Перепись желающих на Libre solar controller

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Хочется повторить открытый проект зарядного устройства с MPPT и вых. током до 20А (12/24В).
Макс. входное напряжение - 55В.
При некотором умении плату можно запрограммировать и для ветряных генераторов.
Страница автора (англ.): https://libre.solar/devices/mppt-charger/
Дома такую точную двухстороннюю плату сделать маловероятно. А изготовители печатных плат, даже мелкие, согласны только на партии 5, 10, 15 и т. д. штук.

Поэтому объявляется подсчёт желающих на групповое изготовление пустых плат или сборку полных. Это таблица документов google, где надо заполнить 1 строку им. себя, не трогая чужого:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1cG6nwfvs_IhcIElShHBVCSqYnb-ncJWUFCiNNGtQW90/edit?usp=sharing
Голосование про возможные варианты закупки - там же.

Наберётся >10 человек - будет проще и дешевле делать.
Начало обсуждения: https://www.forumhouse.ru/posts/22872651/

Готовые MPPT контроллеры на базе микроконтроллеров отличаются закрытостью схем и кода. В них не все возможности оборудования доступны к использованию. При сгорании микроконтроллера или порче его памяти после гарантийного срока любое фирменное устройство станет "кирпичом", который нельзя оживить без программы изготовителя (firmware). Или владелец-погорелец купит плату для крупноблочного ремонта, что обычно составляет 2/3 цены нового устройства.

 

Смею высказать мнение, что этот буржуйский проект требует адаптации к российским условиям и доступным у нас деталям. А для этого нужен человек, умеющий переразводить платы такого уровня сложности и не наделать при этом ошибок. Хотя согласен, что "перепись желающих" будет полезна. Если наберется много народа то можно будет скинуться и такого специалиста нанять.

Сомневаюсь что тут найдется много тех кто способен заниматься пайкой плат с такой плотностью монтажа и имеет дома соответствующее оборудование. Так что если хотеть массовости то только заказывать сборку у китайцев.

 

Если поставить полевики предыдущих поколений (в ТО-220 корпусах) - КПД снизится, потребуются радиаторы для них, размеры платы вырастут. Полевики в выводных корпусах при этих токах и напряжениях отживают свой век. Кристаллы новых поколений в ТО-220 уже редкость и дороже обойдутся.

P. S. размер табл. документа для загрузки на медленном интернете - около 2,6МБ (ещё и онлайн-офисный пакет грузится с ним).

И ещё для сомневающихся, список возможностей и защит у этой платы:

"Features:
- 20A MPPT charger (buck converter)
- 55V max PV input
- 12V or 24V battery output
- 32bit ARM MCU (STM32F072)
- CAN communication interface with CANopen standard RJ45 jacks (including 10V power supply)
- Expandable via Olimex Universal Extension Connector (UEXT) featuring I2C, Serial and SPI interface (e.g. used for display, WIFI communication, etc.)
- Compatible to Hammond Mfg 1591XXCFL housing
- 5V switchable signal output
- USB connector for programming etc.
- Can be used as boost converter with software change
- Suitable for Li-Ion batteries with BMS (even recharge after low voltage disconnect possible, as the charge controller increases the voltage automatically when enoug sunlight is available)

Built-in protection:
- Overvoltage
- Undervoltage
- Overcurrent
- PV short circuit
- PV reverse polarity (for max. module open circuit voltage of around 40V)
- Battery reverse polarity (destructive, fuse is blown)"

 

Однако китайцы не стесняются массово ставить IRFZ44N в свои "автомобильные" инверторы 12-220. И ничего, вполне неплохо работает, пока пользователь КЗ не устроит или что чаще бывает не перепутает плюс с минусом.
Зато когда сгорит - такие полевики легко добываются в деревне. А навыков для их перепайки хватает и у тех кто последний раз паяльник держал еще в школьном радиокружке.
При 20А радиатором может быть просто кусочек алюминия от старой кастрюли, выпрямленный молотком.
Всё же стоит иметь в виду что ветряки и их контроллеры эксплуатируются обычно в сельской местности. И не просто сельской, а отдаленной от цивилизации, потому что рядом с цивилизацией электричество со столба есть.

 

Импульсный ключевой понижатель с плавающей частотой на КТ908 + К554СА3 пробовали?
А сбор статистики внешний приделаете, датчиками оборотов, тока и делителем напряжения.

Потому что цена таких ключей предельно мала из-за древности, а за малый КПД схемы заплатит клиент, а не изготовитель.

 

Нет, такого не пробовал. И опять же - настраивать его под свой ветряк паяльником придется. А хотелось бы - программно.

Это и требуется. В деревне редко богатые люди встречаются.
Еще раз замечу, что дешевые и распространенные ключи сельскому радиолюбителю добыть много легче чем экзотические. А выгорание ключей - пожалуй самая частая неисправность силовой электроники, тем более той, которая изначально для экспериментов предназначается. Значит ключи должны быть дешевыми, легко доставаемыми и легко меняемыми. Иначе после первого же "пыха" устройство очень надолго превратится в кирпич в ожидании запчастей и сложного ремонта.

Малый это сколько? Вот вышеупомянутые китайские "автомобильные" инверторы имеют вполне неплохой кпд. Будь оно иначе - грелись бы как печки под нагрузкой. Однако нет - всего лишь теплые. Сильно греются только дорогие мощные модели. Так там и мощности киловатт-полтора.
Я вот сам китайскими инверторами два десятка лет пользуюсь и соседей пользующихся наблюдаю. И не видел еще ни одного человека кто пожаловался бы на кпд маломощных моделей инверторов. На большие, больше киловатта - да, жаловались на большой ток холостого хода. Ну так нефиг вестись на рекламу и покупать с модным сейчас "чистым синусом" если БП в телевизоре всё равно с выпрямителя начинается. А так да - бывало что инвертор кушает полтора десятка ватт и телик ватт 30. И приходится еще люстру в комнате включать иначе инвертор выключается по отсутствию нагрузки. Ну так в этом явно не ключи виноваты.
А у нас тут схема всего-то на две с половиной сотни ватт максимальной передаваемой мощности. Так что потери из-за не идеального кпд будут никак не больше пары десятков ватт на максимальном режиме.

 

Если защита по макс. току хорошая и по вх. напряжению быстрая (TVS-диоды), то скорее сдохнут кондёры-электролиты или прошивка с лимитом температуры +85°C.
Алюминиевые радиаторы, нужные древним горячим полевикам, привлекут воришек в БП-условиях (в смысле сурвивалистов, а не электронщиков). А медь катушек можно зелёнкой покрасить, чтоб не узнали
Правда и приём б/у цветмета может прекратиться к той поре.
В "просвещённых" Европах кража меди с ветряков - самая частая причина их поломок.

Горелых SMD полевиков в VRM системных плат компьютеров и ноутбуков я видел мало, при большой суммарной наработке "моточасов".

Илья (Nordic energy) вам ответил что-нибудь?

Ещё надо бы этих российских опросить:
ПСБ Технологии http://www.pcbtech.ru
Резонит https://www.rezonit.ru
PCB Professional http://www.pcbprofessional.com
ОАО "НИЦЭВТ" http://www.nicevt.ru
ООО "М-Плата" http://mplata.ru

Есть и плохо замаскированные "ворота в Китай" в России, посмеялся на одном сайте:

"Толщина металлизации отверстия - зеленая, белая, черная, синяя, желтая, красная"
http://saifontech.ru/technology - но 1-2 россиянина с ними работали и не ноют.

 

Вот уж не думал что в богатой Европе так тяжело живут что медь воровать приходится. В бедном ссср не воровали.

Сегодня ответ пришел. Проявил сдержанный интерес. Они там с западными заказчиками работают и как обычно мегаваттами занимаются.
Обещал ближе к концу декабря ознакомиться с буржуйским проектом и подумать что можно с ним сделать.

С преобразователями на компьютерных платах эксперименты не ставят и самодельный софт для их управления не отлаживают. Они просто работают в том виде как были сделаны, и питаются обычно от стабильного сетевого электричества, так что особо причин гореть у них нет.

Впрочем - при всех благих пожеланиях у нас тут пока всё равно некому плату переделывать ни под другие полевики ни под другой МК. Разве что может быть NordicEnergy возьмется, но это надо подождать пока у него свободное время появится чтобы вопрос изучить.
Еще возможный вариант - поискать другие буржуйские разработки контроллеров. Вполне может быть что не один libre solar в свободный доступ выложен. Просто надо не через деревенский интернет искать.

 

Можно Сапиенса попросить, ему тоже надо, раз своё делал. Но у него включение стабилизатора 7812 от диодного сумматора вход+выход без кондёра на землю показывает невысокую квалификацию в электронике.
И ток ХХ велик и КПД питальника логики низок и вх. напряжение ограничено довольно малой величиной 35В (пределом LM7812).

@Sapienz, не изобретай свой самокат, а переделай чужой велосипед от более опытного конструктора. Синхронный основной DC/DC преобразователь по КПД превосходит твой простейший buck с диодом.

http://mixednews.ru/archives/59545

В приложенном файле - переделанные мной в старый формат герберы. Без т. н. "расширенных атрибутов", имена файлов в формате старой и популярной программы protel. Проверяйте просмотрщиками.
Можно всем изготовителям этот ZIP рассылать и спрашивать цену при 2-х слоях меди по 70 мкм, ENIG покрытии площадок (золото по никелю, для SMD греющихся), 115*61 мм размерах (примерно, точнее в чертежах). Зелёная глянцевая маска наверное самая дешёвая.

P. S. я ещё заметил, что на входе у libre solar нет обычных для серийных устройств 1-3 шт TVS диодов (ограничителей импульсных перенапряжений) на 50-55В 1500Вт.
Только на выходе есть D5, SMBJ36 (на 36 В).
И там всего один выходной кондёр 820 мкФ, что для 20А по импульсному току не проходит пмсм.

Ещё входная защита от переполюсовки СБ на полевике Q2 непонятно сделана - с входом от драйвера Ls_drv через диод D1. Получается, панель импульсами подключается через низкое Rdson на кондёры C1-C4, а остальное время - через body диод полевика с пониженным КПД?

 

Переделать схему не так уж сложно. И даже перерисовать ее в Kikad. Там процесс рисования за вечер осваивается.
Так что в схеме все пожелания и замечания учесть - не проблема. Вот грамотно плату развести, так чтобы китайцы могли ее изготовить - вот где опыт нужен. Как видите - даже от буржуйского опытного конструктора герберы у китайцев не читаются. И как я уже говорил - непонятно где брать футпринты доступных китайцам деталей. Мы же не знаем что там им доступно.

Ну так просмотрщики показывают и то что на Гитхабе лежит. А китайцы прочитать не могут. Так что сколько ни проверяй, а всё равно надо к китайцам снова обращаться.
И еще не факт что в процессе переделки в файлах ничего не "съехало".

 

Пусть не выпендриваются, а ставят по списку или ближайшие аналоги. Резисторы 0603 и в Африке и в Китае одинаковые.
https://kostyanoysa.ru/?p=708 - а это то, что вам могло готовым достаться. "хВотон" антиэлектроники, как раз с выводными транзисторами, через которые 50А долго пропускать пожаропасно.
На плате написано PS295178 - угадать бы, чья это система нумерации заказов.
В 50-амперное устройство ставить реле 125В 2А - вредительство.

Кстати 8-ногие новые ключи (корпус LFPAK56) и 100А выдерживают и меньше миллиома бывают в открытом виде при 30В максимальном напряжении:

"300 Amp capability
• Avalanche rated, 100 % tested at I (as) = 190 Amps
• Ultra low Qg, Qgd and Qoss for high system efficiency, especially at higher switching frequencies
• Superfast switching with soft-recovery; s-factor > 1
• Low spiking and ringing for low EMI designs"

Т. е. угробить их трудно, аппаратная защита должна раньше срабатывать.

Кто ещё чего найдёт достойным улучшения в исходной схеме libre solar (см. pdf)?

 

Резисторы - да, а вот с конденсаторами бывает и так:
img-fotki. yandex. ru/get/196548/157885489.25/0_178a6b_26fa6a2_L.jpg

Впрочем, тут NordicEnergy обещает ближе к новому году присоединиться к нашей затее со своими возможностями.

На вид - типичное недорогое китайское устройство. Да, пытаться выжать из него больше чем оно может и пропускать 50А - действительно не надо, а пару десяток ампер ключи в таких корпусах в китайских "автомобильных" инверторах выдерживают. Ну так у меня и ветряк 50А не выдаст. Не говоря о том, что для выдачи полусотни ампер любому ветряку доступных для самодельщика размеров нужен штормовой ветер. А в такой ситуации можно и искусственно ток ограничить например специально перегрузив винт чтобы снизить обороты. Заодно и защита от механического разрушения.

 

Сырое новосибирское. Горит слишком быстро для типичного:
https://www.forumhouse.ru/posts/22443757/
https://www.forumhouse.ru/posts/22880914/ - тоже сгорел и счётчик энергии там кривой по его утверждениям и макс. ток 30А, обманывать покупателей про 50А нехорошо.

Типичное дорогое швейцарское - 6 лет до отказа:
https://www.forumhouse.ru/threads/272186/page-162#post-22761005

 

Судя по надписям на плате - больше похоже на китайское. В смысле по месту изготовления.

Типичные китайские "автомобильные" инверторы горят тоже часто. Я тут где-то выкладывал фото кучки трупиков, собранных с дачников за этот сезон.

Есть подозрение что по цене оно как шесть китайских, способных проработать год

А то мы, электронщики, не знаем что у китайских изделий и амперы и ватты такие же маленькие как сами китайцы
Это у них еще со времен первых китайских кассетных магнитофонов традиция - на девайсе с питанием
от батареек гордо написать "200 Watt". Сейчас конечно так нагло не врут, но те же инверторы типично способны держать нагрузку где-то 2/3 от того что на них написано.

Ну и еще такое замечание: те у кого что-нибудь сгорело - непременно напишут об этом на форуме. А у кого всё просто работает - молчат и считают это нормальным. И правильно считают. Поэтому негативных отзывов всегда больше чем положительных.

А у меня показометр Трейсера напряжение на аккумах почти на пол-вольта завышает. Но я из этого трагедии не делаю. Просто учел это в настройках. Хотя согласен что не у всех есть хороший мультиметр чтобы такой глюк обнаружить. Потом будут удивляться чего это аккумуляторы быстро умерли.
Также и этот фотон можно к вполне рабочему виду привести и эксплуатировать в пределах его реальных возможностей. Зато дешево. А кому не нравится - могут переплачивать в разы за швейцарское качество. Я - не буду. Не для того учился в электронике разбираться.

P. S. По-моему наши обсуждения Фотона надо бы отправить в соответствующую тему...

 

Там вполне хватило бы диода Шоттки. Потери на нем и так малы, а кого они очень сильно беспокоят - после завершения отладки, при окончательном "капитальном" подключении могут туда и перемычку запаять.
У китайцев кстати нередко диоды прямо на солнечных панелях в клеммных коробках стоят и как-то я не слышал чтобы кто-то стремился их оттуда вытащить из-за потерь на них.