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

[Rozwiązano] Aktywne obciążenie dla peneli fotowoltaicznych - pomiar, zrzut danych do pliku

kamil12239 09 Mar 2017 11:06 1284 9
  • #1 09 Mar 2017 11:06
    kamil12239
    Poziom 16  

    Witam wszystkich bardzo serdecznie.

    Tak jak w temacie muszę zrobić aktywne obciążenie dla paneli PV. Będzie to taki tester tych paneli.
    Założenia:
    - pomiar prądu i napięci na zaciskach aktywnego obciążenia,
    - zrzut tych danych do pliku i przesłanie je dalej do komputera poprzez rs232 lub USB,
    - w pliku mają się znajdować dane próbkowanego prądu i napięcia oraz mocy,
    - z pliku w odpowiednim programie należy na podstawie tych danych wykreślić charakterystykę U/I P/I tych paneli.

    Aktywne obciążenie będzie się składać z szeregowo podłączonego dławika i tranzystora IGBT. Poniżej schemat co do tej pory udało mi się zrobić: Aktywne obciążenie dla peneli fotowoltaicznych - pomiar, zrzut danych do pliku

    Sterowanie IGBT odbywa się za pomocą układu dedykowanego scalonego U1 firmy Motorola MC33153. Sygnał sterujący podawany na ten sterownik chcę wykorzystać z PWM mikrokontolera ATXmega128A3U-AU. Jednocześnie poprzez mikrokontroler chcę mierzyć prąd i napięcie na zaciskach rezystora pomiarowego R1. Na schemacie mam do tego celu wzmacniacz pomiarowy AD8210 nie jestem jeszcze zdecydowany w jaki sposób mam realizować pomiary napięcia i prądu. Poprzez jakieś przetworniki czy wzmacniacze czy zwykłe dzielniki? Jak to najlepiej zrealizować? Do napięcia jakiś automatyczny dzielnik napięcia?

    ATXmegę 128A3U wybrałem ponieważ ma przetwornik ADC z 2msps a ja potrzebuję wycisnąć około miliona próbek na sekundę aby charakterystyka była dokładna. Nie wiem teraz jak to wszystko zgrać nie chcę robić jakichś dzielników napięcia ponieważ napięcie panelu może przewyższyć 20V a uC jest zasilany z 3.3V. Co panowie radzicie jak to najlepiej rozwiązać? Czy wzmacniacz dobrany do pomiary prądu jest dobry i czy spełni swoje zadanie? Jak mierzyć napięcie panelu?
    Czy zastosowanie takiego dzielnika ma sens? I zastosowanie czujnika prądu działającego w oparciu o efekt halla (Link2)?
    Link1
    Link2

    Jeśli chodzi o sam zrzut do pliku to myślałem o zwykłym pliku .txt i wtedy przenieść wyniki do Excela w celu wyrysowania charakterystyki lub zrobienie specjalnej aplikacji w LabView lub bezpośrednio na jakimś wyświetlaczu LCD.

    Proszę o pomoc. Pozdrawiam Kamil

    0 9
  • Katalog Megger
  • #2 09 Mar 2017 12:52
    atom1477
    Poziom 43  

    kamil12239 napisał:
    nie chcę robić jakichś dzielników napięcia ponieważ napięcie panelu może przewyższyć 20V a uC jest zasilany z 3.3V.

    Błędne myślenie.
    Skoro napięcie panela może być wyższe niż napięcie zasilania mikrokontrolera, to właśnie trzeba zastosować dzielniki.

    kamil12239 napisał:
    I zastosowanie czujnika prądu działającego w oparciu o efekt halla (Link2)?

    Niekoniecznie. Taki czujnik wprowadzi niewielkie opóźnienie sygnału.
    Skoro chcesz aż 2Msps to to może mieć duże znaczenie.

    0
  • #3 09 Mar 2017 13:16
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Najpierw przemyśl jak to ma działać gdzie ma sie wydzielać tracona moc i czy prąd obciążenia ma być ciągły czy impulsowy.

    Cytat:

    ATXmegę 128A3U wybrałem ponieważ ma przetwornik ADC z 2msps a ja potrzebuję wycisnąć około miliona próbek na sekundę aby charakterystyka była dokładna.
    Panel fotowoltaiczny na codzień pracuje z częstotliwościami <0,001Hz
    jeśli tobie potrzeba 2Msps czyli dziewięć rzędów wielkości wiecej to znaczy że coś robisz źle.
    żaden producent nie mierzy parametrów w.cz. panelu, więc swoich pomiarów nie będziesz miał z czym porównać.

    0
  • Katalog Megger
  • #4 09 Mar 2017 18:53
    kamil12239
    Poziom 16  

    jarek_lnx napisał:
    Najpierw przemyśl jak to ma działać gdzie ma sie wydzielać tracona moc i czy prąd obciążenia ma być ciągły czy impulsowy.
    Panel fotowoltaiczny na codzień pracuje z częstotliwościami <0,001Hz
    jeśli tobie potrzeba 2Msps czyli dziewięć rzędów wielkości wiecej to znaczy że coś robisz źle.
    żaden producent nie mierzy parametrów w.cz. panelu, więc swoich pomiarów nie będziesz miał z czym porównać.


    Panie Jarku panele są źródłem prądu i napięcia stałego wiem o tym. Nie o to mi chodzi. Powiedzmy że ma działać to tak:
    przez 5 sek obciązam panel powiedzmy współczynnikiem wypełnienia D = 10 i tak zwiększam co 10 aż do 99. I zbieram dane na temat prądu i napięcia pod takim obciążeniem i z tych danych ma mi wykreślić charakterystyki prądowo napięciowe.

    1Msps ma posłużyć do dokładniejszego wykreślenia charakterystyki im więcej próbek tym lepiej bo bedzie to czytelniejsze.

    0
  • #5 09 Mar 2017 19:28
    atom1477
    Poziom 43  

    Ale w jaki sposób szybkie próbkowanie ma zwiększyć dokładność?
    Przez oversampling?

    0
  • #6 09 Mar 2017 20:01
    kamil12239
    Poziom 16  

    Jeżeli muszę wyrysować wykres jakichś dwóch wielkości to im mam więcej próbek tym wykres jest dokładniejszy a jak zrobie powiedzmy 10 próbek na sekunde i połącze ze sobą te te próbki tworząc wykres to tutaj będę miał mniej dokładny a jak będę miał milion no to wykres będzie dokładniejszy.

    Aktywne obciążenie dla peneli fotowoltaicznych - pomiar, zrzut danych do pliku

    Róznica między pierwszym a drugim jest taka że pierwszy ma więcej próbek czyli wykres dokładniejszy

    0
  • Pomocny post
    #7 09 Mar 2017 20:41
    atom1477
    Poziom 43  

    Ale te przykłady nie pasują do tego co chcesz zrobić.
    To są zupełnie inne rzędy wielkości.
    W Twoim przypadku miał byś milion próbek.
    Uważasz że wykres z milionem próbek da Ci większą dokładność niż taki z 10 tysiącami próbek?
    W momencie gdy PWM będzie miał np. 20kHz a więc wypełnienie będzie można zmieniać tylko co 50us (czyli co 50 próbek)?
    Przecież w takim wypadku miał byś albo 50 takich samych próbek, albo prędzej biorąc po uwagę zakłócenia z PWMa, mocno zaszumione albo zniekształcone przebiegiem trójkątnym próbki (a więc takie które i tak trzeba by uśredniać).

    Zapominasz że dokładność ma dwie osie. X i Y.
    Ty będziesz miał milion próbek w czasie (X) ale tylko około kilka tysięcy (dla przetwornika ADC 12-bitowego) w amplitudzie (Y).
    Nie ma to sensu. Nie ma sensu zbierać tylu próbek w czasie, gdy amplituda ma możliwość fizycznie mieć dynamikę zmian maksymalnie setki razy mniejszą.
    A jeszcze dochodzi przecież ograniczenie szybkości samych badanych paneli, które jeszcze bardziej ograniczą dynamikę zmian sygnału (w dodatku zniekształcając pomiary).

    Obrazkowo wyglądało by to tak:
    Aktywne obciążenie dla peneli fotowoltaicznych - pomiar, zrzut danych do pliku
    Jeden wykres ma 10 próbek, a drugi 10000. Różnią się czymś?

    0
  • #8 09 Mar 2017 21:54
    kamil12239
    Poziom 16  

    atom1477 napisał:
    Uważasz że wykres z milionem próbek da Ci większą dokładność niż taki z 10 tysiącami próbek?


    Tak myslałem.Ale jeśli tak nie jest to faktycznie lepiej zrobić na 10 tys próbek.

    Dobrze może na razie zostawmy temat kluczowania IGBT i czestotliwości próbkowania i zajmijmy się samym pomiarem prądu i napięcia. Nie mniej jednak dziekuje za rady przyda mi się to w dalszej realizacji projektu.
    Zajmijmy się pomiarem prądu i napięcia. To mówicie Panowie że najlepiej jest to zrobić na najzwyklejszych dzielnikach napięcia i wzmacniaczach?
    Jeżeli będę powiedzmy miał panel o z największym napięciem jaki znajde przykładowo które będzie wynosiło 40V i zrobię dzielnik napięcia dostosowując się do tego napięcia. I na adc ustawie to 3,3 V to bedzie mi dla tego panelu mierzyl od 0-100% jego napięcia. A jeśli musiałbym przetestować panel który miałby mniejsze napięcie powiedzmy 12V to jak to wtedy wpłynie na dokładność pomiaru ustawiając stały dzielnik napięcia?

    0
  • Pomocny post
    #9 09 Mar 2017 22:01
    atom1477
    Poziom 43  

    No oczywiście wtedy dokładność Ci proporcjonalnie spadnie.
    Rozwiązaniem jest użycie albo przełączanego dzielnika.
    Albo zewnętrznego przetwornika ADC o dużej rozdzielczości (z 16 bitów).
    Ten układ jest naprawdę prosty do zrobienia. Pomiar napięcia i prądu to są dość proste tematy.
    Nie ma sensu iść w jakieś cudowane układy do konwersji napięcia i prądu (jakieś zewnętrzne układy zmniejszające napięcie, i konwertery prądu). Wystarczy zwykły dzielnik i rezystor bocznikowy.
    Trzeba za to iść w dokładny pomiar, czyli właśnie w dobry przetwornik ADC. Oraz dobry projekt układu i potem PCB.

    0
  • #10 03 Paź 2018 12:51
    kamil12239
    Poziom 16  

    Problem został rozwiązany. Pomiar napięcia wykonałem na dzienniku napięcia który to wchodził na wejście wzmacniacza. Pomiar prądu został wykonany na rezystorze o małej wartości jako bocznik i również sygnał z bocznika wchodził na wzmacniacz programowalny. W ten sposób uzyskałem zadowalające wyniki.

    0
  Szukaj w 5mln produktów