Jump to content

    
Sign in to follow this  
boldive

Преобразователь для солнечной панели

Recommended Posts

Как это делает PFC. ?

В корректоре так вопрос не стоит. Мощность там есть формально неограниченная. Там нужно выровнять форму тока и напряжения.

Формально, берется ток, пропорциональный напряжению.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Возможно оба не поняли, обычное дело, давайте разбираться.

Давайте для начала определим основное условие - съем максимальной мощности с СБ в каждый момент времени.

Тогда

 

имеем первое расхождение, т.к. по условию речь идет именно о фиксации мах. снимаемой мощности

Что должна убывать, "да", но вот как там автоматически что-то выставится, т.е. тут не хватает условия.

можно и так описать, на мой вгляд удобнее говорить о мощности

вот характеристика СБ ТС

и видно, что 28В лежит где-то недалеко о точки перегиба, т.е. мах снимаемая мощность это 28в*I, где I -текущее значение тока СБ.

Ставим здоровый электролит на выход СБ, включаем зарядку, когда напряжение подниматся до 30 и выключаем , когда напряжение упадет до 28, куда уж проще :rolleyes:

Не может речь идти о "фиксации" снимаемой мощности, как какого-то определенного значения. Она по определению не фиксирована, а сильно зависит от освещенности. максимальную снимаемую при данной освещенности мощность можно определить только методом проб и ошибок (или снимая периодически ВАХ и производя вычисления). СБ это не только генератор с заметным внутренним сопротивлением, но и очень неустойчивой ЭДС. Тонкий синтез плохого источника тока с плохим источником напряжения. :)

Характеристика СБ у ТС нереальна, идеализирована, не похожа на характеристики реальной батареи. ЭДС батареи тоже сильно зависит от освещенности. Семейство кривых упирается в ноль токов при гораздо большем разбросе напряжения. Другими словами, когда ЭДС батареи 24 или даже 18 вольт, с нее еще можно снять заметную мощность, точкой 28вольт жизнь ее не кончается.

Реальный эксперимент сегодня: 100-ваттная батарея освещена тем, что поступает от солнца в окно комнаты. Свет от снега яркий, но не прямой. ЭДС 24вольта. Нагружаем 27 омами и получаем 5 ватт при напряжении 12 вольт. При оптимальной нагрузке можно снять немного больше.

Заряжать от батареи конденсатор и разряжать до 28 вольт - не лучший путь. КПД RC-цепочки мы все знаем. Кроме того, половину времени она не способна будет этот конденсатор вообще зарядить. ЭДС не хватит, либо заряд будет идти мизерным током.

 

То, что Вы провели на графике, должно иметь наклон верхушки вправо, основания влево. Стабилизатор с такой характеристикой обеспечит автоматически съем наибольшей возможной мощности. По сути, это и есть схема с поиском оптимальной точки методом увеличения мощности, пока она увеличивается. Характеристика Pвых=к*Uвх, где к- коэффициент, отражающий наклон прямой. Он может быть и нелинейным.

Это грубо значит при к =1, что

При входном 28 вольт снимаем 28 ватт (1 ампер от СБ и 2.33 в АБ)

При входном 12 вольт снимаем 12 ватт (1 ампер от СБ и 1 же в АБ)

 

Модель реального понижающего стабилизатора снимает 100 ватт при 30 вольтах и линейно уменьшает выход до 5-6 ватт при 14. Если напряжение батареи растет, то ток ее нагрузки увеличивается, пока рост напряжения не прекратится. Это и есть точка отбора максимальной мощности. Ее только однажды нужно выставить потенциометром (задать наклон характеристики ПОС мощности по входному напряжению).

Характеристика стабилизатора приближенно Pвых=(Uвх-14)*6. Отсюда легко считаются входные и выходные токи.

Ток СБ меняется что-то от 3.3 до 0.3А, точные значения сейчас не помню. Значения ЭДС менее 14 вольт не рассматривались, так как топология стабилизатора выбрана с ограниченным коэффициентом заполнения, мощности при напряжении ниже 13-14 вольт уже очень малы, вытягивать 1 ватт от 100-ваттной батареи нет особого смысла.

 

Сезон мешает мне все это проверить полностью в железе. Потеплеет и появится солнце - спаяем, если тема оживет - доложимся по результатам.

В январе у нас было 1 или 2 солнечных дня :(

Share this post


Link to post
Share on other sites

_gari почти прав по поводу контроля напряжения на выходе СБ для работы на максимуме КПД. Логика простая - увеличивать выходную мощность не допуская понижения напруги СБ ниже заданного. В диапазоне 100..10% генерируемой мощи на СБ это нормально работает. В идеале ещё небольшую ОС добавить при работе в режиме максимального КПД чтобы этот порог напряжения слегка зависел от выходной мощности, скажем при 100% света - 28В, при 10% света 25В, с линейной интерполяцией. СБ это более-менее нормальный источник ЭДС как раз с такой зависимостью от кол-ва света. Ну а источник тока уже линейно-прямопропорциональный кол-ву света, но не идеальный в плане нагрузочной способности.

 

Из всего этого, Microwatt, имхо неправ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
_gari почти прав по поводу контроля напряжения на выходе СБ для работы на максимуме КПД. Логика простая - увеличивать выходную мощность не допуская понижения напруги СБ ниже заданного. В диапазоне 100..10% генерируемой мощи на СБ это нормально работает. В идеале ещё небольшую ОС добавить при работе в режиме максимального КПД чтобы этот порог напряжения слегка зависел от выходной мощности, скажем при 100% света - 28В, при 10% света 25В, с линейной интерполяцией. СБ это более-менее нормальный источник ЭДС как раз с такой зависимостью от кол-ва света. Ну а источник тока уже линейно-прямопропорциональный кол-ву света, но не идеальный в плане нагрузочной способности.

В чём бы тогда состояло приспособление PFC для заряда высоковольной батареи?

Share this post


Link to post
Share on other sites
_gari почти прав по поводу контроля напряжения на выходе СБ для работы на максимуме КПД. Логика простая - увеличивать выходную мощность не допуская понижения напруги СБ ниже заданного.

--Из всего этого, Microwatt, имхо неправ.

Вы их верных предпосылок делаете неожиданно неверные выводы.

Давайте все-таки подумаем: что же тут является целью? Не допустить падения напряжения на батарее или снять с нее максимально возможную мощность?

Вот после ответа на этот вопрос и можно смотреть прав я или неправ.

Похоже, не всем понятно как ведет себя стабилизатор с ПОС по входному напряжению. Он сам выбирает себе входное напряжение, наивыгоднейшее. Следить за ним специально нет необходимости.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Microwatt, речь изначально шла о ТИПОВОМ заряднике АБ.

Может согласуем для начала понятие "типой зарядник АБ"?

Не возражаю, давайте согласуем.

Чем принципиально зарядник для СБ отличаться должен от прочих типовых?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы их верных предпосылок делаете неожиданно неверные выводы.

Не путайте меня с собой. Я делаю правильные выводы из нужной информации. Этой:

Неверно. При недостаточной освещенности на батарее может быть и, скажем, 15 вольт. И при этом существует точка отбора максимальной мощности. Много меньше номинальной, но не нулевой. Батарея не совсем сводится к генератору тока.

 

Что значит "...и, скажем, 15 вольт.". Это что, фантазии? Может быть чтение книг или документации на какую-то панель? А может просто враки? А может и панели у Вас нет никакой.

 

Похоже, не всем понятно как ведет себя стабилизатор с ПОС по входному напряжению. Он сам выбирает себе входное напряжение, наивыгоднейшее. Следить за ним специально нет необходимости.

Вы бы ещё объясняли на уровне иллюстрации работы транзистора в первой главе Хоровица-Хилла - "там сидит человечек, смотрит на приборы и рулит токами" :)

 

Будьте добры, приведите схемку или блок-схему. Чтобы не быть голословным в своих заявлениях о том, кому и что непонятно.

 

Для СБ все зависимости гораздо проще. Иногда не нужно их выдумывать и выводить из выходной мощности, создавая на порядок более сложный алгоритм. Который кстати в принципе не способен работать без потерь. Но это уже долго объяснять. Здесь же предложили более простой алгоритм для вытягивания максимума КПД СБ при как угодно меняющейся или неменяющейся нагрузке, от которой будет "странно" себя вести "стабилизатор с ПОС по входному напряжению".

Edited by GetSmart

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добавлю немного.

В приложении файл с результатами лабораторных тестов солнечной панели из 60 пластин размером 156х156мм. При тестовом освещении панель выдает 243Вт.

Напряжение при котором с панели снимается максимальная мощность 30.33В

На графике две кривые: Кривая ток-напряжение и соответственно снимаемая можность. При уменьшении освещенности оптимальное напряжение остается практически тем-же, 30-31В, уменьшается генерируемый панелью ток. Это важно что с изменением освещенности меняется ток а не напряжение.

Задача инвертора следить за тем чтобы напряжение не падало ниже 30.33В для данной панели. Тогда идет максимальный отбор мощности.

 

1. В практике, если инвертор подсоединяется к силовой сети потребителя (бытовой розетке) то инвертор следит чтобы отбираемая потребителем мощность была максимальной. Как? Контролируя напряжение на панели. Если больше 30В то увеличивая ток отдаваемый в нагрузку и снижая напряжение на панели. Если меньше 30В то наоборот. Если напряжение в сети отсутствует то инвертор вообще не запустится.

 

2. А вот если нагрузка не потребительская сеть а скажем как мне - что под руку попадется, тогда задача инвертора совсем другая. Если аккамулятора нет то запускаться при напряжении на СП порядка 37В и просто вырубать потребителя когда напряжение на СП под нагрузкой падает ниже 30В.

3. А если аккамулятор, тогда следить чтобы в нагрузку не отдавалось больше какой-то определенной мощности. При превышении отключать нагрузку и мощность СП переводить в заряд аккамулятора, при нагрузочной мощности меньше максимальной но больше того что генерит СП отбирать недостающее от аккамулятора. При нагрузке меньшей чем генерит СП избыток переводить в заряд аккамулятора. Как-то так.

 

Во всех трех приложениях задачи инвертора совершенно разные. Для первого варианта полно промышленных образцов китайского производства. Для 2-го 3-го вариантов я ничего покупного еще не нашел, и собственно об этих вариантах и задавались вопросы.

Reference_Panel_Report_from_LAB.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Давайте еще раз по порядку.

Имеем следующий тракт преобразования

СБ - зарядка АБ - буферная АБ - повышающий инвертор+ нагрузка

 

1. Считаем, что АБ -кислотный 12В аккумулятор

1.1 работающий с режимом хранения (13,6-13,8В)

1.2 и отключаемый от нагрузки при падении напряжения на нем ниже 10,3-10,5В.

1.3 Принимаем, что ток заряда АБ не превышает Q/10.

 

2. СБ отдает мах. мощность 240Вт при 30-33В

2.1 напряжение холостохо хода (хх) СБ, не более 42В

2.2 выходная характеристика СБ согласно Reference_Panel_Report_from_LAB.pdf

 

3. режим потребления и освещения произвольный.

 

===========================

4.Требуется

4.1 построить тракт преобразования на основе типовых компонетов (схем) с мин. доработками

4.2 обеспечить отбор мах. возможной мощности СБ в каждый момент времени, с учетом 4.1 и 1.3

 

Если поставить задачу так, то очевидно, что ее решение существенным образом зависит от емкости буферной АБ.

О чем уже было спрошено у boldive, но ответа по сию пору нет.

.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не путайте меня с собой. Я делаю правильные выводы из нужной информации.

? А может просто враки? А может и панели у Вас нет никакой.

Ради Вас до своего портрета на фоне СБ я не дойду.

Не нужно грубить, если что-то непонятно в технической идее. Даже если она и ошибочна.

 

Давайте еще раз по порядку.

Имеем следующий тракт преобразования

Если поставить задачу так, то очевидно, что ее решение существенным образом зависит от емкости буферной АБ.

Могу лишь заметить, что в реальных системах всегда нехватка мощности у СБ, а не у АБ.

Зачем городить дорогую СБ больших размеров, если ее максимальную мощность система поглотить не сможет?

Потому, ток зарядки АБ - какой получится. И она должна его держать уверенно.

Режим, когда таки удалось АБ зарядить полностью можно рассматривать теоретически, но влияние его на другие стороны проблемы несущественно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Зачем городить дорогую СБ больших размеров, если ее максимальную мощность система поглотить не сможет?

Тратить энергию куда проще, чем добывать, так что беспокоится на этот счет, ИМХО, совершенно не следует :biggrin:

 

Могу лишь заметить, что в реальных системах всегда нехватка мощности у СБ, а не у АБ.

Думаю, что те кто проектирует реальные системы с СБ на спичках уже не экономят. В цене системы цена АБ вряд ли доминирует, скорее она лежит ниже уровня 10%.

 

Режим, когда таки удалось АБ зарядить полностью можно рассматривать теоретически, но влияние его на другие стороны проблемы

несущественно.

Потому, ток зарядки АБ - какой получится. И она должна его держать уверенно.

Выше я описал задачу так, как она у меня сложилась по результатам обсуждения. То что Вы написали, на мой взляд, противоречит УЖЕ заявленным требованиям.

Сформулируйте свой вариант требований, посмотрим, обсудим.

Покак нет однозначной поставноки задачи не может быть и однозначного решения.

 

Когда в товарищах согласья нет,

На лад их дело не пойдет,

И выйдет из него не дело, а только мука.

──────────

Однажды Лебедь, Рак, да Щука

Везти с поклажей воз взялись,

И вместе трое все в него впряглись;

Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!

Поклажа бы для них казалась и легка:

Да Лебедь рвётся в облака,

Рак пятится назад, а Щука тянет в воду.

......

Кто виноват из них, кто прав, — судить не нам;

Да только воз и ныне там

 

:biggrin:

Только не увлекайтесь. Крылова, я думаю, все и так хорошо помнят. Больше по теме.

Модератор.

Edited by Herz

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сформулируйте свой вариант требований, посмотрим, обсудим.

Покак нет однозначной поставноки задачи не может быть и однозначного решения.

Да только воз и ныне там

С тем. что задача поставлена как-то в отрыве от реальности я согласен.

Формулировать... У меня сейчас находится в первоначальной разработке система питания от СБ и мне тема поэтому интересна.

Я могу сформулировать требования к системе, как я ее понимаю. У меня получается, что стоимость СБ и АБ почти равны (около 40-60% соотношение).

Но ведь это уже будет другая задача, вовсе не та, которая поставлена ТС.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В том и дело, что у ТС своя СБ и свои установки, не скажу что они мне сильно нравятся, но что имеем, то и имеем.

Могу ему только повторить

СБ- источник тока, от нее можно и 12В АБ напрямую заряжать, другой вопрос, что не всякую, а какую вы там раздобудете хз, так что ваша задача на данный момент не имеет решения :crying:

Можно конечно прикинуть некий оптимум АБ по текущим данным, но если ТС все одно не собирается ее покупать так это пустой труд.

У меня получается, что стоимость СБ и АБ почти равны (около 40-60% соотношение).

Вы тут назвали только 2 компонета системы, а свою работу видимо совсем учитываать не собираетесь. Что сказать, методика оценки весьма сильно влияет на на конечный результат и примеров тому много.

У меня сейчас находится в первоначальной разработке система питания от СБ и мне тема поэтому интересна.

Я могу сформулировать требования к системе, как я ее понимаю.

Вообще-то, писание таких вещей само по себе полезно даже просто для себя, придает идее более четкую форму, помогает выявлять противоречия и т.д. и т.п. ИМХО разумеется.

А публиковатть тут или нет свое ТЗ, это уж Вам решать

.

Edited by _gari

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this