Как бы PWM контроллер своими руками (реализация)

Начало здесь - https://www.forumhouse.ru/threads/239659/
Схема

Прошивка - LCD 16x2 -
Прошивка - LCD 20x2 -
На индикаторе 20х2, на мой взгляд, можно сделать более наглядное

размещение информации.

 

Информация на LCD:
Первая строка - Напряжение на АКБ, Ток АКБ, Загрузка балласта
Вторая строка - Счетчики закачанной / выкачанной энергии из АКБ
Меню:
- Вход - нажатие кнопки «Меню»
- Перемещение по подпунктам Меню – кнопки «+» и «-»
- Вход подменю – повторное нажатие кнопки «Меню»
- Изменение параметра – кнопки «+» и «-»
- Выход – автоматически через 10 секунд после последнего нажатия
любой кнопки
Подпункты меню:
1. MaxUakb – удерживаемое напряжение на АКБ
2. MaxIzar - максимальный ток заряда АКБ
3. Калибровка датчика тока ACS756

Настройка:
- подключаем АКБ, на нее тестер.
Вращаем переменник датчика U_AKB до совпадения показаний тестера и показаний на LCD
- отключаем АКБ, подключаем Sunпанель
Входим в подменю «Калибовка ACS756» и кнопками «+» и «-» устаналиаем показания = 0.0А

Видео испытаний - сюда залить не получилось из-за размера.
Залил на файлообменник - 1. rar - http://myfolder.ru/files/40930493

Испытания проводились для определения работоспособности
на упрощенной схеме:
- нет датчика Usun.
- нет узла отключения Sunпанели – точки «-S» и «-В» соединены
между собой.

Текущий контролер – PIC16F870.
Места в памяти осталось немного.
При дальнейшем развитии – переход на PIC16F876 - PIC16F877,
по мере увеличения функционала.
Все собрано на макетке, до конца уточнения функционала рисовать
печатку смысла нет.
Потребление от АКБ контролером ~ 50 mAс подсветкой LCD
(Подсветка будет отключаться автоматически через 30 сек после последнего нажатия кнопки.
Включаться по любому нажатию)
Максимальное измеряемое напряжение – 50В, ток – (+/- 50А)
.

Опыта использования Sunпанелей нет, что смог испытал.
Прошу Ваших предложений и критики для дальнейшего развития.

 

Хорошая задумка. (из каких соображений Microchip а не Atmel? Как вариант ещё разведёный atmega328 на плате с необходимой обвязкой - Arduino mini atmega328 в те же затраты ~100руб как и PIC16F876, да и повторяемость выше.)
1. PIC16F876 гораздо доступней и дешевле чем PIC16F870.
2. LCD 1602 в 3 раза дешевле чем 2002 (если нужно всё видеть и сразу, тогда уж цветной ЖК дисплей 320x240, или в те-же деньги что и LCD 1602 - матричный дисплей 84x84 Nokia 5110, к тому же выводов меньше нужно для него).
3. интересно, а можно ли заменить ACS756 на ACS712 (он дешевле и доступней), зашунтировав его к примеру 30мм куском медной жилы 0,75-1,5мм сечения?
По поводу калибровки, замечу по опыту пользования токоизмерительных клещей постоянного тока EM405, что калибровку надо делать в уже используемом положении (при повороте данные уже будут немножко другими, ибо влияет магнитное поле земли, и других предметов)
4. что подразумевает собой балласт? к примеру 12в светодиодное освещение или всё же ТЭНы для скидывания лишней энергии? По схеме видно так (PWM и для нагрузки), иначе бы для простой нагрузки ненужен был бы драйвер выходного мосфета. Тогда сопротивление ТЭНов надо подбирать под ток панелей, чтоб всё лишнее смогли взять на себя. И включение его должно быть только при включении входных мосфетов, иначе совсем тяжко прийдётся АКБ, испытывать на себе сильные импульсы разряда от балласта. Да и при среднем солнце, это будут приличные импульсы по силе тока, только разве что короче по времени. Как это скажется на АКБ и запитанной от него микроэлектроники? (у меня просто работает балласт на ~300ватт на паре параллельных охлаждаемых мосфетов, под управлением tl431. И плавно и быстро к тому же, не через мозги контроллера.). Да и какой смысл вкладываете в балласт?, горячего пара на зиму не накопишь, а летом когда солнца много и так тепло. Разве что мысля, что панели будут меньше греться или дольше жить постоянно нагруженными, нежели упираться в свой p-n переход 0,5в и дополнительно греть его увеличивая необратимые потери в фотоэлементах? Весомых доказательств пока не нашёл.

 

1. Собиралось из того, что было "под рукой". 100% будет переход на PIC16F876
Arduino mini atmega328 с лишней обвязкой - зачем?
Нормальная печатная плата -и повторяемость 100%
2. ЖК или матричный дисплей 84x84 - это хорошо, пока со зрением все в порядке.
С возрастом, уже хочется больших символов. В первую очередь делаю для себя и не хочется вглядываться...
3. С ACS712 не игрался, но скорее всего можно, но какая у него получится линейность?
Тут и с ACS756 возникли проблемы с линейностью на участке 0-1А.
4. На балласт планируются ТЭНы, алгоритм управления PWM затачивался для минимизации времени
работы балласта с АКБ.
Мощность балласта должна быть ~ 70% мощности панелей.
При испытании 100 Вт панели на 55 Вт лампочку раза два "попадал" на 100% открывание полевика и
это за два месяца испытаний.
В режиме работы без АКБ, PWM не превышал 50% при мах выработке панели на туже нагрузку.
Т. е. если нужна "грелка", например в баню, ставим ТЭН в 50% мощности панели,
контроллер без АКБ и получаем подогрев бани днем. Для зимы очень удобно.

По поводу скорости мозгов контроллера - инерционность панели такая. что при 4 Мгц около 5 раз
успевает пройти опрос напряжения и тока, пока панель отреагирует на изменение PWM.
Так что, МК большую часть времени ждет реакцию панели.

 

) у меня как раз грелка в бане и стоит, в итоге воздух греет. По мигающему, мерцающему светодиоду видно, что ТЭНы работают, эт между импульсами PWM контроллера для заряда АКБ. Схема скидывания в балласт только подключена параллельно СБ, а не АКБ, потому как работает сама по себе, и активная (часть энергии рассеивают мосфеты - давая оптимальную нагрузку на СБ, не перегружая её, чтоб слабые элементы в минус не уходили, хотя это может и неважно, где то писалось что КЗ вроде им не вредит).
Если что, стоимость всяких разных ТЭНов (водяных, воздушных,...) на 220в не большая, в солидных магазинах электрики 80-100руб за 1...4,5КВт ТЭН.

 

Забавно! Реализация одной из задач разными путями.

 

Я тоже за atmega328 и 1602 дисплей. С атмегой запар по прошивке нет. Знай представляю из ардуины в контроллер и назад. А дисплеев 1602 как грязи. У меня штук 15 из разобранных мфу. Скоро повально начнут умирать Xerox 3045. С них неплохие дисплеи можно будет поснимать.

 

Дисплей от МФУ мелковат, да и на 99% без подсветки. А разницы нет, на чем делать, главное, чтоб правильно работало.

 

Пусть к вашему контроллеру подключена стоваттная ФЭП и текущая ТММ 17,2 В*5,8А. Какой зарядный ток пойдёт через батарею, если напряжение на клеммах составляет 13 В?

 

Зависит от состояния АКБ, но не более 0.1С
При таких условиях (ТММ 17,2 В*5,8А) 13В на клеммах возможно только в случае, когда
АКБ будет тянуть на себя намного больше чем 0.1С
Тогда будет отрабатываться режим ограничения Мах тока заряда и величина PWM будет
удерживать напряжение на АКБ не позволяющее току заряда превысить 0.1С.
Остальной ток с ФЭП уйдет на балласт

 

Не зависит ни от типа, ни от состояния АКБ. Что никель-кадмий на полтора вольта, что шесть банок последовательного свинца на 12 - полезный зарядный ток напрямую от ФЭП никогда не превысит её собственный ток КЗ. Необходим специальный преобразователь источника идеального тока в источник идеального напряжения, которого у вас нет.
Мониторинг, сколько зашло/истрачено - да. Зачёт.

 

Вы меня не поняли.
Про тип АКБ я ничего не говорил.
Под состоянием АКБ подразумевается ее заряд.
Если АКБ полностью разряжена, то она сможет тянуть в себя весь ток от ФЭП.
А оно нужно, если этот ток превышает рекомендованные 10% от емкости.
Поэтому и реализован контроль этого тока - если он больше 0.1С, то уменьшаем напряжение на клеммах.
Зарядный ток стал меньше 0.1С, повышаем напряжение до тех пор, пока напряжение не достигнет установленного для АКБ и ток не станет меньше 0.1С.
В этом состоянии ток заряда постепенно будет стремится к нулю.

 

Вы говорите о MPPT контроллере, а автор предлагает PWM.