Контроллеры MPPT15. Поиск альтернатив

Добрый день.
Имею солнечную систему включающую две ветки 72В и 12В со стартерными аккумуляторами
72В это 6 одинаковых аккумуляторов по 60А*ч соединенными последовательно, к которым подключено попарно 3 сабжевых контроллера (MPPT 10A) и 200Вт Exmork poly 24V батареи. Т. е. 6 акков, 3 контроллера и 3 СБ.
Также имею ветку 12В в которой висит пока одна самоделка на 140Вт и емкость что-то вроде 230А*ч.
Ветка 72В подпитывает 12В через Meanwell БП 200Вт 12В и диод защищая 12В акки от глубокого разряда. При питании с БП напряжение в 12В ветке 11,3-11,8В.
Помимо защиты 12В ветки и стабилизации при том напряжений в области просадки 72В используется для питания инвертора в виде компьютерного UPS DC72V->AC220V 3000VA чистый синус.
Ну так вот, все это лирика.
Сегодня сильно расстроился по поводу своих MPPT15.
Для начала подключил СБ 24В (200Вт) напрямую к ветке 12В в условно пасмурную погоду и измерял ток. Увидел 0,8А. Когда подключил через контроллер MPP15 увидел те же 0,8А при том что напряжение на батарее на холостом ходу сильно избыточное - что-то вроде 34В.

Тестил дальше - самоделку подключил к 12V через контроллер - увидел 1А, напрямую 1,5А.

Дальше проверял на одной из пар аккумуляторов, увидел ток зарядки с контроллером 0,48А, а без него при прямом соединении 0,76А.
Все пары измерений в разных условиях освещенности но между собой в схожих.
В общем эти контроллеры, которых у меня 3шт. похоже единственное на что годны - использовать в качестве коробочек для других деталей, вот и размышляю что делать.

Покупать другие MPPT контроллеры что-то уже нет желания и смотрю в сторону более простых систем.
Более того, мне в контроллерах не нравится состояние заряженного аккумулятора, в котором просто не забирается энергия с батареи ну или сбрасывается на баласт внутри контроллера - хотя сопутствующего нагрева не наблюдал.
Принципиально вижу два решения:
1. Обыкновенные PWM контроллеры, к которым приделывается управляющая схема питаемая от -акка и -СБ (контроллеры плюсы СБ и акка закорачивают и все операции производят с минусами) с подачей при полном заряде напряжения без преобразования на 12В ветку.
2. тоже что и 1, но заменяем PWM контроллер на стабилизатор 27В.
И в том и в том пока конечного решения не вижу. Точно представляю как сделать на Arduino, но хочется более простую, а стало быть и надежную схему.

Несколько раз встречал на форуме фразу - сбрасывать избыточную энергию на СБ или бойлер. А по какой схеме это реализуется?

А вот так выглядят мои кусочки хлама:


Спасибо за участие и интерес!

В качестве интересной инфы.
Сегодня еще заметил какую огромную роль оказывает затенение части батареи.
Закрывая на самоделке 1 элемент полностью (прикрывал фанеркой) ток на КЗ падает с 2А до 50мА, т. е. можно считать до нуля.
Таким образом, считая что в батарее все элементы последовательны, а обычно это так - от затенения ток падает во столько раз, как незатененная часть наиболее закрытого элемента относится к общей площади.
Или другими словами:
Пусть есть некоторая батарея с нормальным током при данных условиях в ясную погоду скажем 5А.
Если эту батарею разместить с теневой стороны (исключить прямые лучи) будет грубо 100мА.
Ищем самый затененный солнечный элемент на батарее (деревья там, другие дома или еще что) и считаем фактический ток по формуле
I=5*(1-n)+0,1*n, где n=площадь_затенения_элемента/полная_площадь_элемента.
Если самый затененный элемент имеет треть освещенной площади, то имеем I=5*0,33+0,1*0,67=1,7А (практически в три раза снизился ток).

Страшная вещь эта тень - мощность легко может падать на порядок буквально из-за маленького кусочка тени.

Ну и как вывод, еще одна интересность:
50мА полученные мной позволяют кстати оценить сопротивление одного элемента.
Напряжение холостого хода самоделки 22,5В, в шине 12В, разница примерно 10В.
10В/50мА=200Ом. Сопротивление всей моей батареи 200*38=7,6кОм. Т. е. максимальный ток утечки который следует ожидать при подключении без диода (полное отсутсвие света ночью): 1,7мА.
В результате оказывается и диод-то защитный (при отутствии контроллеров), о которых везде пишут совсем не нужен.
Проведу пожалуй ночью измерение данной величины обратного тока.

 

Что-то цифры дикие получаются. И скорее всего, шунтирующих диодов нет.

 

нету их, верно. Поясните как они должны быть установлены (где как и сколько в итоге), плиз.

Пишут что ставят шунтирующий диод на каждую четверть панели.
Провал четверти напряжения (не мощности!) из-за небольшой тени тоже жуткое дело - вплоть до прекращения зарядки, не в случае моей самоделки с увеличенным напряжением, а для нормальных СБ.
Как отсечь диодами любую четверть?... Попробовал нарисовать получается 6 диодов надо.
Чего-то я тут недопонимаю. Вполне жизнеспособная схема если зашунтировать все элементы. Буду рыться дальше.

 

Поищите на форуме плиз.
Много обсуждалось.
Вот приводившиеся мной рисунки по вопросу:

Не найдёте если (должны, мест много про это)- скажите.

 

@Мax94, Да, разобрался с принципом вроде, спс.
Но допустим к примеру. Мои Exmork СБ 200Вт Uхол~37В (Хотя по паспорту больше - 43,5В; Upmax=35,5, буду проверять дополнительно...). Зарядка идет грубо при 27В. Т. е. весь наш максимальный запас это 37%. Даже по четверти шунтировать - делать бесполезной панель при фрагментарном затенении (запас 12% от Uхол это очень уж справа ВАХ панели=провал мощности). Приведенные вами рисунки говорят о том же. Какой смысл в шунтировании половин, третей, четвертей? Не понимаю...

 

90% систем и 99.9% серёзных систем используют принцип DC/DC понижения напряжения (через MPPT-контроллер). В результате, учитывая, что можно подключить последовательно много панелей- затенение трети одной из панелей не приводит к катастрофическому падению напряжения и мощности. Тем более что натурные испытания коллег говорят, что напряжение панели падает не на ту часть, на сколько разделена панель диодами, а на гораздо меньшую- не на треть, например, а на 33-25-20%!

 

MPPT контроллер - понижающий DC/DC. Т. е. все так, если например для акков номиналом 12В ставим батареи номиналом 24В. А "правильные" MPPT контроллеры, а не сабжевый эффективно работают в таких режимах? Рыл данные, не смог найти.

Принцип этого не ясен. Ведь если через диод течет ток, то секция элементов заперта напряжениями и не только не вырабатывает, но имеется дополнительная потеря в виде Uпр диода (0,5В и более как понимаю).
т. е. для моих Exmork панелей отталкиваясь от паспортных данных если разделить на трети имеем 43,5*2/3 (если их там 3) - 0,5В самый максимум напряжения при затенении одного элемента. т. е. Uхол=28,5В в данном режиме. При 24В на батареях еще что-то будет заряжаться и то в режиме PWM, дай бог при 40% мощности, но при 27...

 

Ну почитайте, например, на сайте МАП Энергия. Их хоть тут и не любят некоторые- но чтение материалов не обязывает покупать именно у них.
http://www.invertor.ru/mppt.php
Вот выдержка:
КПД при полной нагрузке 12В: 95% / 24В: 96,5% / 36В: 97% / 48В: 98%
"Думайте сами..."
Солидные контроллеры с правильно собранными панелями работают очень правильно.

 

@Мax94,
С вашей ссылки

читаю дальше, интересно.

А вот и подтверждение что должны MPPT работать в таких режимах.
В теххарактеристиках к сожалению речь не о том. КПД преобразования с 35В в 13В MPPT контроллером из статьи не выуживается, либо не заметил.

Самоделка была блином комом. Первым и последним. Больше я с самоделками связываться не хочу.
А насчет правильных контроллеров - при ценниках типа 10тыр за 15А это уже не имеет никакого смысла. Дешевле мощность батарей нарастить и китайский PWM или простейшие самоделки.

PS ну и ценнички у них...

 

https://www.ev-power.eu/Solar-GridFree/MPPT-Solar-Regulator-12-24-V-Tracer-20A.html
100 баксов

http://www.ev-power.eu/Solar-GridFree/MPPT-Solar-Regulator-12-24-V-30-A-Input-150V-TR-3215RN.html
150...

 

Более того, при неудачном стечении обстоятельств почти вся мощность Сб будет приложена к затенённому элементу и этот элемент просто сгорает нах.
Такое может произойти, например, от прилипшего к СБ листа от дерева.

 

А кто сказал, что ваши контроллеры MPPT? Это обычные ШИМ контроллеры, уже про них писали где-то на форуме. Это действительно хлам. Это не корабль, который как назовешь, так и поплывет

Это вы так соединили для того, чтобы АБ побыстрее "сдохли"?

Не понятно. У вас такой преобразователь DC-DC 72-12V?

Да, почитайте. Контроллеры я бы пока у них не покупал, они очень "сырые". У нас есть "зрелые" и испытанные .

Вот как раз об этом я и писал в соседней ветке, где @Мax94 со мной "спорил"

А что вы питаете 72 вольтами, если не секрет?

 

Не надо таких страшилок! Уже обсуждали же- шунтирующие диоды пропускают через себя ток мимо "заторможенного" элемента- и к нему прилагается небольшое обратное напряжение. Если бы от "листика" выгорали элементы- не было бы 30-летних гарантий или производитель на два листа писал дисклаймер- при каких условиях их СП проработают десятилетия...

Коллега же написал- DC/AC преобразователь типа ИБП.

То есть "мощность СП нарастить и дешёвых китайских ШИМ"- это то, что Вы поддерживаете?

 

@Мax94,
20А за 100$ уже поразумнее. Буду изучать вопрос далее.

Определенно нет, с чего вы так решили?

Обычные ШИМ, не снижают ток зарядки по сравнению с КЗ панели на акк в нормальном режиме зарядки. По крайней мере на EPsolar PWM 10A контроллере при зарядке напряжение на батарее равно напряжению на аккумуляторе. Вроде как и без модуляции зарядка идет.
MPPT15 же держат напряжение на батарее выше чем на аккумуляторе, поддерживая 30-35В (при зарядке акков 23-27В) т. е. разница напряжения куда-то девается. Такое ощущение что они дейтсвительно MPPT, но странно, импульсами проводят зарядку, тем самым оставляя часть мощности батареи по времени неиспользованной.
Иначе не могу объяснить почему происходит потеря тока по сравнению с КЗ на аккумулятор при том что контроллеры не греются.
Об импульсах косвенно свидетельствует мигание красного СД зарядки. При том чем лучше освещена панель тем более длинные периоды свечения этого светодиода. Периоды выключения СД на уровне 0,2-0,5с.
М. б. поставить конденсаторы параллельно СБ чтобы сгладить сии импульсы? В принципе ничего не теряю...

Да нет, не спалит. по результатам моего же измерения получаем 50мА*10В=0,5Вт на площади 5 на 5 дюймов это мелочи.

Ну да. Предположим от затенения избавился и эта проблема не возникает.
1Вт батарей стоит 45руб.
1Вт MPPT контроллеров (оттолкнемся от ценника скажем 10$ за ампер) стоит для 12В:
10*32/12=27руб.
для 24В соответсвенно 13руб.
Вспоминаем что MPPT дает выигрыш максимум 30%, в реальности скажем 15-20%, получаем что нет никакого смысла в дорогих MPPT контроллерах - выгоднее нарастить мощность СБ. Вот дешевые MPPT типа моего (если бы он работал) интересны.
В частности для планового наращивания мощности 12В планировал дешевый MPPT вот такой

http://www.aliexpress.com/item/MPPT-30A-mppt-30-solar-charge-controller-12V-24V-auto-work-with-lcd-display/954287618.html
Что скажете?

 

Спалит однозначно.
Я видел такой элемент на 100 вт панели, выглядел он так, как будто в центре его жгли газовой горелкой.