Самодельный MPPT-контроллер для СБ

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Версия была 2.0 более свежую не делал.
Завтра попробую прошить. Но у меня на втором нет силовой части и модулей.
В отладочной информации есть величина ШИМ? Пока по ней и настоящему датчику могу проверить.

Есть ощущение, что у второго экземпляра, проблемы с нагревом дросселя не будет.
Перечитал, ШИМ есть. Посмотрим.

 

Крутое колечко! Из распыленки? На такое наверняка витков 10-15 будет достаточно . По наблюдениям на тепловыделение дросселей влияет исключительно диаметр провода. Потери в сердечнике не большие. А в насыщение их, говорят, вообще трудно загнать. Когда-то делал файлик в котором расчитывал тепловыделение отрезка меди в зависимости от тока по нему протекающего, его диаметра/сечения и длины. Таким образом тепловыделение дросселя (на частотах до 100КГц) в бОльшей степени зависит от диаметра/сечения провода, чем от материала сердечника и скин эффекта. Если хотите приблизительно знать как он будет греться на том или ином выходном токе - либо просчитайте длину провода по формуле, либо пропустите через него этот ток.
Я до сих пор пользуюсь для дросселей проводом диаметром 2мм смотанным с распиленного БЖТ от УПСа. Результаты меня очень радуют.

 

Распыленка, проницаемость около 75. 52 смесь. Можно намотать лицендратом. Какой-то есть, поищу.
Прошил версию от 20.12.18. Шим начинает нарастать с 41 градуса (примерно). Достигает значение 255 при температуре (примерно) 52 градуса. Значения Lim не достиг. У меня питание сейчас только на процессор и индикацию, т. е. по нулям для проца... Поэтому?

 

Да. От того что напряжения батареи нет. А Лим чему был равен? И уставку МахС можно менять кнопками влево вправо. Диапазон ограничен от 40 до 100 градусов.
Теперь осталось посмотреть как это все будет работать в живую. На реальной нагрузке. С реальными теплоемкостями дросселя. Датчик температуры нужно крепить в хвост воздушного потока. Как бы за багажником автомобиля. Чтобы сначала воздухом обдувалась деталь, а уж потом датчик.
Следующий шаг разработки - добавление и тест возможности работы контроллера в режиме блока питания и расширение диапазона выходного напряжения с 0.1В до 18В.
Как будет готово - напишу.

 

За выходные попытаюсь собрать модули и силовую часть. SEPIC буду делать версии 2.1
ЛИМ был 0. МахС по умолчанию (40) менять не пробовал.

 

Сепик 2.1 запустился с первого раза. проверил от 14 до 27В, на выходе 13,6. Правда, без нагрузки.
Проверил, изменение МахС работает. ЛИМ меняется от напряжения батареи. При 13,3 = 240.

 

На данный момент входное напряжение маловато, 280 ват панели 39 в разомкнутой цепи дают, рабочая точка 31.5в.

 

Все обязательно будет! Этой разработке всего-то полтора года отроду. Совсем недавно появились последователи, что в разы упростило и ускорило работу. Как только мы вместе допилим входное напряжение 12 вольт до стабильно-идеальной работы - сразу поднимем его вольт до 50-100. Просто не хочу распыляться и бегать по граблям на высоком напряжении если можно набить шишки на низком с меньшими последствиями. В общем ещё несколько шагов и рубеж 24 вольт (55В входного) будет взят.
ЗЫ. Могу пока порекомендовать последователям заказать XL7005. Это DCDC преобразователь с входным напряжением до 65В.

 

Превышать 25 вольт входного не рекомендую. Связано с тем, что на проходном конденсаторе SEPICа удвоенное напряжение питания, а керамические, как правило, расчитаны на 55В. Еще одна особенность керамических конденсаторов - снижение емкости в зависимости от приложенного к ним напряжения. И эта емкость достаточно сильно снижается при подходе к верхней границе допустимых напряжений.

 

Выше 15 В везде ставлю 100В керамику... На будущее

 

Сегодня посидел с контроллером. Расширил выходной диапазон напряжений. Теперь его можно регулировать с 0,1В до 18В. В диапазоне 0,1-1В без нагрузки (ввиде аккумулятора) ему сложно удержать напряжение стабильным. Дрейф напряжения где-то около десятой вольта. Это связано с малой разрядностью ШИМа и инерционностью регулировки. Все же круг программы занимает 1 милисекунду и регулировка не такая четкая как в аналоговых регуляторах. Но при подключении нагрузки и выше 1В - все выправляется и напряжение удерживается достаточно стабильно (дрейф 2-4 сотых вольта).
Силовую плату опять покоцал маленько. Разорвал дорожку питания драйвера ключа и пробросил очередную перемычку на 13,6В SEPICа. Таким образом подготовил силовую к апгрэйду до 24В. После всех тестов отрисую печатку в чистовую.
Заметил что два одинаковых драйвера ключа (различаются только обратноходовые трансформаторы) едят разный ток. Один 80мА, а другой 40мА. Ток холостого хода контроллера 150 и 110мА соответственно. Надо разбираться с этим и искать наиболее отимальные режимы. У кого есть мысли - прошу высказываться.

 

Как измеряли? С установленной А3120? И подключенным затворами?
Сейчас буду доделывать свой, могу измерить...
Может быть сердечники разные?

 

Общий ток ХХ сильно менялся при смене модулей драйвера. С одним 150мА, а с другим 110мА. Вот и зацепился.
Долго разбирался вчера. Намотал кучу катушек. А дело оказалось в диоде вторички. Вместо шотки туда затесался какой то быстрый (SF107 кажется). Когда заметил уже и поставил то что нужно - ток ХХ составил около 10 мА на холостом ходу и 30-40мА когда качаются затворы.
Провел замеры соответствия индицируемого тока и реально портебляемого по тестеру. Разница составила 5-10 мА в диапазоне 50-5000мА. Отличный результат, я считаю.

 

Проверил управление вентилятором. Пока, грея датчик ручками. Работает!
Но дальше проверить не смог. Я правильно понимаю, что с разряженным АКБ, не запуститься? Не в одном режиме, нет выходного напряжения. Это у меня баг, или фича алгоритма?

 

Это баг. Который я уже одолел. Чтобы от него уйти нужно порезать одну дорожку и пробросить три перемычки. На печатке 2018,12,20-2 они нарисованы синим цветом. Прошивка 2018,12,21 уже в репозитории.
Режимы запуска в данный момент такие:

1 режим - Режим блока питания (с отбором мощности для питания от солнечной батареи) активируется джампером. Контроллер запустится как от СБ (4-25В) так и от АКБ (4-18В). Позволяет работать без АКБ вообще. Выходное напряжение регулируется от 0,1 до 18В. Не учитывает ток ХХ в статистике использования АКБ. Рекомендуемый режим работы входа - PWM. Изначально (когда начинал делать контроллер) о нем даже не думал - потому так много правок силовой платы. Сейчас вижу в нем большИе перспективы и наверняка буду доделывать это направление.

2 режим - Режим MPPT контроллера солнечных батарей. Питание осуществляется только от АКБ. Активируется удалением джампера. Контроллер запустится только от АКБ (4-18В). Учитывает ток ХХ в статистике использования АКБ. Рекомендуемый режим работы входа - MPPT.

В каждом из режимов есть функция экстренного сохранения настроек и статистики при пропаже питания. Это случается тогда когда когда напряжение батареи падает ниже 7 вольт, при этом выставляется флаг о том что настройки сохранены и больше сохранять их не нужно. Он сбросится как только напряжение батареи достигнет напряжения подключения нагрузки (ULoadON). Также сохранение настроек и статистики производится при каждой смене экранов и один раз в час.
Таким образом при зарядке аккумуляторов с напряжением менее 7 вольт - автосохранение при отключении питания работать не будет.

По сути у меня осталась только проблема идеальной стабилизации тока и напряжения в PWM режиме. Моих теоретических знаний для этого не хватает. Может потом практикой одолею эту недоработку, хотя справедливости ради надо сказать что эта неидеальность проявляется редко и почти незаметна. Выражается в небольшой перерегуляции выходного напряжения если АКБ нет и контроллер используется в качестве блока питания с резкоменяющейся нагрузкой. И неточностью удержания напряжения(-0,01В) на границе СС-CV.