MPPT analogic

[addy]

Multumesc domnule Sabac.

 

Intr-adevar, exista multiplicatoare, m-am mai uitat si eu putin pe ele inainte de a ma apuca de "chestia" asta. Poate ca, daca nu voi reusi reinventarea rotii (ceea ce mie imi place in mod deosebit sa fac :D ) o sa recurg la un integrat specializat din familia asta... sau poate ca voi face treaba pur si simplu cu un ATTINY (dar asta implica sa ma apuc sa studiez implementare digitala, programare specifica pt el, etc... si nu prea mi-e usor acu la batranete, cu toate ca am facut programare mai demult)

 

Intre timp mi-am dat seama si de ce nu functioneaza corect schema prezentata de mine mai sus.

Tensiunea de iesire ar trebui sa fie prea mica pentru a functiona, cu operational. Probabil ar functiona daca l-as alimenta diferential.

Cu comparator functioneaza si nu prea, din aceeasi cauza, dar comparatorul are avantajul simplitatii iesirii fata de operationale, ceea ce ii permite sa "scoata" ceva chiar si in aceste conditii; insa nu ce ar trebui, desigur. Azi am mai stat putin de el inainte sa-mi dau seama de asta, dar nu prea am avut timp, mai am si alte lucruri de facut... Insa tot raul spre bine, deoarece mi-am dat seama de.. ceea ce am scris mai sus.

Maine incerc niste artificii, poate-l conving sa lucreze :D

[addy]

Si cum bineinteles ca n-am mai avut rabdare pana maine, "artificiul" a fost aplicat.

e vorba de ...o dioda zener in locul rezistorului R3. Desigur, asta va reprezenta poate o problema la curenti mari, dar deocamdata, in sfasit, functioneaza!

Am pus operationalul inapoi, deoarece acum da, ar fi lucrat corespunzator

Rezultatele pe dioda D1:

 

Curent prin shunt / Tensiune D1

0mA - 398mV

10mA - 401,5mV

27mA - 405mV

50mA - 410mV

75mA - 414mV

190mA - 429mV

0,56A - 460mV

1A - 480mV

2A-509mV

2,5A - 518mV

2,66A - 521mV

5,66A - 548mV; ahm cred ca nu reprezinta o problema, totusi. 548mV cadere, inseamna ca nu e un curent colosal prin dioda :D

 

Mi se pare destul de monoton, desi usor neliniar (sau sa zic nelogaritmic? imperfect logaritmic, mai degraba). Dar am senzatia ca va fi deeesstuuul de biiiineeee pentru ce imi trebuie mie (perturba si observa).

 

O sa incerc sa trasez un grafic in excel, asa, de curiozitate.. sa vad. Daca reusesc il pun si aici.

[addy]

Well, cu excelul nu m-am descurcat; in schimb dracaria functioneaza binii-sor; am modificat si rezistorul R9, l-am pus de 33k ptr ca blocul U2 avea amplificare mult prea mare. Acum pare sa se comporte okey in intervalul de interes (20mA-10A si 10-100V; asta e o versiune de test concept, asa ca nu intentionez sa extind curentii si tensiunile, deocamdata)

 

Schema logaritmor, in acest moment:

 

 

Okey inseamna nu perfect, adica exista o neliniaritate, in special in partea de jos, adica la curenti mici si respectiv tensiuni mici; am insa senzatia ca ea nu va afecta functionalitatea.... sa fie wishful thinking?

 

Ma bazez pe faptul ca blocul "perturba si observa" va face treaba in pofida neliniaritatii multiplicatorului, plus ca aceasta e mai pronuntata la curenti foarte mici, 20-50mA, unde puterea e de 3-10W, deci o pierdere ar putea fi de 1-3W...adica nu mare lucru. Dar in fine, vom trai si vom vedea...

Oricum, una peste alta, ma apuc sa fac acest bloc "perturba si observa". Va tin la curent...

Editat Aprilie 11, 2017 de addy

[addy]

Ma tot gandesc ca neliniaritatea va face ca punctul pe curba MPPT sa nu fie ales perfect, dar nu am cum sa vad pana nu voi face efectiv sa functioneze acest proiect, integral. In afara de partea de putere, pentru care voi folosi unul din chopperele pe care le am gata facute pe sub masa de lucru (am destule).

[addy]

Intre timp am incercat si doua circuite "perturba si observa" pe principii diferite dar nici unul nu a functionat prea bine; cu ocazia asta am observat si limitarile logaritmorului, si l-am ajustat (pe ultima varianta incercata, care a functionat mai acceptabil) pentru a calcula punctul de maxim cat mai corect la curenti relativ mici (10-300mA) si tensiuni in jur de 50-60V (cam asta e intervalul pe care il am disponibil in prezent la panourile mele meu fotovoltaice, deci o putere foarte mica)

 

Cel de-al doilea circuit este asa:

[addy]

 

Iesirea acestui circuit controleaza functionarea unei surse PWM de tip flyback (de mica putere, e doar pentru teste) care primeste la intrare curent de la panouri si la iesire debiteaza direct spre baterii.

 

Primul operational functioneaza ca detector de varf; semnalul de la multiplicator este memorat de condensatorul C1.

Acelasi semnal de la multiplicator este aplicat dupa o usoara ridicare de potential (cu caderea de tensiune de pe rezistorul R3, al care capat este tras in sus cu un curent foarte mic catre plusul sursei de alimentare) pe un comparator spre a fi comparat cu semnalul memorat pe C1. Cata vreme potentialul de pe pinul 6 (inversor) al comparatorului este mai mare decat semnalul memorat inseamna ca puterea este in crestere, si deci ne aflam pe zona in care nu trebuie sa intervenim asupra sursei; ca atare, optocuplorul trebuie sa fie inactiv (la activare, acesta inhiba sursa flyback). Deci optocuplorul a fost pus "spre masa". Cata vreme semnalul pe pinul (-) este deasupra celui de pe pinul (+), iesirea va fi logic 0 si deci va mentine optocuplorul inactiv si sursa flyback la maximum.

 

Cand puterea debitata de panou scade din cauza consumului exagerat (energia disponibila este stocata si intr-un condensator electrolitic mic pe intrarea sursei, dar in principuiu consumul mare face ca tensiunea panoului/condensatorului sa scada, si implicit va scadea si puterea), tensiunea pe pinul 5 ramane memorata de C1 in schimb tensiunea pe pinul 6 scade; in consecinta iesirea 7 salta in logic 1 si activeaza optocuplorul, ceea ce face ca sursa flyback sa fie inhibata si sa livreze din ce in ce mai putina putere. (Deocamdata aceasta se petrece cam brusc si cu zgomot, fasait - trebuie sa lucrez in directia aceasta, sa o fac sa reactioneze mai lin, dar trebuie ca constantele de timp ale sursei si cele formate de C1 cu elementele aferente, inclusiv C2, R5 sa lucreze in sincronism) . Curentul absorbit de la panou scade si tensiunea acestuia creste, ceea ce eventual duce la un nou ciclu de crestere a puterii dar abia dupa ce R5 incarca pe C2, ceea ce activeaza Q1 si implicit descarca C1.

 

In practica am reusit sa obtin un randament foarte bun de utilizare a energiei, mai bun decat al unui MPPT consacrat, dar ramane problema fasaitului, a instabilitatii date de lipsa unui design precis. A fost facut mai mult empiric, dar cred ca se merita sa-l recalculez mai amanuntit... si sa il probez cateva zile

Editat Aprilie 15, 2017 de addy

[addy]

de asemenea cred ca voi inversa functionarea sectiunii B; aplic semnalul instantaneu la intrarea neinversoare si cel memorat la intrarea inversoare, si inversez logicile; imi vine cam peste mana cum e acum.