Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Zasilacze UPS
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Kontroler grzałek PWM- chyba najprostszy

17 Paź 2013 15:45 10485 24
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Zostałem poproszony o dokładny schemat mojego kontrolera grzałek.
    Schemat poniżej.

    Kontroler grzałek PWM- chyba najprostszy



    Edytuj

    Jest to schemat bardziej "graficzny" niż "elektroniczny" żeby każdy wiedział o co chodzi.
    Układ był wcześniej opisywany przez mnie, ale pojawiły się pytania jak go dokładnie zrobić. Dlatego nowy wątek do dyskusji tylko o tym sterowniku.

    Układ na Atmedze w wykonaniu kol. jjanik Link z pewnymi drobnymi modyfikacjami.
  • Zasilacze UPS
  • Poziom 15  
    Czyli to wszystko masz bez żadnego kondensatora lub cewki ?
  • Zasilacze UPS
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Tak i działa
  • Poziom 15  
    Działa, ale sprawność będzie słaba. Na jakiej zasadzie to ma działać ? Jak regulujesz mocą ? po co i kiedy ?
    Skąd sterownik wie, że ma zwiększyć lub zmniejszyć wypełnienie ?
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Herbatniczek napisał:
    Działa, ale sprawność będzie słaba. Na jakiej zasadzie to ma działać ? Jak regulujesz mocą ? po co i kiedy ?
    Skąd sterownik wie, że ma zwiększyć lub zmniejszyć wypełnienie ?

    A tu się z Tobą zupełnie nie zgodzę.
    Sprawność zapewne mniejsza niż przy MPPT, ale układ i tak wysysa dużo z paneli.
    Stosowałem go 3 miesiące i woda gorąca, nieraz na granicy zagotowania (termostat musiał przerzucać na inne grzałki).
    A działa bardzo prosto.
    Zobacz charakterystykę paneli. Największą moc uzyskują przy swoim napięciu nominalnym. Czyli jak "pilnujemy" napięcia w układzie ciut poniżej napięcia pracy paneli to wysysamy z nich wszystko co mogą dać.
    A co do sterownika to on kilkadziesiąt razy na sekundę sprawdza napięcie i dostosowuje wypełnienie tak, żeby utrzymać nastawione napięcie. Dzięki temu panele pracują cały czas na optymalnym napięciu.
    Wierz mi, działa dobrze i kosztuje niewiele jak na moc którą może obsłużyć.
    Poza tym i tak nie znalazłem żadnych "fabrycznych" rozwiązań tego typu - przynajmniej nie za rozsądne pieniądze.
  • Poziom 27  
    Taki układ naprawdę wydaje się (teoretycznie) mało sprawny i w dodatku może być dość uciążliwy. Kontroler zapewne uśrednia sobie mierzony prąd oraz napięcie i na tej podstawie ustawia współczynnik wypełnienia. Problem w tym, że:
    1. w czasie otwarcia klucza prąd z paneli w ogóle nie płynie. To, że wyłączamy prąd zasilający grzałkę, żeby regulować dostarczaną jej moc, wcale nie oznacza, że nie możemy w tym czasie pobierać prądu z paneli i dzięki temu zgromadzić więcej energii na kolejny impuls prądu dla grzałki;
    2. klucz musi być sterowany szybkimi zboczami, żeby ograniczyć wydzielaną na nim moc. Skutkuje to szybkim zboczami prądu w przewodach z paneli do regulatora i dalej do grzałki. Taka fala prostokątna o mocy kilku kW puszczona przewodem naziemnym (a może masz wkopany?) to szerokopasmowy nadajnik radiowy z kilkudziesięciometrową anteną. :D
  • Poziom 15  
    putas napisał:
    ....
    Zobacz charakterystykę paneli. Największą moc uzyskują przy swoim napięciu nominalnym. Czyli jak "pilnujemy" napięcia w układzie......


    No i tu jest pies pogrzebany bo nie pilnuje się napięcia bez kondensatora. Właśnie jak spojrzysz na charakterystykę, to panel cały czas będzie poza zakresem optymalnym a gdyby dać kondensator (albo ceweczkę) to już mozna by pilnować napięcia. teraz napięcie jest cały czas albo powyżej albo poniżej bo nic tego napięcia nie uśrednia. Działa bo panel daje energię ale działa ze sprawnością bardzo mizerną. Na mój gust to nie przekracza 50% a może i mniej.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Koledzy, ja wiem, że to rozwiązanie jest niedoskonałe.
    Jest to kompromis między sprawnością a ceną. Koszt wykonania tego sterownika to jakieś 250-300PLN. Miał być i jest tylko półśrodkiem przed zastosowaniem inwertera on grid. Miał być usprawnieniem układu kaskadowego kilku grzałek. Przy kaskadzie było więcej niedogodności.
    Wiem, że przy impulsowym załączaniu grzałek część energii zostaje niewykorzystana. Ale u mnie równolegle były podłączone przetwornice ładujące akumulatory i 10 kondensatorów gromadzących chociaż część prądu w "martwych" momentach.
    Mimo mniejsze sprawności i tak układ się sprawdzał. Z założenia miał być tani, a nie idealny.
    Poza tym pokażcie mi coś podobnego "fabrycznego".

    PS.
    Kabel jest wkopany w ziemię.
  • Poziom 15  
    Jeśli były kondensatory to ok, ale bez nich jest źle.
    Nie mówię, że nie należy robić...ROBIĆ...ale z kondensatorem lub cewką bo po co robić źle ? To nie jest problem idealne czy nie. To jest problem dobre czy złe. Bez elementu uśredniającego taki układ jest zły. Po prostu bez kondziorka to sterownik nic nie daje a może nawet i przeszkadza.
  • Poziom 27  
    putas napisał:
    [...] u mnie równolegle były podłączone [...] i 10 kondensatorów gromadzących chociaż część prądu w "martwych" momentach.
    To zasadniczo zmienia postać rzeczy. Bez nich sprawność wynosiła tyle, ile wypełnienie PWM.
    putas napisał:
    Kabel jest wkopany w ziemię.
    I to też.
    Wynika z tego, że pominąłeś na schemacie dość istotne elementy instalacji.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Tomasz Gumny napisał:
    Wynika z tego, że pominąłeś na schemacie dość istotne elementy instalacji.

    Fakt, pominąłem - mój błąd.
    Ale schemat był tylko sterownika, a nie całej instalacji.
  • Poziom 27  
    Eeee... ja tam widzę całą instalację - od paneli aż po grzałkę. A kondensatorów ani widu, ani słychu. :)
  • Poziom 33  
    To może ktoś da swój pomysł i powstawia elementy do schematu a nie się wymądrzać.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Mieliście rację, poprawiłem schemat na początku wątku.
    Sorry za wprowadzenie w błąd - za duże uproszczenie dałem.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Herbatniczek napisał:
    W innym podobnym wątku podano fajny link http://www.timnolan.com/index.php?page=arduino-ppt-solar-charger

    Działa na ceweczce i ma MPPT :) Moim zdaniem bardzo udana konstrukcja.

    Zgadza się. Układ ciekawy.
    Ale mój układ jest w stanie zrobić praktycznie nawet osoba, która ma minimalne pojęcie o elektronice, ba nawet tylko o elektryce - takie było założenie. Tamtego już nie.
  • Poziom 27  
    Herbatniczek napisał:
    [...] Moim zdaniem bardzo udana konstrukcja.
    Oj, też miałbym do schematu sporo uwag, ale się powstrzymam, bo zdaję sobie sprawę jak wkurzają teoretycy-malkontenci, a jedyny panel fotowoltaiczny jaki miałem był w kalkulatorze. Zresztą później się okazało, że to jedynie zadrukowany kartonik. :D
  • Poziom 33  
    Zrobiłem ten układ i jest super teraz myślę nad MPPT.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Jakby ktoś potrzebował pomocy czy rady przy budowie takiego kontrolera - służę pomocą.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Odświeżam dyskusję na ten temat bo nadal co jakiś czas odzywają się ludziska z pytaniami jak i czym w prosty i tani sposób sterować tylko grzaniem w CWU.

    I wiem, że niejedna konstrukcja oparta na tym pomyśle działa z powodzeniem od dawna.
  • Poziom 21  
    Kondensator równoległy z panelami należy dać 1000uF na 1kWp mocy paneli, 105 st.
    Dobrze, gdy ma co najmniej 50 000 godz. pracy. Zamocowany blisko tranzystora kluczującego
    w chłodnym miejscu.
    Napięcie kon. większe od Uoc, lub gdy damy układ "pilnujący" napięcia w okolicach pracy
    panelu kondensator o niższym napięciu. Warto. Dobre kon. są drogie. Tu dobrze jest się
    przyjrzeć złomowi elektronicznemu oferowanemu na różnych stronach.
  • Poziom 32  
    Odgrzebię temat sterownika.

    Przeczytałem całość tego tematu (kilku podobnych też). Chciałbym u siebie założyć kilka paneli na dachu. W chwili obecnej jeszcze nie wiem jakie i ile. Zdecyduje gdy doczytam cały temat "Panele 4,5 kW (3 + 1,5) + grzanie CWU + ładowanie aku = cała instalacja pracuje". Chciałem zacząć od prostszych rzeczy czyli od sterowania układu (może prostych dla mnie). Części do niego bez problemu znajdę u siebie.

    Ponieważ są drobne nieściłości pozwoliłem sobie je poprawić na Twoim schemacie blokowym. Mam nadzieję że nikt się nie obrazi a przyda się innym mniej doświadczonym, chcącym też samodzielnie coś w tym kierunku zrobić. W gruncie rzeczy to kosmetyka i dotyczy modułu BRIZO. Chciałem żeby oznaczenia zastosowane przez kol. jjanika na jego schemacie pasowały do blokowego schematu na Twoim.

    Kontroler grzałek PWM- chyba najprostszy

    Chciałbym na początek układ na Atmedze zmontować i uruchomić na próbę na płytce uniwersalnej.
    Wątpliwości mam jeszcze co do Twojego schamtu blokowego. Zaznaczyłeś na nim że do sterowania MOSFETa na anodę diody D1 podajesz sygnał PWM "1". Jeżeli jednak zerkniesz na schemat kolegi jjanika to PWM "1" wychodzi z 16 nóżki Atmegi8 (PB2) i steruje sygnalizacyjną diodą LED3. W instrukcji na stronie 3 napisane zostało że: "Działanie zabezpieczenia PWM LOAD sygnalizuje dioda LED3". Pewnie MOSFETa sterujesz z PWM0 i to tylko błąd w opisie. Jeżeli tak to czy anodę diody D1 ze swojego schematu podpinasz bezpośrednio do portu Atmegi czy w miejsce bazy tranzystora T4 ?

    Kolejna sprawa jaka zaprząta moją uwagę to napięcie z paneli PV. Ponieważ planuję montaż kilku sztuk więc napięcie z nich prawie napewno będzie wyższe niż przewidziane przez autora 72V, a do takiego zakresu mierzy ten układ (a może pracuje trochę wyżej). Trzeba będzie więc dodac przed potencjomentrem PR1 dodatkowy rezytor (przy wyższym napięciu najlepiej szeregowo kilka). Czy przeliczałeś to jakoś u siebie i ważniejsza sprawa czy program sterujący Atmegą musiał ulec modyfikajom w związku z tym??

    Teraz lista części niepotrzebnych w przypadku używania tego modułu z panelami PV
    IC1 - zamiast niego zworka miedzy nóżkami 1 i 3
    C3
    C4
    R12
    T3
    R13
    LED2
    D4
    PK1
    R10
    T2
    R11
    LED1
    D3
    PK1
    R17
    LED3

    T4
    R15
    T5
    T6
    R16
    R18
    T7
    T8

    Czy R19, R14, C15 też wylatują ? Pewnie też użyję wypróbowanego IRFPS37N50ABPF. Czy Atmega nie potrzebuje czegoś dodatkowego do sterowania nim, czy wystarczy sam port? Takich tranzystorów jeszcze nie podłączałem pod kontrolery więc mam trochę wątpliwości.


    Edit
    Doczytałem odrobinę o sterowaniu MOSFETów i para T5 T6 zostanie. Sterowałeś z nich bezpośrednio tego IRFPS37N50ABPF ?

    Dociągnąłem do 71 strony w temacie "Panele 4,5 kW (3 + 1,5) + grzanie CWU + ładowanie aku = cała instalacja pracuje" i trochę się wyjaśniło. Oprogramowanie w sterowniku zostało zmodyfikowane, pewnie pod kątem napięcia pracy paneli. Wygląda na to, że jednak trzeba będzie pozawracać głowę autorowi oprogramowania.
  • Poziom 12  
    Witam.

    Odgrzeje trochę temat.
    Kolego putas.
    Mam pytanie, na jaką częstotliwość ustawić PWM żeby dobrze działało, i czy tranzystor wytrzymuje w tym układzie. Mam w planach zrobić podobny układ do regulacji mocy PV połączonych z grzałką na scalaku TL494 ewentualnie jakimś podobnym. Za wszelkie wskazówki i porady z góry dziękuję, będą mi bardzo pomocne.
    Panele ok 280W będę łączył 4 sztuki szeregowo na napięcie 120V.
    Pozdrawiam.
  • Specjalista - odnawialne źródła energii
    Tak stara sprawa, że dokładnie nie pamiętam.
    Jednak chyba dawałem dość niska częstotliwość rzędu kilkudziesięciu Hz.
  • Poziom 12  
    Tak, nad podobnym układem myślę. Z tym, że TL494 nie ma wypełnienia 100%, będą niewielkie straty.
    Ciekawy pomysł z układem LM324, muszę pomyśleć jak to ugryźć, nie ma wrzuconego schematu. Póki co to myślę nad schematem, na weekendzie powinienem coś już narysować i przemyśleć układ.
    Na początek muszę uporać się z regulatorem, później zakupię grzałki i będę testował regulator za pomocą transformatora 250W 100V, mam takowy od wzmacniacza, plus wiadro wody Dopiero jak całość będzie wykazywać chęć życia to zakupię PV.
    Czuję, że trochę mi z tym zejdzie :-) Własnoręcznie rysowane schematy czasem lubią płatać figle, nie wszystko idzie przemyśleć.

    Dodano po 29 [minuty]:

    Poszukałem trochę w internecie i sprawa stała się troszkę prostsza. Wiem już o co chodzi z tym LM324, pozostaje tylko poskładać wszystko do kupy.