Самодельный MPPT-контроллер для СБ

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Начал проверять с первого режима.
Наткнулся, что не могу регулировать UBatCor-t.
Параметры заданы следующие:
Входное напряжение: 20,8 В
Входной ток: 3,9 А
Выходное напряжение: 15 В
Выходной ток: 5 А
Корректоры:
USolCor-t 0.05523
UBatCor-t 0.05434
ISolCor-t 482
IBatCor-t 475
Начал проверять без вентилятора.
Нагрев не обнаружил.
Повысил выход до 16 В
В этом режиме, при работе около 40 мин начал греться радиатор ключей. До 45 градусов. Подключил вентилятор, через 2 минуты 36 градусов. Датчик оставил на радиаторе. Правда не закрепил, просто касается.
Нагрев дросселя не зафиксировал.
Дроссель с сердечником на фото, намотка лицендрат сечение 2х3 мм (320 проводов) в один слой. Индуктивность 164 мкГн.
Позже перемотаю на побольше.
Управление вентилятором работает четко.
Получается, что стабилизации тока нет?
Не могу задать выходной ток принудительно. Только по защите отрубает и всё.

 

Ненене. UBatCor-t - это сервисная настройка подгоняющая неточность резисторов и ADC контроллера. Она один раз регулируется при сборке и больше не трогается.
Для настройки:
1) Подключите ЛБП к клемам аккумулятора контроллера
2) Выставите 15-17В на ЛБП
3) Зайдите в сервисное меню и подгоните UBatCor-t для одинаковых показаний напряжения ЛБП и контроллера
4) Проделайте то же самое для входа солнечной батареи UBatCor-t.
5) Спуститесь ниже и в пунктах ISolCorrect и IbatCorrect - установите ток покоя равным нулю. (+-1разряд)
Далее можно произвести настройку сопротивления проводов Rline. Она позволяет выставить сопротивление линии до аккумулятора и иметь компенсацию падения напряжения на проводах в зависимости от тока.
Дальше можете забыть о меню Service.

Пользовательские меню организованы по принципу МФУ Samsung/Xerox. Все интуитивно сгруппировано для ассоциативности. Имеют корневые меню:
<Статистика<>СБ><АКБ><КТЦ><Service>
В каждом корневом меню кнопками вниз/вверх можно ходить по подменю и менять установки кнопками влево/вправо.

Для начала работы в обычном режиме:
Выставите следующие режимы (по умолчанию) для пользовательской регулировки.
В меню СБ - Profile Zaryada - CCCV
Scan - PWM (или MPPT)
В меню АКБ - UmaxCCCV - желаемое напряжение заряда
Curremt Limit - желаемое ограничение тока
UloadOff - напряжение экстренного отключения нагрузки (10,8В по умолчанию)
UloadOn-напряжение включения нагрузки (по умолчанию 12,3В)
То есть если надо поменять параметры зарядки батареи - это делается в меню АКБ.
Если надо поменять методы отбора энергии от источника - это делается в меню СБ

PS Теперь целевая температура запоминается в EEPROM.

 

Да, так и делал.
Решил уточнить величину с помощью хорошего вольтметра. А поменять не смог.
Ничего страшного...
Есть предложение по печатной плате, если позволите...
1. Добавить резистор для подтяжки порта клавиатуры к земле.
2. Добавить стандартный разъем программирования (6 контактов)
3. Может уже в корпус БП не ужимать? С целью оставить место для клемм на печати... С одной стороны сильно упирается в стенку.
4. Будет тогда возможность увеличить зазор между радиаторам ключей и модулями.
5. У меня дроссель не влазит

 

Объясню, почему такие вопросы...
Дома нет нормальной АКБ. Хотел, с помощью контроллера, в режиме ЛБП, задать ток и подержать под ним имеющуюся батарейку. А потом попробывать, уже в нормальном режиме, провести КТЦ. Может оживет...

 

Только вчера подстраивал коэфициенты под новый проц. Все нормально работает.

На печатке клавиатуры R1 не он?

Да. После того как спалил проц - осознал как будут шиться остальные люди. Сделаю колодочку.

У меня три экземпляра уже в корпусах от питальников PC собрано. Я балдею от удобства. На маленькой полочке сразу два зарядника размещаются. По мне так оптимальный размер. Не хотелось бы его менять. Клеммы на печатке это про программирование или про силовые? Если про силовые - то 20-30 ампер гнать через зажимные китайские клемы опасно. Я на видео показывал уже винтовые самодельные. Очень надежные и удобные.
Вот моя компоновка. Все вроде умещается с запасом.
Обратите внимание, что для морды зарядника выпиливается задняя часть блока питания PC.

Еще мне не очень нравятся вот эти Ваши настройки.

Либо Вы пытались ограничить ток ими, либо что то еще. У меня во всех зарядниках +-1 единица от 512. Зависит от положения зарядника в пространстве. Магнитное поле земли влияет.
Через Current Limit ограничение тока работает?

 

Пожалуй сброшу настройки. И начну с начала.
Резистор проглядел. Но может он лучше ближе к порту?
Клеммы силовые. Большая капля припоя на тонкой фольге не очень, с точки зрения механики.
Предложу:
https://ru.rsdelivers.com/product/wurth-elektronik/74655095r/wurth-elektronik-wp-thrsh-8-pin-pcb-screw/1769864

Можно менее мажорные...
https://www.keyelco.com/category.cfm/Screw-Terminals-Terminal-Blocks/Screw-Terminals-Metric-Sturdi-Mount/id/478

Настройки еще раз перепроверю.
Через CurrenLimit и не получилось. Срабатывает как защита, обрубая напряжение.

 

В смысле? Исходя из механической прочности? Разности КТР? Прочности связи фольги с подложкой текстолита? Термоциклического износа? Переходного сопротивления?
У меня STECA 30 амперная регулирует заряд аккумуляторов по принципу балласта. То есть тупо садит плюс СБ на минус. В солнечный день ток рассеиваемый на подводящих проводах доходит до 28-30 ампер. Провода в 16 квадратов при этом ощутимо нагреты. Мне кажется, на зажимных соединениях паразитная выделяемая тепловая мощность будет много выше, чем в цельном куске проводника. При том в клеммах по Вашим ссылкам она все равно будет выше чем в простейших зажимных гайкой на 10. Это мое ИМХО. Тестов еще не было.
Основной принцип конструирования моих устройств - это надежность, повторяемость, доступность. Если одна клемма будет стоить как устройство, а Вася из села Пупкино будет вынужден заказывать ее из-за бугра, а потом думать в какой корпус и как ее вкрячить - все три принципа будут нарушены. Основная беда зажимных контактов - термоциклирование. Из-за постоянного нагрева-охлаждения стабильность контакта нарушается, растет его сопротивление и он разрушается (пример - MPPT контроллеры от А-Электроника или МАП, не помню). В нашем случае я думаю достаточно будет смонтировать систему используя гроверы или контргайки для компенсации тепловых расширений, смазать это все техническим вазелином и забыть лет на 20.

Странно, конечно. Все же попытайтесь выяснить почему датчики тока в нулях сильно смещены вниз. У меня диапазон 511-513 не больше. Если не получится настроить нормальную работу с напряжениями и токами - стучитесь в ЛС. По скайпу посмотрим в живую что происходит.
PS А на драйвер ключей пробросили питание с SEPICa разорвав дорожку от аккумулятора?

 

Разрисовал новую печатку с учетом пожеланий.
1. Посадочное место модуля регулятора оборотов отодвинул от радиатора.
2. Добавил разъем для программирования. Правда RESET и GND режил не тянуть к нему. Для прошивки нужно будет просто изготовить 2 колодки.
3. Перенес резистор R1 ближе к процессору.
Ну и косметические изменения.
Наверняка завтра буду изготавливать (хочу подарить первый прототип).
Если будут проблемы - отпишу.
Если есть замечания - отписывайте.

https://drive.google.com/drive/folders/1QihBmud0W8u1ZGYJQZIFjA8FcYuAl-Lz

 

Блииин... 31 декабря. Я собирался подарить новособранный контроллер человеку. Симпатишно получалось.

Хотел протестировать конструкцию. После установки силовых клемм, результат случайного замыкания силового минуса на плюс выхода нагрузки.

Специально дождался погасания дуги для того чтобы оценить последствия. Открытого огня не было. После отмывки вот такая картина.

Похоже надо пустить перемычками любые проводники проходящие под силовыми элементами. В результате ошибки монтажа силовых клемм сгорел предпоследний 20A датчик тока. Остались только 30 амперные.
Проц живой.
Пичаль.

 

Сегодня смог нагрузить контроллер током около 13 А, используя в качестве источника БП 24В, 320 Вт. Предварительно сбросив выходное до 21,9В...
В качестве нагрузки использовал гелевый аккумулятор с параллельно подключенной электронной нагрузкой. На нагрузке выставил 12,9А.
Обнаружил дрейф датчика тока. В процессе, измеряемый ток упал до 8,5 А. Клещами - 12,9А.
На датчике тока с солнечной стороны аналогичная картина.
По нагреву:
у меня нагрелись только диоды, но они без радиатора вообще. Закрепил датчик на одном из них.
При вых. токе 13 А. Температура 46 градусов. Величина ШИМ вентилятора - 220.
Температурный контроль работает четко.

 

Все 5 моментов имеют место быть. Правда и на зажимных тоже. На высоких токах всё свинчивается. Правда материалы и крепеж соответствующий. Латунь, медь, покрытия, зубчатые шайбы, момент затяжки и т. д.
Можно и провода оставить, увеличив место на печати, неудобно большое сечение паять.

Надо подумать как обойтись без вентилятора. Он в данном месте - самое слабое звено.
На большом кольце, при намотке лицендратом - нагрева практически не заметно. На ключах тоже. Поставлю на диоды радиатор, проверим на 13 А без вентиляторов.

Сделал компенсацию при нулевом токе, так и получилось... Смещение 1-3 деления. А вот при протекании тока наблюдаю дрейф...
Доработки все выполнил.

 

+100500!

 

Собрал новую версию платы. Нашел несколько авто-ламп по 50 ватт. В ближайшее время организую тест с нагрузкой 20-30 ампер. Попробую выявить эту проблему.

То есть вы тестировали с обдувом? Дроссель не нагревался с охлаждением? Или не греется совсем?

Если есть желание - можете править LAYку на свое усмотрение. Я для того и открываю хардварную часть, чтобы коллективно устранять недочеты. Лучшие мутации сразу попадут в репозиторий в качестве умолчания.

Абсолютно согласен. Вентилятор по задумке нужен для работы на открытом воздухе, когда +30 в тени, а на солнце до 60-70 может доходить. В идеале нужно будет разрисовать печатку под боковые радиаторы. Чтобы было пассивное охлаждение, но это после того как все остальное доведется до ума. Теперь несколько цифр: 30А*14В= 420Вт. При КПД 90% потери на преобразование составят 42 Ватта. Если бы эта мощность выделялась только на ключах и диодах - нет ничего проще чем поставить их на радиаторы. Но она бОльшей частью выделяется на дросселе. А вот к нему пассивное охлаждение прикрутить уже сложнее. Поэтому был предусмотрен карлсон. Дроссель у меня пока не оптимизировался. Дойдет и до него очередь. Поиграемся размерами, жилами и сечением. Может вентилятор и включаться не будет никогда, но для порядка - пусть будет.

PS. Еще выявил неадекватное поведение при сбросе настроек. То-ли это программа тупит, то-ли дисплей (синий). Если у Вас дисплей зеленый - можете проверить как у Вас ведет себя контроллер при сбросе в заводские настройки?

 

Сначала включил без обдува. Заметил, что греются только диоды (без радиатора). Закрепил датчик на них и включил обдув.
Нагрева дросселя не заметил. Может быть чуть чуть тепленький...

Может отправить Вам кольцо и провод? Кольцо правда великовато, но в конечный вариант впихнуть можно.

Как проявляется?
После испытаний что-то случилось. Вываливается "OVERCURRENT" при начале заряда. Сейчас буду звонить ключи и диоды, заодно поставлю на диоды радиатор.

 

Если это происходит единожды - все нормально. Параноидальная защита срабатывает при заряде входных емкостей. Наблюдается при напряжениях выше 20В.
Если он не выходит из этого состояния - тогда да. Надо разбираться.

При сбросе настроек на экране верхняя строка начинает рябить. Больше ничего не происходит. Хотя контроллер должен софтово перезагрузиться. При передергивании питания вижу что настройки сброшены. Допускаю что это дисплей тупит. Буду разбираться.

Спасибо. Мне купить его не проблема. Позже разберемся с дросселем. Сейчас допиливаем найденные баги в софте.