Контроллеры MPPT15. Поиск альтернатив

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Даже МАПы делают без такой защиты- чтоб не валить КПД...

 

МАПы?
У меня автоинвертор один валяется подохший, но не сразу от переплюсовки. А от глубокого разряда они не защищают, а информируют противным писком. При том рано...
А еще один валяется сдохший от подачи питания на выход.

 

@mfcn, Полностью согласен, что инвертор 2киловатта на 12V это уже многовато. Если бы я руководствовался только электротехнической частью, то 12V - до 1,5Квт, 24V до 3Квт, 48V до 6Квт, 72V - это ИМХО уже несколько выходит за рамки любительских сборок)
В случае, когда инвертор выбирается с расчетом - использовать дома и на выездах от автомобиля питать всякий электроинструмент (погружные насосы, УШМ, компрессор) - то 2 киловатта 12V это разумный минимум, а по хорошему 2,5Квт нужно было брать...

 

Система в процессе эксплуатации претерпела некоторые изменения.
1. Переключатель 12-24 (день-ночь) оказался у меня на 6А и сгорел. Купил аналогичный на 16А работает нормально.
2. Было у меня КЗ по 12В - случайно вкрутил саморез в провод. КЗ привело к небольшому пожару сжегшему самодельный светильник на основе СД ленты обклеенной вокруг куска ЭППС. ЭППС горела черным пламенем. Теперь предусмотрел защиту от КЗ установкой плавких автомобильных флажковых предохранителей на коммуникациях +аккумуляторов - +шины. Предохранители на 30А, пока не вылетали ни разу
3. Идея с переключением день-ночь оказалась не полностью состоятельной. Аккумуляторы не успевали балансироваться за ночь в режиме 12В, в результате днем возникал перекос напряжения, один раз замерил - до 16,7В на группе аккумуляторов обеспечивающих 24В. Даже было небольшое кипение одного из аккумуляторов. Для решения проблемы купил конвертер 24В-12В и поставил его на load контроллера с включением на ~27,3 В (у контроллера включение и выключение нагрузки, а также целевое напряжение аккумуляторов настраиваются) ~28,3В. Конвертер Орион ПН-35 ~1000руб. На выходе 13,8-14В. Измеренное мной КПД составило 92-98%
4. Не смотря на последнюю дискуссию тут - купил мощный инвертор 12-220В. Точнее ИБП ПНП7-12-1600. Новосибирск, А-электроника, 8000руб. Инвертор хорош, дает хорошее питание, что перестала арканится стиральная машина.
Мощность инвертора можно принять равной 4000ВА.
Самый главный плюс инвертора - низкое собственное потребление. Заявлено ~6Вт. Не проверял правда. Ну и чистый синус конечно. В дополнение к тому между делом появилось звуковое предупреждение о разрядке аккумуляторов - сообщает голосом.
Инвертор подключен не к шине, а непосредственно к одному из аккумуляторов, от которого идут отдельные провода в обход предохранителя к группе соседних.
5. Перенес свой БП 220-12В (который настроен на 13,5В) непосрдетственно к инвертору. Таким образом получился полноценный ИБП.
6. Запитал от своей системы электроснабжения синтезатор Yamaha напрямую, и некоторую аккустику на основе автомобильного усилка Supra 4x180Вт

Все никак не могу организовать дозакупку аккумуляторов. Хочу купить бэушки эдак на 500А*ч фактической емкости из которых 100-150 повесить на ветку 24В, остальные на 12В (усилить блок аккумуляторов расположенный рядом с контроллером заряда).

Вся эта система успешно снабжает дом в котором находились 6 человек, с практически постоянной работой насоса (около 5А), нетбука (~2А), компа (~4А), роутера с LTE модемом (~1,5А), вечерним светом, телевизором и девайсами (в пересчете на среднесуточное порядка 2А), еще теперь начинаю иногда циркуляционный насос СО крутить для подогрева грунта (отдельная песня). Когда работает генератор для инструмента дозаряжаю с помощью БП.

 

Эти китайские контроллеры на западе сильно ругают, аппелируя к тому, что они собнаны по схемам, не использующим трансформаторную развязку первичного (СП) и вторичного (АКБ) контуров. то есть не имеющих возможности конвертировать собранный от СП ток для увеличения КПД конвертора. В силу чего у них мал диапазон "сумеречных" засветок, в которых они могут хорошо заряжать АКБ.
Второй вариант вашего контроллера - все то же самое MPPT? yj vj; tn, snm xenm kexitt ghtlsleotuj.

Но КРИТИКУЯ имеющееся у вас оборудование не следует принимать слишком на веру иные версии MPPT.

И, тем более, - ни прикаких обстоятельствах (при проведении метрологических работ) не следует осуществлять оные в так называемую "сумеречную" погоду. Опять же в силу того, что поведение СП как таковой, так и от разных производителей может слишком отличаться от имеющихся у пользователя стереотипных представлений (штампов).

PS. судя по вашей разьяснительной подписи - вам не составит труда разобраться в подоплеке "шарады постоянства токов" (точнее примерного постоянства токов) при использовании прямого подсоединения к АКБ и через ваш контроллер, проанализировав данные на рисунке.

PS2. в качестве упрощения считайте, что 14 - это 1000 ватт/м2, а 1 - примерно 100 ватт/м2.
А 50 ватт/м2 - это уже достаточно темно.

PS2. на западе "избалованные" потребители эти контроллеры сильно хают и даже называют их PWM. Но, я полагаю, это не так.

 

@al200014, странное насыщение кривой тока кз - это похоже из-за перегрева сэ. Ваще сэ офигительно линейно масштабируются по току и выработке далеко за жалкие 1000вт на кв м. Но если греются - надо охлаждать канешн.

 

вот, смотрите

 

Какое отношение КПД МРРТ- контроллера имеет к отсутствию трансформаторной развязки "вход- выход"?

 

В каждой изолированной подсистеме (по dc) - вы в состоянии реализовать регулятор (оптимизатор) по двум наборам параметров с очень сильной взаимосвязью. Напряжение+ток в цепях СП и ТОК в подсистеме АКБ (с ограничительными вариантами вариации в зависимости от текущего напряжения на батареи). Системный регулятор будет жутко нелинейным, но при использовании даже примитивных линеаризаторов (процессорное) системе можно придать устойчивость в рамках приближений малых (инкрементных) изменений во вторичном (АКБ) сегменте. Даже если система будет потенциально неустойчивой ее легко программно защитить "программными пробками" ограничивающими разнос системы за счет жеских лимитриующих уставок (мак ток, макс напряжение и пр) Собственно говоря я и подозреваю, что нечто реализовано именно так в виде так называемых "режимов заряда"... Какой там возможный "бустинг", если в реальности солнце то "потухнет, то погаснет".

 

Разница при режиме заряда батареек 0.45в и 1.2 вт равна нулю в диапазоне температур от +60 и ниже. Без контроллера и без мппт вообще. Пользование идеальным мппт с 100% кпд даст только малый прирост мощщи при ниже +60, но будет стоить бабла. При выше +60 вытащить больше 1.2 вт нет возможности даже после уплаты бабла за идеальный мппт.

 

Но, я думаю, что с подобного рода правильными подходами киттайцы (да и вообще все, работающие на "быт"). Связываться не будут. Понапишут много красивых маркетинговых слов и банально КИНУТ потребителя.

Беглое пребывание на форумах разработчиков в США позволяет ПОДСМОТРЕТЬ информацию, по которой они общаются. И с той же легкостью определить, что в настоящее время по внутреннему базару (т. н. "рынок") в США в свободном распространении находитсяя, как минимум, три типа так называемых контроллеров

1. - a bit-true MPPT (как бы чуть-чуть похожий на MPPT)
2. - like true MPPT (почти как MPPT)
3. - true MPPT (MPPT)

Как я понял два контроллера, приведенные автором этой темы относятся к типу a bit-true MPPT,
контроллеры серии Tracer3215 (типа как у меня), я полагаю, (равно как его "младшие" собратья) к типу like true MPPT.

Предполагаю, что в серии Tracer3215 реализованы (зашиты) довольное простые алгоритмы, у станавливающие жесткую связь между следующими ключевыми парамметрами -

Vxx/Vmppt = a*T+b; где а, b=> const, а T - nтемпература элементов СП

Vxx/Vmppt=Ф (Sun_Fluence); где Ф (Sun_Fluence) - функция освещенности (мощности солнечного потока), представляющая собой изображение "стилизованного доллара". С несимметричными и разогнутыми нижним и верхним загибами, трансформированными в почти "полки" (константы порядка 2 для мощности солнечного потока менее 200 ватт/м2 и 1.1 для потоков с мощностью выше 250 ватт/м2). Зависимость Vxx от мощности потока солнца - - так же табулирована.

То есть (предположительно) Tracer3215 типа тупо табулирует выходные параметры по таблице (ам), исходя из всего двух параметров, которые он может вычислить сам достаточно быстро и "точно".
О качестве точности измерения Vxx не говорим, можно лишь посмеяться про себя про точность измерения температуры ячеек СП, если контроллер и СП разделяют пространство и иные особенности антуража жилища пользователя.

Указанные зависимости будут работать хорошо, если СП потребителя качественные и имеют те же параметры, определяющие работу СП. В случае отличия - как повезет.

Повторюсь - это предположения, основанные на наблюдении за своим Tracer3215, производившим заряд АКБ. Но очень похоже. По меньшей мере качественно (поведенчески)...

 

Примерно то же самое. При том показания на дисплее не вполне правдивы. По напряжениям ошибка составляет около 1В, по токам - сложно доподлинно определить, надо делать или покупать шунт для проверки.
Заявленная суть MPPT на новом контроллере - съем тока при напряжении СБ на 0,6В для 12V и 1,2В для 24V выше напряжения АКБ с соответствующим понижаюищм преобразованием. При этои контроллер совмещен с PWM и вроде как преобразование отключается при достаточно сильном снижении освещенности.
При этом, максимальный ток зарядки, который он отображал в процессе эксплуатации превосходит паспортный ток КЗ панелей. Наблюдал 20,5А, в то время как панели 3шт. 6,14А (5,7 в точке макс. мощности).

Да понятно все. Я старые контроллеры сдал продавцу, а за новый заплатил меньше чем вернул денег.
Серъезные контроллеры стоят как 1/3 моих батарей и никогда не дадут соответственного эффекта, поэтому я их не рассматриваю.

Вообще ВАХ панелей получше, чем приведенная на рисунке. Если нарисовать те же зависимости например в точке макс. мощности при произвольной освещенности - напряжение будет практически постоянно. А ток практически всегда пропорционален освещенности. Это субъективные данные и приводят к мысли, что MPPT как таковой и не востребован. Незачем искать точку макс. мощности, она известна по паспорту, чуть занижать и снимать при любой освещенности на данном напряжении (с точностью до температурной зависимости, но и она не столь существенна, по крайней мере по моим наблюдениям, правда у меня панели хорошо вентилируются, лучше, чем если бы были собраны на раме на земле).
При завале в сумерки отключать MPPT (точнее преобразование) и переходить на чистый ШИМ. Хотя напряжение заваливается уже тогда, когда генерации можно сказать и нет (проценты и доли от номинала), так что не важно с точностью до собственного потребления преобразователя... Получится весьма эффективный контроллер. Есть еще тонкость с проводами и различного рода пайками, соединениями, которые ухудшают ВАХ панелей уже на контроллере.

Т. е. не знаю как по вашей классификации, но мне кажется что контроллер который предназначен для работы в системе где номинал АКБ равен номиналу СБ достаточно примерно следующего алгоритма, например для 24V режима
1. Подключаемся в режиме КЗ на СБ (без MPPT, PWM)
2. Измеряем ток зарядки
3. Если ток>1/20 номинала контроллера включаем понижающий преобразователь 32В->напряжение АКБ иначе включаем PWM
4. Подключаем условия по завершению зарядки для соответствующего режима - импульсное ограничение тока или ограничение напряжения после достижения определенного перенапряжения для случая преобразования.
5. Переодически (можно довольно часто, типа раз в 10 сек) выполняем 2 и 3.

Ну не понимаю я, как можно к трем панелям общей стоимостью 24 тыс. руб. покупать контроллер стоимостью 8+ тыс. руб. который в идеале, иногда давать бонус на уровне 30% и менее. Проще еще одну панель докупить для гарантированного результата.

PS Завтра поеду подавать заявку на подключение моего счетчика к возведенной ЛЭП. Заодно акты получать. Магистральное электричество не за горами, может быть даже в год с момента подписания ТУ уложусь

 

Если бы всё было так примитивно, то никто не парился бы на тему МРРТ. Однако даже просто посмотрев на Temp. Coeff of Voc (TK Voc)= - 0.346 % /°C, становится понятно, что потери энергии при неправильной установке напряжения могут достигать десятков процентов.
Не учитывая сдвиг Umpp от освещённости.

Обычно у человеков панелей более чем на 24тыр, и цена контроллера не имеет большого значения. Не говоря о собираемой и используемой для повышения правильности работы системы статистике контроллера, и реальной работе механизма МРРТ...
Не говоря о том, что мало панелей имеют Umpp близко к Uabs. акков.
И ещё- при частичном затенении части высоковольтных цепочек панелей только правильный МРРТ-контроллер может найти максимум!

 

ну я в своем "алгоритме" и занизил точку съема мощности с 35 до 32В (а вообще это мог бы быть настраиваемый параметр, я бы сам разобрался), тем самым давая 30 градусный запас или на потери на проводах.

Да не столь она и существена. Если уж освещенность являетс я ключевым фактором - надо ее измерять по дополнительному ФЭ элементу, а не колдовать с генерирующими СБ. ИМХО естественно.
Как когда колдовал с самоделкой - в помещении лицом вниз с небольшим зазором напряжение холостого хода падает типа на 20% по сравнению с освещенностью солнцем на улице. (с 0,51 до 0,45). Элементом вверх было 0,5В при освещенности ниже чем на улице ориентировочно в 20 раз.

Там и стоимость контроллеров возрастает. MPPT типа EPsolar и иные становятся интересны если собирать схемы 48В и выше. на 12/24В MPPT не актуален по причине того что стоимость СБ масштабируется одновременно с стоимостью контроллеров.

Далее. У меня таки электроснабжение 12В в результате все проблемы с балансировкой аккумуляторов связаны лишь с тем, что контроллер не позволяет снимать мощность с СБ большего номинала чем акки. Сколько будет стоить для моей системы настоящий контроллер 40А? Полагаю речь уже пойдет о ценнике 15+ тыр. (т.е. 2/3 стоимости СБ). И при попытке масштабирования системы будем иметь тот же эффект, что с ростом стоимости массива СБ будет расти стоимость контроллера и что-то типа 2/3 будет сохраняться.

К слову. Мой сейчашний контроллер - сам - 2500руб., конвертер 1000руб, кнопка 30 руб. Итого 3530руб. - менее половины стоимости одной их трех панелей. Эта система фактически на ток зарядки 40А.

При затенении части панели ее ничто не спасет. Только если шунтированные панели и номинал СБ выше номинала акков ну и настоящий MPPT. Т. е. с учетом целесообразности MPPT на 48В получаем что СБ должны быть собраны в 72В и более схемы. Опять же, возвращаемся тогда к вопросу балансировки аккумуляторов.

У меня, слава богу, тени нет.

@al200014,
Обращаясь к вашему графику Vmp. Поясните пожалуйста, почему используется MPPT (поиск точки) вместо банального датчика температуры наклеенного на панель и расчета?

 

К какому графику ? (в запарке сейчас и "не вхожу").

Вообще-то предпочитаю опираться на реально измеренные данные I-V. По ним как-то увереннее
чувствуешь себя при работе с этими СП. Тем более, - при температурной болтанке.

Вот, кстати, температурная зависимость Vmppt для одной из панелей (не моя).

PS. панели (буть они неладны) довольно сильно греются при пиковом солнце.
В оптимальном случае (железная крыша) может подскочить до +40 +45.
При тяжелых случаях (рубероид) и до +60 дотянет...