1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 1

Самодельный MPPT-контроллер для СБ

Тема в разделе "Возобновляемые источники электроэнергии", создана пользователем YurecV, 20.03.13.

  1. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    Самодельный MPPT-контроллер для СБ
    Долго искал в интернете самодельный, собраный своими руками MPPT-контроллер, желательно из подручных материалов и не нашёл ничего подобного. Чему был сильно удивлён.
    Пришлось разрабатывать самому. При этом руководствовался следующим принципом: он должен быть недорогой, содержать как можно меньше элементов и желательно из подручных материалов.
    Вот что у меня получилось:
     

    Вложения:

    • MPPT_683.JPG
    YurecV , 20.03.13
    #1 + Цитировать
  2. Вонг
    Регистрация:
    27.04.10
    Сообщения:
    1.077
    Благодарности:
    342

    Вонг

    Живу здесь

    Вонг

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.04.10
    Сообщения:
    1.077
    Благодарности:
    342
    Адрес:
    Москва
    Что-то я непойму... Вы им солнечные батареи от сети заряжать собрались?
     
    Вонг , 20.03.13
    #2 + Цитировать
  3. Liberdey
    Регистрация:
    11.03.12
    Сообщения:
    55
    Благодарности:
    24

    Liberdey

    Живу здесь

    Liberdey

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.12
    Сообщения:
    55
    Благодарности:
    24
    Это выходной выпрямитель.
    Автор применил DC/DC преобразователь в схеме.

    YurecV, можно больше инфы?
    Собрали, работает, как снимали характеристики и т. д.
    Поделитесь ли прошивкой и прочими описаниями для изготовления?
     
    Liberdey , 20.03.13
    #3 + Цитировать
  4. Вонг
    Регистрация:
    27.04.10
    Сообщения:
    1.077
    Благодарности:
    342

    Вонг

    Живу здесь

    Вонг

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.04.10
    Сообщения:
    1.077
    Благодарности:
    342
    Адрес:
    Москва
    Догадываюсь, но автор вообще ничего не сказал...
    Напряжение и ток на входе? На выходе? Логика работы?
     
    Вонг , 20.03.13
    #4 + Цитировать
  5. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    Чтобы не загружать первый пост, продолжу здесь.
    Н схеме видно, что силовая часть сделана на доступной микросхеме TL494. Управление сделано на PIC12F683. Плюс два операционных усилителя, один из которых служит развязкой (повторитель напряжения на ОР1.1) и усилителе напряженияна на шунте (ОР1.2) его коэфициент выбран равен 21, но можно изменить соотношением резисторов на другое. Шунт представляет из себя кусок провода из манганина длинной примерно 8 мм. Все усилители TL494 отключены. Регулировка ШИМ этой микросхемы производится путём изменения напряжения на выводе 4 (Deadtime Control); чем ниже напряжение на этом выводе, тем больше длительность. Управляющее напряжение формируется ШИМ PIC-контроллера, которое отфильтровывается двумя RC-цепочками.
    Алгоритм программы следующий:
    Результаты осчётов АЦП интегрируются с циклом примерно равным 20 мСек, что соотвествует периоду 50 Гц. Это сделано для того, чтобы отсеять наводки действующей сети. После этого находится среднее этих значений, которые перемножаются. Т. е. получается мощность отобранная от батареи.
    Далее полученный результат сравнивается с результатом предыдущего перемножения и делается вывод об изменении длительности ШИМ PIC-контроллера в ту или иную сторону. В случае, если результаты перемножения двух соседних по времени измерений оказываются одинаковыми, делается попытка увеличить отбор мощности за счёт изменения длительности ШИМ то в одноу, то в другую сторону. При снижении напряжения на СБ менее 10 вольт, так же даётся команда к TL494 об уменьшении отбираемой мощности.
    Делал под свои нужды, а именно - мне нужно получить на выходе сразу 310 В, а выводить уровни буду совсем в другое место. Поэтому PIC выбрал попроще. Если будет интерес к устройству, могу добавить вывод уровней напряжения, тока, мощности на ЖК, но для этого нужно будет выбрать PIC с большим количеством портов. У меня есть в наличии PIC16F876 и программа на нём отлажена, могу его ещё помучать. Если, конечно, это кому-нибудь интересно.
     
    YurecV , 20.03.13
    #5 + Цитировать
  6. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    Нет конечно. У меня в планах распределённое устройство с подкачкой энергии от СБ в сеть переменного тока 220в. Задумка такая: на каждую СБ ставлю свой MPPT-контроллер, выходы их работают впаралель на некий, скажем так, конденсатор. А вот к нему уже будет подключено устройство подкачивающее энергию в сеть.
    как-то так.
     
    YurecV , 20.03.13
    #6 + Цитировать
  7. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    Прошивкой поделюсь обязательно. Просто у меня сейчас прошивка на PIC16F876, ибо 683 был у меня один и я его спалил. Пришлось проводочками сокет подпаивать и отлаживаться. Если надо, закину как есть.
    А как снимал? Методом научного тыка :). Временно вторичку сделал такой же как и одну из первичек и подключал к ней лампочки от заднего стопсигнала авто, они по 21 W 12V. На входе устройства амперметр с вольтметром. Ну и следил за их показаниями. Переодически закорачивал провода от СБ на амперметр и наблюдал что ток КЗ выше всего процентов на 5-10, чем ток с максимально нагруженным устройством. Посмотрел на ВАХ солнечной батареи и сделал вывод, что точка максимальной мощности таки находится. Ну и там видно, когда нагрузку меняешь, по лампочкам срузу видно изменение.
    Печатка есть, но требует небольшой доработки. Там изначально кварц ставил, потом решил отказаться - два дополнительных порта никогда не повредят.
    Транс использовал от БП компа. Сварил, разобрал, перемотал.
     
    YurecV , 20.03.13
    #7 + Цитировать
  8. Мax94
    Регистрация:
    07.09.12
    Сообщения:
    7.845
    Благодарности:
    1.700

    Мax94

    ·

    Мax94

    ·

    Регистрация:
    07.09.12
    Сообщения:
    7.845
    Благодарности:
    1.700
    Адрес:
    Калининград
    Имхо при уменьшении освещённости такой алгоритм загонит себя в точку максимального напряжения, то есть будет биться головой в Uхх
    есть результаты мониторинга работы схемы? При стабильной освещённости, при резко меняющейся?
     
    Мax94 , 20.03.13
    #8 + Цитировать
  9. Leo2
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    4.235
    Благодарности:
    2.088

    Leo2

    солнечный энергетик

    Leo2

    солнечный энергетик

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    4.235
    Благодарности:
    2.088
    Адрес:
    Москва
    Плохо искали. В англоязычной части интернета полно информации, особенно до 2005-2006 года, пока MPPT не стали массово производить. Сейчас самому собирать - дороже выйдет. Хотя если у вас хобби такое - тогда конечно. Нашел в своих архивах статейки про MPPT, одну из них прилагаю.
     

    Вложения:

    Leo2 , 20.03.13
    #9 + Цитировать
  10. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    Не знаю почему вы так решили, но это не ошибочное мнение. Наверное я плохо объяснил. Подробнее:
    - В течении 20 милисекунд производится интеграция (суммирование) 256 отсчётов АЦП по напряжению на СБ и току, который она даёт. После этого каждый результат делится на 256 (можно меньше для большей точности), чтобы полчить среднее от каждого измерения.
    - Соотвественно, после этого, каждые 20 мСек производится решение, какое действие принимать далее.
    - В первую очередь сравнивается с уровнем напряжения на СБ в 10 В. Если значение напряжения на СБ менее этого уровня, то принимается решение о том, что длительность ШИМ силового драйвера TL494 необходимо уменьшить, а ветка сравнения результата с предыдущей мощностью пропускается.
    - Если напряжение на СБ выше 10 В, то переходим к сравнению с предыдущим результатом.
    - Для начала проверяется, что было в предыдущем цикле.
    - Если было уменьшение длительности, а новый результат больше предыдущего, следует ещё убавить длительность. Т. е. результат предыдушего убавления налицо и его следет продолжить.
    - Если же в предыдущем цикле было прибавление длительности и новый результат стал лучше предыдущего, то нужно ещё добавить.

    Алгоритм потоянно ищет точку максимальной мощности (постоянным отклонением в большую/меньшую сторону), но и не даёт напруге опустится ниже 10 вольт. Уровень 10 вольт выбран из расчёта, что IRF3205 не любят напряжения менее 8,5 вольт + запас. Порог можно снизить конечно до даташтовского, но мой небольшой опыт эксплуатации СБ показывает, что если на СБ менее 10 вольт, то толком:)) она энергии уже не даст.
     
    YurecV , 20.03.13
    #10 + Цитировать
  11. YurecV
    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71

    YurecV

    Участник

    YurecV

    Участник

    Регистрация:
    27.10.11
    Сообщения:
    53
    Благодарности:
    71
    Адрес:
    Ростов
    За статейку Огромное Спасибо! Очень познавательно. Пригодится.
    Ну, хобби у меня такое по-жизни, кормит меня электроника и на душе приятно. :) А по поводу дешевле/дороже вечный спор про яйцо и курицу, смотря как считать. Мне мой девайс обошолся не дороже 150 рублей, из которых 50 руб. - это PIC из Китая (который никак не доедет :(). Если добавить сюда индикатор за 80 руб., то 230 руб. плюс туды-сюды 70 руб, итого 300 целковых. Контроллеры MPPT начинаются от 40 бакинских, если я ничего не путаю. Да ещё и вариант исполнения только один - это именно контроллер заряда АКБ.
    Покажите мне, где можно купить MPPT с выходом не на АКБ, а под мои нужды - сразу 310 вольт. Да ещё и за такие деньги в 300, хрен с ним, 500 рублей за устройство и я признаю вашу правоту о "дешевле упить".
    Более того. У меня есть жизненный принцип: пусть это гавно, но это - моё гавно. А раз оно моё, то я знаю как оно работает и могу в любой момент внести поправки и изенения, да и в конце концов беспроблемно отремонтировать. А вот если это чужое (гавно), тут начинаются проблемы. Не раз сталкивался.
     
    YurecV , 20.03.13
    #11 + Цитировать
  12. technik08
    Регистрация:
    17.02.11
    Сообщения:
    78
    Благодарности:
    25

    technik08

    Живу здесь

    technik08

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.02.11
    Сообщения:
    78
    Благодарности:
    25
    Адрес:
    Астрахань
    YurecV на индикатор какую информацию выводиш
     
    technik08 , 20.03.13
    #12 + Цитировать
  13. Leo2
    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    4.235
    Благодарности:
    2.088

    Leo2

    солнечный энергетик

    Leo2

    солнечный энергетик

    Регистрация:
    02.06.08
    Сообщения:
    4.235
    Благодарности:
    2.088
    Адрес:
    Москва
    Ну так я же не против - паяйте, потому и сделал такую оговорку и приложил информацию. Рад, что пригодилась. Тогда прилагаю еще одну.

    ЗЫ. На этом форуме слово на букву г.., которое вы так любите употреблять, употреблять не принято. Как и любые другие не очень употребительные среди "культурных людей" слова ;). Так, на будущее - если очень нужно (понимаю, что в "жизненном принципе" из песни слов не выкинешь), заменяйте часть букв в таких словах на "..."
     

    Вложения:

    Leo2 , 20.03.13
    #13 + Цитировать
  14. barssan
    Регистрация:
    21.12.10
    Сообщения:
    123
    Благодарности:
    60

    barssan

    Живу здесь

    barssan

    Живу здесь

    Регистрация:
    21.12.10
    Сообщения:
    123
    Благодарности:
    60
    Адрес:
    село Чемал
    Истину глаголишь:hndshk:
    то, что продается на Ebay и не только, цена не за детали внутри, а за "схему"
    Разговора нет, у кого есть возможность купить TripLite за 50т.рублей, того "схема" не волнует:cool:
     
    barssan , 20.03.13
    #14 + Цитировать
  15. Мax94
    Регистрация:
    07.09.12
    Сообщения:
    7.845
    Благодарности:
    1.700

    Мax94

    ·

    Мax94

    ·

    Регистрация:
    07.09.12
    Сообщения:
    7.845
    Благодарности:
    1.700
    Адрес:
    Калининград
    не, там диодный мост не с той стороны баррикад! :)]
     
    Мax94 , 20.03.13
    #15 + Цитировать