Nabijanie autobaterie zo fotovolt. panelu, sledovanie hodnot

[ghost0007]

Dobry den,

(uvodom ktory neskor zmazem ) sa chcem ospravedlnit pokial som nieco z pravidiel nepochopil spravne, viem citat len kedze som nevedel co by bolo najvhodnejsie zakladam novu temu - v starom podobnom vlakne , vlastne viacerych ( neviem presne z r 2009 a 2013) som nasiel len ciastocne odpovede a niekde na poslednych strankach jednej z tem bol navrh o uzamknutie temy nakolko sa pouzivatelom fora zdala stara. Nakolko som nasiel takyto komentar rozhodol som sa vytvorit novu v pripade prehliadnutia este dalsej temy sa ospravedlnujem.

Dost OT, k teme:

Mam solarny panel vyskladany- ma 12V pri normalnych svetelnych podmienkach. Co su normalne svetelne podmienky u mna je slnecno , bezoblacno , ked nieje panel zakryty ani ciastocne tienom a polozeny vodorovne na zemi spravnou castou nahor , bez toho aby na nom bola zataz.

Mam step up DC to DC konvertor ktory ma pisane maximum 3A , ci ich ma alebo nie som neskumal.

Zapojil som solarny panel pouzil som aj diodu ktora bola dodana k tymto panelom a za nu som zapojil step up DC konvertor napatia.
Kedze napatie sa meni, podla osvetlenia. Preto sa chcem spytat ci by nebolo vhodne pokial uvazujem iba o dobijani 12V baterie ktora bude sluzit ako zalozny zdroj pre osvetlenie (LED) a kapacitu ma 54Ah doplnit zapojenie o stabilizator napatia na 15V (nasel som vsak zatial iba 2A output max - 78 S 15 TO220 ) - s tym ze step up convertor by som nastavil na vacsie napatie resp. by som ho nastavil tak aby pri zatiahnutej oblohe pokial tam je este nejake ale mensie napatie toto bolo stale dostacujuce - otazka je aky tam je vtedy prud a ci to ma zmysel ... ak to niekto testoval.

Tieto panely mam z nemecka su to polykrystalove nejakej asi pofidernej kvality ale trcia mi doma a aktualne sa mi ponuklo taketo vyuzitie. Zatial sa za cerpanie slnka neplati tak preco neskusit vyuzit na zahradne svietenie.

Co sa tyka druheho bodu a to regulacia , pripadne sledovanie hodnot. Tuna by som sa chcel spytat na to ze zatial cez vyvojovu dosku - arduino by som rad do suboru koli cisto informacnej statistike , pre seba. rad zapisoval hodnoty o napati na baterii.
Takisto by som rad pri uplnom nabiti cez rele odpojil bateriu od panela a pri hranicnej hodnote zabranil znicenie napatia pod 12.5V. Zjednodusene by som chcel sledovat hodnoty na panely aj na baterii.

Videl som zapojenie kde na analog read - kde mozte pripojit na vyvojovu dosku maximalne napatie 5V bola pripojena bateria cez dva odpory 1M a 1kohm. Pravdepodobne ako napatovy delic. Rozmyslam ci to je dostacujuce pripadne by ste odporucili nieco ine alebo nieco konkretne - pouzitie suciastok pre autobateriu, pokial sa nemylim ak ano opravte ma tak max do 14.2V a nie menej ako 12.5V cize by som toto vyuzil aj na odpojenie zataze. ( Teraz rozmyslam , ze rezistory prip. ina suciastka by mala byt dimenzovana do 15V alebo viac s tym ze rozdiel - analogovu hodnotu by som si sam odsledoval a skalibroval podla voltmetra )

Analog read by mal pri 8bit. registry od 0-255 citat na presnost od 0.4% tj hodnoty vo voltoch po prepocte a "kalibracii" by som mal vidiet po 0.048 Volta - jeden dielik co by malo byt pre tento ucel dostacujuce.

Otazky su teda dve a to pouzit pred analog input iba napatovy delic alebo by bolo vhodne ochranit to aj nejak inak (dioda a jej zapojenie... ? )
a druha , ci pouzit na to nabijanie ten stabilizator ,alebo len sledovat napatie na paneloch.
Viem ze pokial mi panel nedosahuje dane napatie zbytocne si komplikujem zivot ale dokupovat panel teraz nechcem chcem vyskusat to co je ci to ma nejaky zmysel.
Taktiez viem ze je mozne kupit priamo regulatory na dobijanie ci uz na SK alebo zo zahranicia. Kedze Chcem vyvojovu dosku dalej programovat a pracovat s nameranymi udajmi preto sa pytam na taketo riesenie.

Dakujem , ospravedlnujem sa ak som to nenapisal najlepsie...

[lucky62]

Asi by bolo lepšie, keby si nakreslil schému - aspoň blokovú.
Bude sa dať k tomu vyjadriť konkrétnejšie.

Doplň nejaké údaje:
- výkon solárneho panela
- odber LED svetiel, ako dlho a ako často sa bude používať baterka (ako sú napájané LED, keď baterka je len záložný zdroj?)
- z akých článkov je vyskladaný panel (napätie a výkon jednotlivého článku)

Čo sa týka merania pomocou Arduina - nevidím problém. Prevodníky Arduina sú 10bitové - dávajú hodnoty 0-1023.
Na vstupe bude stačiť napäťový delič, ktorý by som doplnil kondenzátorom na odfiltrovanie prípadného indukovaného rušenia.

Regulácia by nemal byť problém. Ale neviem prečo chceš tam dávať stabilizátor 15V. Olovené batérie sa nabíjajú na max 14.4V...
Pre čo najlepšie využitie solárneho panela by to chcelo namiesto toho DC-DC meniča dať MPPT controller...

[slivovicaf]

A co nieco na to urcene. Ak som dobre pochopil.
Napriklad nieco taketo.
https://www.aliexpress.com/item....
https://www.aliexpress.com/item....

Pohladaj.

[zipaj]

Ak má zo solárneho panelu iba 12V, olovený akumulátor s ním nenabije, na to sa robia panely s napätím 17-18V, naviac ten regulátor nereguluje prúd, ani napätie, iba surovo pripojí alebo odpojí solárny panel k akumulátoru N-Mosfetom (podľa napätia baterky, kontroluje napätie 14,2V). Kôli použitiu N-Mosfetu v týchto regulátoroch nabíjania je potom spoločný + pól !

Stabilizácia napätia monolityckým stabilizátorom je zbytočne stratová, napätie sa dá nastaviť na step up meniči, výstup oddeliť dostatočne dimenzovanou diódou.

Inak na stabilizáciu napätia do 7,5A napr stabilizátor LM1083CT, naviac je nízkoúbytkový

[ghost0007]

Skusim byt strucnejsi , vecny.

Bateria 12 voltova, bezudrzbova auto.
LED osvetlenie, na 12V aktualne nemam presny pocet ani odber , predpoklad je tak 3A vo vecernych hodinach bez snimaca rucne zapnutie dva krat do tyzdna po dobu ... neviem. Pri spotreble LED panela mi to neprisla nejaka podstatna vec.
Na dobitie baterie viem cakat lebo viem ze 54Ah bateriu tym nenabijem lusknutim prsta.

Teraz som si nie isty ci step UP iba zvysi napatie o urcity krok / koeficient alebo aj stabilizuje v pripade ze na vstupe sa hodnota napatia meni povedzme z 9 na 12 alebo pod.
Pokial to ten obvod aj zvladne tak pouzijem len ten a teda bod A) je uzavrety viac menej.


K tej kontrole napatia. Stacilo by mi iba pripojit spravne el. suciastky na vstup tak ako som pisal. Dobre pokial viem ze neprekroci hodnotu 14.5V viem si analog. vstup prisposobit od 0-255 mi staci rozsah uplne vzhladom na to co som uviedol. Ide mi len o to ci je nutne pouzit este dalsi komponent okrem rezistorov na nejake zabezpecenie teda ak je nutne.

Dakujem , pripadne blokovu schemu a vysledok pridam.

[zipaj]

Step up menič, nastav na výstupe 14,6V, a do výstupu zapoj dostatočne silnú diódu, akumulátor by sa mal nabíjať na napätie cca 14,0V (viac netreba, iba zbytočná elektrolýza vody). Menič má určite nejakú detekciu preťaženia a obmädzí prúd.

Aké napätie (naprázdno) a aký prúd ti dá panel?

[lucky62]

DC-DC step-up menič je zároveň stabilizátor. Výstupné napätie by nemalo veľmi závisieť od vstupného...
To by si mohol zmerať. Nastav si na výstupe povedzme tých 14.4V pri maximálnom možnom vstupnom napätí. Potom zmenšuj vstupné napätie až na dovolené minimum, kedy ešte menič funguje a meraj výstupné napätie. Tak dostaneš predstavu o závislosti výstupného napätia od vstupného.

Na meranie napätia Arduinom by som použil takýto napäťový delič:

Arduino v default nastavení nemeria veľmi presne. Preštuduj tieto stránky:
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage
https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogRead
https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogReference
http://www.skillbank.co.uk/arduino/measure.htm

Podľa toho ako sa rozhodneš, treba druhý odpor v deliči vypočítať podľa zvoleného referenčného napätia.
R = 100K*(20V-Uref)/Uref

Výpočet v Arduine bude potom:
Napätie = hodnotaSenzoru * ( Uref / 1023.0 ) * ( R + 100K ) / R

Teda hodnotaSenzoru krát nejaká konštanta, pretože všetky hodnoty (okrem senzoru) sú známe.
Tú konštantu môžeš doladiť tak, že súčasne pripojíš na batériu Arduino a nejaký presnejší merací prístroj a porovnáš hodnoty z Arduina a prístroja. Konštantu doladíš aby obe hodnoty boli rovnaké.

Potom je ešte otázka, kam tie namerané hodnoty chceš ukladať...

[breta1]

Solární panel připoj k baterce přes DC/DC stepUP/DOWN a nastav výstupní napětí na 14,5V.
Levnější řešení (cca 30.-Kč) asi nenajdeš.
Např. toto
http://www.ebay.com/itm/Boost-Buck-DC-D ... SwARZXiI0a

[ghost0007]

DC-DC step-up menič je zároveň stabilizátor. Výstupné napätie by nemalo veľmi závisieť od vstupného...
To by si mohol zmerať. Nastav si na výstupe povedzme tých 14.4V pri maximálnom možnom vstupnom napätí. Potom zmenšuj vstupné napätie až na dovolené minimum, kedy ešte menič funguje a meraj výstupné napätie. Tak dostaneš predstavu o závislosti výstupného napätia od vstupného.

Na meranie napätia Arduinom by som použil takýto napäťový delič:

Napatovy_delic.png

Arduino v default nastavení nemeria veľmi presne. Preštuduj tieto stránky:
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/ReadAnalogVoltage
https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogRead
https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogReference
http://www.skillbank.co.uk/arduino/measure.htm

Podľa toho ako sa rozhodneš, treba druhý odpor v deliči vypočítať podľa zvoleného referenčného napätia.
R = 100K*(20V-Uref)/Uref

Výpočet v Arduine bude potom:
Napätie = hodnotaSenzoru * ( Uref / 1023.0 ) * ( R + 100K ) / R

Teda hodnotaSenzoru krát nejaká konštanta, pretože všetky hodnoty (okrem senzoru) sú známe.
Tú konštantu môžeš doladiť tak, že súčasne pripojíš na batériu Arduino a nejaký presnejší merací prístroj a porovnáš hodnoty z Arduina a prístroja. Konštantu doladíš aby obe hodnoty boli rovnaké.

Potom je ešte otázka, kam tie namerané hodnoty chceš ukladať...

Dakujem za rady,
rad by som sa vsak spytal nasledovne:
analogRead mi je jasny.
trochu postradam koli comu si postol reference resp. myslim ze by som ho asi nechal defaultny na rozliseni 1024 ( neviem v predoslych som asi omylom napisal 255) ...

este by ma zaujmalo podla zdroja z ktorého arduino napajam to vyzera ze sa moze menit vnutorne napatie vyvojovej dosky ak som spravne pochopil ?
a v zavislosti od toho sa moze menit to ako cita vstup analog read resp. ake ciselne hodnoty su urcitemu napatiu pridelene ?
OK , potom mam otazku , pokial by som si stabilizoval napajanie arduina na napr. pouzil nano, a zdroj by bol stabilizovany na 5V , cez stabilizator , dopocitam odpor , urobim prve meranie na arduine aj na voltmetri a "skalibrujem" aby mi textovy vystup sedel a malo by to byt v poriadku potom nie ?

Ukladat data by som chcel pravdaze na SD kartu - este som sa bohuzial k rieseniu nedostal mam len spraveny panel a spajkovane co , nemam spraveny ani vypocitany delic . Disponujem SD slotom pre arduino tak to je uz najmenej zapisovat tie hodnoty do textaku...

Dakujem prip. este za objasnenie predosleho ak som sa niekde svojou uvahou alebo zlym precitanim sekol...