Солнечная станция, сброс на балласт

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020

Ребята, хочу собрать на arduino схему сброса на балласт (ТЭН) лишней энергии от солнечных панелей (24 В), которая последовательно подключает по одному ТЭНу (24 В, 150 Вт каждый; всего, например, 3 шт.) через твердотельные реле (ток управления ~15 мА), когда напряжение на АКБ в системе > верхнего уровня, и отключает, тоже по одному, когда напряжение на АКБ < определенного уровня. Данная схема будет контроллером (ограничителем) заряда аккумуляторов, подключенных к фотоэлектрическим модулям. Подскажите, с чего начать. Может кто-то уже делал нечто подобное. Как избежать ошибок, не наступить на грабли и не спалить хату :) Опыт программирования большой, опыта в электротехнике ещё нет. Прошу схему, какие детали нужно купить. Заранее всем спасибо, поздравляю всех с новыми каникулами!

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Никакой балласт не нужен. Прерываешь зарядку и всё.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Что эта тема делает в разделе "Проекты"?

И да, "лишней энергии от солнечных панелей" не бывает. Если она у Вас лишняя, то перепроектируйте систему, чтобы её использовать, а не ищите как бы её в унитаз выбросить.

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020

ТЭН, это нее унитаз, умник, а бойлер для воды.

brokly
brokly аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.02.2014

Начинай с контроля тока заряда. Для твоего понимания Балласт — устройство, предназначенное для ограничения тока в электрической цепи. Так что если ты будешь называть все правильно, то унитазы тебе вспоминать не будут, а не как сей час.

И всякие x1...y3 это че? Мы же тут опыта программирования не имеем, только можем схемы рисовать....

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

половина из описания выше вообще не понятна, вопросы:

1) максимальное напряжение на солнечной панели/ в точке съема

2) максимальный ток на солнечной панели/ в точке съема

3) род тока в точке съема  (переменный/постоянный)

 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
Характеристика фотоэл. панели:
  Вольтаж без нагрузки 23,80 В
  Рабочий вольтаж 19,8 В
  Ток короткого замыкания 9,80 А
  Рабочий ток 9,10 А
 
  V max панели — 19,8 В; точке съёма — текущее напряжение АКБ.
  A max панели — 9,10 А; точке съёма — 150—170 А.
  В точке съема и всей системе ток постоянный.
  4 панели параллельно ~37 А.
  Для простоты, система на 12 В. АКБ — гелевые, 12 В.
  Точка съёма: шина +, на которую приходят провода с панелей и подключен АКБ.
  Цель собрать простейший ограничитель заряда АКБ с минимумом компонентов. Панели заряжают АКБ напрямую, а arduino будет включать поочередно ТЭНы в бойлере для нагрева воды (теплоаккумулятор). 
  ТЭН на 150 Вт 12 В включается, если напряжение на АКБ больше 15 В. Напряжение на АКБ просядет, и ТЭН отключится, например на 14 В. Если одного ТЭНа недостаточно и напряжение продолжает расти, включить следующий и т.д.
  Не судите строго, пытаюсь объяснить «на пальцах» и в картинках.
 
dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

dmipec, про твердотельное реле забываем, нужна сборка полевиков (IGBT) как в ИБП  это считать нужно, думаю про 150-170 А вы погорячились.

достаточно часто используют IRF540 , типа таких. в вашем случае можно считать не более 10А на корпус с хорошим радиатором и карлсоном. если ток на корпус не более 5А а радиатор достойный, карлсон может и не потребуется. В статическом режиме немного легче против динамического.  Драйвер все же лучше поставить (самый дишманский, нижнего плеча) и рулить затвором не ниже 12В а не с ноги ардуино - токи хорошие. Ну и чтоб драйвер не попалить , сопротивления в затвор 50-100 ОМ (тоже зависит от драйвера и кол-ва корпусов тр-ров)

по сути, если не боитесь, задача простая. Ищите схему в инете,  сложная вам не требуется. В вашей задачи просто необходимо запараллелить несколько транзисторов, против стандартной схемы применения.  

 

 

slider
Offline
Зарегистрирован: 17.06.2014

так-то не плохая мысль , только бы добавить количество каналов . 
для этой цели думаю можно обойтись без ардуинки . Есть на али почти даром платки - индикатор уровня звука ,
на микросхемках KA2284 , LM3915 . Да и в местных магазах она копейки стоит. На платах старых магнитофонов уже могут быть добавлены транзисторы к ней , что получиться упралять n-канальными мосфетами.

можно и PWM на ардуинке сделать , будет точное поддержание напряжение на АКБ.

себе в систему делал сброс излишков в нагрев воды , на мощном электронном стабилитроне ( управляемый стабилитрон TL431 + мощный транзистор + тэны ). Лишняя энергия переходит в тепло на транзисторе и тэнах .
 Подключил параллельно солнечным панелям , на входе PWM солнечного контроллера. Когда PWM отпускает панели импульсами , эти импульсы берет на себя мощный стабилитрон.
По идее можно было подключиться к своей оптопарой , к оптопаре в PWM контроллере , которая управляет входными мосфетами . Так чтобы ловить излишки по времени не использования панели при PWM.

 //  Есть старый немецкий простой солнечный контроллер , там электроника не отпускает панели как современные контроллеры, а подкорачивает . Предполагаю что тогда лишнее напряжение не будет упираться в p-n переход солнечных элементов , и не будет их излишне греть , в итоге панель дольше проработает. Для проверки предположения хорошо бы тепловизором посмотреть тыльные стороны панелей под нагрузкой и без , ибо стекло спереди отражает.
 

Делайте как угодно. дорогу осилит идущий.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

slider пишет:

так-то не плохая мысль , только бы добавить количество каналов . 

и что мешает добавить кол-во каналов? общая концепция не поменяется. кроме прочего, при должном умении можно замутить коммутацию как параллельно так и последовательно - бойлеру пофиг, как его греть одним или двумя тэнами, а вот солнечные панели спасибо скажут. но тут нужно садиться и считать копейки целесообразности, я просто идею высказал. 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Ребята, желательно, чтобы вся система была максимально простая. 
  Собрал схему на SSR. Почитал про них — отличная штука, очень они мне понравились, на али цена 700 р. Характеристика по току, конечно, избыточная, но зато греться не будет сильно. Управление напрямую с ноги контроллера, по току вписывается, и все три SSR в сумме тоже. 
  Как правильно запитать контроллер. Достаточно ли делителя напряжения? Я правильно собрал? Каких деталек не хватает? Ваши замечания.
 
SSR Jotta Jomal:
Ток нагрузки 120А
Напряжение нагрузки 5-60 В постоянного тока
Контрольное напряжение 4-32VDC
Контрольный ток DC2-15mA
На напряжение ≤1,5 В
Ток утечки ≤4ма
Время ВКЛ-ВЫКЛ ≤10 мс
Диэлектрическая прочность 1500VAC
Сопротивление изоляции 500M Ω/500VDC
Температура окружающей среды -20~+ 70°C
Монтажные мотоды Крепление болта
Индикатор рабочей станции Светодиод

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
Уже вижу ошибку по питанию. На АКБ оно все время разное. А на контроллер надо 5 В. Как сделать стабильное 5 В.
А на аналоговый вход нужно реальное с АКБ через делитель. 
 
Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Ну кто же arduino питает через r1 ?

Точку соединения R1 и R2 нужно подавать только на А0. R1= 2 Kom, R2=1 Kom (можно 20 и 10 Ком)

С1 можно совсем выкинуть.

Красный провод питания подать напрямую на V in. (можно через резистор 10 - 20 Ом если есть)

Выходы D2 D3 отключить от нагрузки.

Выход D4 через обычное рэле  подключить вместо фиговины (в разрыв красного провода) , которая слева от С1.

 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

dmipec пишет:

  Собрал схему на SSR. .
 
SSR Jotta Jomal:
Ток нагрузки 120А
Напряжение нагрузки 5-60 В постоянного тока

что-то много подобных, у вас какой именно SSR? ссылку пожалуйста.

SSR на переменку, проигрывают сборке транзисторов под постоянку т.к. там участвует лишний диод, на котором теряется драгоценная энергия - это для информации.

а так,  почти рабочая схема поправте косяки в соответствии с рекомендациями выше и схемку на ревизию, может еще чего подскажем.

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Отключать панели во вашему предложению от системы нежелательно. Хотя, с точки зрения минимизации и дешевизны, — да, это идеально. В таком случае и микроконтроллер уже не сильно нужен. Но с другой стороны, arduino даст возможность в будущем, если возникнет необходимость, расширить функционал системы. А так, если панели не заряжают АКБ, то пусть воду греют. Программно можно гибко настроить A0, D2, D3 и D4 под конкретную систему.
 
Компоненты системы:
 
  Панель 12 В, например:
  Open circuit / operation: 23,80 / 19,8 V
  Short circuit / operation: 9,80 / 9,10 А
 
  АКБ 12 В, например, gel 200 А*ч
 
  SSR Jotta Jomal (PVX):
  Load: 120А/5-60VDC
  Control: 2-15mA/4-32VDC
 
  Микроконтроллер на базе Arduino (ali)
 
  Резисторы: R1 2~20K, R2 1~10K, R3 10-20Ω (ali)
 
 
Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

По поводу R1 и R2 не правильно поняли. Отношение R1 к R2 должно быть ровно 2. Поэтому их надо с 1% точностью из того что можете достать. Например 20 и 10 Ком. любые из диапазона 1-20 ком но отношение должно быть ровно 2. Конденсатор необходимо поставить между землей и выв Aref (какой есть) емкостью от 0.1 до 22 мкф. и настройка входа от питания+5в. (EXTERNAL)

Теперь не понятно зачем использовать управление нагрузкой через оптроны если у вас все сидит на общей земле? И оптроны по ссылке довольно дорогие.

Замена:

Описан 1 канал. Остальные 2 канала аналогично. Ставим транзистор TIP142 c большим усилением. Эмиттер транзистора сажаем на землю. Базу транзистора через резистор в 470 ом на вывод D2. Коллектор соединяем с резистором в 1 Ом. Другой конец резистора сажаем на +12в. Резистор надо будет примерно на 100 - 150вт (довольно дорогой) Проще и дешевле использовать лампочку накаливания на 12в дальнего света от машины.

Если транзисторы будите ставить на общий радиатор необходимо будет изолировать корпус каждого транзистора.

 

 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Максимальный ток для TIP142 10 А. На один канал нужно скоммутировать 12,5 А. Лучше с запасом 2—3 раза. Для примера, самый мощный биполряный транзистор на ЧипДип всего 50 А, стоит 900 руб. И какой смысл рассеивать тепло на воздух, если надо на воду?
  Про настройку входа от питания 5 В не понял, о чём речь. Питание от V in же?
Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

По поводу транзисторов. Вы ведь и так используете параллельное соединение нагрузок. И у Вас есть куча выходов управления, (неиспользуемые) которые можно использовать. Сейчас есть 3 нагрузки по 12.5 А. Непонятно только почему именно 12.5? Может быть нагрузка ровно в 1 ом? Итого нагрузка 37.5 А. Ну так сделайте 6 нагрузок по 6.25А. И токи будут меньше. И воду так же будут кипятить.

Каждый резистор имеет свой порядковый номер. Например R1 R2 R3. Что бы потом не думать, о чем говорим. А то можно сказать (Поменять резистор который находится слева внизу рядом с конденсатором который идет к земле). Аналогично нумеруются и все другие детали - Например оптроны. Их у вас 3 шт. И непонятно какой идет куда?

Теперь по поводу +5в. Это напряжение на выходе стабилизатора(который питает микросхему) .Когда микросхема управляет нагрузкой - будут пульсации напряжения. Они будут на выводе опорного напряжения. И это приведет к тому, что напряжение на аккумуляторе у вас будет измеряться с помехой. Поэтому надо конденсатор на вывод Aref емкостью 1 мкф керамический. И конденсатор 470 мкф электролит на вывод +5в

И на схемах не пишут диапазон резисторов. Например R3. Не принято писать на схеме R3 10 - 20 ом. Выбирают конкретное значение и пишут его. (Правильно писать: R3 10) . И если номинал резистора в Омах - то на схемах не пишут Ом. А если номинал в Ком и Мом - то множитель пишут.

 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

не понимаю, чем народу не нравятся твердотельные реле... в вашем случае они оправданы, это я бы собирал на россыпухе- у меня и скил прокачен и куча хлама где много нужного :)... ИМХО

по описанию SSR вы выбрали верно, а вот как они на самом деле - вот нам и расскажите, я не нашел нормального описания на них.

SSR крепить к радиаторам 100% и на испытаниях контролировать нагрев, выше 60гС значительно увеличивать  охлаждение.

Конденсатор "не электролит!!!" на Aref обязательно при любом опорном напряжении.

Сопротивления делителя - желательно купить 3 шт одинаковых!!!! номиналом около 10К (это уж что будет в магазине), не 2 разных на 20к и 10к, а именно одинаковых. чем выше точность 1% 0,5% тем выше у них стабильность по температуре и установить их аккуратно и рядом друг с другом.

На перспективу развития системы необходимо установить внешний стабилизатор напряжения - родной стабилизатор на борту ардуино очень нежный и хлипкий... именно по этой причине вам рекомендовали поставить сопротивление R3.

вам бы еще контролировать ток и напряжение с панелей и соответственно менять нагрузку под изменения тока панелей... в принципе и так должно получиться, просто подбирать алгоритм и пороги переключения будет несколько сложнее (гибкость системы), но вам так даже проще.

схема уже рабочая, такую можно испытывать. И помните, ваши SSR  для постоянки!!!

UPD падение на SSR не должно превышать 1В!!! если чего не так не палите их ищите причину или спрашивайте!!! 

UPUPD судя по описанию, приведенная схема SSR не соответствует действительности!!! там в потрахах 1 транзистор, а не 2!!!

slider
Offline
Зарегистрирован: 17.06.2014

150вт на 24в это 7А . при холодном тэне понадобится больше ампер.

Зачем вам SSR по 700р ?

Разрывать минус обычными мосфетами религия не позволяет ?

Таких полно в материнках , видеокартах . к примеру 90t03gh по 10руб , держут до 75А (в импульсе) , 30вольт , 4 милиома . ( для 12в большой запас по напряжению будет ) . при 7А на них будет всего-то 0.2Вт тепла.
Есть еще круче ширпотребные экземпляры. для вольт  повыше  хороши  IRFP4468  100В  290А  2 мОм  (но на али легко нарваться на подделку , надо читать отзывы)

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

slider пишет:

150вт на 24в это 7А . при холодном тэне понадобится больше ампер.

Зачем вам SSR по 700р ?

Разрывать минус обычными мосфетами религия не позволяет ?

Таких полно в материнках , видеокартах . к примеру 90t03gh по 10руб , держут до 75А (в импульсе) , 30вольт , 4 милиома . ( для 12в большой запас по напряжению будет ) . при 7А на них будет всего-то 0.2Вт тепла.
Есть еще круче ширпотребные экземпляры. для вольт  повыше  хороши  IRFP4468  100В  290А  2 мОм  (но на али легко нарваться на подделку , надо читать отзывы)

вот что вы прицепились, это у нас скил прокачен и нам это понятно, а обычные ползатели умеют только в кубики играть.... Да, вы правы, но пусть хоть что-то сперва соберет,  от этого скил немного качнется :)))))))))) потом и в россыпухе будет разбираться... когда-нибудь... может-быть...

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Все ваши замечания попытаюсь учесть, перерисую, покажу. Сделаю несколько вариантов: на SSR и без. Религии не придерживаюсь, предпочтений не имею пока никаких. Упёрся, потому что так кажется проще и безопаснее для начала(согласен с Гришей). 
  Насчёт «рвать минус». А что, так можно было?.. Почему тогда все так не делают?
  Небольшой off topic. 
  Как SSR удаётся коммутировать огромные токи (например, 120 А), если, по сути, они на основе тех же транзисторов, а самый мощный биполярный, который я видел в продаже 50 А. В SSR они какие-то уникальные? Но тогда почему SSR так относительно недороги (в частности, на ali)? Или причина в ином. Объясните, пожалуйста.
  Подскажите программку, в которой удобно электротехнические схемы рисовать, что-нибудь посередине между автокадом и пейнтом, а то я в пейнте... :)
Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Действительно можно и лучше купить 3 резистора по 10 ком. R1=10k , R2=5 к (R2 делается из 2 параллельно соединенных резисторов.)

Блок реле использовать - это самое то.

Стабилизаторы на+5в встроенные достаточно надежные. Главное их не перегревать при работе и не подавать большое напряжения. И ток выходной не должен превышать по выходам суммарно 10 ма. Если использовать на выходе мощные оптроны - то возможно потребуется поставить резистор и ограничить ток управления.

По поводу полевых транзисторов. У товарища может не быть материнки с полевиками. Пробовал в таких цепях ставить IRF540. только для их открытия необходимо напряжение открытия не менее 4в (без нагрузки) А под нагрузкой больше. Поэтому минимальное питание для полевиков не менее 6в.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

dmipec пишет:

  Насчёт «рвать минус». А что, так можно было?.. Почему тогда все так не делают?

можно, и современными транзисторами это делать проще. Для напряжений не особо большой величины самое оно 

схема вам не подходит (обвязка по управлению)... но как пример сойдет

аналогично (Q1...Q3 - управление, R1..R3 нагрузка), только идея, управление идет от минуса  так проще

с сетевым напряжением 220В такие шутки не прокатят!!! не по фэншую.

у меня получилось рисовать "онлайн"

Scheme-it-это онлайн инструмент для черчения принципиальных и структурных схем, электротехнических чертежей, который позволяет не только создавать схемы, но и сохраняя их на сервере давать открытые web-ссылки на ваши схемы.

Сервис доступен по адресу http://www.digikey.com/schemeit.    (Try it now)

там открываешь любой проект и тупа его затираешь :))) так проще зайти... мне так показалось. 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Сделаю ещё схему через минус на транзисторах. Эта идея мне очень понравилась. Разве только что не по феншую... :)
  Меня смущает, что R2 на схеме такой мощный. Он будет целый ампер съедать. Можно как-то по-другому защитить V in? 
  Индукционные реле щёлкают громко, и быстро износятся. Тут будет очень много срабатываний.
nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

19.8 / 3 = 6.6 это куда больше чем махимальные 5 , которые может измерить ардуина. Да и стабилизатор на плате волшебным дымом изойдёт при таком включении питания. Возьмите импульсную понижайку на 5 вольт. Минус батареи с землёй не соединён.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

1. Для зарядки аккумуляторов от солнечной панели
и питания нагрузки я бы взял готовый контроллер.
Стоят они копейки, 10-15-20 долларов и даже не PWM, a MPPT.
2. И вот потом, обнаружив что напряжение на аккумуляторе стало 14-14.2 Вольта
и поняв что зарядка окончена
(возможно даже поставив датчик тока),
с помощью ШИМа коммутировал вашу нагрузку.
При этом зашунтировав выход панели кондёрчиком
этак на 20000 микроФарад
и плавно регулируя этот ШИМ по поддержанию напряжения на батарее 13.8-14 Вольт.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

nik182 пишет:
19.8 / 3 = 6.6 это куда больше чем махимальные 5 , которые может измерить ардуина. Да и стабилизатор на плате волшебным дымом изойдёт при таком включении питания. Возьмите импульсную понижайку на 5 вольт. Минус батареи с землёй не соединён.

мдя... ТС снова перемудрил :) ...

dmipec, какое максимальное напряжение на батареи? вроде выше обсуждалось,  не более 15В... если 19,8В попадет на схему ардуино  будет печально.

И вы не поменяли местами SSR1 и Boiler1 относительно проводов питания. по сути ваше SSR1 та-же сборка транзисторов, что вам предлагают на россыпи собрать.

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Замечания по схеме.

Резистор R2 мощностью 0.25вт - стандартная. Ток потребления Arduino должен быть не более 50 - 100 ма. максимально.

Между выводом D13 и SSR1 должен быть резистор от 100 до 470 ом.(ток через светодиод кто будет ограничивать?)

Начать надо с 470 ом. Если оптрон не будет открываться то необходимо его уменьшить. Если при данном сопротивлении меньше 50 ом оптрон не открывается надо будет что то более сложное делать и данная схема управления не пойдет.

SSR1 контакт нижний соединить с землей. Верхний подключить к нижнему выводу R1. Верхний вывод R1 подключить к +аккумулятору. (поменять местами SSR1 и R1)

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
В этой схеме на SSR1 не приходит высоких токов. Верно?
На какой дешевый транзистор можно заменить, если так?
 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Питание ардуины можно через вот такой делать блок, в Китае подобные вообще за копейки. А вот ТЭН не дёшево. 

Общие соображения. В системах при таких запасах энергии надо ставить защиты от дурака. Зависла ардуина - и может случиться разное, вплоть до пожара. Предпочтительнее смотрится обычные реле напряжения, которые будут подключать ТЭНы в нужный момент или отрывать аккумуляторы от системы ( привет из #1 - полностью согласен). В данной системе ардуина выглядит лишней. Регулировать ничего не надо. Простая релейная задача. Без ардуины проще и надёжнее.     

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Всё может сломаться. Реле щёлкать будет много и тоже сломается. Но вот вам на заметку: вода в бойлере не перегреется, если её там достаточно. 
  На случай зависания ARD в открытом положении (да и в закрытом тоже) можно ввести два надёжных простых «аварийных» реле отключения. Одно до ARD (на напряжение чуть выше диапазона работы ARD — защита от перезаряда), другое после ARD (на напряжение чуть ниже диапазона работы ARD — защита от полного разряда на R1).
 DC/DC преобразователь гут, особенно цена у китайцев. Его на V in или сразу на +5?
Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

И еще раз по схеме. Все таки расскажите про аккумулятор.

Какое на нем напряжение? Если автомобильный на 12в 200Ач. То понятно. Максимальное напряжение на нем при зарядке составит 14.2 - 14.4в. Если напряжение будет больше 14.4 то зарядку надо отключать, или аккумулятор уже дохлый. Для данного случая делители напряжения должны быть 2 к 1, а не 3 к 1.

Не понятно что такое PV1 ?. Если это солнечная панель - то 19.8 в это напряжение холостого хода. И вы ее неправильно подключили. На предыдущих рисунках было более правильно. см пост 15. Должно быть (сверху вниз) Аккумулятор -> контакты рэле для отключения зарядки АКБ -> Солнечная панель -> выпрямитель. В таком случае она будет заряжаться или через солнечную панель или через выпрямитель. Если напряжение достигнет 14.2 в то реле разомкнется и зарядка отключится.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

пост 30. в принципе схема рабочая, только R7 подобрать. даже не обязательно собирать схему, чтобы это сопротивление подобрать. нужен просто БП на 5 вольт и 12В, а потом вольтметром замерять напряжение на сопротивлении которым открываем и лампочку как нагрузку по схеме подключить.  я так и не нашел ДШ на это SSR (пост 15)

про отключение солнечной батареи вопрос интересный, собственно нагрев бойлера и служит для отбора полезной мощности и защита от перезаряда АКБ.

инвертер для чего нужен? заряжать АКБ или при отсутствии энергии питать потребителей? думаю последние.

про обычные транзисторы - если уже купили SSR - не майтесь, сперва на них испытайте. 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Buldakov пишет:

... Для данного случая делители напряжения должны быть 2 к 1, а не 3 к 1...

А что? Если будет 3 к 1 не измерит? А что будет если напряжение на аккумуляторе превысит 15 вольт? Как Вы узнаете текущий режим при делителе 2 к 1? Ваше упорство не понятно. Ваши советы основаны на знании и расчётах режима работы схем или на общих соображениях, исходя из Вашего опыта? 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

nik182 пишет:

 Ваши советы основаны на знании и расчётах режима работы схем или на общих соображениях, исходя из Вашего опыта? 

кто-то просто не читал посты выше... или делал это не внимательно.

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

По поводу делителей. Я уже писал. Если аккумулятор исправный то напряжение на нем не должно превышать 14.4в. Если он имеет большое внутреннее сопротивление то напряжение может быть и 20 и 30в. Если на исправный АКБ подавать больше 14.4в он перезарядится и будет выделять водород и греться.

Теперь для эксперимента попробуйте возьмите АКБ NiCd с напряжением 1.2в. и батарейку крона на 9в. И соедините между собой. Как вы думаете, какое будет у вас напряжение в точке их соединения? Правильный ответ около 1.45в. Дальше у вас АКБ нагреется и если крона хорошая , то АКБ может взорваться.

Вот и вашем случае так же. Соединяя 12в АКБ и 19в солнечную батарею вы получите на выходе около 14в. Да, и не забудьте, что АКБ заряжается током, а не напряжением. И правильно будет делать так: Солнечная батарея или выпрямитель с напряжением около 18в для выпрямителя и 19в для солнечной батареи. и далее ограничитель тока на уровне не более 20А. Потому что в вашем случае сейчас напряжение с 19в до 14в где то должно падать. И оно может падать только на внутреннем сопротивлении солнечной панели.

Теперь по поводу резисторов в делителе. Вы никогда не пробовали померить напряжение пальчиковой батарейки тестером на диапазоне 600в. Как вы думаете, что он вам покажет? Правильный ответ 1в. Погрешность у вас будет 50%. А в данном случае так же. 15в делим на 1024 отсчета АЦП получим 14мв  на одно деление АЦП. или 20в на 1024 получим 20мв. А опасности спалить Arduino не будет, поскольку у вас стоит резистор на 10 ком.

Ну с этим вам разбираться похоже еще долго. Так что в вашем случае советую разделить зарядку от сети и от солнечной батареи.

Есть еще вариант к обычному компьютерному бесперебойнику подключить ваш АКБ.

Для начала начните с простого - зарядка от трансформатора. А когда получится добавьте солнечную батарею со стабилизатором тока. Вот ссылки.

https://rustaste.ru/thyristor-impulse-charger-10a-ku202.html

https://rustaste.ru/zaryadnoe-dlya-avtomobilnogo-akkumulyatora.html

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Не надо утрировать. На сколько изменится точность измерения при делителе  2 к 1, а не 3 к 1 ? Из 15 мВ превратится в 20 мВ? Вы уверены, что нужна именно такая точность? При делителе 2 к 1 теряется возможность следить за напряжением системы. Например отвалится батарея - напряжение прыгнет ближе к 20 вольтам.   

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Если отвалится батарея и напряжение будет 20в - то на АЦП у вас прийдет 6.7в. И АЦП просто будет показывать 1023 отсчета. По идее сгореть она от этого не должна. Хотя не проверял. Надо смотреть даташит на предельные уровни напряжений по аналоговым входам.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Нет. Не сгорит. Это понятно. Там стоят защитные диоды и 10к для них нормальное ограничение. У меня вопрос в другом - если делитель 2 к 1 и показывает 1023 с точностью 15 мВ то как Вы определите что случилось в схеме - отвалился аккумулятор или просто за 15 вольт заряд зашёл? При делителе 3 к 1 будет всегда показывать напряжение в системе с точностью 20 мВ. Вопрос насколько 20 мВ хуже 15 мВ, если нам надо не хуже 100 мВ точность, что бы терять возможность отслеживать состояние системы? Зачем 2 к 1 ?    

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020
  Система автономная. Инвертор только питает потребителей.
  PV - Photovoltaic module, т.е. солнечная панель. По совету Булдакова, я на схеме обозначаю все элементы. BB — шина, медная например.
  19,8 V — это рабочее по паспорту PV в идеальных условиях на солнце. Холостой ход ещё чуть выше. В реальности — меньше. На шине никогда не будет такого напряжения. Кроме того, пару вольт точно потеряется на проводах по пути в дом. Я думаю, производитель специально для такой компенсации делает запас по напряжению, хотя продаются панели как 12 В.
  На шину также — АКБ, нагрузку.
  На АКБ в состоянии заряда — напряжение заряженного АКБ, т.е. от 14 до 15. Под нагрузкой до 13. 
  Система должна быть расширяемой. АКБ, панели докупать и подключать параллельно, поменять провода на потолще. Потом перейти на 24 В, когда токи и потери станут запредельными, взять старые провода и т. д. Ну вы поняли. 
  Пока ничего не куплено. Изучаю интернеты, смотрю у кого как. Такую схему ещё никто не собирал (ну или не делился). Надо чтобы получилось современно, просто и для народа, на дешевом чипе, который можно легко перепрограммировать, типа ATmega328p, ATmega2560, ATmega32U4, ATtiny85 и проч. 
  Споры о том, что газ (дрова, сетевое эл-во) дешевле — пожалуйста, не сюда. Воду греем не для для того, чтобы получить горячую воду, а лишь только потому, что это хороший способ взять от системы максимум и с пользой. А размер пользы — ну как получится, в зависимости от мощности всей системы.
 

 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Появился SA1. Теперь можно ещё один делитель на вход А1 и соединить с солнечной батареей. Будет информация и о напряжении батареи и о напряжении аккумулятора при разомкнутом SA1. 

Точные резисторы для делителя ненужны. Для одного изделия можно поставить любые и, один раз откалибровав, ввести коэффициент калибровки в программу. Тем более, что измерение идёт относительно питания +5 вольт , а точность этого напряжения плохое. Какие бы точные резисторы не были, конечная точность полученного результата определяться будет другими источниками ошибки.   

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Ну как я правильно понял вам нужно что то типа этого:

Допустим вы живете где нет электричества (или вам надо получить 220в для чего нибудь). Например на пасеке в горах. Там есть только солнце. У вас есть солнечная батарея и АКБ. Вы хотите это сделать с минимальными затратами денег и времени. Для начала определитесь какую мощность вы хотите получить и на сколько часов непрерывной работы. (например 100вт в течении 12часов непрерывно) Какую мощность вы хотите получить пиковую (Например включить электродвигатель мощностью 200вт на 10 минут) Это будут максимальные значения. Расчет будет производиться исходя из них. Будут эти данные - далее рассмотрим различные варианты.

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Поскольку ответа нет напишу в общем виде.

Данный проект необходимо разбить на 2 отдельных проекта:

1. Преобразователь из 12 в 220в (сейчас пока не рассматриваем)

2. Блок зарядки АКБ от солнечной батареи. Нужны следующие шаги:

- Берем солнечную батарею с напряжением холостого хода 19.8в и током 2а

- К ней подключаем плату

https://aliexpress.ru/item/32580214850.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.7b...

и настраиваем напряжение на 14.2в и ток 1а

Подключаем это все к АКБ через предохранитель стеклянный на 2а.

Получаем стабилизатор напряжения с ограничением по току.

Если все работает далее подключаем параллельно сколь угодно таких же солнечных батарей и плат стабилизаторов.

 

dmipec
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2020

Народ, я подвис на сайте Алекса Гивера. Извиняйте, потом отпишусь с какой-нибудь схемой. Но это не точно.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

dmipec пишет:

Народ, я подвис на сайте Алекса Гивера. Извиняйте, потом отпишусь с какой-нибудь схемой. Но это не точно.

хорошую помойку нашли :) как надоесть в ней лазить, возвращайтесь, только не тащите оттуда ничего сюда  - не оценим и если будут вопросы там их и задавайте :)))))))))))))))

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Buldakov пишет:

2. Блок зарядки АКБ от солнечной батареи. Нужны следующие шаги:

- Берем солнечную батарею с напряжением холостого хода 19.8в и током 2а

- К ней подключаем плату

https://aliexpress.ru/item/32580214850.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.7b...

и настраиваем напряжение на 14.2в и ток 1а

Подключаем это все к АКБ через предохранитель стеклянный на 2а.

Получаем стабилизатор напряжения с ограничением по току.

Если все работает далее подключаем параллельно сколь угодно таких же солнечных батарей и плат стабилизаторов.

Вы наверно искренне хотите помочь, но СБ работает не как источник напряжения, а как источник тока, поэтому ваши советы не годятся.

Alexeyz72
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2020

У меня и ветряк и солнечные панели в деревне. Система на 24 В. Аналогичный вопрос решен на ардуино мини про.

Собственно решал для ветряка, но решение полностью подходит и для СП.

Основа технического решения взял тут

https://www.rk3bx.ru/%D0%BC%D0%BE%D0%B8-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%8B/%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80-%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0/

Вот только переделка на 24 В предполагает внести изменения и в схему и программный код.

Если интересно готовое решение на 24 В , то пишите - поделюсь :         Alexeyz72@mail.ru

rustaste
Offline
Зарегистрирован: 11.02.2021

Buldakov пишет:
Для начала начните с простого - зарядка от трансформатора. А когда получится добавьте солнечную батарею со стабилизатором тока. Вот ссылки.

rustaste.ru/thyristor-impulse-charger-10a-ku202.html

rustaste.ru/zaryadnoe-dlya-avtomobilnogo-akkumulyatora.html 

Здравствуйте. Я администратор сайта на которые указанны ссылки.  Дело в том что сайт переехал и новые адреса статей про зарядные устройства для аккумулятора вот

https://oldhommad.ru/thyristor-impulse-charger-10a-ku202.html

https://oldhommad.ru/zaryadnoe-dlya-avtomobilnogo-akkumulyatora.html

Если не сложно исправьте свой пост. Спасибо за уделенное время