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

Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

tad224 30 Gru 2018 17:13 1110 46
  • #1 30 Gru 2018 17:13
    tad224
    Poziom 12  

    Witam!

    Akumulator NiMH (pakiet) o napięciu 14,4 V ładuję ogniwami słonecznymi o napięciu 18 V, dochodzącym do 21 V przy maksymalnym Słońcu.
    Chciałem zabezpieczyć akumulator przed przeładowaniem. Wymyśliłem układ teoretycznie, który sprawdziłem symulatorem.
    Symulator pokazał że ten układ powinien w miarę zabezpieczyć akumulator przez odcięcie ładowania przy napięciu ok. 17,4 V jaki sam ustaliłem przyjmując 1,45 V na celę.
    Pomiędzy napięciem 17,1 V - 17,5 prąd ładowania spada od max do zera, dioda czerwona sygnalizuje ładowanie, a zielona stan naładowania.
    Proszę o uwagi i ewentualne poprawki, bo chcę aby układ działał pewnie i bez-obsługowo.
    W oryginalnym wykonaniu zastąpię diodę Zenera, źródłem referencyjnym TL431.
    Zamieszczam fotografie symulatora poniżej.
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny? Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    Mógłbym może też zbudować taki układ na komparatorze - jeszcze nie wiem jak, ale czy byłby pewniejszy? dokładniejszy. Możę ktoś podda jakiś pomysł.

    Dziękuję z góry za konstruktywne odpowiedzi, życząc dobrych mocy w przyszłym zbliżającym się roku.

    0 29
  • Relpol
  • Pomocny post
    #2 30 Gru 2018 18:56
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    Mógłbym może też zbudować taki układ na komparatorze - jeszcze nie wiem jak, ale czy byłby pewniejszy? dokładniejszy. Możę ktoś podda jakiś pomysł.


    Skoro i tak użyjesz TL431, to może lepiej było by wprost go użyć w roli komparatora. Czyli na akumulatorze tylko dzielnik oporowy na pin REF (2,5V) a od strony anoda-katoda zasilać TL431 od strony ogniw słonecznych. W ten sposób można zmniejszyć układ o jeden tranzystor i dodatkowo pozbyć się wpływu jego napięcia baza-emiter (nie do końca stabilnego) na napięcie progowe.
    Co do wykorzystania TL431 jako komparatora to widzę że masz już spore doświadczenie w tym temacie.
    Jedynie co tu trzeba zrobić to zamienić "dolny prawy" tranzystor na npn i na bazie dać dzielnik napięcia dopasowujący go do poziomów wyjściowych "komparatora" na TL431.
    TL431 można zasilić ze strony "słonecznej" dając ewentualnie LED w szereg dla indykacji dojścia do progu naładowania.

    Jeszcze ogólna uwaga na marginesie. W praktyce dobrze jest dać opornik baza-emiter w tym górnym tranzystorze, który w pewny sposób wyłączy ten tranzystor kiedy trzeba (sprawa np. prądów zerowych tranzystora sterującego itp.).

    0
  • #3 31 Gru 2018 03:49
    tad224
    Poziom 12  

    Nie jestem pewien czy dobrze zrozumiałem. Narysowałem układ wg. swojej koncepcji (rys.1), identyczny z tym na symulatorze + sprzężenie baza-emiter i taki jaki zrozumiałem z opisu (rys.3). Część z TL431 i tranzystorem npn oraz diodą jest układem sprawdzonym w działaniu i służy do sygnalizacji napięcia diodą czerwoną poniżej ustalanego napięcia przewodzenia źródła referencyjnego (rys.2)
    Jaka mam przyjąć wartość rezystora baza-emiter pnp? Czy 3,3k byłby dobry? Wtedy by R4 byłby 1k.

    rb401 napisał:
    Jedynie co tu trzeba zrobić to zamienić "dolny prawy" tranzystor na npn i na bazie dać dzielnik napięcia dopasowujący go do poziomów wyjściowych "komparatora" na TL431.

    Tu nie wiem na razie jak to zrobić, może trzeba eksperymentalnie, a może nie trzeba będzie?
    rys.1 Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    rys.2 Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    rys.3 Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    0
  • #4 31 Gru 2018 06:22
    rb401
    Poziom 34  

    W dobrym kierunku idziesz ale jeszcze parę kwestii trzeba ogarnąć.
    Po pierwsze, widzę że monitorujesz napięcie ogniw słonecznych. Co zakładając stan "włączenia" układu może dawać napięcie prawie równe (o spadek na nasyconym tranzystorze BD), napięciu na akumulatorze. Ale jeśli przekroczy założony próg (np. te 17,6V) i odetnie akumulator, to napięcie na nieobciążonym ogniwie słonecznym skoczy w górę i układ się zatrzaśnie w stanie wyłączonym aż do następnego dnia kiedy zgaśnie i wróci światło, nawet jeśli napięcie akumulatora zejdzie poniżej progu.
    Nie wiem czy taka jest Twoja intencja, dlatego tylko sygnalizuję.


    tad224 napisał:

    rb401 napisał:
    Jedynie co tu trzeba zrobić to zamienić "dolny prawy" tranzystor na npn i na bazie dać dzielnik napięcia dopasowujący go do poziomów wyjściowych "komparatora" na TL431.

    Tu nie wiem na razie jak to zrobić, może trzeba eksperymentalnie, a może nie trzeba będzie?


    Dokładniej mówiąc, to jest kwestia wyjaśniona w dokumentacji TL431 i zilustrowana tym obrazkiem:

    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    Chodzi o to że TL jako komparator na swoim wyjściu (katodzie) daje w stanie niskim (kiedy pin REF>2,5V) napięcie koło 2V:
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    I na przykład proste wejście z tym napięciem przez opornik na bazę NPN (którego emiter jest na masie) jest bez sensu bo tranzystor będzie ciągle wysterowany. Stąd potrzebny jest ten dzielnik R1/R2.
    Co prawda u Ciebie na schemacie 3, masz LED w emiterze co przesunie próg wysterowania tranzystora o wartość spadku na LED i może to akurat wystarczy by spełnić ten warunek wynikający z tych 2V stanu niskiego. Ale praktycznie warto jeszcze pomierzyć jaki ten spadek na konkretnym LED jest bo diody są różne pod tym względem. Albo po prostu dać ten dzielnik R1/R2 tak by niepotrzebnie nie wgłębiać się w problem a LED przerzucić na kolektor bo tam prąd praktycznie ten sam.







    tad224 napisał:
    Jaka mam przyjąć wartość rezystora baza-emiter pnp? Czy 3,3k byłby dobry? Wtedy by R4 byłby 1k.


    Właściwie to na sam początek istotne jest oszacowanie prądu bazy tego BD. Czyli musimy znać maksymalny prąd kolektora (tu prąd ładowania) a w dokumentacji znajdujemy minimalną wartość wzmocnienia prądowego (h21 lub beta), dzielimy jedno prze drugie i mamy minimum prądu jaki musi wejść na bazę by tranzystor był poprawnie załączony. Jeśli dodatkowo zależy nam na tym by spadek napięcia na tranzystorze był szczególnie niski (stan nasycenia) to zakładamy że prąd bazy dajemy sporo większy niż ten wyliczony wcześniej (np. dwukrotnie). Szczegóły pracy w nasyceniu będą w dokumentacji do BD.
    I dopiero teraz mając oszacowaną wartość potrzebnego prądu bazy można się przyjrzeć jakie napięcie będzie na tym R4 w stanie załączenia i wyliczyć R4 z prawa Ohma. Dlatego nie powiem Ci czy R4=1k jest ok, bo nie znam innych kluczowych szczegółów.

    A analizę wartości R7 to może na tą chwilę sobie podaruj, bo ten R7 tak właściwie to ma znaczenie "kosmetyczne". Zapobiega wysterowaniu bazy BD prądami zerowymi a w przypadku dłuższych połączeń na bazę eliminuje wrażliwość obwodu bazy na indukowane zakłócenia itp.. Tak że możesz dać te 3,3k, bo prąd jaki przez niego będzie płynął (odejmujący nieco prądu bazy z płynącego przez R4) będzie stosunkowo mały z powodu że na nim będzie ułamek wolta (napięcie emiter-baza).

    Układ z rysunku 3. wydaje mi się obiecujący jednak po wyjaśnieniu kwestii w/w.

    0
  • #5 31 Gru 2018 19:30
    tad224
    Poziom 12  

    rb401 napisał:
    Po pierwsze, widzę że monitorujesz napięcie ogniw słonecznych. Co zakładając stan "włączenia" układu może dawać napięcie prawie równe (o spadek na nasyconym tranzystorze BD), napięciu na akumulatorze. Ale jeśli przekroczy założony próg (np. te 17,6V) i odetnie akumulator, to napięcie na nieobciążonym ogniwie słonecznym skoczy w górę i układ się zatrzaśnie w stanie wyłączonym aż do następnego dnia kiedy zgaśnie i wróci światło, nawet jeśli napięcie akumulatora zejdzie poniżej progu.
    Nie wiem czy taka jest Twoja intencja, dlatego tylko sygnalizuję.

    Dziękuję za twoje zainteresowanie moim tematem i poświęcony mi czas.
    Właśnie ten problem zauważyłem już dawno. Przy mocnym Słońcu SEM panela solarnego jest wysoki np.21,5 V, akumulatora niski bo akumulator jest niedoładowany.
    Kiedy je podłączymy tylko przez diodę blokującą napięcie na akumulatorze rośnie, a na panelu solarnym spada.
    Na chwilę obecną - dzień mocno zachmurzony, SEM panelu solarnego = 20,3 V, SEM akumulatora 16,0 V. Po podłączeniu przez diodę blokującą Us = 18,9 V, a Ua = 18,6 V.
    Ale na to nie ma rady. Chyba, żeby ... włączyć stabilizację z wejścia od "Słońca" a na wyjściu stabilizowanego napięcia da dzielnik rezystorowy na REF TL431. Wtedy napięcie progowe nie będzie się wahać w sensownych granicach pracy.

    Wcześniej zrobiłem układ ochrony akumulatora przed rozładowaniem, który działa w miarę poprawnie. Nie rozładowuje mi go poniżej 10,8 V. W praktyce mocniej obciążony wyłącza pobór prądu z odbiornika trochę wcześniej niż powinien. rys.4
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    Ale trochę odbiegłem od tematu. Resztę muszę sobie przemyśleć i jeszcze się odezwę.

    Dodano po 7 [godziny] 29 [minuty]:

    rb401 napisał:
    na akumulatorze tylko dzielnik oporowy na pin REF (2,5V) a od strony anoda-katoda zasilać TL431 od strony ogniw słonecznych.
    rb401 napisał:
    zamienić "dolny prawy" tranzystor na npn i na bazie dać dzielnik napięcia dopasowujący go do poziomów wyjściowych "komparatora" na TL431.
    TL431 można zasilić ze strony "słonecznej" dając ewentualnie LED w szereg dla indykacji dojścia do progu naładowania.

    Korzystając z twoich rad namalowałem schemat ideowy, taki jaki wydaje mi się ma być po przeczytaniu komentarzy. Czy tak miało to wyglądać?
    Dioda LED żółta pewnie ma być pod R7 pod węzłem nad R3.
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    0
  • #6 02 Sty 2019 11:35
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    Czy tak miało to wyglądać?


    Nie do końca tak.
    Dzielnik na bazę prawego tranzystora R4/R5 ma górą iść na katodę TL431 a środkiem na bazę. R6 niepotrzebny, bo rolę ograniczenia prądu bazy spełni dzielnik (dokładnie R4).
    Oporność łączna dzielnika R4/R5 powinna być zdecydowanie większa niż opornika w katodzie (do plusa zasilania) TL431 jak zresztą opisuje to dokumentacja TL (fragment o użyciu jako komparator).

    R7 ma iść na emiter, nie na katodę żółtej LED.



    Tak na marginesie, to od strony filozofii działania, układ który robisz tak właściwie jest równoznaczny ze stabilizatorem liniowym napięcia 17,6V. Tyle tylko że pracującym większość czasu w specyficznych warunkach, gdzie pracuje w trybie w którym dostaje za małe napięcie na wejściu, by wejść w zakres stabilizacji i trzymać te zadane 17,6V. Więc daje ile może (tranzystor szeregowy nasycony).
    Ale w warunkach kiedy akumulator się naładuje, dochodzi do tych wymaganych 17,6V to prąd dawany przez stabilizator maleje i żadnego wzrostu ponad to napięcie nie będzie. Wtedy pracuje już jako klasyczny stabilizator napięcia.
    Możesz wykorzystać tą właściwość przy uruchamianiu i regulacji układu, by było szybciej. Po prostu nie podłączając akumulatora, podać z ogniwa słonecznego (albo innego źródła) na wejście napięcie zdecydowanie większe niż 17,6V i wyregulować by na wyjściu (gdzie normalnie jest akumulator) było te 17,6V.

    Dlatego też w zasadzie tu można użyć praktycznie jakiegoś klasycznego liniowego stabilizatora napięcia ale z rodzaju LDO (by nie tracić na napięciu) i bez funkcji ograniczania prądu (bo prąd limituje ogniwo słoneczne).

    Taka ciekawostka. Znalazłem uderzająco podobny układ do tego co nam tu wyszło, schemat stabilizatora LDO, choć na inne wartości napięć i z innym elementem zamiast TL431 (choć funkcjonalnie podobnym), gdzie akurat zastosowano inne ciekawe rozwiązanie tego problemu z napięciem stanu niskiego "komparatora". Zamiast dzielnika oporowego na bazę, stosują szeregowo z bazą zwykła diodę (dla TL431 musiały by być co najmniej dwie). Ale ogólnie to wygląda tak samo jak Twój układ (jedynie jest odwrotnie narysowane prawo-lewo):
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND8028-D.PDF

    0
  • #7 02 Sty 2019 12:36
    tad224
    Poziom 12  

    rb401 napisał:
    Dzielnik na bazę prawego tranzystora R4/R5 ma górą iść na katodę TL431 a środkiem na bazę.

    Na szybko - przyznam że nie rozumiem. R4 między katodą TL431 (ta jest podłączona do masy) a bazą T2, a R5 między bazą T2 a masą???

    0
  • Relpol
  • #8 02 Sty 2019 12:54
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    R4 między katodą TL431 (ta jest podłączona do masy)


    Określenie "katoda" TL431 używam zgodnie z dokumentacją tej kostki:
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    I może jest to faktycznie nieco mylące, bo tu akurat katoda jest od strony plusa. Ale wynika to z tego że TL jest przedstawiany jako zamiennik zenerki, którą normalnie łączy się katodą na plus bo pracuje w kierunku zaporowym.

    0
  • #9 02 Sty 2019 16:24
    tad224
    Poziom 12  

    Już rozumiem, dzięki. Mój błąd. Katoda TL432 jest na +.
    Zmiany zilustrowałem na rysunku. Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    Dioda LED zielona będzie świecić kiedy akumulator będzie naładowany, w praktyce będzie mrużyć podczas ładowania dlatego może wymaga zbocznikowania.

    0
  • #10 14 Sty 2019 14:09
    tad224
    Poziom 12  

    Układ wg. zamieszczonego pod spodem schematu działa. Ustawiłem napięcie progowe dla akumulatora AGM 14,5 V. Napięcie na panelu SEM 21 V, a po przyłączeniu spada do ok, 18-19 V, więc tranzystor mocy grzeje się trochę (dla 0,4 A ładowania). A więc na stykach akumulatora (gdy jest nie podłączony) napięcie nie przekracza tych 14,5 V ustawionego TL431, czyli jak kolega rb401 wspomniał pracuje jak klasyczny stabilizator.

    rb401 napisał:
    ...układ który robisz tak właściwie jest równoznaczny ze stabilizatorem liniowym napięcia... Tyle tylko że pracującym większość czasu w specyficznych warunkach, gdzie pracuje w trybie w którym dostaje za małe napięcie na wejściu, by wejść w zakres stabilizacji i trzymać te zadane [napięcie]. Więc daje ile może (tranzystor szeregowy nasycony).

    Tyle, że tranzystor w nasyceniu chyba nie pracuje, Uce (BD140) 3-5 V. Stad biorą się straty! ciepło w tranzystorze.
    rb401 napisał:
    Ale w warunkach kiedy akumulator się naładuje, dochodzi do tych wymaganych 17,6V to prąd dawany przez stabilizator maleje

    Porównując stan akumulatora "bezczelnie" podłączonego do ogniw kiedy prąd ładowania był 0,41 A, a do układu - 0,23 A widać, że straty są duże, a przy wzroście napięcia na akumulatorze rosną. Czy to jakoś można to ominąć? Przetwornice zdaje mi się przy obniżaniu napięcia utrzymują moc, zamieniając różnicę napięć na prąd do 90% start.
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    W układzie nie dałem dzielnika na bazie bo chyba był nie potrzebny. Dioda biała 3V świeciła gdy akumulator podłączony miał mniej od napięcia progowego.

    Dodam, że zrobiłem też drugą wersję prostszą na MOSFET, która działa podobnie i ma ten sam cel: zabezpieczyć akumulator przed przeładowaniem.
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    0
  • #11 14 Sty 2019 16:24
    gimak
    Poziom 38  

    tad224 napisał:
    Akumulator NiMH (pakiet) o napięciu 14,4 V ładuję ogniwami słonecznymi o napięciu 18 V, dochodzącym do 21 V przy maksymalnym Słońcu.
    Chciałem zabezpieczyć akumulator przed przeładowaniem.

    Nie wiem jaką ma pojemność i jakim prądem może być ładowany ten pakiet akumulatorów oraz jaki prąd maksymalny prąd może dać panel PV w pełnym słońcu - od tego bym uzależnił działanie, zbadał jak to wyglądać będzie w ciągu roku, przy konktretnym umiejscowieniu paneli PV.
    Przedstawię jak ja do podobnego problemu podszedłem.
    Z paneli PV ładuje, a w zasadzie utrzymuje ładunek na dwóch akumulatorach ołowiowych 55 Ah i interesowało mnie maksymalne wykorzystanie tego co mogę dostać ze słońca.
    Ponieważ z panelu PV mogę otrzymać maksymalnie ok. 2.3 A i jest to połowa Q/10, więc z tej strony akumulator jest bezpieczny. Nieobciążony zestaw paneli PV daje 23.5 V w pełnym słońcu (przy prostopadłym oświetleniu). Tymczasem panel jest ustawiony w pozycji pionowej, a więc zbliżonej do optymalnej w grudniu - ma to swoje plusy i minusy.
    Pytanie przed którym stanąłem, czy te panele PV (w miejscu ich zabudowy) są w stanie doprowadzić do tego, że akumulator może być przeładowany, bo od tego zależało dalsze moje działanie. Na początek (pod koniec kwietnia) panele podłączyłem bezpośrednio pod akumulatory i kontrolowałem na nich napięcie. Okazała się że do września napięcie na akumulatorze nie przekroczyło 14.5 V. Natomiast w połowie października przy kilku dniowej ładnej słonecznej pogodzie na akumulatorze wystąpiło napięcie 15.6 V, więc zmierzyłem prąd jaki był ładowany do akumulatora - 1.53 A, panel nie obciążony dawał napiecie 23.5 V. Uznałem, że to może być trochę za dużo, może nie dla samego akumulatora, ale dla elektroniki w samochodzie (ładuję akumulator bez odpinania klem) i dołożyłem do tego tandemu, prosty układ kontroli napięcia (LM741), który odłącza panele PV, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do 14.8 V (tak ustawiłem) i ponownie je włącza, gdy napięcie na akumulatorze opadnie do ok. 13 V (też tak ustawiłem).
    Wszystko było fajnie do czasu, gdy jakoś na przełomie listopad-grudzień było parę pochmurnych dni bez słońca, to wtedy okazało się, że musiałem uruchomić agregat prądotwórczy, bo napięcie na akumulatorze spadło do 11.8 V.
    Zapyta ktoś po co ta cała kombinacja. Obecnie bardzo mało jeżdżę samochodem, bo nie ma takiej potrzeby. A jeżdżenie w zakorkowanym mieście, tylko po to, aby podładować akumulator, albo gonić silnik na luzie w garażu (garaż bez światła), to czysta głupota. Z początku problem rozwiązywałem agregatem prądotwórczym, ale to jest kłopotliwe, więc wymyśliłem panele PV. Drugi emerytowany (14 letni) akumulator używam do oświetlenia garażu. Na nim też jest zamontowany układ na LM741, ale napięcie odłączenia paneli PV ustawione jest na 15.8 V.

    0
  • #12 14 Sty 2019 22:15
    tad224
    Poziom 12  

    gimak napisał:
    na akumulatorze wystąpiło napięcie 15.6 V

    Moim zdaniem to za dużo o 1V.
    Bezpieczna górna wartość napięcia akumulatora to 2,4V na ogniwo, stąd regulatory alternatorów z budowane są na 14,3 - 14,4V.
    Rozładowanie akumulatora poniżej napięcia 10,5V prowadzi do zasiarczenia płyt i utraty pojemności.
    W zasadzie to najlepiej kupić regulator u chińczyka za 5-6 Euro na akumulator Pb, AGM lub żelowy na 12 V i po problemie.
    Ale ja mam NiMH i na to napięcie nie znalazłem takiego kontrolera a raczej kupiłem ale producent nie tak dostosował je do niego, więc zabrałem się za własny projekt.
    gimak napisał:
    dołożyłem do tego tandemu, prosty układ kontroli napięcia (LM741), który odłącza panele PV, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do 14.8 V (tak ustawiłem) i ponownie je włącza, gdy napięcie na akumulatorze opadnie do ok. 13 V (też tak ustawiłem).

    No to taki sposób jest pewnie właściwy i dobrze go ochroni, ale pomiędzy tymi 23 V a 14,5 V cenna moc jest tracona w postaci ciepła. Czyli coś ok. 40%.
    Możliwe że chcąc wykorzystać maksymalną moc, którą dostarczają ogniwa, gdyby je podłączyć bezpośrednio do akumulatora, chcę dokonać niemożliwego. Może przetwornica obniżająca napięcie do np. 15 V była by najlepszym rozwiązaniem?

    Ostateczne rozwiązanie w zasadzie już mam. To układ ładowania + układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem + układ ochrony przed rozładowaniem akumulatora zamieszczony na rys. poniżej. Oba uklady sprawdzone osobno, ale razem jeszcze ich nie testowałem.
    Ale nie jestem w pełni usatysfakcjonowany projektem. Nie jestem też pewny czy dzielniki na akumulatorze do 2-ch TL431 nie będą na siebie wpływać fałszując napięcia progów przeładowania i rozładowania. A Słońca do testów za mało.
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?
    Z lewej układ przed ochrony akumulatora przed przeładowaniem, z prawej akumulatora przed rozładowaniem. I dioda LED z R4 do usunięcia.
    Dioda czerwona mruga jak akumulator jest rozładowany

    0
  • #13 15 Sty 2019 00:14
    gimak
    Poziom 38  

    tad224 napisał:
    No to taki sposób jest pewnie właściwy i dobrze go ochroni, ale pomiędzy tymi 23 V a 14,5 V cenna moc jest tracona w postaci ciepła. Czyli coś ok. 40%.

    Wg mnie w czasie gdy panele są podłączone (a są podłączone bezpośrednio), nigdzie nie jest tracona cenna moc, a odłączone są w momencie gdy akumulatory są naładowane do stopnia określonego napięciem ustawionym w układzie kontroli.
    tad224 napisał:
    Możliwe że chcąc wykorzystać maksymalną moc, którą dostarczają ogniwa, gdyby je podłączyć bezpośrednio do akumulatora, chcę dokonać niemożliwego.

    To w takim razie mnie się to chyba udało.
    tad224 napisał:
    Może przetwornica obniżająca napięcie do np. 15 V była by najlepszym rozwiązaniem?

    Przyznam się, że początkowo też się nad tym zastanawiałem, a nawet jak Kolega pytałem na forum, ale przekonywującej odpowiedzi nie uzyskałem.
    Przetwornica, w przyrodzie nie ma nic za darmo, więc na takiej przetwornicy też będą straty cennej mocy. Poza tym obniżając napięcie ładowania do 15 V, obniżę automatycznie prąd ładowania, w okresie największego nasłonecznienia. To jest wg mnie strata, bo nigdzie nie dostałem odpowiedzi na pytanie, czy przy zastosowaniu przetwornic, czy modułów sterujących ładowaniem akumulatorów, przy pełnym nasłonecznieniu dostanę większy prąd na akumulatory niż przy bezpośrednim podłączeniu paneli - w moim przypadku jest to 1.53 A.

    0
  • #14 15 Sty 2019 01:34
    tad224
    Poziom 12  

    gimak napisał:
    Wg mnie w czasie gdy panele są podłączone (a są podłączone bezpośrednio), nigdzie nie jest tracona cenna moc, a odłączone są w momencie gdy akumulatory są naładowane do stopnia określonego napięciem ustawionym w układzie kontroli.

    Niemożliwe. Każda stabilizacja napięcia stabilizatorem daje straty. Moc P to jest U * I. Stabilizator ma 1,25 V spadku i * prąd to minimum strat. A ponieważ tracisz kilka wolt to mnożąc przez prąd to jest moc start. Przynajmniej tak to rozumiem.
    .
    gimak napisał:
    Przetwornica, w przyrodzie nie ma nic za darmo, więc na takiej przetwornicy też będą straty cennej mocy. Poza tym obniżając napięcie ładowania do 15 V, obniżę automatycznie prąd ładowania, w okresie największego nasłonecznienia.
    Przetwornica (jej cewka potrafi gromadzić energię) zamienia nadwyżkę napięcia na prąd zachowując przepływający ładunek . Dobra przetwornica ma 90% a nawet więcej sprawności. Ja obliczyłem sobie kiedyś efektywność taniej przetwornicy i miała ją na poziomie 82 %

    0
  • Pomocny post
    #15 15 Sty 2019 07:15
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    Tyle, że tranzystor w nasyceniu chyba nie pracuje, Uce (BD140) 3-5 V. Stad biorą się straty! ciepło w tranzystorze.


    Nie chyba a na pewno nie uzyskujesz nasycenia i stąd te straty. Już wcześniej sygnalizowałem że by nasycić BD140 potrzeba mu dać duży prąd bazy. Zobacz do dokumentacji BD140:

    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    producent tu gwarantuje że każdy najgorszy nawet egzemplarz przy 0,5A będzie miał góra pół wolta spadku kolektor-emiter ale w warunkach gdy prąd bazy wynosi 50mA. Czyli tu akurat 10% prądu kolektora.
    Niestety nie podajesz wartości oporników ale po objawach widać wyraźnie że wybrałeś (głównie zbyt duża wartość R5) zbyt mały prąd bazy, gdzie tranzystor BD nie uzyskuje tego gwarantowanego nasycenia.
    Dlatego jednak, jeśli chcesz stosować ten BD140 i mieć niski spadek napięcia, konieczne by było ten prąd zwiększyć. Tu niestety widzę lekką komplikację, bo ten prąd płynie też przez zielony LED a wartość koło 50mA będzie już dla niego zbyt duża. A co gorzej, nie da się prosto zmniejszyć prądu LED opornikiem równoległym, bo ten LED pełni tu ważną rolę przesunięcia progu napięcia, którą równoległy opornik by "zepsuł".
    Jednym z możliwych rozwiązań problemu mogło by być zastąpienie w emiterze tej LED dwoma zwykłymi diodami a umieszczenie LED z opornikiem równoległym z kolektorze tego prawego tranzystora (szeregowo z R5 odpowiednio dobranego wartością).




    tad224 napisał:
    Dodam, że zrobiłem też drugą wersję prostszą na MOSFET, która działa podobnie i ma ten sam cel: zabezpieczyć akumulator przed przeładowaniem.


    Ten układ jest generalnie zły pod Twoje wymagania. Użyłeś w nim mosfeta N w konfiguracji wtórnika źródłowego, który to w tych warunkach, aby uzyskać niską oporność kanału czyli niski spadek napięcia dren-żródło, potrzebuje na bramce napięcia wyższego (kilka woltów) niż napięcie na jego drenie. A takiego napięcia nie masz w układzie. I układ będzie wnosił kilkuwoltowy spadek napięcia, wynikający bezpośrednio z podstaw działania mosfeta w tej konfiguracji i nic na to nie poradzisz.

    Jeśli już kombinujesz z mosfetem (moim zdaniem obiecujący kierunek) to musisz zmienić konfigurację tak by być w stanie wysterować bramkę mosfeta poprawnie tak by wejść w obszar niskiej oporności kanału. Na przykład używając mosfeta typu P i dodając konieczny tranzystor do odwrócenia wysterowania.

    Czyli praktycznie możesz zastosować bez większych zmian ten sam układ, który stosujesz do BD140, ale już bez wymogów na duży prąd, bo mosfet go na bramce nie potrzebuje. Po prostu w miejsce BD140 dajesz mosfet P, usuwasz całkowicie R5 a wartość R4 dobierasz by LED świecił jak chcesz.





    tad224 napisał:
    Możliwe że chcąc wykorzystać maksymalną moc, którą dostarczają ogniwa, gdyby je podłączyć bezpośrednio do akumulatora, chcę dokonać niemożliwego. Może przetwornica obniżająca napięcie do np. 15 V była by najlepszym rozwiązaniem?


    Akurat w temacie połączenia ogniw słonecznych i przetwornic impulsowych czai się spora pułapka.
    W skrócie, chodzi o to że taka przetwornica jest "elastyczna" od strony prądowo-napięciowej i w rezultacie jest spore ryzyko że np. pobierając duży prąd, prosto mówiąc "zdusi" ogniwo do napięcia gdzie uzyskana moc z ogniwa (pomimo dużego prądu) będzie mała.
    Ten problem to dość ogromny temat, szersze informacje pod hasłem MPPT. Gdzie owszem przetwornice impulsowe są bardzo fajne ale pod warunkiem dorobienia do nich "inteligencji" (głównie na uC) gospodarki mocą uzyskiwaną z ogniw słonecznych by miało to sens.
    A tu u Ciebie akurat to akumulator wyznacza charakterystykę obciążenia ogniw. Może nie jest to za optymalnie ale nie wymaga skomplikowania i działa.

    0
  • #16 15 Sty 2019 09:30
    gimak
    Poziom 38  

    tad224 napisał:
    Niemożliwe. Każda stabilizacja napięcia stabilizatorem daje straty. Moc P to jest U * I. Stabilizator ma 1,25 V spadku i * prąd to minimum strat. A ponieważ tracisz kilka wolt to mnożąc przez prąd to jest moc start. Przynajmniej tak to rozumiem.

    U mnie nie ma żadnego stabilizatora, a jak już to jego rolę spełnia akumulator, bo to on narzuca poziom napięcia. Panele do akumulatora podłączone są za pośrednictwem przekaźnika. Spadek napięcia jaki tu występuje, to spadek na stykach przekaźnika, a ten jest bardzo mały, a więc i straty mocy są bardzo małe.
    Panel nieobciążony, w pełnym słońcu daje napięcie 23.5 V, po podłączeniu do akumulatora, napięcie spada do napięcia akumulatora, czyli w omawianym przypadku 15.6 V i pod wpływem tej różnicy napięć płynie do akumulatora prąd 1.53 A. Gdy kąt padania promieni słonecznych spada lub słońce przesłoni chmurka, to napięcie na panelu (nieobciążonym) też spada, a na obciążonym spada prąd oddawany do akumulatora. Gdy napięcie na nieobciążonym panelu spadnie do omawianego tu poziomu 15.6 V, to przy obciążeniu go akumulatorem prąd spadnie praktycznie do zera. Ten sam efekt (prąd bliski zeru), będzie występował w przypadku każdej przetwornicy obniżającej napięcie do 15.6 V lub 15.0 V, nawet przy pełnym oświetleniu panelu, a więc przy przetwornicy nie będę mógł wykorzystać w 100% tego co mógłbym osiągnąć pomijając przetwornicę.

    0
  • #17 15 Sty 2019 10:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Mam wrażenie, że w tym wszystkim została przeoczona pewna istotna sprawa: przy braku oświetlenia (w nocy) prąd z akumulatora może popłynąć do ogniwa słonecznego, powodując częściowe rozładowanie akumulatora. Gdzieś po drodze przydałaby się dioda, żeby prąd nie płynął w odwrotną stronę.

    0
  • #18 15 Sty 2019 11:46
    gimak
    Poziom 38  

    _jta_ napisał:
    Mam wrażenie, że w tym wszystkim została przeoczona pewna istotna sprawa: przy braku oświetlenia (w nocy) .....

    Ja to brałem od początku pod uwagę i jak otrzymałem panele to sprawdziłem ten przypadek, ale nie w nocy, tylko przy pełnym słońcu przykryłem panel kartonem i prąd wsteczny był zerowy. To mnie wprowadziło w błąd i panele podłączyłem bezpośrednio. Jak za parę dni sprawdziłem jak to wygląda o zmroku, to już prąd wsteczny, niewielki, ale wystąpił. To spowodowało, że do każdego panelu dołożyłem diodę odcinającą, co powoduje że każdy panel pracuje niezależnie. Przypuszczam, że przy pierwszej próbie nie było prądu wstecznego z powodu oddziaływania światła rozproszonego na tył panela.
    Paneli mam 6 - 2 panele połączone równolegle pracują na akumulator oświetlenia, a pozostałe też połączone pracują na akumulator w samochodzie.

    0
  • #19 16 Sty 2019 01:46
    tad224
    Poziom 12  

    rb401 napisał:
    Już wcześniej sygnalizowałem że by nasycić BD140 potrzeba mu dać duży prąd bazy. Zobacz do dokumentacji BD140:
    Cenna uwaga. No tak. Wiedziałem, że duży prąd i wiedziałem, że LED determinuje prąd maksymalny do 20 mA, a także brałem pod uwagę, że układ ma być jak najbardziej efektywny, czyli należy go minimalizować.
    W końcu wymyśliłem 5 mA i dałem 3,3k. Ale, że jest potrzebny aż tak duży prąd bazy to już nawet nie śniłem.
    Z drugiej strony nie rozumiem. Na stykach akumulatora, gdzie jest dzielnik Tl431 napięcie jest wartości progowej w moim przypadku 14,5 V (bo testuję na akumulatorze AGM) i to potencjał kolektora, a emiter, gdzie podłączony jest panel słoneczny ma w obciążeniu 18-19 V, to jeśli będzie nasycony tranzystor (0,5V) to gdzie podzieje się różnica 3-4 V???
    Skutkiem prób spaliłem BD140 i tl431 jak tylko zaświeciło słoneczko.
    Ostatecznie zastosuję BD244lub spróbuję mosfet-P.
    rb401 napisał:
    Jeśli już kombinujesz z mosfetem (moim zdaniem obiecujący kierunek) to musisz zmienić konfigurację tak by być w stanie wysterować bramkę mosfeta poprawnie tak by wejść w obszar niskiej oporności kanału. Na przykład używając mosfeta typu P i dodając konieczny tranzystor do odwrócenia wysterowania.

    Czyli praktycznie możesz zastosować bez większych zmian ten sam układ, który stosujesz do BD140, ale już bez wymogów na duży prąd, bo mosfet go na bramce nie potrzebuje. Po prostu w miejsce BD140 dajesz mosfet P, usuwasz całkowicie R5 a wartość R4 dobierasz by LED świecił jak chcesz.

    Wydaje się interesujące. Chętniej powróciłbym do układu z rys.1/ post #3, ale z dzielnikiem TL431 na akumulatorze. Dlaczego? bo dwa LEDY mogły by służyć do sygnalizacji ładowania i sygnalizacji stanu nałądowanego.

    Dodano po 2 [godziny] 54 [minuty]:

    Dałem opornik przy T2 (rys #10) R5 = 200 prąd Ic = 25 mA i Uce = 0,65 V. Powinien być Ic = 60 mA, a nie jest, ale napięcie Uce maleje, straty też.

    W układzie gdy akumulator ładowany jest podłączony, a na ogniwach słonecznych nie ma napięcia przez układ popłynie taki sam tym razem pasożytniczy prąd. Dioda pomiędzy kolektorem T1 a dzielnikiem napięcia zablokowałaby go, ale jaki wpływ będzie miało to na dzielnik TL431? Różnica o spadek napięcia diody? Wstawiłem diodę Schotky'go o spadku ok. 200 mV.

    0
  • #20 16 Sty 2019 10:45
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Układ z #10 z MOSFET-em potrzebuje dużej różnicy napięcia wejście-wyjścia, bo musi w niej być napięcie bramka-źródło, napięcie LED-a, diody, opornika...

    Układ z #10 z BD140 - ten tranzystor będzie wymagał sporego prądu bazy do większych prądów kolektora, wypadałoby użyć jakiegoś innego. Można P-MOSFET-a, wtedy nie będzie problemu prądu bazy. Ale może, zwłaszcza do większych prądów, lepiej będzie odwrócić polaryzację wszystkiego i użyć LM4041-ADJ zamiast TL431, żeby pasował N-MOSFET?

    0
  • Pomocny post
    #21 20 Sty 2019 16:34
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    Na stykach akumulatora, gdzie jest dzielnik Tl431 napięcie jest wartości progowej w moim przypadku 14,5 V (bo testuję na akumulatorze AGM) i to potencjał kolektora, a emiter, gdzie podłączony jest panel słoneczny ma w obciążeniu 18-19 V, to jeśli będzie nasycony tranzystor (0,5V) to gdzie podzieje się różnica 3-4 V???


    Jeśli zadbasz o to by na tranzystorze spadek napięcia był prawie 0V (czyli praktycznie zwarcie ogniwa z akumulatorem) to po prostu przesunie się punkt na charakterystyce prądowo-napięciowej ogniwa i napięcie na ogniwie będzie prawie równe napięciu akumulatora ale uzyskany prąd w tym punkcie się zwiększy.
    Przecież już to doświadczalnie testowałeś że zacytuję Twoje słowa:

    tad224 napisał:
    Porównując stan akumulatora "bezczelnie" podłączonego do ogniw kiedy prąd ładowania był 0,41 A, a do układu - 0,23 A widać, że straty są duże, a przy wzroście napięcia na akumulatorze rosną.


    i sam wykazałeś że spadek napięcia na szeregowym tranzystorze zmniejsza sprawność całości i to drastycznie.

    Czyli dążenie do jak najmniejszego spadku napięcia jest ważne z kilku powodów i jeśli nie komplikować konstrukcji to najbardziej optymalny wydaje się wariant z mosfetem P. Rozwiązanie z nasyconym BD140 jest jednak mniej sprawne bo część prądu ogniwa musi iści na ten spory prąd bazy.




    Jest tu jeszcze pewien istotny niuans. Twoje rozwiązanie na TL431 w obecnym kształcie ma pewną cechę niezbyt korzystną. Chodzi o to że w momencie dojścia do punktu progowego, układ nie odłącza natychmiast akumulatora od ogniwa, tylko wchodzi w liniowy zakres pracy redukując prąd ładowania stopniowo wraz ze wzrastającym napięciem na akumulatorze.
    I akurat nie stanowi to wady jeśli chodzi o sprawność jak w w/w punkcie, bo i tak chodzi o wyłączenie ale istotne jest że w tym trybie na tranzystorze pojawi się powiedzmy kilkuwoltowy spadek napięcia ale będzie też jakiś konkretny prąd płynął. A to oznacza że na tranzystorze będzie wtedy wydzielane może nawet spore ciepło, które może go uszkodzić jeśli nie zastosuje się porządnego chłodzenia.

    Tak że podsumowując tą dygresję, sugerowałbym dodanie do układu histerezy (dodatniego sprzężenia zwrotnego). Tak by wyłączanie następowało przy progu wyznaczonym parametrami akumulatora a włączanie przy niższym progu o powiedzmy parę dziesiątych wolta. Na skutek tego sprzężenia zwrotnego, tranzystor nie znajdowałby się nigdy w stanie liniowym tylko w dwóch stanach całkowitego włączenia i wyłączenia, w których moc wydzielana była by nikła. I nie potrzebne by było żadne dodatkowe chłodzenie itp. .
    Do wprowadzenia histerezy tak właściwie to byłby potrzebny tylko jeden rezystor dużej wartości (plus ewentualnie szeregowa dioda) pomiędzy środkiem dzielnika TL431 a kolektorem "prawego" tranzystora. Coś w rodzaju wprowadzonych na tym przykładowym schemacie z TL431, elementów R5 i D1 (reszta schematu nie jest tu ważna):
    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    Tak przy okazji, znalazłem schemat układu, który też robisz (ten przeciw nadmiernemu rozładowaniu) ale właśnie z wprowadzoną histerezą w działaniu za pomocą opornika:
    http://madscientisthut.com/wordpress/daily-bl...tage-disconnect-w-hysteresis-using-six-parts/
    Ale filozofia identyczna.

    0
  • #22 20 Sty 2019 19:15
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Mam wrażenie, że ten układ jest dużą i zbędną komplikacją. Wystarczy wziąć coś pośredniego między trzecim układem z #3, a pierwszym układem z #10 - różnią się one przede wszystkim miejscem podłączenia dzielnika, po jednej, albo po drugiej stronie tranzystora. Podłączenie do kolektora daje straty mocy w tranzystorze, kiedy napięcie akumulatora dojdzie do progu wyłączania ładowania; podłączenie do emitera powoduje, że jak układ raz wyłączy tranzystor, to włączy go ponownie dopiero po zaniknięciu napięcia z panelu. A jeśli ten opornik podzieli się na dwa równoległe, i mniejszy połączy do kolektora, a większy do emitera, to układ wyłączy tranzystor po osiągnięciu progu napięciowego, ale obniżenie napięcia na akumulatorze włączy go ponownie.

    Przypominam, że w tym układzie można zastąpić tranzystor PNP P-MOSFET-em, albo lepiej zamienić '+' z '-', TL431 zastąpić LM4041-ADJ, i użyć N-MOSFET-a.

    0
  • #23 20 Sty 2019 20:16
    rb401
    Poziom 34  

    _jta_ napisał:
    albo lepiej zamienić '+' z '-', TL431 zastąpić LM4041-ADJ, i użyć N-MOSFET-a.


    Wydaje mi się że nieco rozumiem co Ci chodzi po głowie z tym LM4041 (fajna kostka swoją drogą) ale zwróć uwagę że ona ma maksimum anoda-katoda tylko 15V (zalecane 10V). I wybrnięcie z tego ograniczenia, to niestety komplikacje układu wobec TL431, która akurat nie wnosi w tym kryterium (napięcia) praktycznego ograniczenia w tej tu konstrukcji.
    Inna sprawa to że faktycznie, nic nie nakazuje dawać klucz od strony plusa.
    I można by użyć mosfeta N, by kluczować na minusie. Ale tu kolega ma już doświadczenie z mosfetem P (i taki pewnie ma w zasięgu), bo prezentował układ na mosfecie P jako zabezpieczenie przed overdischarge.

    0
  • #24 20 Sty 2019 20:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Na ograniczenie napięcia trzeba zwrócić uwagę, dziękuję za przypomnienie, ale dla pierwszego układu z #10 nie ma tego problemu - napięcie na TL431 nie przekroczy sumy napięcia przewodzenia LED-a + napięcia BE tranzystora + napięcia przewodzenia diody (tamtędy popłynie prąd z R3, przez LED-a dodatkowo prąd z R5.

    W tym układzie z TL431 trzeba zwrócić uwagę na inny szczegół: TL431 na pewno działa prawidłowo przy napięciu 2.5V - to oznacza, że suma napięcia przewodzenia LED-a + napięcia BE tranzystora + napięcia przewodzenia diody nie może być mniejsza (być może dlatego jest tam dioda, bez niej czerwony LED może mieć 1.5V i nie starczy). LM4041-ADJ potrzebuje tylko 1.24V i nie ma z nim tego problemu - sam LED, jeśli daje światło widzialne, ma większy spadek napięcia.

    Mosfety P na ogół mają większe oporności włączenia i są droższe. Ale jak autor już ma jakiegoś pasującego, to nie ma sensu zmieniać na N. LM4041-ADJ jest droższy od TL431, ale różnica cen mosfetów P i N raczej jest większa.

    0
  • #25 21 Sty 2019 23:41
    tad224
    Poziom 12  

    rb401 napisał:
    Czyli dążenie do jak najmniejszego spadku napięcia jest ważne z kilku powodów i jeśli nie komplikować konstrukcji to najbardziej optymalny wydaje się wariant z mosfetem P.


    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny? R1 = 47k, R2 = 10k, R3 = 18k, R4 = 3,9k, R5 = 10k (a może być większy do 50-100k?), T1 = IRF9530, T2 = BC547, D = (Vd=0,6V)

    Układ przetestowałem w słoneczną sobotę. Nie jest idealny, ale spełnia swoją funkcję. Przytoczę wyniki:
    Dla napięć: Us = 22 V Ua =12,7 V urządzeń podłączonych ze sobą prąd ładowania wyniósł I = 1,12 A.
    Po podłączeniu przez układ, napięcia obciążenia wyniosły: Us(obc) = 14,6 V Ua(obc) = 13,4 V, prąd ładowania był I = 1,01 A
    Spadek Uds = 0,45 - 0,52 V.
    Kiedy akumulator podładował się z początkowych 12,7 V do 13,6 V popłynął prąd mniejszy I = 0,80 A. Przy końcu ładowania dla napięcia na nieobciążonym akumulatorze 14,3 V prąd ładowania był I = 0,11 A
    a dla drugiego akumulatora o napięciu 15,1 V mimo przekroczenia progu napięcia (ok. 14,6 V) płynął prąd ładowania 0,04 A.
    Ośmieliłem się zwiększyć dzielnik o 2k czyli podwyższyć próg do ok. 15 V, co zaowocowało wzrostem prądu o kilka procent.

    Natomiast poskarżę się na czerwoną diodę LED, która nie spełnia swojej funkcji - świeci kiedy akumulator ma jakiekolwiek napięcie poniżej progowego, a ponad progiem gaśnie (mruży, biała gasła).
    Ale akumulator jest przypięty na stałe i nie doładuje się ponad ten próg napięcia, więc dioda będzie się świeciła zawsze i podczas ładowania w dzień i w nocy podczas rozładowywania.

    rb401 napisał:
    sugerowałbym dodanie do układu histerezy (dodatniego sprzężenia zwrotnego). Tak by wyłączanie następowało przy progu wyznaczonym parametrami akumulatora a włączanie przy niższym progu o powiedzmy parę dziesiątych wolta. Na skutek tego sprzężenia zwrotnego, tranzystor nie znajdowałby się nigdy w stanie liniowym tylko w dwóch stanach całkowitego włączenia i wyłączenia, w których moc wydzielana była by nikła. I nie potrzebne by było żadne dodatkowe chłodzenie itp. .

    To by było b.dobre rozwiązanie. Mosfet się grzeje a do testów przykręciłem mała blaszkę bo groziło przegrzaniem, bądź co bądź 1A * 0,6V . No i taki stan całkowitego wyłączenia/włączenia to to o co chodzi.
    _jta_ napisał:
    Podłączenie do kolektora daje straty mocy w tranzystorze, kiedy napięcie akumulatora dojdzie do progu wyłączania ładowania; podłączenie do emitera powoduje, że jak układ raz wyłączy tranzystor, to włączy go ponownie dopiero po zaniknięciu napięcia z panelu. A jeśli ten opornik podzieli się na dwa równoległe, i mniejszy połączy do kolektora, a większy do emitera, to układ wyłączy tranzystor po osiągnięciu progu napięciowego, ale obniżenie napięcia na akumulatorze włączy go ponownie.

    Nie panimaju, dzielnika TL431 nie można podzielić. Ale chyba nie chodzi o opornik który jest pomiędzy źródłem, a bramką? Rezystory łączące bramkę z drenem i bramkę -źródło?

    0
  • Pomocny post
    #26 22 Sty 2019 00:23
    Logan
    Poziom 30  

    Jaki masz panel? Myślałeś o ładowarce akumulatora z MPPT?

    0
  • #27 22 Sty 2019 01:21
    rb401
    Poziom 34  

    tad224 napisał:
    a dla drugiego akumulatora o napięciu 15,1 V mimo przekroczenia progu napięcia (ok. 14,6 V) płynął prąd ładowania 0,04 A.


    Przyczyną "rozmycia" wartości progu mogą być oscylacje w układzie. Szczególnie że TL431 "lubi" oscylować. Jeśli nie masz możliwości podglądnięcia układu oscyloskopem to daj na TL431 prewencyjnie kondensator 2,2-3,3nF między piny REF a katodę (górna końcówka patrząc na schemat).


    tad224 napisał:
    Natomiast poskarżę się na czerwoną diodę LED, która nie spełnia swojej funkcji - świeci kiedy akumulator ma jakiekolwiek napięcie poniżej progowego, a ponad progiem gaśnie (mruży, biała gasła).


    Przyczyną świecenia LED nawet w nocy, choć akurat niewidoczną na Twoim schemacie, jest to że w mosfecie jest wbudowana dioda pomiędzy drenem a źródłem (w normalnych warunkach pracy spolaryzowana zaporowo). Widać ją w dokumentacji:

    Układ ochrony akumulatora przed przeładowaniem - czy poprawny?

    Czyli pomimo zerowego prądu z ogniwa słonecznego, na wejściu układu napięcie nigdy nie spada do zera bo to wejście jest zasilone przez tą diodę z akumulatora. W efekcie układ pracuje jak ma pracować, pokazuje że napięcie akumalatora jest poniżej progu. Co gorsze układ nie jest w stanie odróżnić czy napięcie na wejściu wynika z ogniwa czy akumulatora.
    W zasadzie to niczemu nie szkodzi z wyjątkiem niepotrzebnego obciążenia akumulatora prądem LED i TL431.

    Jednym z prostych rozwiązań było by przełączenie górnej końcówki opornika R3 na drugą stronę diody blokującej (podobno ją masz) tam gdzie jest plus ogniwa słonecznego. Wtedy po ciemku, nie będzie zasilany układ TL431 i nie będzie wysterowania tego tranzystora z prawej. LED nie będzie świecił.


    tad224 napisał:
    R5 = 10k (a może być większy do 50-100k?)


    R5 pozornie przy stosowaniu mosfeta jest zbędny bo zmniejsza wysterowanie napięciowe bramki, które powinno być jak najlepsze (z uwagi na zmniejszenie spadku napięcia źródło-dren o ile tylko się da). Ale jest tu inna bardzo ważna kwestia za tym by ten opornik jednak był i to dość określonej wartości.
    Chodzi o to że dopuszczalne napięcie bramka-źródło tego Twojego IRF9530 wynosi +-20V. I skoro źródło mosfeta jest połączone z ogniwem, które może dawać powyżej 20V to trzeba uważać by tego nie przekroczyć. "Od dołu" napięcie kolektora tranzystora po prawej, nie schodzi niżej niż 2V (spadek na LED plus napięcie nasycenia). Czyli bez opornika R5 (zwarty) masz niby bezpieczeństwo do 22V z ogniwa (choć dobrze jest projektować jakiś margines do wartości ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS z dokumentacji).
    Ale zdaje się Twoje ogniwo może dawać w pewnych sytuacjach więcej niż 22V.

    Wartość R5=10k wraz z R4(47kΩ) tworzy dzielnik 5:6 co akurat przesunie maksimum napięcia na ogniwie na 20/(5/6)+2 czyli 26V. Jeśli uznasz że to napięcie jest w Twoich warunkach rzeczywiście maksymalne to zostawiasz te 10kΩ. Ale jeśli masz wątpliwości to po prostu można dać między bramkę a źródło mosfeta zenerkę np. 18V (która załatwi problem zabezpieczenia bramki definitywnie) a R5 byłby tylko potrzebny by zabezpieczyć zenerkę przed dużym prądem choć wtedy można by jego wartość zredukować w dół (np. 3,3kΩ).

    0
  • #28 22 Sty 2019 02:13
    tad224
    Poziom 12  

    Logan napisał:
    Jaki masz panel? Myślałeś o ładowarce akumulatora z MPPT?

    Owszem, ale tę jaką mam nie ma tak jak kontroler PWM takich zabezpieczeń.
    rb401 napisał:
    Jednym z prostych rozwiązań było by przełączenie górnej końcówki opornika R3 na drugą stronę diody blokującej (podobno ją masz) tam gdzie jest plus ogniwa słonecznego. Wtedy po ciemku, nie będzie zasilany układ TL431 i nie będzie wysterowania tego tranzystora z prawej. LED nie będzie świecił.

    Nawet tak myślałem zrobić, ale niestety diodę przylutowałem na wyjściu panela, usunąć ją mogę w przyszłości.
    rb401 napisał:
    R5 pozornie przy stosowaniu mosfeta jest zbędny bo zmniejsza wysterowanie napięciowe bramki, które powinno być jak najlepsze (z uwagi na zmniejszenie spadku napięcia źródło-dren o ile tylko się da). Ale jest tu inna bardzo ważna kwestia za tym by ten opornik jednak był i to dość określonej wartości.

    Wartość ustaliłem tak aby prąd płynący przez diodę czerwoną był niewielki, ale wystarczający do jej zasilenia. Jak dałem 3,3k to wydawało mi się że dioda świeciła za mocno.
    rb401 napisał:
    Ale zdaje się Twoje ogniwo może dawać w pewnych sytuacjach więcej niż 22V.

    Raczej nie przekracza 22,5 V. Teraz jest jednak zima, promienia nie padają prostopadle więc dokładnie nie wiem.

    0
  • #29 22 Sty 2019 08:08
    Logan
    Poziom 30  

    Ponawiam pytanie. Jaki masz panel PV? Jakie ma parametry?

    0
  • #30 22 Sty 2019 09:21
    gimak
    Poziom 38  

    tad224 napisał:
    Raczej nie przekracza 22,5 V. Teraz jest jednak zima, promienia nie padają prostopadle więc dokładnie nie wiem.

    Przy mrozach może być wyższe. U mnie w lecie panele nieobciążone dawały 21.6 V (tak jak w danych na tabliczce znamionowej), a teraz w zimie przy temperaturze ok. -3*C, panele nieobciążone dają ok.25.6 V. To są dane przy prawie prostopadłym oświetleniu paneli.

    0