Выбираем Solar controller. Часть 2

На графике нет данных по напряжению АКБ, т. ч. вопрос спорный

Тем более что я называл конкретные цифры для Epever-a для конкретной 12 вольтовой системы товарища. Одна его СП не эффективна от слова совсем, а три уже у него есть. СП - "задохлики" с током 5 ампер в ТММ и напряжением в сумме 60 вольт.
Соответственно под эти СП оптимально только 2 последовательно

Если бы ставил себе и именно на 300 Вт.
То взял бы одну на 300 вт 72 ячейки с током ТММ 8 ампер. Все же больше тока в 1,6 раза, что при слабой инсоляции выдавило бы еще 3-4 Вт

 

Техподдержка Еpever сообщила, что если ток с панелей ниже 1,5 ампера - то mppt контроллер переходит в режим ШИМ.
Об этом скромно все молчат.

У кого то панели на 80 вольт и он расчитывает снять с них 80 х 1,5 = 120 вт при токе 1,5 ампера
а снимает 1,5 х14 = 21 вт...

 

Проблема, описанная igorrius, в действительности есть. И, как оказывается, не только на MPPT контроллере EPEVER у igorrius, но и например, у Pupkin0 (какая неожиданность!), и на MPPT контроллере инвертора MUST PV18-3024 VHM, как у меня.

Не ради необходимости, а хобби для, покурив прошлой зимой форум, установил летом на даче солнечную электростанцию. Инвертор взял с запасом, чтобы, если что, потянул все мои разумные нагрузки (не все сразу, а хотя бы по частям), а панелек и аккумуляторов взял, для начала, только-только на самообеспечение инвертора плюс небольшую полезную нагрузку в солнечные дни: 4 по 100 номинальных Вт (18В * 5.5А в точке максимальной мощности по паспорту) и 100 А*ч 24 В соответственно. К августу всё смонтировал, а дальше – наблюдал. Вариантов подключения панелей при таком оборудовании два: 2S2P и 4S1P. Из соображений безопасности сначала выбрал 2S2P (напряжение не более ~40 В), и ничего странного не заметил.

А потом попробовал 4S1P и … получил тот эффект, который тут обсуждается.

Включаю инвертор и наблюдаю за параметрами. Напряжение с панелей ~80 В. Инвертор тоже некоторое время наблюдает, не подключая панели. Затем контроллер СП включается, начинает искать MPP. Если солнышка достаточно, то всё происходит по ожидаемому сценарию, напряжение с панелей устанавливается ~75В.

А вот если недостаточно, тут уже начинается любопытное. Контроллер СП проваливает напряжение до ~30В (напряжение аккумуляторов +4 В), т. е. переходит в режим PWM.

Анализ данных показал следующее. Имеется порог примерно в 80 Вт на выходе контроллера СП, ниже которого работа идет в режиме PWM, а выше – MPPT. При нарастании освещённости с нуля и достижении этого порога, режим PWM сменяется на MPPT, и мощность на выходе контроллера резко вырастает до примерно 170 Вт. При обратном ходе освещённости этот переход осуществляется при падении мощности на выходе с ~80 до ~35 Вт.

В варианте 2S2P это почти не заметно из-за меньшего изменения мощности: ~80 -> ~95 и ~80 -> ~65 Вт соответственно, т. к. разность напряжений на панелях в режимах MPPT и PWM всего процентов 20, а не более, чем двукратная.

Получив такой результат, я вернул схему 2S2P, смирившись с потерей ~5% энергии (15-20 Вт) в проводах в ясный солнечный полдень, выиграв вдвое при мощностях до 170 Вт! Так что с мнением «Вообще для МППТ контроллера оптимальное напряжение ТММ равно 2-3 напряжения АКБ» я, в своём случае не соглашусь.

Вернемся теперь к случаю контроллера у Pupkin0. Посмотрим на график из поста #588.

Если только контроллер СП не работает в режиме ограничения тока, то ток с панелей практически не зависит от режима работы контроллера: MPPT или PWM (разность Isc и Impp обычно не превышает нескольких процентов, а режим PWM где-то между ними).

Потенциальная мощность, которую можно снять с панелей, примерно пропорциональна красному графику (ток панелей надо умножить на Vmpp). А фактически снимаемая мощность пропорциональна синему графику (ток заряда умножить на напряжение аккумулятора). Там где графики совпадают, имеем режим PWM (токи совпадают, но фактическая мощность много ниже потенциальной). Где не совпадают – режим MPPT, и фактическая мощность равна максимально возможной в данных условиях.

Сравним на графиках моменты примерно 10:30 (перед первым пиком, ток от панелей примерно 1.5А) и примерно 12:00 (ток от панелей от 0.5 до 1А). Во втором случае освещённость панелей меньше (ток в 1.5-3 раза меньше), а получаемая от панелей мощность примерно равна или даже больше! Почему? Да потому, что она примерно в 11:00 превысила порог перехода в режим MPPT, и контроллер изменил режим работы на MPPT. «Да уж. Вы хотите чтобы энергия бралась из ниоткуда. Вечный двигатель хотите.» Вот вам и вечный двигатель. Получите и распишитесь!

Вывод из этой истории. По крайней мере некоторые MPPT контроллеры не хотят работать в режиме MPPT на малой выходной мощности. Для моего случая это 4% от максимальной мощности контроллера СП. Эту особенность надо учитывать при оптимизации конкретной системы.

Парадокс в том, что находясь в режиме MPPT, они могут задержаться в этом режиме при тех же параметрах работы солнечных панелей, при которых они не хотят запускаться в режиме MPPT. И это число алгоритмическая проблема, а не вопросы ВАХ, закона Ома, КПД, и прочих.

Возможно, дело в режимах поиска точки максимальной мощности. Как я представляю, это может быть, например, режим слежения и режим глобального поиска. В первом случае контроллер отслеживает локальный максимум мощности (это можно делать постоянно), а во втором исследует весь возможный диапазон (при старте и время от времени). В первом режиме, пока мощность больше пороговой, режим MPPT сохраняется. А если при глобальном поиске на минимальном напряжении (режим PWM) мощность меньше пороговой, то режим MPPT просто не включается. Такая гипотеза, как мне кажется, объясняет наблюдаемое.

И еще замечание по поводу:

«Если бы ставил себе и именно на 300 Вт. То взял бы одну на 300 вт».

У всех разные критерии выбора. Не всегда это цена/качество, или эффективность, или что-то подобное. Например, когда выбирал СП для себя, главным требованием было: вес до 10 кг .

 

Не совсем так.
Посмотрите еще раз мои графики
https://www.forumhouse.ru/threads/521804/page-41#post-32266313

Во первых МППТ уже работает при 0,8 амперах, в моем случае.

А во вторых все зависит от ВАХ ваших СП.

Смотрите ВАХ при низкой освещенности и удивитесь не будет там точки с напряжением 80 вольт и 1,5 ампера.
Вам на этикетке пишут точку по напряжению и току при освещенности в 1000 Вт/м2 и это номинальная мощность которую также указывают.
Зависимость точки максимальной мощности нелинейная и Вы этого не хотите понять.

п. с.
СП не химическая батарейка, не АКБ, не розетка 220. Нужно понимание ВАХ чего к сожалению нет. Не хватает образования.

 

Я не вижу у себя проблем или неожиданностей

Что у Вас с цифрами? 30 вольт СП, 4 вольта АКБ

Вы куда смотрели смотрите пост #611. Специально маркеры с точными значениями токов и мощности поставил для любителей поспорить.
И таблица с токами для Вас

Так точно и это не у некоторых контроллеров, а у всех.

Динамический диапазон - слышали такое понятие?
Что такое ЦАП и АЦП и их дискретность при измерении токов и напряжений, а еще математическое действие перемножение для получения значения мощности.
И опять же ВАХ самой СП, которая валится при малой освещенности (квантовые процессы)

В моей таблице МППТ работает уже при 0,9 амперах а это 0,9/40= 2,3% (40 ампер мой контроллер)

А теперь посмотрите 2,3% падает, берем максимум на 50% при прямом включении.
Замечу Прямое включение, никакого ШИМа в помине нет. Ключи открыты и не шимятся.
50% от 2,3% = 1,15%
Т. е. потери около 1%.
Смешной сыр/бор
У любого контроллера, что у отдельного СК, что у инверторов со встроенным СК и так будет везде.

Фантазеры хотят чтобы с абсолютного нуля работала система. Вот Вам и мечты вечного двигателя.

Наслушаетесь блогеров без схемотехнического образования, да и вообще без любого.

 

Этого сильно мало, чтобы с видом знатока анализировать (от фонаря) и делать выводы.
Вот после Вас (прямо научная статья получилась) будет еще какой нибудь анализатор с такими же выводами.

Кривите душой. В 10 кг помещаются уже 150 Вт панели, а может и 160-180 (для Вас искать не буду).
Так там тока в 1,5 раза больше и может быть не заметили бы своей проблемы.
Даже при 100% инсоляции 5 ампер это мало, а у 150 Вт уже хоть 7,5 ампера.

И еще непонимание что такое ВАХ приводит к таким перлам

Нет никакого порога по напряжению.
СП не может ничего выдать по току (нет фотонов в достаточном количестве) при таком напряжении т. е. практически ноль.
И СК - молодец на самом деле, чтобы хотя бы "получить с мурки 100 грамм", подключает СП к АКБ напрямую и нет никакого ШИМа.
ШИМ легенда ходит от великих блогеров.

Вы ставите две СП в 2Р и ток увеличился в два раза, очень мало но хоть что-то

Взяли 62 т. цистерну и решили ее тянуть на ручной дрезине

в одну человеческую силу
И удивляетесь что сдулись через два метра железной дороги.
.
Не всё Вы выкурили на форуме.

п. с.
Вам и всем кто будет проводить изыски не понимая ВАХ СП задумайтесь,
почему СП можно закоротить и ток течет практически рабочий и даже чуть больше, а напряжение при этом равно нулю.
Ничего не сгорает и дым не идет
Как может идти ток, если нет напряжения?
А это всё та же ВАХ крайняя точка, одна из.
Сколько не курите форум, объяснить не сможете если нет образования, это не школьная программа.

 

есть на самом деле две проблемы
неспособность MPPT найти точку напряжения при слабом токе от панели
залипание в режиме ШИМ в то время как ток достаточен для успешной работы mppt

 

И всё-таки посмотрите график в посте 588. В момент времени 10:30 НЕТ НИКАКОГО MPPT при токе до 1.5 ампер! Да, при обратном ходе (сверху вниз по мощности) MPPT работает до меньших токов. Этот гистерезис я подробно описал в посте, названном Вами "научная статья". Но ведь Вы же не читатель, а писатель.

 

Ох, зря Вы написали пост #588. Я опять сошлюсь на него.
Какой там ток целый день? Неужто 40 ампер? А мне показалось, что в среднем около 2 ампер. Так от чего будем считать проценты: от абстрактных 40 или реальных одного? И какую долю времени ваш контроллер выдает 40 ампер? Неужто больше чем 0% (ноль процентов)?

 

Про порог по напряжению - это Ваша фантазия. Я писал про порог по мощности.

 

Я не понял, Вы со мной спорите, или одобряете?

 

В посте очень грубый график за весь световой день без растяжки времени. И даже на нем видно что синий с красным не сливается вместе
Я поэтому и дал график с растяжкой, всего один час, и маркеры ставил, которые показывают точное числовое значение токов и добавил на график еще мощность. Значения на маркерах не руками написаны, а построителем графика.
https://www.forumhouse.ru/threads/521804/page-41#post-32266313
И график именно утренний т. е. с минимальных значений инсоляции.

Ой как тебе хочется высосать из пальца очередные 1-2% как с твоим АКБ

Поставь нормальные СП и не мучай свой инвертор.
100 Вт СП никто, кроме путешественников на автодомах не покупает уже лет 15.
Токи малые, даже при полной инсоляции.
Или купи 10 амперный СК и радуйся.
Исследователь.

 

Школьное образование советское, МФТИ, аспирантура, ктн.
Курю форум не для образования, а для обмена опытом.
Считаю невежливым отвечать на непрочитанное.
Спокойной ночи.

 

Техподдержка Epever тоже подтверждает наличие порога.
но порог не в ваттах, а в амперах. Они неоднократно твердили 1.5 ампера не зависимо от входной мощности, у кого напряжение панелей выше- тот больше энергии и потеряет при переходе в ШИМ режим

 

дело наверное в шумах от шим. ШИМ наводит напряжение помехи, которое мешает работе MPPT при определенном соотношении токов ток помехи\ ток от солнечной панели.
В средине контроллера идут через весь корпус провода.
они могут помеху излучать?
возможно их нужно экранировать ?