Перейти к содержанию
    

Step-up для солнечной батареи

ответ на вопрос уважаемого Микроваттта-"а зачам....?", который по-прежнему стесняется аргументировать свои высказывания результатом симуляции.

Ага, я становлюсь все стеснительнее. Вы же отлично это знаете.

Тем не менее, пройти мимо спокойно у Вас не получается....

 

Но в данном случае это должен быть максимальный ток (точнее, мощность), которую может дать СБ при заданной (меняющейся) освещенности. Только это позволит повысить эффективность всей системы. А здесь уже семейство ВАХ источника важно.

Да. при работе с СБ это один из основных моментов. каким бы ни был сам стабилизатор, ему еще оптимальную точку мощности нащупывать нужно. Кажется, ПОС по входному напряжению - лучший выход.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да. при работе с СБ это один из основных моментов. каким бы ни был сам стабилизатор, ему еще оптимальную точку мощности нащупывать нужно. Кажется, ПОС по входному напряжению - лучший выход.

Еще лучше - прицепить микропроцессор с программой, которая будет качать режим туда-сюда и искать максимум отдачи всей системы. Потому что оптимальная точка ощутимо зависит от освещенности. Так делают в дорогих системах mppt (maximum power point tracking), предназначенных для больших СБ. Для такой мелкой, как моя, конечно, овчинка выделки не стоит. Хватит и "manual mppt".

Изменено пользователем Jumbo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Еще лучше - прицепить микропроцессор с программой, которая будет качать режим туда-сюда и искать максимум отдачи всей системы.

Идеально - три программиста и манагер с бугхалтером при них. Ну и четырехъядерный процессор, разумеется с шестью жесткими дисками.

Нам идеального достигать часто что-то не позволяет. Приходится одним ОУ или двумя биполярниками решать.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Идеально - три программиста и манагер с бугхалтером при них. Ну и четырехъядерный процессор, разумеется с шестью жесткими дисками.

Нам идеального достигать часто что-то не позволяет. Приходится одним ОУ или двумя биполярниками решать.

 

Как-то сгущаете Вы краски. Контроллер стоит 0.8-1.2$, толковый ОУ - 1-3$, так зачем напрягаться лишний раз? И, кстати, ссылку на проект с МРРТ на AVR я выкладывал пару месяцев назад.

 

Что до самой схемы, которую выложил ТС, то структурное решение, как по мне, можно даже назвать красивым.

1. Самое главное достоинство по сравнению с обычным бустером - меньший пиковый ток через ключ, соответственно легче ключ и меньше динамические потери на нем. Это будет заметно при отношении Uвых/Uвх >3. И чем больше разница между напряжениями вх-вых, тем больше будет выигрыш. Это при условии, что выходное напряжение трансформатора выбирать на 20-30% больше напряжения нагрузки.

2. То, что ТС называет обратным ходом, на самом деле просто размагничивание сердечника трансформатора. Поэтому преышать коэффициент заполнения ШИМ, определяемый как 1-Uвх/Uвых, пожалуй, не стоит.

 

Что до конкретной схемной реализации... Ну, лишь бы автора устраивало, хотя выглядит как-то нестабильно...

 

Вопрос к ТС из любопытства - где и почем пластины брали?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это при условии, что выходное напряжение трансформатора выбирать на 20-30% больше напряжения нагрузки.

Как это? Зачем?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что до самой схемы, которую выложил ТС, то структурное решение, как по мне, можно даже назвать красивым.

1. Самое главное достоинство по сравнению с обычным бустером - меньший пиковый ток через ключ

А я только вчера сдался и вернулся к классическому бустеру :laughing: . Танцы с бубном вокруг трансформатора и управления ни к чему не привели - цифра кпд 87-89% стояла, как заговоренная! То есть, меньше - пожалуйста, а хотя бы на 1% выше - никак! Пересчитывал, перематывал, доматывал-отматывал транс, пробовал ставить непосредственно на мосфет двухтактный эмиттерный повторитель с конденсатором - эффекта ноль. Видимо, уже уперся в потери в шоттке, статику в ключе и в феррите. Шоттка и мосфет без радиаторов чуть теплые. Кстати, слив выброса + обратного хода (или размагничивания) на выход все же повышал кпд на 1-2-3%. Любопытно, что при этом площадь горба напряжения на стоке закрытого ключа примерно сохранялась - горб обрезается, но становится шире. Никакого намагничивания и насыщения при этом не происходит.

 

Про пиковый ток - не понял, почему он будет меньше?

 

В общем, я сдался и вернулся к "идеологически выверенному решению" :) . Сразу получил те же самые 87-89% кпд - ни больше ни меньше! Во всех рабочих режимах. В итоге схема несколько упростилась и вес уменьшился раза в 2. Только покупной дроссель при этом был теплый при максимальной нагрузке в 0.95А, частота было около 80кгц, к-т заполнения (на глаз, по памяти) - 0.6-0.7. Чего ему надо? Или это норма для компактных дросселей? Поставил дроссель из БП на желто-белом кольце - кпд стоит, как заговоренный, дроссель, естественно, холодный. Снизил частоту до 60кгц.

 

Еще отцепил питание от выходного аккумулятора (добавил VD2+C8), чтобы не отъедал 12мА из аккумулятора без СБ и можно было не отключать схему. При этом стал хуже старт - стартует только при Uвх>4.7В (IRFZ44 не открывается из-за падения на VD1, VD2 и ключе микросхемы). Хотя, 4.7В уже не рабочее входное напряжение на ХХ, но на всякий случай поставлю кнопку S1 для старта. До 3В входного напряжения работоспособность сохраняется. Ниже не пробовал, думаю, будет работать и от 2В, но это уже не требуется.

 

Цепи ОС - те же, что были. Работают стабильно. Входное напряжение стабилизируется не жестко, но пока не ясно, как его нужно держать. Глубина ПОС по Uвх легко меняется R6.

 

Что до конкретной схемной реализации... Ну, лишь бы автора устраивало, хотя выглядит как-то нестабильно...

А что выглядит нестабильно?

 

Вопрос к ТС из любопытства - где и почем пластины брали?

Покупал здесь. 40 элементов, 3400+250 пересылка + за наложенный платеж = 3900р. На ebay можно дешевле купить, но я не стал заморачиваться. Да и доставка там дорогая. Из этих хочу сделать 3 комплекта по 12 элементов. Для компактности делать модули 2х2 (будут как лист А4), три модуля складывать книжкой. Сейчас муки выбора конструктива. Склоняюсь к самому тупому варианту - бутерброд: текстолит-элемент-стекло (или оргстекло) с прокладками в середине, с герметизацией торцов. Вообще-то, уже пожалел, что не купил готовую батарею - очень уж хрупкие эти пластины.

Вы не встречали конструктива самодельной портативной батареи? Обычно все большие, стационарные делают, а с компактными - хуже. Нормальные люди готовые покупают. Только "рукоблудники" фигней такой страдают :)

post-71475-1335519979_thumb.png

Изменено пользователем Jumbo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И, кстати, ссылку на проект с МРРТ на AVR я выкладывал пару месяцев назад.

Может, не месяцев а лет? Время, однако быстро летит...Я только это нашел.

А, вот еще нашел более свежую тему. Там, правда, для элементов Пельтье. Может, кому-то и пригодится.

Изменено пользователем Jumbo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Любопытно, что при этом площадь горба напряжения на стоке закрытого ключа примерно сохранялась - горб обрезается, но становится шире. Никакого намагничивания и насыщения при этом не происходит
Выброс при выключении состоит из двух составляющих: энергии накопленной в трансформаторе в виде тока намагничивания и энергии накопленной в индуктивности рассеивания. Вот то что накопилось в Ls можно и нужно сливать в нагрузку. Что вы и делаете. Но если накрутите витки в трансформаторе так, что в итоге в нагрузку будет пытаться слиться и энергия намагничивания, то получите либо эквивалентное снижение Кзап либо насыщение трансформатора. Нет смысла пытаться тут выжать что-то с обратного хода, так как энергии накапливается в трансе немного. Либо елси хотите обратного - вводите зазор в трансформатор (чтобы увеличить ток намагничивания и соотвественно запасаемую энергию) и играйтесь с ним. Но выигрыша по КПД вы этим не добьетесь.

Про пиковый ток - не понял, почему он будет меньше?
Потому что у вас трансформатор снижает его в Ктр раз, чего нет в бустере, где ключ всегда выхватывает не меньше чем потребляется от источника.

Еще отцепил питание от выходного аккумулятора (добавил VD2+C8), чтобы не отъедал 12мА из аккумулятора без СБ и можно было не отключать схему
То что вы налепили детский сад ясельная группа :biggrin: Возмите мелкий тонкий полевик и один pnp транзистор, хоть КТ361. Выход от СБ - на затвор полевика, исток его на минус, сток через резистор в несколько килоом к базе pnp, эмиттер которого к акку а с коллектора питайте свой контроллер. Пусть он кормится с акка, а если СБ не дает ничего по выхду все будет автоматом отрубаться. Можете поиграть с порогами на затворе полевика и как итог добиться того чтобы схема стартовала только если на СБ солнышко светит и от нее есть выхоп а не просто от того, что на улице день но небо в тучах и в только зря тянем с акка ваши 12 ма на кормежку контроллера.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выброс при выключении состоит из двух составляющих: энергии накопленной в трансформаторе в виде тока намагничивания и энергии накопленной в индуктивности рассеивания. Вот то что накопилось в Ls можно и нужно сливать в нагрузку. Что вы и делаете. Но если накрутите витки в трансформаторе так, что в итоге в нагрузку будет пытаться слиться и энергия намагничивания, то получите либо эквивалентное снижение Кзап либо насыщение трансформатора.
Вот тут что-то теория с практикой (по крайней мере, с небогатой моей) расходится - витки бывали накручены будь здоров! (делал 12 + 50, 8+35 и т.п.), намагничивание (большой горб, а не только пик от рассеяния) сливался-таки в нагрузку, а насыщения нет! И Кзап не меняется - на осциллограмме все остается, как было, только горб срезается и расширяется, и вх-вых U/I меняются очень мало, а кпд при этом не падает, а немного (на 1-3%) растет. Я прямо на ходу VD3 пробовал подключать-отключать пальцем :). Я не утверждаю, что это хорошо - сам все выкинул, но факт на лицо. Если вдруг будет интересно - могу макет реанимировать, пофоткать осциллограммы и приложить таблицы измерений. Может от того, что сердечник большой? (EI сердечник из компьютерного БП или СБ26х16)

 

Потому что у вас трансформатор снижает его в Ктр раз, чего нет в бустере, где ключ всегда выхватывает не меньше чем потребляется от источника.
Но ведь у меня трансформатор снижает выходной ток в Ктр раз, а не ток ключа. Извините тупого - думал-думал, но опять не понял. Ведь весь ток, потребляемый от источника у меня (в 1-й схеме) тоже проходит через ключ. Иначе ведь вечный двигатель получился бы. Другое дело, что повышать нужно не с 5 до 14, а только до 9, т.к. напряжение источника плюсуется к выходному, поэтому Ктр меньше достаточен. Но и в бустере - тоже самое - нужно только добавить "вольтов" к входному. Там ведь дроссель подобно трансформатору работает, только на обратном а не на прямом ходе.

 

То что вы налепили детский сад ясельная группа Возмите мелкий тонкий полевик и один pnp транзистор, хоть КТ361. Выход от СБ - на затвор полевика,...
Про детский сад - не спорю, согласен полностью. Я с этим особо и не парился - просто самое тупое сделал. Переделаю, как Вы предлагаете. Так будет, безусловно, лучше! И тоже очень просто. Пора уж в 1-й класс переходить :)
Изменено пользователем Jumbo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если вдруг будет интересно - могу макет реанимировать, пофоткать осциллограммы и приложить таблицы измерений.

В наше время в этом необходимости уже нет.

Обычно модель сходится с реальным объектом.

Вот, что получилось у меня.

post-22269-1335559937_thumb.png

Как видно, схема мало чем отличается от схемы уважаемого Гиратора.

Разве пониженным числом компонентов.

А это моделирование заряда аккумулятора.

post-22269-1335559990_thumb.png

Здесь зеленым - напряжение на аккумуляторе.

Красным - ток заряда аккумулятора.

Как видно из рисунка налицо все три фазы:

1. Собственно заряд большим током.

2. Формовка малым током.

3. Выключение заряда при достижении заданного напряжения.

Ну и то, о чем было спрошено, но не показано.

post-22269-1335560791_thumb.png

Напряжение на истоке транзистора с установленным туда трансформатором тока.

При максимальном токе через него.

Очевидно, что выбросы не превышают 0.45 Вольта, что вполне себе допустимо.

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

намагничивание (большой горб, а не только пик от рассеяния) сливался-таки в нагрузку, а насыщения нет!
Что говорит лишь о том, что в этот момент рабочее заполнение меньше чем 0.5 и трансформатор успевает размагнитися. А вот когда звезды сложатся так, что из за отработки входного Кзап станет максимальным а вы по прежнему сливаете обратных ход в нагрузку, транс полезет в насыщение а КПД упадет. То что у вас растет КПД при подключении к нагрузке обратного хода говорит о том, что выброс от Ls сливается в нагрузку а не греет ключ вызывая его лавинное отпирание при превышении его рабочего напряжения. Для ключа это как бэ не смертельно в вашем случае, но КПД не добавляет. Поэтому оставьте свой диод, пусть сливает выбросы, только пересчитайте обмотки так, чтобы на минимальном входном от СБ (при котором еще есть смысл пытьаться от нее что-то брать) импульс размагничивания не упирался в нагрузку. Все. На сем можете тюнинг своего девайса прекратить. С китайцами конкурировать один фиг не выйдет, а для себя любимого штучный девайс и так сойдет :biggrin:

 

 

Но ведь у меня трансформатор снижает выходной ток в Ктр раз, а не ток ключа.
Для бустера пик тока через ключ равен входному а не выходному току. Для бака наоборот, пик тока через ключ равен выходному току. А в повышальнике типа вашего импульсный ток через ключ можо снизить в Ктр раз, за счет чего и выигрыш при большой кратности повышения/понижения входного напряжения. Учите матчасть ;)

 

 

Пора уж в 1-й класс переходить :)
А надо ли? Эта тема улекательная и интересная, но засосет - можно и не вырваться. И можно вдруг обнаружить себя в поле подымающим целину, а ведь началось все с того, что просто захотелось поесть борща :biggrin: Вы свою задачу решили? Решили. Далее зачем переть? Или нет в жизни других проблем? ;)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот, что получилось у меня.

 

Очень хорошо получилось, но не так устойчиво льётся ШИМ, как в модельке Гиратора, это очевидно.

Хотя, на вкус и на цвет…

Надо бы ещё добавить примочку, которая связывала эдс солнечной батареи и ток, отбираемый от неё.

Больше размах эдс – больше току разрешается качнуть, и наоборот.

Для топоизобретателя это очень важно.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Когда в первый раз увидел название вспомнил эту статью http://www.power-e.ru/2005_03_56.php

Вот там, конечно, самый что ни настоящий "прямообратоход"описали, жаль что опытного образца не представили

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Учите матчасть ;) ...

 

А надо ли? Эта тема улекательная и интересная, но засосет - можно и не вырваться. И можно вдрух обнаружить себя в поле подымающим целину, а ведь началось все с того что просто захотелось поесть борща :biggrin: Вы свою задачу решили? Решили. Далее зачем переть? Или нет в жизни других проблем? ;)

Уговорили! :) Действительно, уже стало засасывать. Вчера даже с LTspice поигрался часа 2, а другие дела стоят. Давно ведь уже хотел завязать с этим преобразователем. А профи мне все равно не стать.

 

Как же мне понравился ваш форум!!! :cheers: Пожалуй, еще не доводилось бывать на таком - грамотный (в смысле профессиональный), грамотный (в смысле русского языка), терпеливый к чайникам, вежливый. Небольшое внутреннее напряжение все же чувствуется, но не выходит за рамки. На программистских, водномоторных и других форумах такого не встречал. Обязательно найдутся ругачие чудаки на другую букву алфавита.

 

Еще раз, большое спасибо всем, принявшим участие и до свидания!

По результатам реальной эксплуатации девайса в этом сезоне отпишусь.

Изменено пользователем Jumbo

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Надо бы ещё добавить примочку, которая связывала эдс солнечной батареи и ток, отбираемый от неё.

Эт можно. :beer:

aa022a7d90d4t.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...