Napájení a nabíjení notebooku ze solárního panelu bez PWM/MPPT a externí baterie

[CoSpi]

Ahoj,

chtěl bych napájet a zároveň nabíjet notebook ze solárního panelu, bez použití PWM nebo MPPT regulátoru k uložení energie do externí baterie a následné použití energie z baterie.
A to ne kvůli tomu, že by byla tato metoda neefektivní, nebo nepraktická, ale kvůli úspoře místa a váhy.
Nějaké informace už o tom mám, ale ještě pořád si nejsem jistý, jak to teda je.

Na přiloženém schématu jsou komponenty, které mám a jak si myslím, že by měly být propojené.
Solár může dávat 0-24,05V a notebook chce 19,5V. Takže jsem si myslel, že by bylo lepší nejdřív napětí zvýšit a pak snížit, než naopak.

Co se stane, když do step-up měniče, ze kterého chci výstup 19,5V vstoupí 21V?
Pokud umí step-up měnič pouze zvyšovat, tak bude výstup 21V a tak musím mít ještě step-down měnič na snížení napětí v případě, že bylo větší než 19,5V?

Nebylo by lepší nastavit na step-up měniči místo požadovaných 19,5V maximum power voltage soláru, což je 20,35V a pak snížit na 19,5V?
Někde jsem četl, že by měl být rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím u step-up/step-down měničů alespoň 1,5V.
Takže 21V výstup z step-up měniče a pak snížit na 19,5V?

Co je vhodné ještě doplnit za komponenty?

Mám omezit na step-down měniči výstupní proud na 4,62A?

Je potřeba dioda mezi step-down měničem a notebookem, aby nedocházelo k vybíjení baterie, když solár nedává požadované minimum?

Ovlivňuje výstupní proud a napětí ze solárního panelu kromě světelných podmínek také odběr?
Můžu ze soláru napájet step-down měnič na USB a zároveň notebook?


Díky za vaše odpovědi

[misocko]

ked už sa chces uplne vysantit, daj tam step up / down nastav na napetie nabijacky, prud neries.
osobne by som dal iba stepdown, lebo napeite na vystupe solaru bude vyrazne ovplivnene odoberaným prudom (ktorý si neuviedol)

[CoSpi]

No ono je možné, že pokud bude dávat solár míň jak 19,5V, tak bude zároveň dávat i málo proudu, takže by asi stačil jen ten step-down.
Step-up/down nemám, našel jsem pouze samostatně step-up a step-down.
Odebíraný proud je max co je na nabíječce k notebooku, tj. 4,62A.
Snad se nemůže nic spálit (hlavně notebook). Že bych to prostě vyzkoušel jestli to pojede a jak se to bude chovat při slabším světle.

[misocko]

Daj solar a stepdown. Myslim ze znicit nemas čo.keď solar nebude stihat tak z notasu do neho nic nepotecie.

[CoSpi]

Jo, tak jsem si myslel že to bude. Pokud bude málo energie, tak se bude notebook tvářit jako že není připojený.
Mám teď ale problém s tím, že mi panel dává 21V, ale potom co ho připojím k step-down měniči, tak dává 0V.
Neměl bych tam dát Schottky blokovací diodu?

[CoSpi]

Tak jsem teď vyzkoušel starý solár, který ty blokovací diody má a step-down měnič s voltmetrem funguje.
Vstup je 20,4V na výstupu můžu dát maximálně 19V.

Jaké diody mám pořídit a kolik? Taky 3 a 10A10 JF, nebo nějaké jiné?

[CoSpi]

Ve starém PC zdroji jsem našel 3 SBL2040CT diody. Šly by na to použít?

[misocko]

diody su "len" na ochranu solaru, na funkciu nemaju vplyv, problem bude inde
diody tam samozrejme dat mozes

[CoSpi]

Tak jsem se zase trochu vzdělal.
U solárů se používají bypass a blocking diody.
Bypass jsou pro přemostění buněk, které jsou zastíněné a blocking jsou pro zamezení vybíjení baterie do soláru.

Měl jsem problém se spojem v solárním konektoru. Jsou hodně velký na ty tenký dráty co používám.

Step-down měnič chce taky aspoň o 1,5V víc na vstupu, než je na výstupu, takže i malé zastínění nedokázalo udržet 19,5V.
Zapojil jsem to tedy tak jak to mám ve schématu. Ze soláru do step-up měniče s výstupem 21V a pak do step-down měniče s výstupem 19,5V a i s mrakem se 19,5V udrželo. Otázka je, kolik to s tím mrakem dávalo proudu.

No budu předpokládat, že to takhle pojede a tak na to nejdřív udělám krabičku, než to vyzkouším s notebookem.

[MiloPS3]

tech 19.5V neni nijak moc kritickych, samozrejme zalezi na NB, mam NB do auta a napajim ho normale z diagnosticky zasuvky 12-14V, nema problem kdyz teda nenastartuju ... to pak klekne, takze 12V staci na provoz , na nabijeni nevim je bez baterie...

napoj NB na laboratorni zdroj nebo na step-down a men napeti uvidis co je dostacujici pro nabijeni/provoz...

[CoSpi]

Tak se mě konečně podařilo vytvořit krabičku na tu elektroniku, ale když zapojím měření proudu, tak se mi propojí plus a mínus. Co tam mám špatně?

[CoSpi]

Aha, teď to čtu. "Mínus póly jsou spojené." Tak jak bych teda měl měřit proud a napětí na výstupu?

https://www.hadex.cz/r017d-ampermetr--v ... dsn-vc288/

[Dolfi]

Obdivujem to tvoje "blbnutie" menič hore, menič dole a ako nechápeš podstatu správania sa solárneho panela. Nájdi si na internete výstupnú charakteristiku akéhokoľvek panela a zistíš, že pri rôznom osvetlení dáva takmer rovnaké výstupné napätie, no totálne rozdielny prúd. A najmä MPPT regulátor nie je obyčajný menič a má zabudovaný algoritmus, ktorý ho nastavuje na okamžité maximum výkonu (U x I). To obyčajný menič nevie. (Aj tu na fóre neúspešne skúšal 5ko použiť menič/ zdroj s panelom. Cyklovalo to, nešlo to ! Nechce sa mi to hľadať, ak chceš, tak si to pohľadaj).
Já si myslím, že u teba je najvhodnejšie riešenie to najprimitívnejšie, obyčajný analógový regulátor na 19,5 V, či už sériový, alebo paralelný. Zdá sa, že panel nedá moc cez 19,5 V, veľa napätia sa teda zraziť nebude musieť. Otázne je len to, či značné kolísanie prúdu, (závislé od osvetlenia), "nezblbne" nabíjaciu elektroniku v notebooku ...

[pablox]

Alebo si kúp hotový modul MPPT regulátora, keď už objednávaš moduly z Číny https://www.ebay.com/itm/165424253507?h ... Sw6eNiUGty

[CoSpi]

Alebo si kúp hotový modul MPPT regulátora, keď už objednávaš moduly z Číny https://www.ebay.com/itm/165424253507?h ... Sw6eNiUGty

PWM a MPPT měniče jsou dělané pouze na výstup do baterky

[romiadam]

Len pre vizualizaciu, pre tych co si myslia ze sa panel da priamo zatazit hala-bala a napajat s stym nieco.
Toto robi MPPT reguator:

Toto bolo merane na 10W solar panely myslim ze okolo 15:00 (meranie nie je laboratorne presne).
V case t = 0 sa hladal MPP, ak ked sa nasiel (cca 20-ty bod), tak potom podla oblacnosti sa vykon udrzoval na maxime.

[CoSpi]

Mě spíš zajímá jak to funguje, když má panel možnost dávat 50W, ale odběr požaduje pouze 20W. Kam se ztratí tech 30W?
Jestli se nemusím starat o přebytky energie, tak je to v pohodě.
Jen pro upřesnění mám notebook, který ma 90W zdroj, který je dělaný na to, aby zvládal napájet notebook při zatížení na 100% a zároveň napájet dedikovanou grafickou kartu a zároveň nabíjet baterii a to s rezervou, tzn. tohle všechno požaduje míň jak 90W. Běžná spotřeba je 20-30W a mám 150W solární panel. Nepotřebuju teda z panelu získávat maximum, ale pouze cca 30W.

[romiadam]

Mě spíš zajímá jak to funguje, když má panel možnost dávat 50W, ale odběr požaduje pouze 20W. Kam se ztratí tech 30W?

Nikde, panel sa nastavi na I-V krivke presne na tych tvojich 20W. Napr. odhadnem ti da 21V a 20W/22V=0.954A a menic ti to pretransformuje na 19.5V a 20W/19.5V=1.025A (ignoroval som straty v menici). Presnejsie to mozes vycitat z I-V char. tvojho panela. Musis tych 20W najst v tej zltej oblasti (obrazok nizzsie). Zvol si napatie a odcitaj prud a vynasob. A tak to postupuj az dostanes 20W. Tak presne ten bod bude pracovny bod tvojho PV panela pre 20W. Pride mikro oblacik (alebo poobed o 16:00) tak sa ten bod dostane napr. do bodu 19V a 1.05A. a zase menic ti to pretransformuje na 19.5V a 1.025A atd...


Ono to nie je take jednoduche (ako sa u vas hovori "Jak si Hurvinek predstavoval valku").

PV panel "je tzv. makky zdroj". Akonahle ho troska zatazis, tak mu to napatie z 24V klesa. Pekne to vidiet v tom obrazku co som dal do predosleho prispevku. Napatie (biela ciara) zacina na 22.5V (pre napatie stupnicu vlavo vynasob x10). Akonahle stupa prud (cervena ciara, stupnicu vpravo vynasob x100 a vysledok je prud v mA) tak mu to napatie z 22.5V zace klesat pomaly a da sa povedat linearne. A problem je ked dosianes MPP. Dalsim nepatrnym zvysenim prudu, ti nenormalne prudko spadne napatie (toto uz v tom obrazku nie je vidno, lebo mne regulator udrzoval MPP)

Cize, ty sa musis pozriet do datasheetu toho tvojho panela na I-V charakteristiku, aby si videl kde sa nachadza tych tvojich 4.62A na charakteristike a pri akom W/m2.
Ak zabezpecis, ze tvoj odber sa bude nachadzat tu:

tak by to mohlo fungovat napriamo, bez MPPT regulatora, stym menicom na 19.5V, nakolko musis zabezpecit na vystupe 19.5V. Lenze toto moze byt (bude) problem, lebo to tvoje napatie panela tam skoro bude a menic s tym moze mat problem. Ak mas specialny menic, ktory stym ze vstupne napatie blizko vystupnemu problem nema, tak to problem nebude. Ta potom to urob tak.

Ak taky menic nemas, tak idealne by bolo mat panel co ma naprazdno 18V a step-up menic. Alebo dva panely seriovo a budes mat naprazdno 48V a to znizis step-down menicom na 19.5. Ak pride oblak a spadne ti napatie blizko 19.5V, tak ti prestane menic fungovat a pojdes na baterku. Ak zase slnko vyjde zase sa aktivuje menic a NB pojde zo slnka.Inak povedane, kym budes mat slnecnu intenzitu taku, ze ten tvoj panel je schopny vydat vykon, ktory aktualne potrebuje tvoj NB, tak ti to bude fungovat.

Lenze takyto sposob je neefektivny, lebo ak mas prebytok energie, ty ju nevyzivas, navratnost investicie sa ti zvysuje, a pod., ale to asi vies.

Idealne riesenie:
PV panel -> MPPT regulator -> 12V Akumulator -> Step-up menic z 12V na 19.5V -> Notebook
MPPT regulator ti z panela nonstop cucia max. vykon (drzi ho na tom kolene) aky panel dokaze dat pri danej intenzite slnka.
Lenze ty to takto nechces.

[CoSpi]

No takže to je tak jak jsem si myslel. Takže to bude fungovat.
Jak píšeš, měnič by mohl mít problém s tím, že je vstupní napětí hodně blízko výstupnímu. Proto tam mám měniče dva. Jeden napětí zvedá na 21V a druhý ho snižuje na 19,5V. Což jsem si vyzkoušel, zatím bez zatížení a i při přechodu mraku je výstupní napětí stálé na 19,5V.
To že měnič někdy přestane dodávat energii do notebooku by nemělo vadit. Na to by měl notebook být přizpůsobený. Někteří z nás mají zkušeností se špatným kontaktem konektoru k notebook a víme, že notebook zvládá odpojování a připojování za běhu.
MPPT měnič mám už 11 let v dodávce. Mám k němu i trakční baterii, ale problém je, že má baterie cca 25kg. Teď prostě hledám řešení bez těžké baterie pro mobilnější použití (malý vozík za jízdním kolem). A ne, nechci s tím nabíjet elektrokolo

[misocko]

Robiš krabicu ale ešte si to neskúsil zaťažiť. Aspoň 24V žiarovkou.
Čo sa týka zapojenia meračiku, oba mínusi musíš spojiť dokopy a pripojiť na minus. Napajaci plus je jasný, a v tomto prípade by som aj merací plus napojil tam kde napajaci.
Plus ktorý je určený na meranie prúdu použiješ ako výstupnÿ minus, dufam že vieš ako sa zapája ampermeter.