Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Pomoc v oblasti výkonovej elektroniky (zdroje, nabíjačky, meniče a pod.)

Moderátori: mirosne, Moderátori

romiadam
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3764
Dátum registrácie: 09 Apr 2008, 00:00
Bydlisko: Wicklow, Irsko
Vek: 44

Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa romiadam » 20 Júl 2021, 15:33

Cavte.
Od septembra robim posledny rocnik mojho Ing. studia tu v IRL a chcu odo mna rocnikovy projekt zameraný na vyskum niečoho. Tak som sa rozhodol ze budem skumat aky max vykon doda solarny panel ktory sa toci za slnkom v dvoch osiach a ktory je fixny, nastaveny na juh. Porovnat to a zhodnotit. Viem ze uz existuju merania, ale pointa je to ze to urobim, zmeriam ja. Data budem zapisovat do suboru v PC celorocne a zaroven si vyhodnotim kolko slnka tu mame celorocne a potom aka je navratnost takeho systemu.

Mozete mi s tym poradit?
Mam taku predstavu ze by som na 5-10W panel pripojil odpor/ ziarovku cez tranzistor (reguloval prud pre max vykon - MPPT). MCU by meral napatie a prud v obvode a pocital vykon. Podla potreby by MCU na zaklade algoritmu reguloval prud pomocou tranzistora az kym sa nenameria max. vykon. Tieto udaje sa pravidelne poslu do pc kde sa to zapise do suboru.
Sucastou projektu je aj navrh MPPT algoritmu. Ja nepotrebujem nikam ten vykon z paneladodat, mne staci len merat napatie a prud a nastavovat max vykon panela, preto ten vykon mozem spalovat vo vykonovom rezistofe alebo v ziarovke, ktora nemusi ani svietit.

A uz mam otazky:

1. Je to dobry napad merat napatie na ziarovke/rezistore A/D prevodnikom MCU a prud na bocniku (napatie) tiez A/D prevodnikom MCU? Mam obavy ci na bocniku pri malickom odpore bude dostatocne velky rozsah napatia pre meranie A/D prevodnikom. Neviem. Popr. mate lepsi napad ako by som co najjednoduchsie zmetal prud aj napatie v obvode a idealne by to malo digitalny vystup pre MCU (neaky hotovy IO)?

2. Ako sa da s MCU najjednoduchsie regulovat prud v obvode? To som este nerobil. Zatial som s MCU len spinal. Viem ze existuje programovatelny odpor, alebo vyuzit D/A prevodnik MCU, alebo PWM?
0
Prepáčte mi za diakritiku a preklepy - väčšinou píšem z mobilu a ENG klavesnice.
(výroky nemenovaného člena fóra:) ...základy elektrotechniky ovládam dokonale, tak napr. taký tyristor neviem ako presne funguje

Používateľov profilový obrázok
mac26
Zaslúžilý člen
Zaslúžilý člen
Príspevky: 1250
Dátum registrácie: 01 Feb 2010, 00:00
Bydlisko: Martin

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa mac26 » 20 Júl 2021, 16:05

Prud mozes merat na nejakom bocniku a zosilnit ho operakom, alebo pouzit nieco ako je toto:
https://www.tme.eu/sk/details/acs712elc ... ctr-05b-t/, pripadne jemu podobne
0

Používateľov profilový obrázok
105nu70
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 115
Dátum registrácie: 08 Nov 2017, 11:51
Vek: 29

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa 105nu70 » 20 Júl 2021, 16:30

Operákom zosilňovať malé napätia je celkom sranda pokiaľ to má byť presné a stabilné. Ak chceš merať prúd na bočníku, tak radšej použi hotový "current sense amplifier" napr. niečo ako INA195 a pod., sú aj také, čo majú rovno zabudovaný AD prevodník a výstup na I2C/SPI
0

romiadam
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3764
Dátum registrácie: 09 Apr 2008, 00:00
Bydlisko: Wicklow, Irsko
Vek: 44

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa romiadam » 20 Júl 2021, 17:37

Diki mac26. Aj ja som rozmyslal ze zosilnit a potom to spracovat, ale ako pise 105nu70, ak existuje nieco hotove v IO a dokonca to komunikuje ces rozne protokoly ako seriovy I2C alebo SPI, tak radsej preferujem tu moznost.
Menej suciastok a menej nadtavovani. O presnost mi az tak neide. Nepresnost cca do 10% mi staci, nakolko na oboch paneloch bude rovnaka nepresnost. A ja chcem porovnat oba panely v rovnakom case.
0
Prepáčte mi za diakritiku a preklepy - väčšinou píšem z mobilu a ENG klavesnice.
(výroky nemenovaného člena fóra:) ...základy elektrotechniky ovládam dokonale, tak napr. taký tyristor neviem ako presne funguje

technikus110
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 969
Dátum registrácie: 28 Jún 2018, 10:40
Bydlisko: BA / W
Vek: 61
Kontaktovať používateľa:

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa technikus110 » 21 Júl 2021, 20:08

....si vyhodnotim kolko slnka tu mame celorocne....
Pekné. To je nová fyzikálna veličina?

Ak použiješ amorfný panel, tak dostaneš iné "hodnoty" ako z mono, či poly kryštalického panelu.
Nemal by si merať aj vyžiarené W/m2?

Aký máš dvojosí polárny záves, aby to bolo realite blízke?
moje testovacie: https://www.youtube.com/watch?v=JLJ8ejxPUZk
0

misocko
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3807
Dátum registrácie: 14 Jún 2009, 00:00
Bydlisko: Hlohovec
Vek: 44

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa misocko » 21 Júl 2021, 21:16

normalne, tam kde potrebujes pri snimani prudu minimalne straty na bocniku , by som samozrejme isiel do INAxxx ,
ale kedze Ty chces vykon tak ci tak pretavit do tepla, kludne mozes pouzit bocnik s ovela vyssim odporom a merat ubytok priamo na ňom , AD prevodnikom MCU.
0

Používateľov profilový obrázok
105nu70
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 115
Dátum registrácie: 08 Nov 2017, 11:51
Vek: 29

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa 105nu70 » 22 Júl 2021, 07:12

Potom prúd ako taký vôbec merať nemusíš. Keď použiješ známu odporovú záťaž (nie žiarovku) a budeš merať len napätie na nej, tak prúd aj výkon proste vypočítaš. Keď budeš chcieť vedieť ešte koľko výkonu sa stratí na regulačnom prvku, tak pridáš ďalšie meranie napätia pred ním. A keďže aj tak všetok výkon vykúriš, tak je úplne jedno či použiješ PWM alebo lineárnu reguláciu. No pri lineárnej sa ti bude jednduchšie merať aj počítať.
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 10914
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 68

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa Dolfi » 22 Júl 2021, 11:27

Já si nemyslím, že realizovať zadanie, ako som ho prečítal na začiatku témy, je nejako triviálne. Hlavne regulovať záťaž v maxime výkonu panela bude problém. Tam nepomôže len zapojiť nejaký odpor na výstup. Ten odpor by musel byť "automaticky regulovateľný" na maximum výkonu, a to v poriadne veľkom rozsahu.

Možno nejaký unipolárny tranzistor by ho mohol nahradiť. No na základe čoho ho regulovať, tak to neviem. Lebo aj ten okamžik maxima výkonu sa s osvetlením (výkonom) panela posúva. (Napríklad tuná, od str. 20, je čosi naznačené: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace ... e_id=83111 ). A samozrejme, s krokom regulácie hodnoty záťaže bude treba merať aj napätie, aj prúd.

A ani dobrý MPPT regulátor ti nepomôže. Ten predsa obmedzuje dodávaný výkon do baterky, ak sa dosiahne nastavené napätie, (je plná baterka). No ty potrebuješ metať spojito v čase a plnom rozsahu výkonu panela ! :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

romiadam
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3764
Dátum registrácie: 09 Apr 2008, 00:00
Bydlisko: Wicklow, Irsko
Vek: 44

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa romiadam » 22 Júl 2021, 12:21

technikus110:
V IRL mame vela slnka len v lete aj to len par tyzdnov. Jar, jesen, zima je to bieda. Obcas vykukne slnko aj to len na par hodin vacsinou je tu oblacnio a dazd (sposobuje to okolite more). Takze tento projekt, bude pre mna realna odpoved aka je navratnost investicii solarneho systemu v IRL.
Nakolko ucelom tohoto projektu je ciselne (percentualne) vyjadrit rozdiel ziskaneho vykonu otacajuceho panela a fixneho panela, mne staci mat dva rovnake panely a porovnat namerany vykon. Cize ja nepotrebujem merat vyžiarené W/m2. Takze pre jednoduchost a minimalne nakldy panel bude co najmensi (cca max 20x20cm) a otacajuci system si spravim z malych DC motorcekov s prevodovkou kde rychlost otacania je 2RPM.

misocko:
OK, takze mozem dat bocnik s vyssim odporom. Nemam skusenosti s bocnikom. Ked dam bocnik s vacsim odporom, nebude sa mu menit odpor vplyvom vacsich prudov? Vyhliadnuty panel da max 2A, napatie naprazdno okolo 12V. Nezmeni sa velmi odpor bocnika ak tam potecie 50ma a 1 A? Z mojich spomienok zo skoly uz neviem ci sa odpor bocnika meni a treba to konmpenzovat, alebo nemeni alebo meni velmi nepatrne a moze sa zanedbat. Ako to je?

Ja mam naeaku takuto predstavu ako by som to mohol realizovat. Co si o tom myslite? Ten odporovy delic by bol navrhnuty tak aby som reguloval prud od 0 do max. prudu panela - teda plne otvoreny tranzistor. Popripade mohol by som zataz vyhodit a spalovat vykom priamo vo vykonovom tranzistore trebars transistor s IC na 10A s velkym chladicom s ventilatorom?

MPPT algoritmus MCU by bol taky ze by krokovo menil odpor prog. trimera az kym sucin nameraneho U a I by bol max. a neustale by asi v sekundovych intervaloch menil odpro trimera hore a dole a porovnaval sucin U a I s predoslou nameranou hodnotou.
image.png
0
Prepáčte mi za diakritiku a preklepy - väčšinou píšem z mobilu a ENG klavesnice.
(výroky nemenovaného člena fóra:) ...základy elektrotechniky ovládam dokonale, tak napr. taký tyristor neviem ako presne funguje

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 10914
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 68

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa Dolfi » 22 Júl 2021, 12:50

"... nebude sa mu menit odpor vplyvom vacsich prudov?"

Bočník je preto bočníkom, že jeho menovitá hodnota by sa mala meniť s teplotou čo najmenej, (aj s teplotou okolia, aj s jeho zmenou teploty zo stratového výkonu). Také zliatiny boli už dávno vymyslené a aj sa na bočníky používajú.
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

romiadam
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3764
Dátum registrácie: 09 Apr 2008, 00:00
Bydlisko: Wicklow, Irsko
Vek: 44

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa romiadam » 22 Júl 2021, 13:41

Diki za upresnenie. Takze meni ale velmi malicko, co je zanedbatelne, hlavne pre moje ucely. Diki za ozivenie problematiky. Uz je to davno co sme sa o tom ucili na strednej a doteraz som s bocnikom nepotreboval mic robit. :thumbup:
0
Prepáčte mi za diakritiku a preklepy - väčšinou píšem z mobilu a ENG klavesnice.
(výroky nemenovaného člena fóra:) ...základy elektrotechniky ovládam dokonale, tak napr. taký tyristor neviem ako presne funguje

Používateľov profilový obrázok
Najgel
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1687
Dátum registrácie: 02 Júl 2010, 00:00
Bydlisko: Námestovo, Žilina(škola)
Vek: 26

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa Najgel » 22 Júl 2021, 14:08

Použi MOSFET ako riadeny zdroj konštantného prúdu, pričom jeho Gate bude riadiť operačný zosilovač ktorý bude snímať prúd na odpore medzi Source a GND. Potom napätím na druhý vstup OZ môžeš riadiť želaný prúd obvodom. Keďže meriaš prúd v obvode, stačí ti merať potom už len napätie na výstupe Solárneho panelu.

MOSFET by mal byť vhodný na lineárnu prevádzku. Schém ohľadom zapojenia MOSFET ako zdroja konštantného prúdu s OZ nájdeš na nete neúrekom.
0
Keď neodpisujem tak tu nie som, alebo som a neodpisujem :D

MPLAB & PIC
Texas Instruments DSP TMS320Fxxxxx
Tevo Tarantula 3D
Ponúkam 3D tlač.
Ponúkam návrh a vývoj elektroniky na zákazku.

UNIZA 5.ročník

Používateľov profilový obrázok
5ko
Power user
Power user
Príspevky: 9466
Dátum registrácie: 18 Feb 2010, 00:00
Bydlisko: Banská Bystrica
Vek: 65

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa 5ko » 22 Júl 2021, 14:46

Napadlo ma, či by nebolo jednoduchšie merať priebežne teplotu na tom odpore,pretože tam je vlastne už vyjadrený výkon a potom zapisovať teplotu cez temploger a spracovávať to v PC do tabulky.
0
Lenivosť je matka pokroku.Lenivý človek rozmýšla,ako by si robotu uľahčil a tak niečo vynájde.
Ku každému čínskemu výrobku by mali pribaliť jedného číňana, aby som ho mohol nakopať do ....,ked sa to pokazí.

Používateľov profilový obrázok
StefanST
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 679
Dátum registrácie: 20 Feb 2012, 22:25
Bydlisko: Nové Zámky

Re: Rocnikovy projekt - vykon solarneho panela

Príspevok od používateľa StefanST » 24 Júl 2021, 20:44

romiadam napísal:
20 Júl 2021, 15:33
Od septembra robim posledny rocnik mojho Ing. studia tu v IRL a chcu odo mna rocnikovy projekt zameraný na vyskum niečoho. ...

MCU by meral napatie a prud v obvode a pocital vykon. Podla potreby by MCU na zaklade algoritmu reguloval prud pomocou tranzistora az kym sa nenameria max. vykon.

Sucastou projektu je aj navrh MPPT algoritmu. ...
(0) projekt zameraný na vyskum niečoho - krásna formulácia :thumbup:

(1) Drobná otázka: Ročníkový projekt v Tvojom prípade je niečo ako diplomová práca, alebo tá ešte len bude nasledovať pre titul Ing.?

(2) Ako písal Najgel
Najgel napísal:
22 Júl 2021, 14:08
Použi MOSFET ako riadeny zdroj konštantného prúdu, pričom jeho Gate bude riadiť operačný zosilňovač ktorý bude snímať prúd na odpore medzi Source a GND. Potom napätím na druhý vstup OZ môžeš nastavovať želaný prúd obvodom. Keďže meriaš prúd v obvode, stačí ti merať potom už len napätie na výstupe Solárneho panelu. ...
Napríklad takto:
romiadam2.png
romiadam2.png (34.47 KiB) 97 zobrazení
.
(3) Ak budeš meniť prúd záťaže napr. v 100 krokoch, dostaneš charakteristiku U=f(I), z ktorej nájdeš Pmax. Ak odhadneme jedno meranie na 1ms, za 100ms máš celú charakteristiku. Keďže tebe stačí nájsť maximum, tak za 5-10 meraní nájdeš maximum.
Pri polohovateľnom paneli pribudne ešte hľadanie uhlov sklonu panela (povedzme alfa a beta) a nájdenie maxima (optimálna poloha). Ale podľa odhadov (približných výpočtov), nebude treba zmena polohy panela častejšie, než raz za 10min.

(4) Doplnil by som ešte meranie osvetlenia, jednak pre orientáciu, ako slnko svieti, no najmä, aby ti zariadenie nechodilo celú noc. Možno by stačil jednoduchý delič s LDR. Keďže spektrálne charakteristiky majú rôzne, dajú sa použiť len pre orientačné merania (v prípade luxmetra).

(5) Ako písal technikus110, nepoužívaj "hračkárske" panely, ale taký panel, aj keď značne menších rozmerov, ako používajú profesionáli, alebo aspoň v projektoch rodinných domov. Aby mali výsledky akú - takú výpovednú hodnotu.
0

Napísať odpoveď
  • Podobné témy
    Odpovedí
    Zobrazení
    Posledný príspevok