Arduino jako MPPT regulator

[kodl69]

jo, měl jsem mikroměnič z číny a jeho ochrany se přelstily samy po pár hodinách provozu na jmenovitý výkon, takže to asi nee.

[tomas]

Já myslel síťové ochrany a ne ochranné obvody výkonových součástek. Musel by se upravit řídící firmware a to se asi těžko někomu podaří.

[8milan8]

V ongrid mikroměničích je MTTP boost měnič který z cca 30V udělá cca 350V a dále to jde přes střídač do klasické sítě 230Vac. Pokud by tam mělo být 48V tak by tam tekly 4,8x větší proudy. Dalo by se to realizovat tím MTTP boost měničem a vyšším napětím i akumulátoru. Pokud by panel neměl pouze 30V ale třeba 600V, tak by se to dalo realizovat klasickým MTTP buck měniči a přenosem energie po třeba 300V. Ale samotné panely na to mají nízké napětí.
Teoreticky by to šlo takto: vyhodit z ongrid mikroměniče ten střídač, obelstít jeho ochrany a brát z něj těch cca 350Vdc a u akumulátoru si to zase změnit na 48V nebo rovnou nabíjet 350V akumulátor.

No, popravdě nevím, jestli by to něčemu pomohlo. Všeobecně boost měniče mají horší účinnost než buck. A pokud by to člověk měl zase snižovat na těch 48V, tak to pak jsou dva měniče zasebou... A hlavně by tam byl zase ten jeden step-down měnič, na kterém by to stálo. Takže krom toho, že by se z každého panelu dostalo jeho maximum, tak by to ničemu nepomohlo.

Ale samozřejmě někdo může z praxe říct, že jsou tak velké rozdíly mezi panely a nebo jiný důvod k tomu, aby se to vyplatilo.

Když to člověk vezme, tak kdyby se těch 30V boostlo na 300V, tak máte 1/10 proudu v kabelech, takže by člověk na střechu táhl jen tak 4-6ku, což by bylo určitě příjemné. Toť otázka no.

[tomas]

No, popravdě nevím, jestli by to něčemu pomohlo. Všeobecně boost měniče mají horší účinnost než buck.

Proto nejsem příznivec těch ongrid mikroměničů.

A pokud by to člověk měl zase snižovat na těch 48V, tak to pak jsou dva měniče zasebou... A hlavně by tam byl zase ten jeden step-down měnič, na kterém by to stálo.

Těch měničů je za sebou ještě více. Těch 48V z akumulátoru se zase často mění v měniči na cca 330Vdc (kromě těch transformátorových LF kde se napětí první rozstřídá a potom transformuje) a to se rozstřídá na 230Vac.
48V bych vynechal a raději investoval peníze do více článků akumulátoru než do měničů.

[8milan8]

I když teď když nad tím přemýšlím, tak to vlastně není úplně blbý.

U panelu by byl regulátor, co by z těch cca 30V udělal 300Vdc. K panelům by se tedy na 3000W táhla jen 1,5mm měď. Lépe tedy 2,5 kvůli ztrátám. Ale i to je prd. Natáhlo by se to přes celý barák k baterkám, kde by se z 300Vdc udělalo 24/48Vdc a bylo by. A kdyby se to pěkně pospojovalo po RS485, tak je i dokonalý přehled o tom jak celá sestava fční a i o jednotlivých panelech.

Jen je fakt otázka, jestli 2x ztráty (celkově by to bylo už tak 8% v optimálním případě) se tím vynahradí.

To by bylo lepší to tedy sjednotit pro 3 panely. To by bylo už cca 120V, to zvýšit na těch 300V by už nemuselo být tak marný.

[8milan8]

Těch měničů je za sebou ještě více. Těch 48V z akumulátoru se zase často mění v měniči na cca 330Vdc (kromě těch transformátorových LF) a to se rozstřídá na 230Vac.
48V bych vynechal a raději investoval peníze do více článků akumulátoru než do měničů.

No to je vůbec fakt. :/ Když to člověk vidí, tak ideální je mít 350Vdc baterii.

[camel1cz]

To boostování jednoho panelu na vyšší napětí je fakt dost plýtvání. Jeden regulátor na string s Ump něco přes 100V je asi dobrý kompromis.

Akumulátory by se pak mohly také natáhnout na vyšší napětí... něco přes 100V (např. 3x 48V) by se asi dalo postavit při běžné kapacitě akumulátoru. Vychází mi to v LiFe o min. kapacitě článku 20Ah kolem 3kWh, což je přiměřeně malé. Vyšší napětí už by vyžadovalo velké kapacity a to je otázka, kolik lidí by to v prototypu dalo.

Nastala by ale potíž s nestandardním měničem. Dal by se nějak rozumně sehnat měnič 150Vdc na 230Vac? A jak by na tom takový měnič byl? Byl by jednodušší nebo alepoň efektivnější než běžné např. ze 48V? Ten boost by tam byl stejně...

[vlkazajac]

Nepriamo som to už naznačil, má význam pokúšať sa o vlastný mppt regulátor 500-750 W pre 48 V systém, lebo taký na trhu chýba. Výhodný by bol práve z hľadiska miernejšieho step down. Keby vyšiel tak na 50-100 EUR, asi by mnohí prezbrojili na efektívnejších 48 V. Taký výstup z tohto vlákna asi neuvidíme.........

[tomas]

Na trhu pro 48V je všechno i regulátor se vstupem do 900V
http://www.studer-innotec.com/?cat=mppt ... er&id=2101

Ale pro větší napětí akumulátoru než cca 120V není regulátor. Jen pár Čínských které moc důvěru nebudí.
http://ouyad.en.alibaba.com/product/135 ... oller.html

[vlkazajac]

Mám na mysli stringy s malým počtom panelov, tak ako sa diskutovalo vyššie. Tam bola práve myšlienka regulovať čím kratšie stringy, nie 600V. K tomu samozrejme patrí aj požiadavka na ekonomickú výhodnosť, teda Studer by som tu jednoznačne vynechal.

Kto by chcel 120 V v aku ? ..........

[tomas]

Nastala by ale potíž s nestandardním měničem. Dal by se nějak rozumně sehnat měnič 150Vdc na 230Vac? A jak by na tom takový měnič byl? Byl by jednodušší nebo alepoň efektivnější než běžné např. ze 48V? Ten boost by tam byl stejně...

Pokud se nepřekročí cca 300V tak to nemá význam a stejně by tam musel být boost.
Akumulátor 120V umí Midnite. V Americe na to můžou dát přímo spotřebiče na 120Vac kterým nevadí DC napětí.

[tomas]

Kto by chcel 120 V v aku ? ..........

Já ne, já bych chtěl kolem 350V, pro 120V můžu použít Midnite.

[8milan8]

Jestli někdo čeká, že výstupem tohoto vlákna bude něco, co bude cenově přijatelné, tak to rovnou můžete asi přestat očekávat.

Berte to, že by to byla nejspíše kusová výroba. Pro jako takovou jsou součástky tak min 30% spíše 50% dražší. Nehledě třeba případná DPS, kde se cena na kusové výrobě projeví nejvíce.

Jako největší výhodu bych viděl pro ty, co je FV koníčkem a rozumí elektrice. Tedy opravitelnost/upravitelnost/přizpůsobitelnost. Mě osobně třeba vadí, že někdy člověk do těch regulátorů nevidí a nebo nemůže upravit hodnoty pro konkrétní typ baterií. Nehledě na to, že častá výhoda opensource řešení je ta, že fungují lépe než komerční (ale také to může být přesně naopak, záleží jak schopní a aktivní lidé se zapojí).

Nic jiného bych od případného výstupu neviděl.

[vlkazajac]

Tomas: OK, téma by v tom prípade povýšila na "Arduino ako veľkonapäťový mppt regulátor", úmyselne nepíšem vysokonapäťový. Takže pre väčšie pole a nie pre krátke stringy.

8milan8: No škoda, bol by určite záujem, veľmi by sme tomu priali úspech. Ide o bastlenie, chápem a neodsudzujem, naopak fandím !

[camel1cz]

Pokud se nepřekročí cca 300V tak to nemá význam a stejně by tam musel být boost.
Akumulátor 120V umí Midnite. V Americe na to můžou dát přímo spotřebiče na 120Vac kterým nevadí DC napětí.

Pokud budeme mířit na 350V v aku, tak při minimální kapacitě článku 20Ah máme 7kWh... pěkné, ale v LiFe to bude ranec Myslím, že by bylo fajn udělat něco dostupného, aby se to dalo odladit na pár prototypech. Mám strach, že tohle si nikdo jen tak doma nepostaví...

[8milan8]

Kto by chcel 120 V v aku ? ..........

Já ne, já bych chtěl kolem 350V, pro 120V můžu použít Midnite.

Jako bezesporu - 350Vdc akku jsou nejlepší volbou pro ostrovní FV, která vyžaduje výkony v AC. Ale zase když to vezmu, tak většina si nahradila běžné spotřebiče 12Vdc popřípadě 24Vdc.

Takže je to fakt otázka. Hlavně mě by se asi 350Vdc nelíbilo kvůli tomu, že to už fakt není na hraní. Cokoliv nad 100Vdc je už za určitých podmínek nepříjemných a co teprv 350Vdc.

Život je o kompromisech, a podle mě to je pro ostrovní elektrárnu 96Vdc v bateriích. Bezpečné, dostupné a pro jak Step-down, tak step-up měniče rozumný kompromis.

[8milan8]

Pokud se nepřekročí cca 300V tak to nemá význam a stejně by tam musel být boost.
Akumulátor 120V umí Midnite. V Americe na to můžou dát přímo spotřebiče na 120Vac kterým nevadí DC napětí.

Pokud budeme mířit na 350V v aku, tak při minimální kapacitě článku 20Ah máme 7kWh... pěkné, ale v LiFe to bude ranec Myslím, že by bylo fajn udělat něco dostupného, aby se to dalo odladit na pár prototypech. Mám strach, že tohle si nikdo jen tak doma nepostaví...

Přesně tak. 350V je krásná vidina ideálu. Ale zase by se muselo udělat všechno. MPPT, nějaký měnič na 12/24Vdc, invertor... . Prostě by to znamenalo kompletní novou napěťovou hladinu pro všechno co je kolem aku, a to už by nebyla zábava. Minimálně ne na koleni doma a ve volném čase. :/

[tomas]

A co modulární? Řídící modul oddělený a výkonovou desku zvlášť a každý by si mohl vybrat. Nejlépe kdyby se daly výkonové desky na sebe stohovat podobně jako arduino shield a podle toho mít výkon. Když někdo přidá panely tak doplní jen další výkonovou desku.

[8milan8]

A co modulární? Řídící modul oddělený a výkonovou desku zvlášť a každý by si mohl vybrat. Nejlépe kdyby se daly výkonové desky na sebe stohovat podobně jako arduino shield a podle toho mít výkon. Když někdo přidá panely tak doplní jen další výkonovou desku.

Přesně tak bych to chtěl. Proto se mi líbí to Arduino, je to univerzální a dostupné. Tím máš vyřízenou logiku.

A pak je otázka, jak to rozdělit dál. Udělat tedy buď výkonovou část jako celek, tedy že by se do toho zasadilo arduino mikro/pro. Ale pak by nešel jednoduše navyšovat výkon (je potřeba změnit i cívku v DC/DC a další). Nebo udělat část s měřením také bokem a pak zvlášť jen část s DC/DC.

A nebo vymyslet nějak možnost zapojovat paralelně jen DC/DC část (cívka, FET a nějaké kondíky kolem). Ale to nejspíše nepůjde, protože je potřeba mít přehled o napětích [a proudech (šlo by to asi bez)] u jednotlivých měničů.

A jak už tady někdo psal. Je lepší mít pro každý string svůj regulátor, protože se rozbitím jednoho nedostáváš do kritického a hektického shánění náhrady. Takže bych si vždycky koupil 3 panely a k tomu regulátor. Spíše by bylo šikovné, aby o sobě věděli a mohli se tak lépe dohodnout co kdo bude dělat.

[tomas]

Přesně tak. 350V je krásná vidina ideálu. Ale zase by se muselo udělat všechno. MPPT, nějaký měnič na 12/24Vdc, invertor... . Prostě by to znamenalo kompletní novou napěťovou hladinu pro všechno co je kolem aku, a to už by nebyla zábava. Minimálně ne na koleni doma a ve volném čase. :/

Jako zdroj 12/24Vdc z 350V je možné použít většinu pulzních napájecích zdrojů od PC zdroje až po adaptéry do zásuvek. Třeba Mean Well má přímo u některých těchto zdrojů napsán i napájecí rozsah pro dc napětí.
Existují zdroje se vstupem až do 1000V
http://www.bke.cz/cs/produkty/transclinic-bke-1k04
http://www.bke.cz/cs/produkty/ss-31-xxx-din

invertor - střídač z 350Vdc na 230Vac. Mám vyzkoušené že lze použít střídače z HF měníčů pokud se zajistí 12V pro ovládací elektroniku. Pokud není celý měnič řízený jedním mikroprocesorem DC/DC i DC/AC měnič, tak se dají tyto měniče celkem jednoduše oddělit a použít jen tu část DC/AC. Jak pro sinus tak pro obdelník.

Jinak postavit vlastní střídač z 350V na 230Vac v obdelníku (pro topná tělesa atd) není těžké, viz. spodní polovina tohoto schématu:
http://danyk.cz/menic230_6.html
schéma je funkční používá se i zde:
http://oplocky.cz/

I sinusový střídač 350Vdc/230Vac je možné zbastlit a koupit komponenty:
http://www.ebay.com/itm/Pure-sine-wave- ... 0842959869
dokumentace a příklady zapojení zde:
http://www.egmicro.com/download/EG8010_SPWM_V2_2.pdf

Případně se dají použít některé průmyslové střídače pro motory, tak jak to má Lui.

Má to jednu nevýhodu, pokud za takovým střídačem bude síť TNC-S tak musí být akumulátory chráněny proti dotyku (střídač bez galvanického oddělení). Ale při 350V je to samozřejmost i tak.

nebo
http://www.kumer.cz/rubrika/918/384-v-dc/

Prakticky na trhu chybí jen ten MPPT pro 350V akumulátor.