял выходную мощность панели 30W.

Ну и всё вроде...если кто действительно знает... crying.gif

Нет, так, как в программировании (плюс-минус мегабайт) в аналоговой технике не бывает.
У Вас то 0.25ватта мощность системы, то 0.6 ватта. И никак мы не можем понять зачем нужно заряжать так быстро и такую огромную батарею.
Мы не понимаем даже как следует вообще заряжать батарею (30 ватт эта батарея, 7Ач, просто не проглотит).
Просто взяли с потолка то, что там в данный момент оказалось. То, что взяли какой есть источник 9вольт х 2ампера - может и вынужденно. Но с СБ так нельзя.
Сама Ваша задачка - на уровне арифметики начальных классов: "в одну трубу вливается, в другую выливается". Но нужно сначала внимательно и аккуратно сформулировать условия.
Oleg_Gordzei
Ставить повышающий преобразователь после СБ меня подвигает мысль, что на схеме ограничения тока/напряжения для заряда АКБ тоже будет падать какое-то напряжение.

Вот пишут: Монокристаллический модуль на гибкой основе(пластик).Ном.мощность: 15 Вт ±5% Ном.напряжение: 12 В

Напряжение холостого хода: 21±5% В
Напряжение при работе на нагрузку: 17±5% В
Ток при работе на нагрузку: 0,9±5% А

Если она даёт 17V под нагрузкой, то конечно буст не нужен, но что означает Ном.напряжение: 12 В?

Вот допустим предлагают: KV-20W/12V Украина (цена приемлема) -
Номинальная мощность:20 Вт
Ток при максимальной мощности:1,1 А
Напряжение при максимальной мощности:17,8 В
Ток короткого замыкания:1,2 А
Напряжение холостого хода:21,7 В

В данном случае, нужен ли бустер для заряда 12V АКБ до 13,8V (учитывая падение на цепях зарядки)???

К тому же настоятельно требуется употребить имеющиеся блоки питания на 9V. (вот так...). Да и блоки с СБ и сетевым блоком питания (который тоже имеет АКБ) должны быть идентичны (хотя бы печатная плата).

Использовать микроконтроллер для обеспечения питания не хочется, так как схемотехника и программирование в данном случае разнесены...пущай будут пару доп. деталей, но зато можно отработать всё независимо и отдельно.

А на счёт опасений, что слишком велика мощность СБ и ёмкость АКБ - ввиду отсутствия опыта и невозможности точно посчитать потребление решил перезаложиться...по теоретическим основам выбора СБ советуют W*10! (возможно я не прав).

Кстати, огромное спасибо за помощь!!!
GetSmart
Цитата(Oleg_Gordzei @ Aug 2 2011, 04:51) *
Вот допустим предлагают: KV-20W/12V Украина (цена приемлема) -
Номинальная мощность:20 Вт
Ток при максимальной мощности:1,1 А
Напряжение при максимальной мощности:17,8 В
Ток короткого замыкания:1,2 А
Напряжение холостого хода:21,7 В

В данном случае, нужен ли бустер для заряда 12V АКБ до 13,8V (учитывая падение на цепях зарядки)???

Идеально походит без всякого буста. Можно применить даже простой линейный стабилизатор тока/ограничитель напряжения на 1/10С (С - ёмкость акка) и 13.0 V. Чтобы акк долго прожил не желательно на нем выше 13 вольт долго держать. 13 можно сколько угодно. Если бы зарядка была более умная, то можно и до 14 в момент заряда до 100%. Потом понизить. А так, 90% заряд акка будет достаточным.

Одна из возможных схем заряда, ограничивающая и ток и напряжение мне видится так. Два регулируемых ловдропа, один на 14.5, второй на 13.5 вольт, между ними резистор, задающий ток. С выхода второго ловдропа и перед акком наверно лучше диод поставить. Напряжения стоит ещё посчитать, чтобы сделать нужный наклон тока заряда. Когда на акке напряжение достигнет 13 вольт (U второго ловдропа - U диода), то ток заряда полностью прекратится. Чем ниже напряжение на акке, тем выше ток заряда. В общих чертах так.
Microwatt
Цитата(Oleg_Gordzei @ Aug 2 2011, 02:51) *
Ставить повышающий преобразователь после СБ меня подвигает мысль, что на схеме ограничения тока/напряжения для заряда АКБ тоже будет падать какое-то напряжение.
Вот пишут: ......Если она даёт 17V под нагрузкой, то конечно буст не нужен, но что означает Ном.напряжение: 12 В?
А на счёт опасений, что слишком велика мощность СБ и ёмкость АКБ - ввиду отсутствия опыта и невозможности точно посчитать потребление решил перезаложиться...по теоретическим основам выбора СБ советуют W*10! (возможно я не прав).

Ну а почему немного не почитать о солнечных батареях?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
То же самое об аккумуляторах, режимах и способах их зарядки, а то тут насоветуют до 13 вольт заряжать и лоудропы всякие...
Неужели Вам в гугл доступ закрыт?
Если невозможно определить потребление, то стоит с источником питания отложить до выяснения этого вопроса. Это ключевой момент. Иначе, вся эта суета с СБ будет проделана зря.
GetSmart
Не слушайте Микроватта, меня слушайте sm.gif

Я специально придумал самую простую схему заряда акка от СБ с возможностью быть постоянно подключенным акку чтобы акк прожил не менее 5 лет. Схему можно и усложнить, но надо ли.
Microwatt
Цитата(GetSmart @ Aug 2 2011, 13:27) *
Не слушайте Микроватта, меня слушайте sm.gif

Слышать в инете можно полпланеты. А вот слушаться кого - самому решать.
Есть многочисленные рекомендации изготовителей по зарядке свинцового аккумулятора в дежурном режиме.
В конце-концов, несложно зарядить батарею до 13 вольт и потом разрядить, промеряв что из этого получилось.
GetSmart
Цитата(Microwatt @ Aug 2 2011, 15:53) *
В конце-концов, несложно зарядить батарею до 13 вольт и потом разрядить, промеряв что из этого получилось.

Сделайте это для вашей же пользы. При долгом дежурном режиме на 13 вольт акк будет заряжен на 90% минимум. С учётом того, что акк здесь выбран с запасом это идеальный компромисс в обмен на долгую жизнь акка. Кроме того, я где-то видел статистику, что при юзании SLA в диапазоне 10%..90%, у него срок службы (кол-ва разряд/заряд) повышается грубо в 2 раза, чем при 0-100%. Для данной схемы с двумя ловдропами останется только прикрутить схему ограничения разряда на уровне 11 вольт и практически вся работа будет сделана. Самая простейшая схема разряда - PNP, стабилитрон, мосфет и несколько резисторов. В схемах подороже - опорник, ОУ, мосфет.
Oleg_Gordzei
Значит буст не нужен....и рабочего напряжения СБ должно хватить, даже для заряда АКБ до 13,8V правильно я понимаю?.....

А вот по схеме защиты от разряда-там же цепь стабилитрона будет пару миллиампер жрать....сама она и посадит АКБ, какой ОУ или компаратор лучше взять? может есть что-то стандартное?

В случае с 9V блоком питания буст конечно придётся поставить. С платой повожусь, так чтоб не везде его паять (в случаях с СБ).

GetSmart, спасибо!!!
Microwatt
Цитата(Oleg_Gordzei @ Aug 3 2011, 19:26) *
Значит буст не нужен....и рабочего напряжения СБ должно хватить, даже для заряда АКБ до 13,8V правильно я понимаю?.....

Вы наивно надеетесь, что если СБ на 9 или 21вольт холостого хода, то на ней будет это напряжение всегда?
Посмотрите типичную ВАХ СБ. Напряжение от освещенности и мощность выходная там изменяется в очень широких пределах. Потому, выгодно для зарядки иметь стабилизатор с достаточной широкой динамикой по входу. И, скорее всего, повышающе-понижающий.
GetSmart
Цитата(Oleg_Gordzei @ Aug 3 2011, 21:26) *
А вот по схеме защиты от разряда-там же цепь стабилитрона будет пару миллиампер жрать....сама она и посадит АКБ, какой ОУ или компаратор лучше взять? может есть что-то стандартное?

Схема контроля от переразряда отключается в момент низкого напряжения. После этого от акка ничего уже не потребляется. Мосфет в зависимости от нагрузки. У меня мощная нагрузка, до 5 А, мосфет IRLR8721/IRLR2905. Схему позже приложу. Без компаратора, который вообще любой, хоть LM393.

Цитата(Microwatt @ Aug 3 2011, 22:34) *
Вы наивно надеетесь, что если СБ на 9 или 21вольт холостого хода, то на ней будет это напряжение всегда?
Посмотрите типичную ВАХ СБ. Напряжение от освещенности и мощность выходная там изменяется в очень широких пределах. Потому, выгодно для зарядки иметь стабилизатор с достаточной широкой динамикой по входу. И, скорее всего, повышающе-понижающий.

Вы хоть раз в жизни делали контроллер для СБ? Опять теория? Как сделать максимально простую и эффективную (компромиссно) для заряда акка примерно постоянным током?

Вы хоть представляете, что использовав такое решение и при недостаточной мощности от СБ схема будет в ступоре, если в ней нет MCU? В предложенном мной варианте заряд акка будет всегда, при любой мощи от СБ. И схема в 10 раз проще.

Вот моя простейшая схемка ограничения разряда акка. R1 не нужен (перемычка). У меня это был контроль тока. Выключатель тоже не нужен. У меня это было ручное включение после самоотключения акка. VT2 - BC857. VD3 вроде бы на 6.2V. Светодиод чип, синий. Работает на 2-5 мА. В схеме всегда есть автоматическое включение при появлении напряжения от СБ. Там, слева, где стоит надписи +/- СБ, это не от СБ должно быть, а от схемы заряда, например от двух ловдропов. Справа подключается уже нагрузка через какой-либо стабилизатор там, где +/- OUT.
Microwatt
Да не так уж вредна теория, что Вы так недовольны... Просто к схеме нужны кое-какие пояснения.
Схема от солнечной батареи не работает, это ясно. Вообще-то, обсуждали вроде зарядник... Это схема монитора батареи? Или чего вообще? Как-то неясно что и как тут регулирует зарядный ток и напряжение. Вы это в железе гоняли хоть раз по полной форме? В диапазоне напряжений, токов и каких-то температур?

Даже если это монитор, то не очень понятно как он мониторит? Пороги срабатывания практически никакие по стабильности и сильно подозреваю, что ключ будет в активной области работать.
Предполагается, что батарея напрямую питает нагрузку? Для этого силовой ключ? Так на батарее-то почти от 10 до 14 вольт. Стартеру вроде другие напряжения нужны.
Пожалуйста, напомните еще аббревиатуру MCU, что-то не могу вспомнить.

Herz
Цитата(GetSmart @ Aug 3 2011, 21:22) *
Вы хоть представляете, что использовав такое решение и при недостаточной мощности от СБ схема будет в ступоре, если в ней нет MCU?

Простите, я пытаюсь следить за мысль и ... не получается. Такое - это какое решение? Для чего MCU? О каком "ступоре" Вы говорите?
Цитата
В предложенном мной варианте заряд акка будет всегда, при любой мощи от СБ. И схема в 10 раз проще.
Там, слева, где стоит надписи +/- СБ, это не от СБ должно быть, а от схемы заряда, например от двух ловдропов.

Проще чего, простите? Опять непонятно. И каким образом обеспечивается заряд аккумулятора от "любой мощи"?
Причём, запросто от каких-то "ловдропов". wacko.gif

Цитата(Microwatt @ Aug 3 2011, 22:46) *
Пожалуйста, напомните еще аббревиатуру MCU, что-то не могу вспомнить.

Micro Controller Unit, наверное...
GetSmart
Цитата(Microwatt @ Aug 4 2011, 00:46) *
Схема от солнечной батареи не работает, это ясно. Вообще-то, обсуждали вроде зарядник... Это схема монитора батареи? Или чего вообще? Как-то неясно что и как тут регулирует зарядный ток и напряжение. Вы это в железе гоняли хоть раз по полной форме? В диапазоне напряжений, токов и каких-то температур?

Даже если это монитор, то не очень понятно как он мониторит? Пороги срабатывания практически никакие по стабильности и сильно подозреваю, что ключ будет в активной области работать.
Предполагается, что батарея напрямую питает нагрузку? Для этого силовой ключ? Так на батарее-то почти от 10 до 14 вольт. Стартеру вроде другие напряжения нужны.

Схема в моём посте №32 это схема ограничения акка. Там чёрным по белому написано. Она отключает акк, если под нагрузкой на акке и на зарядке от СБ (а они в паралель) становится U менее заданного. U откл. определяется стабилитроном, светодиодом и падением на R6+R7. Более точно подбирается R6 для отключения например при 10.8..11.0V. Можно сделать меньше, можно больше. Зарядник на схеме не показан. Он из двух ловдропов. Соответственно зарядный ток регулирует зарядник, а не эта схема. Конкретно эту схему контроля отключения акка гонял в реале. Гоняю. Диапазон напряжений только для 12V SLA. Температуры всех элементов вполне выдерживают индастриал диапазон.

Цитата(Herz @ Aug 4 2011, 00:56) *
Простите, я пытаюсь следить за мысль и ... не получается. Такое - это какое решение? Для чего MCU? О каком "ступоре" Вы говорите?

О ступоре буста. 22 пост, третий абзац.
Любое решение с бустом, точнее со стандартными бустовыми преобразователями в виде чипов, которые будут непереставая повышать скважность при недостатке напруги на выходе. Есть правда одна хитрость чтобы этого не происходило даже без MCU, но из здесь присутствующих никто не догадается sm.gif В любом случае я за простоту, без буста. Т.к. если батарея позиционируется как 12 вольтовая, то её максимальный КПД находится в этом же районе (вероятно с небольшой надбавкой 2-4 вольта) при любой освещённости и линейник в этом случае работает не хуже, а порой и лучше импульсников.
Microwatt
Цитата(GetSmart @ Aug 3 2011, 23:57) *
Гоняю. Диапазон напряжений только для 12V SLA. Температуры всех элементов вполне выдерживают индастриал диапазон.


О ступоре буста. 22 пост, третий абзац.
Любое решение с бустом, точнее со стандартными бустовыми преобразователями в виде чипов, которые будут непереставая повышать скважность при недостатке напруги на выходе. Есть правда одна хитрость чтобы этого не происходило даже без MCU, но из здесь присутствующих никто не догадается sm.gif В любом случае я за простоту, без буста.


Не будет эта схема держать сколь-нибудь устойчивый порог. Индастриал диапазон... дело же не в том "сгорит-не сгорит". Дело в никакой термостабильности схемы. И никакой повторяемости параметров, тоже, собери ее хоть на "аэроспейс" компонентах. Она будет вводить ключ в активный режим. Проверьте, медленно меняя входное напряжение, прогревая стабилитрон и биполярный транзистор. Более того, с реальной батареей она может войти в автоколебательный режим.

Все за простоту, но не за счет же неработоспособности. Все Ваши "маленькие хитрости" лежат тут на ладони. Для СБ нужен зарядный стабилизатор с повышением мощности при повышении входного напряжения.
И стандартный чип можно заставить работать "нестандартно". Аналоговая схемотехника - не MCU. Тут другие нормы, приемы и знания требуются. Искусство схемотехники вовсе не в слепом передирании схем из апнотов.
GetSmart
Цитата(Microwatt @ Aug 4 2011, 02:40) *
Не будет эта схема держать сколь-нибудь устойчивый порог. Индастриал диапазон... дело же не в том "сгорит-не сгорит". Дело в никакой термостабильности схемы. И никакой повторяемости параметров, тоже, собери ее хоть на "аэроспейс" компонентах. Она будет вводить ключ в активный режим. Проверьте, медленно меняя входное напряжение, прогревая стабилитрон и биполярный транзистор. Более того, с реальной батареей она может войти в автоколебательный режим.

Стабилитроны около 5.6 вольт имеют околонулевой температурный коэффициент. 6.2 вольта почти то же самое. биполярный транзистор даёт слабый вклад в пороговое напряжение. В схеме отключения вообще приемлемый порог в норме от 10.5 до 11 вольт и особая точность не нужна. Особенно когда акк с запасом.

Про автоколебательный режим - супер! Это надо быть настоящим профи чтобы так не понимать работу схемы.
Microwatt
Цитата(GetSmart @ Aug 4 2011, 01:05) *
Стабилитроны около 5.6 вольт имеют околонулевой температурный коэффициент. биполярный транзистор даёт слабый вклад в пороговое напряжение.
Про автоколебательный режим - супер! Это надо быть настоящим профи чтобы так не понимать работу схемы.

Настаиваете? Ладно, давайте бегло пройдемся.
Да, в районе 5-6 вольт стабилитроны часто скомпенсированы. Транзистор? Даст в диапазоне 30С около 66 милливольт. Плечо делителя 2, температурная погрешность вроде грубо 0.10-0.12 вольта. Может и приемлемо.
А вот ток какой через стабилитрон? Вся его термостабильность нормируется при 3 или 5 мА. У Вас же он в момент срабатывания в предпробойном состояниии. Посмотрите характеристику стабилитрона на начальном участке.

Активный режим ключа будет в моменты переключений - согласны? Или пояснить?

Про профи опять погорячились. Зачем так обидно? Я же эти узлы не на форумах только рисовал, я их десятки перещупал и тысячи в жизнь пустил. Самостоятельно разберетесь или разъяснить почему обязательно будет неустойчивый или автоколебательный режим при работе с батареей?
Правда, если этот узел не будет отслеживать напряжение на батарее, а просто отличать, например, 10 вольт от 12, то все вопросы снимаются. Но тогда эта схема к обсуждаемой теме не относится.
Herz
Цитата(GetSmart @ Aug 3 2011, 23:57) *
О ступоре буста. 22 пост, третий абзац.
Любое решение с бустом, точнее со стандартными бустовыми преобразователями в виде чипов, которые будут непереставая повышать скважность при недостатке напруги на выходе. Есть правда одна хитрость чтобы этого не происходило даже без MCU, но из здесь присутствующих никто не догадается sm.gif В любом случае я за простоту, без буста. Т.к. если батарея позиционируется как 12 вольтовая, то её максимальный КПД находится в этом же районе (вероятно с небольшой надбавкой 2-4 вольта) при любой освещённости и линейник в этом случае работает не хуже, а порой и лучше импульсников.

Я никогда не работал с СБ, поэтому не понимаю, неужели ни её напряжение, ни КПД не зависят от освещённости?
Я бы предположил, что нормируемое напряжение (и КПД) приводятся для определённого диапазона освещённости, и с падением освещённости напряжение падает, а с ростом, соответственно, - растёт до определённого предела "насыщения". Может, вольт 14 - 15 ХХ. Конечно, это напряжение упадёт под нагрузкой, но максимальный ток, снимаемый с батареи тоже конечен. Другими словами, максимум КПД от СБ следует ожидать в некотором диапазоне освещённостей, для которого и позиционируется её рабочее напряжение.
Это не так?
tyro
Цитата(GetSmart @ Aug 3 2011, 22:22) *
...

В этой схеме АБ запитывается (заряжается) через внутренний диод полевика?
GetSmart
Цитата(tyro @ Aug 4 2011, 15:51) *
В этой схеме АБ запитывается (заряжается) через внутренний диод полевика?

Этот диод используется только в короткий момент включения. Далее мгновенно полевик на 100% включается. Там ведь невооружённым глазом видна ПОС. Выключается так же мгновенно, но с задержкой. То бишь если напряжение ниже минимума в течение нескольких секунд, то лавинообразное отключение. Upd. Вот тут я слегка соврал. Выключается не мгновенно, но достаточно быстро. При этом всё оптимально.

Цитата(Microwatt @ Aug 4 2011, 04:12) *
А вот ток какой через стабилитрон? Вся его термостабильность нормируется при 3 или 5 мА. У Вас же он в момент срабатывания в предпробойном состояниии.

Предпробойное это сколько в граммах?
У маво стабилитрона ток, в котором определяется пороговое напряжение всегда строго конкретный, это 0.4-0.5 вольт на базе, делённое на базовый резистор. Итого 4-5 мА.

Цитата(Microwatt @ Aug 4 2011, 04:12) *
Активный режим ключа будет в моменты переключений - согласны? Или пояснить?

Поясняйте sm.gif

Цитата(Microwatt @ Aug 4 2011, 04:12) *
Про профи опять погорячились. Зачем так обидно? Я же эти узлы не на форумах только рисовал, я их десятки перещупал и тысячи в жизнь пустил. Самостоятельно разберетесь или разъяснить почему обязательно будет неустойчивый или автоколебательный режим при работе с батареей?

Объясняйте. Люблю потыкать носом sm.gif

Цитата(Herz @ Aug 4 2011, 13:52) *
Я никогда не работал с СБ, поэтому не понимаю, неужели ни её напряжение, ни КПД не зависят от освещённости?

Вы хотите от меня получить ликбез по СБ?
Если опыта нет, то хотя бы не мешайте ТС.
Herz
Цитата(GetSmart @ Aug 4 2011, 14:28) *
Вы хотите от меня получить ликбез по СБ?
Если опыта нет, то хотя бы не мешайте ТС.

ТС я не мешаю и в интеллигентный разговор с советами не встряю. Но Вы так убеждённо рассуждаете о СБ
Цитата
Не слушайте Микроватта, меня слушайте
Есть правда одна хитрость ..., но из здесь присутствующих никто не догадается

что наталкивает на мысль о глубоком знании Вами предмета. Поэтому - да, хочу получить ликбез. Почему нет? Ветка подходящая и думаю, всем будет интересно.
Пусть даже и без раскрытия всех секретов и хитростей...
GetSmart
Цитата(Herz @ Aug 4 2011, 13:52) *
Это не так?

Это не так. Если я правильно понял вопрос.
Уже писал ранее. Пластина - кремний, как P-N переход в транзисторе. Падение на переходе грубо считается 0.6-0.7 вольт. На моих батареях оно немного меньше, 0.5-0.6, тк старая технология. Не суть. Это т.н. напряжение холостого хода. Вобщем, как и в транзисторе, чем меньше ток, тем меньше напряжение. Но в данном случае ток - есть кол-во падающего света. Вобщем в диапазоне от 5% до 100% освещённости (как и к примеру от 5 до 100 мА тока на диоде) напряжение холостого хода не сильно отличается, грубо от 0.6 до 0.7 вольт на элемент. Но у разных типов СБ это напр. немного разное. Не суть. Суть в том, что идеальный КПД всегда примерно на одном и том же напряжении. Грубо 70%-75% от холостого. Это на моей так. На батарее ТС вроде бы побольше, около 80%. На этом пике КПД батарея отдаёт свой номинал КПД преобразования света в мощность. На моей примерно 12.5%, у ТС возможно 15%. Если СБ нагрузить сильнее, чем она в состоянии отдать при конкретной освещённости (мощ/свет = КПД СБ = 15%), то напряжение начнёт быстро падать, а ток при этом слабо будет увеличиваться. Вплоть до тока КЗ, который отличается от идеального (на пике КПД) буквально на 20%, при этом напряжение = 0. Именно буст до такой степени будет грузить СБ в ситуации, когда энергии нехватает для воддержки выхода буста в норме. Бэк же не будет так делать, если его выход расчитан напряжение, околономинальное СБ. Бэк просто включится на 100% и далее всё зависит от нагрузки, если нагрузка сильная, то она всё-таки нагрузит СБ и просадит напругу ниже нормы (идеального КПД). Тогда общий КПД преобразования света в мощ может упасть ниже честных 15% до 10, 5 и менее. Но если на выходе бэка стоит свинцовый акк, то он ниже 11 вольт не опускается будучи заряженным, а значит нагрузка может в импульсном режиме хоть 10А потреблять, главное чтобы в среднем акк успевал заряжаться в паузы такой пиковой мощи нагрузки.
Herz
Хорошо, а как Вы знаете, что батарея работает с максимумом КПД?
GetSmart
Цитата(Herz @ Aug 4 2011, 20:06) *
Хорошо, а как Вы знаете, что батарея работает с максимумом КПД?

В смысле? Экспериментировал и измерял выходные мощности, напряжения и токи при разных освещённостях.
Если вопрос стоит как узнать в рилтайме, то очевидно, что когда на СБ номинальное напряжение, то есть паспортное. Не холостого хода, ессно.

СБ вообще похожа на некую батарейку, с постоянным ЭДС и включённым последовательно резистором, с сопротивлением, зависящим от кол-ва света. У такой схемы идеальный КПД будет ровно на половине ЭДС при любом значении резистора. У СБ не совсем резистор, скорее сильно неидеальный источник тока (гибрид резистора и источника тока), поэтому её пик КПД ближе к холостому напряжению.
Herz
ОК, спасибо. Кажется, понятно.
Oleg_Gordzei
Привет всем! Извините, что меня долго не было..в больницу попал crying.gif

По схеме защиты от разряда:
При 14V её собственное потребление около 15mA, что сопоставимо с потреблением устройства...она же сама АКБ посадит (правда до определённого порога)..как решается вопрос в заводских аккумуляторах с встроенной платой защиты? Но мне такую микросхему никак не достать. Там какой-то микропотребляющий компаратор с сдвоенным полевиком, смотрит на ток (через Rds поливика) и на напряжение.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Microwatt
Пожелаем Вам скорейшего и полного выздоровления.
Что до темы... мне по-прежнему кажется- не с этого узла нужно начинать. Схема эта неработоспособна, нуждается в доработке, если не в полной переделке.
Начните с более точного определения мощности нагрузки.
GetSmart
Цитата(Oleg_Gordzei @ Aug 10 2011, 18:22) *
По схеме защиты от разряда:
При 14V её собственное потребление около 15mA, что сопоставимо с потреблением устройства...она же сама АКБ посадит (правда до определённого порога)..

14 вольт на холостом ходу SLA не бывает. Не надо фантазировать. Это бывает при заряде акка от СБ. Однако при этом совершенно не важно куда будут уходить лишние 15 ма. Нужно уметь считать бюджет схемы, разные режимы работы и КПД. Даже если (теоретически) в этой части схемы будут пропадать 15 ма, то КПД остальной схемы может быть выше, что компенсирует потери по сравнению с другими схемами. Тут вцелом нужно судить. Кроме того, время разработки имеет значение. На заряженном SLA обычное напряжение от 12.6 до 13 вольт. Если выше 13, то это в некотором смысле перебор, который можно без сожаления терять. Как стакан с водой "с горкой". Кроме того, на схеме 3 вольтовый светодиод заменён на 3 диода с падением 0.5 вольт. Это и вызвало увеличенное потребление. Тогда уж лучше взять стабилитрон с напряжением повыше.

И вообще, как говорится, пока вы думаете, у нас всё отлично работает. Жалоб нет.
Oleg_Gordzei
Здравствуйте! Ну всё-таки потребление схемы достаточно велико! Может есть какие-то идеи с меньшим потреблением?

И ещё один вопрос:
Часть блоков должна запиваться от БП 9V/2A (не спрашивайте почему-политика).
Посоветуйте пожалуйста что-нибудь с минимальной обвязкой. Как я понимаю нужно перед двумя Low Drop поднимать напряжение вольт до 16V...в данном случае время заряда АКБ совсем не критично.

Спасибо!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.