DIY 3kW Arduino MPPT Solar Charge Controller ESP32

[kodl69]

Standartně se ke kondenzátorům připojuje odpor do série, aby se proud udržel v rozumnejch mezích.

[rottenkiwi]

To je BOOST nie BUCK, nezacinam s napatim 400 V z panelov, zacinam rano, na 0 V,
lebo je tma a to napatie v tme nevznika na principe perpetum mobile
ani sa tam na tych kondoch neudrzi od 22:00 vecer do rana do svitania.

Rano je dostatok napatia akurat na nabehnutie BUCK pre elektroniku
a ta elektronika potom musi zariadit, aby ked je dostatocne napatie pre beh BOOST
konvertera, zacala nabijat pomaly kondy a sucasne zapla rele.

[gupa]

To mi připomíná proces po připojení k napájení u frekvenčního měniče co pohání AC motor, po naběhnutí displeje sepne relé, takže když jsem naposledy zapnul měnič, který mj. mi dobře sloužil v drsných podmínkách 8 let, ale viděl jsem že nepracuje, viděl jsem displej že ukazuje chybu, než vybavil proudový chránič. Jinak japonské součástky, 6xigbt samostatné, takže jsem našel podle odchylky, že jen dva kusy tranzistorů iniciuí podle zkratu 3 nožiček kalibraci u testeru součástek. Ostatní ukazují dvě diody. (v zapájeném stavu)

Co když budeš muset zapnout tu věc při plném osvitu?

[rottenkiwi]

Tak budem musiet tie kondy vybit, alebo to urobit inak, ale na to spotrebujem
dalsie FET-y namiesto rele.

Tri rele, to su tri miesta oddelene od seba, u FET-ov to je bez medzery,
cez kremik ci galium.

[rottenkiwi]

Dalsi test na vyssom napati:

OUT: 15.4 A / 162 V / 2490 W.

https://youtu.be/2dKB-NuyqXI

[Franta2776]

Rotenkiwi vymýšlíš to přiliš složitě.Ten zhášecí obvod má vypadat asi takto:
1)Když se kontakty rozpojí, kondík(elektrolyt)se přes diodu nabije.
2)Když jsou kontakty rozpojené,tak se přes odpor náboj kondenzátoru přes odpor pomalu vybije.
3)Dioda zabrání tomu,aby se při sepnutí svařily kontakty.

[Franta2776]

Případně můžeš přidat odpor ještĕ přes kondík.

[rottenkiwi]

DIk, no to by mohlo fungovat, len treba spravne spocitat tie hodnoty, pre diodu,
ze ako tam poskoci napatie pri rozpojeni.

[gupa]

Jak to nastavuješ proudově je vidno, jak tu strojovnu nastavuješ napěťově? Dík za zprávu.

[rottenkiwi]

Napatie zavisi od odporu pripojenych spiral,
2000 + 1000 W dvojplatnicka a 3000 W rura na pecenie, takze
odpor je 57 , 23 a 19 ohmov, vsetko dokopy 10.5 ohmu.

ESP32 mera boost napatie a prud na vystupe toho BOOST,
takze postupne nastavim rozumny prud a urcim rychlost
akou sa meni PWM. Tym sa bud dosiahne pozadovany prud,
alebo sa presiahne LIMIT napatia 175 V a menic sa vypne.

Problem je, ze potrebujem jemnejsie PWM, ale ESP32 dovoluje len:
10 bit 78000 Hz
11 bit 39000 Hz
12 bit 19500 Hz

Prave kvoli nedostatocnej jemnosti PWM, sa uz neda uregulovat prud na 0.005 A
pri rozdielnom napati IN:OUT 1:4 a pod. , lebo zmena PWM o 1 znamena skok v prude
a potom to uz nie je regulacia, ale undershoot a overshoot.

Tiez nemam meranie teploty toroidov a FET-ov, tak to musim sledovat
termokamerou, treba ine FET-y, lebo maju straty 14 W len kvoli Rdson
a este spinacie straty pri 40 - 75 kHz.

[gupa]

Asi střelím blbost, ale nešlo by to vyřešit zvýšením počtu čidel pro jedno měření? I2c má více adres. ESP čtu že 16 nezávislých kanálů pwm. Tak by jsi měl vícenásobné rozlišení přes úpravu výpočtu v SW. tj např. v sérii konečné napětí/3=3x12bit. Při použití jednoho bočníku v té sérii přes 3 AD zase paralelně.

[rottenkiwi]

Tam je obmedzenie kvoli 80 000 000 Hz, 80 000 000 / 2^pocet_bitov,
ak chcem 14 - 16 bit rozlisenie, tak moze byt max. frekvencia 1200 - 4880 Hz,
a to je malo, ja potrebujem 40 - 80 kHz, zalezi na toroidoch, priemernom prude
a tak isto kapacitoroch a ohrievani FET-ov kvoli spinaniu.

Napojit na 5. a 18. pin osciloskop a skusat menit PWM.

Kód: Vybrat vše

#define SD_PIN  2  // ESP32 pin GIOP36
#define SD_PIN2 4  // ESP32 pin GIOP36

#define LIMIT_PWM 940
#define MAX_PWM 920
#define MIN_PWM 180
#define MAX_VOLTS 175

const int PWM_1_freq = 75000;
const int PWM_1_channel = 0;
const int PWM_1_resolution = 10;
const int PWM_2_freq = 75000;
const int PWM_2_channel = 1;
const int PWM_2_resolution = 10;
int PWM_1_duty = MAX_PWM; // max_pwm first !!!! it is BOOST not BUCK
int PWM1 = MAX_PWM;
int PWM2 = MAX_PWM;
const int output_pwm_1 = 5;
const int output_pwm_2 = 18;
float amps0, amps_f;

void setup() {
  ledcSetup (PWM_1_channel, PWM_1_freq, PWM_1_resolution);
  ledcAttachPin(output_pwm_1, PWM_1_channel);
  ledcWrite(PWM_1_channel, PWM_1_duty );

  ledcSetup (PWM_2_channel, PWM_2_freq, PWM_2_resolution);
  ledcAttachPin(output_pwm_2, PWM_2_channel);
  ledcWrite(PWM_2_channel , PWM_1_duty);
  
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode ( SD_PIN, OUTPUT );
  pinMode ( SD_PIN2, OUTPUT );
  digitalWrite ( SD_PIN, HIGH );
  digitalWrite ( SD_PIN2, HIGH );
  amps0 = 3.0;  amps_f = 4.0;
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
    if  (   amps0 < amps_f  ) 
     { 
        PWM_1_duty--; 
        ledcWrite(PWM_1_channel, PWM_1_duty );
        ledcWrite(PWM_2_channel, PWM_1_duty );
     }
     if  (   amps0 > amps_f  ) 
     { 
        PWM_1_duty++; 
        ledcWrite(PWM_1_channel, PWM_1_duty );
        ledcWrite(PWM_2_channel, PWM_1_duty );
     }

    if  (   PWM_1_duty < MIN_PWM  ) 
     { 
        PWM_1_duty = MAX_PWM;
        ledcWrite(PWM_1_channel, PWM_1_duty );
        ledcWrite(PWM_2_channel, PWM_1_duty );
     }

}

[gupa]

Myslíš tím spínání hradel silových tranzistorů?

[rottenkiwi]

Napojit na vystup PWM z ESP32 nejaky driver IR2104 IR2184 IR2110 IR2111
IR2125 a pod. z drivera na GATE FET-u + nejaky odpor na zapinanie a diodu
opacne na vypinanie, do uzla napojit cievku + vystupnu diodu STPS3045CW
a mam jednoduchy BOOST napr. 12 => 40 V.

FET napr. IRFP3077 IRFP4110 IRFP4227 IRFP4232 IRFP4568
IRFP4668 IRFP4768 atd.

alebo nieco lepsie: IXFH170N25X3

[Franta2776]

DIk, no to by mohlo fungovat, len treba spravne spocitat tie hodnoty, pre diodu,
ze ako tam poskoci napatie pri rozpojeni.

Když dáš větší kondík nic poskočit nemusí.
Jak bude úbytek na kontaktech větší než otvírací napětí diody.Dioda se otevře a postupně vše pobere kondík.
Já bych začal s diodou na 500V a kondík aspoñ 1000microF

[gupa]

, ja potrebujem 40 - 80 kHz,

A co něco takového za cenu okolo 150Kč pro dvě fáze krát dva kanály a nastavení frekvence pwm od 0,2 do 2,2MHz?

https://cz.mouser.com/ProductDetail/Ren ... Ba5w%3D%3D

[rottenkiwi]

A co s tym cipom budem riadit ? Neda 100 A co potrebujem ja, nema komunikaciu,
ako ho naprogramujem a ako s nim riadit 20000 - 80000 Hz ? Ved on je na 2.2 MHz.

[gupa]

Máš u S3 možnost dvou units MCPWM x3 časovače x 2 signály, s možností řízených fázově. Máš na každém units 3 vychytávky na 80MHz pro např hallův snímač. Tz. máš 6 zpětných vazeb. Podle manuálu nic přesného, pokud použiješ jen dva časovače, třetí je potřeba použít pro výplň události.

Takže pokud to dobře chápu, obě unit by v 80Mhz kmitu mohla 12x kmitnout a 12x vyhledat zpětnou vazbu. Myslím, že pro 20-80kHz PWM v kmitu 80MHz je to hodně v rezervě. Nevím jak přesně, jsem v podstatě neználek, ale asi bych šel tímto směrem a ne blikačkou pro ledky. Ale opět dodám, mohu kecat.
https://docs.espressif.com/projects/esp ... ynchronize

[rottenkiwi]

U MCPWM je problem, ze to je robene na nizke frekvencie a pri 24000 Hz a viac
sa uz rozide sfazovanie a jedna faza dava viac ako druha a hreju sa FET-y.

[rottenkiwi]

Nemozem sa dostat cez 2600 W, lebo mi vyhadzuje 50 A istic.
Napatie klesne pod 54 V a po par desiatkach minut je istic horuci.

.