Высокоточный ваттроутер

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Сегодня на даче наконец появилось солнце и стало возможным реально поверить ваттроутер в работе.
Исходные данные - 4 панели 315Вт на двух микроинверторах по 600Вт.
Максимальная генерация около 900Вт.
В нагрузке ВР подключил конвектор 2000Вт.
По максимуму отключил потребители. Остался холодильник, WIFI, DVR и камеры. Измеритель показал около 100Вт. Итого лишних было 600-800Вт.
Ваттроутер плавно убрал отдачу в сеть практически до нуля. За несколько часов эти показания держались в диапазоне -2Вт +5Вт, иногда были всплески от -10Вт, до +20Вт.
По примеру Close на выходе 0-10V установил "показометр" ШИМ - вольтметр. По нему приблизительно определял скважность.
При приблизительной мощности утилизации в 800Вт, вольтметр показывал 5.2В. Конвектор реально грел. Не на полную мощность но тепло чувствовалось даже если проходил рядом.
После 4х часов работы ВР с закрытым корпусом, измерил пирометром температуру основных элементов.
Итак, что понравилось:
- температура основного радиатора ВР +25С (в кладовой где он установлен +15С)
- температура мощного дросселя L2 +38C
А вот что очень не понравилось - температура дросселя нагрузки ключей (L4) +82С !
При мощности в нагрузке 600-800Вт считаю это очень много. Нужно менять обмотки. Только как поступить, намотать в два провода или увеличивать количество витков, а может и то и другое?
Какова основная причина нагрева - диаметр провода 1.2мм или малая индуктивность?
L4 из 2 шт D=68,9 мм C=30,8 мм на кольце T62,0/32,6/25,0 Sendust Ui=60
Тест выявил и мою ошибку. Дросселя я зафиксировал термоклеем. Пока ВР работал горизонтально это не проявилось, а вот в вертикальном положении, при 80С термоклей стал пластичным и дросселя под своим весом сползли чуточку вниз.
Оставлять без присмотра постоянно включенным не очень хотелось, поэтому подключил ВР через WEB розетку Sonoff, а СЭС через такую же но с мониторингом мощности.

 

@niki_ton, Всё верно, при половинной мощности на выходе токи через входной и выходной дроссели будут отличаться в 2 раза. А мощность потерь в меди в 4 раза! Отсюда и такая разность в температурных режимах. Сама по себе температура в 82 градуса не страшна. Но, учитывая что сейчас мощность не полная, надо увеличить сечение провода. Я бы домотал параллельно существующей обмотке каждого дросселя ещё одну, и подключил их параллельно. Ориентироваться лучше по индуктивности обмоток. С подсчетом витков легко ошибиться. Кроме того распыленное железо имеет потери больше чем у сендаста, это тоже вносит свой вклад. Но думаю, основные потери все же в меди.
Смотреть степень заполнения шима и потребляемую мощность можно и через пк, подключившись к усб порту ардуинки ваттроутера через монитор порта.
Со скачками мощности бороться сложно. Основной вклад даёт нестабильность сетевого напряжения. Вторая составляющая - изменение мощности генерации. Если, к примеру, освещенность будет постоянно изменяться, то из-за ограниченного быстродействия обратной связи вр, нулевого потребления почти никогда не будет. К счастью, вероятность такого события почти нулевая.
Быстродействие можно увеличить раза в два, но нужно будет внимательно тестировать, как поведет себя вр на разных режимах.

 

Спасибо SergCh! Обмотки обязательно домотаю, места там более чем достаточно. Думаю, основная причина нагрева именно в этом. Перематывать нужно оба дросселя (все 4 штуки) или можно ограничиться только выходным?
Скачки напряжения у меня это данность, линия очень старая и длинная. До сельского тр-ра, а он всего 25кВт, расстояние 600м. Точность поддержания нуля отдачи +-20Вт мне вполне достаточно.

 

@niki_ton, все конечно доматывать нужно. При полной мощности токи через оба дросселя будут одинаковыми.

 

Домотал дросселя проводом 1.3мм. Совпали и число витков и индуктивность. Соединил параллельно.
Получилось: индуктивность 2х последовательно соединенных дросселей - 1,2мГн, сопротивление 0,6Ом, результирующее сечение провода 2,8мм.кв.
Дросселя закрепил механически, без термоклея.
Кстати, мотать вторую обмотку поверх первой, оказалось очень просто и удобно. Не знаю, как бы мотал двумя проводами одновременно. На все 4шт ушло около 2х часов, включая изоляцию лентой 8мм.
Съемный блок дросселей установлю в ВР на выходные и проверю под нагрузкой. Т. к. с генерацией сейчас туго, заготовил отдельный ардуино с тестовым скетчем.
SergCh, какой процент ШИМ поставить для теста, что бы нагрузить ВР по полной, но что бы ключи еще работали, 95%?

 

Тестером измерял ? Думаю сопротивление обмоток гораздо меньше. При 0.6 Ом в меди 45 Вт выделится при прокачиваемой мощности 2кВт.
Да, 90-95% для теста будет в самый раз.

 

Да, китайским тестером, которым измерял индуктивность. Только что сам посчитал выделенную в меди мощность. У меня получилось 60Вт, по 30Вт на дроссель. Завтра проверю нормальным мультиметром.

 

Замкните щупы авометра и вычтите увиденные показания из 0,6Ом.

 

Посмотрел по таблицам на медный провод. Получается что сопротивление должно быть 0,06Ом при сечении 2,8мм.кв и длине ровно 10м на двух дросселях.

 

Установил дросселя в ВР. Сегодня чистое небо, поэтому запустил ВР без тестового скетча от СЭС. Мощность генерации и потребление дома точно такие же как и при первом испытании (900Вт СЭС. и 80Вт дом). Корпус ВР закрыт, нагрузка конвектор 2кВт. После 3 часов работы температура выходных дросселей 62С вместо 82С в первом случае. Так что однозначно было мало сечение провода обмотки. Плюс если бы сердечник был не из распыленного железа а из сендаста, нагрев еще бы уменьшился. По справочнику потери у них отличаются в 4 раза.
Отдача в сеть сейчас находится в пределах -7 +11.
Есть одна не ясность. Измеритель при нулевой отдаче показывает ток в пределах 0,5А -0,7А, а коэф. мощности около 0. Это получается чистая реактивность?

 

Совершенно верно, остается только реактивная мощность. Коэффициент мощности считается как отношение активной мощности к полной. А активная равна нулю. Вот и Км=0. Сама реактивная мощность (и ток) появляется из-за присутствующих в доме потребителей с Км не равным единице. У грид инверторов на мощности ниже номинальной тоже Км становится ниже единицы. Сам ваттроутер имеет коэффициент мощности близкий к 1 в широком диапазоне мощностей. От 2 кВт до 400 Вт уж точно.

 

Ещё как меньше!

 

Сегодня завершил работу по установке ВР на все три фазы. Очередное спасибо @SergCh за его труд.
Теперь буду согласовывать их со своей старой системой. Примерно так выглядит конструкция. Качество фото не высокое, света мало , будет солнышко, повторю снимок.

 

Я представляю УЖОС представителей латвэнерго, когда Вы им ТАКОЕ показываете. Я думаю, они б всей контрой скинулись, лишь бы Вы с этим куда-нибудь улетели/уехали/уплыли.

 

И так нормально видно, и будет Солнце- мы все дадим жару!