Salve a tutti apro una discussione perchè vorrei provare a realizzare un MPPT, parto da dei suggerimenti che ElettroshockNow mi ha dato in altro post:


CITAZIONE [quote]In pratica devi pilotare con il tuo segnale PWM il gate del mosfet in figura

regolando il duty cycle per avere la tensione e corrente desiderata.....


E dove stà il problema ?

1)Prima di tutto calcolare le giuste dimensioni del toroide e qui entrano in gioco i comodissimo programmi on line (occhio alle dimensioni fisiche ... vai sul generoso)

2)Poi nasce il problema di come pilotare il mosfet.....
Un [u]possibile[/u] esempio se scegli il tipo N potrebbe essere il IR2117 o IR2118 (personalmente non testato):



3)Poi diodo schottky anch'esso generoso

4)E per finire se vuoi gestire il tutto con Arduino senza l'ausilio di circuiti esterni ,dovrai usare il PWM nativo perchè devi lavorare ad almeno 10Khz

Ciao e buon divertimento .... io per ora posso solo vedere e gustare
ElettroshockNow

Iniziano le domande:

1) Supponiamo che Vin è di 24V (figura in alto) e corrente max di 8A, in uscita regolando il duty cicle avrò VOUT=VIN/DUTYCICLE cioè VOUT=24V/0,6 quindi VOUT sarà di 14,4V, se è corretto impostando un duty cycle del 60% avrò quindi 14,4V in uscita.
Quindi se in ingresso applico una potenza di 24Vx8A=192W in uscita dal circuito sarò in grado di prelevare la stessa potenza 14,4Vx13.3A=192W (meno le perdite chiaro...) o sbaglio?
2) Se così fosse per essere sicuro di stare a cavallo del MPP del pannello di cosa devo tenere conto se la tensione di carica della batteria è fissa a 14,4v? Infatti se vario il duty cycle mi varierà inevitabilmente la tensione in uscita o faccio confusione?

Iniziamo da quì....



Ho recuperato un induttore e un diodo da un vecchi alimentatore switching, ho usato un ne555 per generare il pwm, ed ho pilotato un MOSFET e.... Funziona! Variando il Pwm con un potenziometro varia anche la corrente in uscita fino ad un massimo (punto MMP del pannello) per poi riscendere se si supera il punto ideale! Mi sono tolto qualche dubbio...Ottima esperienza . non mi rimane che montare tutto in maniera definitiva... Tempo permettendo.

Il tempo non lo vede nessuno ... il lavoro lo vedono tutti

Fai con calma e stupiscici con i risultati .... che ha quanto pare promettono molto bene ...

Ciao e Buone esperienze a fin di bene per tutti
ElettroshokNow

E' NATO!!!!







Grazie ai consigli di Elettro ho costruito il mio MPPT... ecco lo schema:




La scheda verrà pilotata da un arduino uno il quale provvederà a calcolare il giusto duty cycle facendolo funzionare come un MPPT!

Vi aggiornerò dopo le prove
Ciaoooooo




Gran Bel lavoro ...... e mi commuovo vedendo tanta passione.

Ho visto il tuo schema e sarei curioso di sapere i risultati ... è una configurazione che non avrei preso in considerazione ....

Io personalmente avrei interrotto il Positivo ,piuttosto che il negativo, sopratutto per avere un riferimento ......
Misurare la tensione batteria dovrà essere eseguita creando un tempo abbastanza lungo di Mosfet interdetto (tempo necessario al toroide di scaricarsi completamente ) misurando la differenza tra la tensione pannelli e la tensione misurata dal partitore R6 R5 ........

Ti vorrei fare mille domande ..... ma preferisco restare in silenzio e gustarmi il progetto....
Solo una .... ha quale frequenza spremerai il toroide ? .........

Ciao e grazie per avermi citato
ElettroshockNow

Ho scelto questa configurazione perché in casa avevo dei MOSFET tipo N, in fase di test montandolo sul positivo non riuscivo a pilotarlo con un semplice transistor, perché il source insegue la tensione di pilotaggio che applicavo facendo lavorare il MOS in zona lineare invece che ON-OFF. Così invece va una meraviglia. Per la lettura della tensione della batteria faccio esattamente come dici tu, Vbatt = VPan - Vpwm, vengo infatti dalla precedente esperienza del mio regolatore PWM tuttora in funzione, dove la lettura è in tempo reale. Pensi che con l' aggiunta del toroide avrò problemi? Non ci avevo pensato porca zozza!
Per la frequenza pensavo sui 30khz facilmente ottenibile da arduino
Comunque se vuoi domanda pure è un piacere per me rispondere.
Ciao

CITAZIONE (danye @ 1/6/2013, 23:19) [quote]Ho scelto questa configurazione perché in casa avevo dei MOSFET tipo N, in fase di test montandolo sul positivo non riuscivo a pilotarlo con un semplice transistor, perché il source insegue la tensione di pilotaggio che applicavo facendo lavorare il MOS in zona lineare invece che ON-OFF

Per evitarlo dovevi pilotare il MOSFET di tipo N con un Driver tipo IR2117 .......(Recuperabile da alimentatori switching ) che fà proprio quello che dici ...... mantiene costante la tensione tra gate e source inseguendo il source per tenerlo in conduzione ,ma fuori dalla zona attiva ...

Cmq se la tua configurazione funziona avrai realizzato un MPPT fuori dagli schemi ... Complimenti ..... seguirò le tue orme nei prossimi progetti .... mi piace

30Khz ?

Un Buck-Boost Converter per avere un alto rendimento devi cercare di far lavorare il toroide in una zona dove nel suo ciclo non deve ne scaricarsi ,ne caricarsi troppo !!!!!
Visto che :
-La corrente massima è dettata dalle dimensioni del cavo avvolto sul toroide (diciamo massimo 8A)
-Sapendo la tensione mpp dei tuoi pannelli
-Sapendo la tensione del banco
-Sapendo il valore dell'Induttanza (misuralo o calcolalo con i programmi online)
Metti tutto in questo programma QUI
Calcola e varia la frequenza di switching fino a quando non avrai lo stesso valore di induttanza che possiedi ..... quella sarà la frequenza ottimale per il tuo regolatore in quelle specifiche condizioni ......., ma puoi simularne tante altre e variare la frequenza all'arduino in funzione della situazione in cui si trova .....

Aggiungo però una nota :
Pilotando il mosfet con un semplice transistor e resistenza non potrai superare il Khz di switching perchè:
immagina il mosfet come un piccolo condensatore che dovrai caricare COMPLETAMENTE per farlo andare in conduzione e fuori dalla zona attiva e scaricare COMPLETAMENTE per farlo andare in interdizione .....
Ora nella fare di scarica ci pensa il transistor che rapidamente scarica il condensatore ed è OK ..... ma nella fase di carica ci pensa la resistenza con un certo tempo, dato dal valore di R e dalla capacità del Mosfet ....
Quindi fino ad una certa frequenza funziona tutto alla meraviglia .... poi all'aumentare della frequenza noterai un riscaldamento del mosfet perchè lo farai lavorare nella zona attiva ...
Per risolvere l'eventuale problema ti basterà caricare il condensatore nello stesso modo di come lo scarichi ....... Aggiungendo ad esempio questo stadio ...

L'unica accortezza è che Invertirà la logica
Aggiungerei inoltre uno zener sul gate del mosfet con valore leggermente superiore alla tensione di gate (diciamo uno zener da 15V) per cimare eventuali tensioni spurie .....

Occhio il 7812 non risulta alimentato quando il mosfet è aperto ....... almeno che quella resistenza in parallelo al mosfet abbia qualche effetto ....

Ciao e nuovamente complimenti .....
ElettroshockNow



Problemi riscontrati:

1)Salta il 7812, ne ho bruciati 3, sullo schema c'è un errore, l'ingresso del regolatore sta sul positivo ingresso pannelli e non sul positivo batteria, ho risolto mettendo un diodo di grosso amperaggio tra il positivo ingresso pannelli ed il catodo del D2.

2)In effetti ho problemi a rilevare la lettura della tensione di batteria...

3)Il diodo D2 tende a scaldarsi molto, anche se il piccolo dissipatore non è sufficente.

Il tutto funziona a circa 30Khz (ho avuto problemi a farlo andare, in seguito calcolerò la giusta frequenza per il mio toroide) il mosfet sembra non risentirne particolarmente anche pilotato da un semplice transistor.

Ho funzionante lo stesso regolatore su mille fori in PWM senza D2 L1 e C5, (quindi non un MPPT) e non ho nessun problemi a 490hz di frequenza.

Comunque ho in serbo la versione 2.0 con chip di pilotaggio per il mosfet, montato sul positivo invece che sul negativo in modo da avere un riferimento per la lettura delle tensioni... (mi capisco da solo... ). Stavolta pubblico prima lo schema così Elettro mi bacchetta prima che lo monto

Ciaoooo

Meglio un fallimento di mille successi ......certamente non vantaggioso per l'economia familiare .
Cmq hai fatto un ottimo lavoro e ti faccio i più sinceri complimenti ,in quanto hai osato nuove configurazioni che secondo me con un pò di pazienza riesci ad ottimizzare perchè in linea di principio funzionano ......

Per quanto riguarda la frequenza ,essa risulterà critica dipendentemente dalla temperatura di giunzione del mosfet ....
quindi più lo farai lavorare in zona attiva e meno corrente potrà gestire ....(io nell'ultimo progetto del regolatore PWM ho disintegrato 3 mosfet e 2 Igbt e dopo aver fallito per 5 volte di fila ho capito il difetto ,vabbè !!!)
30Khz non sono pochi e se la polarizzazione del mosfet è lenta e lavori con basso duty cycle sicuramente il mosfet lavorerà per più del 50% in zona attiva quindi dissipando tanta potenza in proporzione alla corrente che circolerà ...portando la Tj a livelli critici ....
In questo caso l'uso di un driver è necessario ... ma ho capito che sarà implementato nella Rev2

CITAZIONE [quote]Stavolta pubblico prima lo schema così Elettro mi bacchetta prima che lo monto

Pubblicalo per i complimenti e per la collaborazione ..... l'unione fà la forza
PS: la bacchetta la merito io in testa..

Ciao
ElettroshockNow

Ecco lo schema della ver. 2



Ho inserito il driver per il mosfet, questa volta montato sul positivo, ed ho inserito un secondo mosfet in parallelo al diodo doppio D1, sperando che tolga un po di lavoro al diodo stesso, infatti dovrebbe andare in piena conduzione con una Rdson minore sicuramente del diodo scaldando meno... I 2 acs712 servono per misurare la corrente del pannello e della batteria, in questo modo interfacciando il modulo al mio arduino uno vedrò la differenza tra corrente del pannelo e corrente di carica.
Elettro, parla adesso o mai più, che lo monto...
Rimarrà poi da implementare l'algoritmo mppt nello sketch in arduino...

Bello Bello Bello .....

Solo alcune accortezze :
-Resistenza Gate ( 5 Ohm per un Mosfet ; 10 Ohm per un IGBT)
-Zener tra gate e source da 18V ancor meglio se un TVS (IGBT e Mosfet son molto delicati di Gate )
-Lm317 al posto del 7812 cosi' regoli la tensione di gate ed è in grado di erogare anche 2A (utile per alte frequenze di switching )

Aggiungo inoltre che in teoria potresti far a meno di D1 ....

Che faccio ... metto in fresco una bottiglia

Ciao
ElettroshockNow



CITAZIONE [quote]Che faccio ... metto in fresco una bottiglia

Sarebbe un onore bere un bicchiere con Lei ingegnere....

CITAZIONE (danye @ 7/6/2013, 22:45) [quote]Sarebbe un onore bere un bicchiere con Lei ingegnere....

Grazie per la gratifica ,ma ironia della sorte sono un semplice meccanico .....l'avatar è elettronico .....

Ciao e a presto

NOTA EXTRA : Ma alla fine che driver hai scelto per i mosfet ?
Controlla se effettivamente le uscite LO e HO sono invertite di fase .....
Te lo dico perchè da datasheet ero convinto che il 2110 lo era ..... invece LE USCITE DEL 2110 SONO IN FASE CON I LORO INGRESSI ...... ed ho dovuto aggiungere un transistor (poco male ).......
Poi ho rivisto con calma il datasheet e il Not presente nella mia mente era scomparso

Ciao
ElettroshockNow

Ir2104 ma dove lo compro?

Piu' tardi leggo le caratteristiche
Per l'acquisto https://www.distrelec.it/driver-a-ponte-di...r2104pbf/646916
Hanno anche la versione SMD...

Ed una versione IRS2104 .... (non so' la differenza boh!! Costa il doppio !!!)https://www.distrelec.it/driver-a-ponte-di...s2104pbf/662080

Ciao



Ecco la differenza .... !!!!!
http://www.datasheetarchive.com/AN-1104/Da...SA00322395.html

Ho ordinato i componenti che mi mancavano...
Alla fine ho preso IR2104PBF
Il tempo è tiranno ma lo monterò...

il tempo ....... perchè non lo rallentiamo ,peccato che rallenteremo pure noi ..... o no .

Per il progetto sò che verrà fuori un gran capolavoro ,ne son convinto .
Poi se vorrai, analizzeremo insieme con l'oscilloscopio l'uscita e la carica/scarica dell'induttore ....... in funzione della frequenza e del DeltaV

Ciao and Happy New Project
ElettroshockNow

CITAZIONE [quote]Poi se vorrai, analizzeremo insieme con l'oscilloscopio l'uscita e la carica/scarica dell'induttore ....... in funzione della frequenza e del DeltaV

Se voglio???? E' un onore!!!!
Ma questo vuol dire passare direttamente alla ver 3.0 altrimenti mica mi posso presentare con l'arduino in mano e fili volanti... così ho incorporato l' ATmega 328 sul pcb. Ho inserito inoltre un connettore per collegare il display esterno dove verranno visualizzate le informazioni di ricarica.



IL problema è un'altro lo devo sbrogliare e questo vuol dire che mi ci vuole altro tempo.



In compenso mi è arrivato il driver ir2104, ma ora devo ordinare un atmega328 ed il quarzo.

Che dici può andare?
Ah ho inserito i diodi zener e le resistenze sui gate come mi hai detto.

Che spettacolo ......

Cmq se fossi in te proseguirei con la sperimentazione come hai fatto fino ad ora ..... e quando sembra tutto funzionare realizzi l'opera d'arte .

Ho visto lo schema e sembra tutto OK (sembra .... poi la pratica ci dirà ) ....
Solo due note ....
-lo zener che hai caricato nello schema è da 3,3V !!! .... credo che sia solo come esempio ,giusto ?
-Ti consiglio di usare i piedini compatibili con gli shield Lcd Arduino (il mio shield usa i piedini 6,11,12,13,14,15 e il 16 per la retroilluminazione).

Ciao e a presto
ElettroshockNow

PS: l'onore è il mio

Qualcosa si muove non temete...



Abbiate pazienza...

CITAZIONE (danye @ 4/8/2013, 16:18) [quote]Qualcosa si muove non temete...
............
Abbiate pazienza...

Premette molto bene ..... e lo sbroglio è molto pulito
Sicuramente avrà un fratellino al termine
Ciao

CITAZIONE [quote]Premette molto bene ..... e lo sbroglio è molto pulito
Sicuramente avrà un fratellino al termine
Ciao

Non vedo l'ora di finirlo per farci su 2 misure insieme.
Poi se funziona e' meglio.
Ciao

Bravi ottimo lavoro ..anche io ho fatto un progetto simile ma per tensioni molto piu alte ..e ti diro che fino a 40-50 volt ci stiamo funziona tutto .. oltre l'arduino uno si impalla
e fa saltare sia ir2104 e i mosfet... (ormai non li conto piu' ) diciamo che devo arrivare intorno a 120volt -144v 10 batterie auto in serie ...

CITAZIONE (ham_radio @ 19/8/2013, 22:08) [quote]Bravi ottimo lavoro ..anche io ho fatto un progetto simile ma per tensioni molto piu alte ..e ti diro che fino a 40-50 volt ci stiamo funziona tutto .. oltre l'arduino uno si impalla
e fa saltare sia ir2104 e i mosfet... (ormai non li conto piu' ) diciamo che devo arrivare intorno a 120volt -144v 10 batterie auto in serie ...

Ciao, ti va di postare lo schema della tua realizzazione?

ho preso spunto da un progetto di tim nolan ho fatto delle modifiche alla parte sensore corrente fatto con un operazionale e shunt sul negativo e sostituito i mosfet con quelli da 200v siglati irl640 provato con diverse bobine ma niente i mosfet saltano !
lo schema lo puoi vedere dal sito in origine .. non ho una copia digitale di quello che ho modificato www.timnolan.com
ciao a presto



Allego schema di Tim Nolan....
Ora sarebbe curioso capire il motivo del non funzionamento .........

Hai mai misurato la Vgs durante il funzionamento sotto i 50 V ?
Te lo dico perchè l'irl640 non puoi pilotarlo con più di 10V .....e ir2104 non più di 25V .....
lo schema andrebbe modificato al tuo scopo ...
Secondo lo schema di Nolan superati i 25V è garantito che perdi sia l'ir2104 che il mosfet Q3 ......

Devi pilotare il Vcc dell'ir2104 con circa 10V ed aggiungere una resistenza dei gate di 5 ohm (Q2-Q3).
Facendo attenzione ad usare uno stabilizzatore in grado di sopportare la massima tensione in ingresso dai pannelli .....

Ciao
ElettroshockNow