www.elektronik.si Seznam forumov www.elektronik.si
Forum o elektrotehniki in računalništvu
 
 PomočPomoč  IščiIšči  Seznam članovSeznam članov  SkupineSkupine  StatisticsStatistika  AlbumAlbum  DatotekeFilemanager DokumentacijaDocDB LinksPovezave   Registriraj seRegistriraj se 
  PravilaPravila  LinksBolha  PriponkePriponke  KoledarKoledar  ZapiskiZapiski Tvoj profilTvoj profil Prijava za pregled zasebnih sporočilPrijava za pregled zasebnih sporočil PrijavaPrijava 

Napajanje superkondenzatorja preko sončnih celic

 
Objavi novo temo   Odgovori na to temo   Printer-friendly version    www.elektronik.si Seznam forumov -> Elektronika
Poglej prejšnjo temo :: Poglej naslednjo temo  
Avtor Sporočilo
Brusli
Član
Član



Pridružen-a: Tor 24 Nov 2020 12:10
Prispevkov: 58
Aktiv.: 2.99
Kraj: Hrastnik

PrispevekObjavljeno: Čet Maj 26, 2022 12:03 pm    Naslov sporočila:  Napajanje superkondenzatorja preko sončnih celic Odgovori s citatom

Živjo.

Imam majhne "žepne" sončne celice napetosti 4,5V, s katerimi želim napajati super kondenzator na napetost 5V preko boost pretvornika. Naročil sem že nekaj teh čipov, ki naj bi v bistvu sledili maksimalni točki moči v PV panelu in doprispevali največjo možno moč. Zadevo sem že testiral in naletel na težavo. V datasheet-u piše, da ta čip začne maksimalno moč iskati šele pri izhodni napetosti 2V, ker naj nižje napetosti nebi bile primerne za zanesljivo krmiljenje mosfetov v integriranem boost pretvorniku. Dokler ta napetost ni dosežena, je izhod čipa kar kratko sklenjen na vhod (prek diode). Se pravi, da bo ves tok in napetost PV panela vezana direktno na izhod, izkoristek celic pa bo pogubno slab. Not talking

Kaj se zgodi, če na izhod sedaj vežemo superkondenzator npr 10F ali več? Trajalo bo celo večnost, da se bo kondenzator z izredno nizkim izkoristkom panela napolnil od 0V do napetosti 2V, kjer se bo končno zaštartal algoritem za iskanje maksimalne moči. Želim namreč, da bi čip začel uporabljati algoritem čim prej (v maksimalnem roku nekaj sekund). Ima kdo morda kakšno idejo kako bi lahko tole rešil? Think

Videl sem, da imajo nekateri boost pretvorniki (ki sicer nimajo funkcije iskanja maksimalne moči) na prvi izhod vezan le majhen kondenzator npr. 1 do 10 uF, ki se napolni prvi. Ko je napetost na tem majhnem kondiču dovolj visoka, pa se čip prične napajati iz njega in vklopi še drugi izhod tako, da se preostanek energije prenese na super kondenzator, ki je vezan na drugem izhodu

lp
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
bostjang
Član
Član



Pridružen-a: Tor 03 Jan 2006 15:29
Prispevkov: 2557
Aktiv.: 12.74
Kraj: Postojna

PrispevekObjavljeno: Pet Maj 27, 2022 7:59 pm    Naslov sporočila:   Odgovori s citatom

S tem čipom imamo tudi pri nas izkušnje. Težave smo sicer imeli drugje. Kar je nas motilo so relativno skope informacije o delovanju. Težko je ločiti med oscilacijami regulacije vhodne napetost in MPPT algoritmom ipd.

V tem primeru je težava tudi drugje. Pretvornik navzgor je ravno to, kar pove beseda: izhodna napetost bo višja od vhodne ali kvečjemu enaka. Torej, tudi če bi bil čip polno funkcionalen od 0 naprej, bi v MPP lahko prišel šele pri znatno polnem kondenzatorju. S preklopom kondenzatorjev na izhodu torej ne bi nič dosegel.

Enostavna rešitev bi bila vezava celic za nižjo napetost, če je to seveda mogoče.

Sicer pa bil potreboval pretvornik navzdol/navzgor (buck-boost) ali pa kombinacijo tega čipa in pretvornika navzdol.

Izziv pri teh vezjih pa je, da mora biti poraba zelo majhna, da dela ob šibki svetlobi.
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
Brusli
Član
Član



Pridružen-a: Tor 24 Nov 2020 12:10
Prispevkov: 58
Aktiv.: 2.99
Kraj: Hrastnik

PrispevekObjavljeno: Sob Maj 28, 2022 9:39 am    Naslov sporočila:   Odgovori s citatom

Živjo.

Hvala za odgovor. Morda bi mi pa ti znal svetovati kako se naj tega pravilno lotim. Imam superkondenzator, ki ga želim polniti preko sončnih celic. Med njima bi vezal nek ustrezen pretvornik, ki uporablja MPPT, da iz sončnih celic pobere največjo moč. Superkondič ima maksimalno napetost 5,5V, zato bi ga napolnil do 5,0V, iz njega pa bi potem napravil regulirano 5V napetost z uporabo dodatnega boost pretvornika. Ta boost pretvornik bi sicer lahko bil že del samega MPPT čipa, vendar pa mora biti dovolj tokovno zmogljiv (npr. 5V do pol ampera nekaj sekund). Sončne celice tukaj niso problem, saj jih lahko tudi prilagodim oz izberem druge (višja/nižja napetost). Kratkostični tok trenutnih celic je tam 100 mA. Zanima me ali lahko s tem čipom kaj napravim ali naj raje izberem kakšnega drugega (imaš kak predlog katerega)? Think


Pri čipu SPV1040 sem opazil, da na začetku polne linearno, potem pa pri 0.8V preklopi na neko čudno PWM regulacijo, ki močno upočasni polnjenje. Iz celic prične črpati manjšo moč (napetost pade), porabi pa celo večjo moč, kot jo pridobi iz celic zato se je kondenzator začel prazniti namesto, da bi se polnil.

Glede buck/boost je pa takole... Jaz sem vedno razumel, da naj bi MPPT čip deloval tako, da na vhodu meri tok ter napetost, ju pomnoži in izračuna moč. Potem pa regulacijo (PWM duty cycle) malo zniža ali zviša ter ponovno izmeri oz. izračuna moč. Če je sedaj moč večja, nadaljuje v isti smeri s spremembo regulacije, sicer pa se smer obrne. Temu lagoritmu se po angl. reče "Perturb & observe". Na izhodu regulatorja pa je napetost takšna kakršna pač je (znotraj maksimalne mejitve). Če sedaj na boost pretvornik na izhodu vežem superkondenzator, bo zaradi tega napetost na izhodu pač padla na napetost kondenzatorja, četudi uporabljam boost pretvornik. Kondentazot se bo potem polnil in napetost bo naraščala. Ker pa uporabljamo boost pretvornik, pa bo ta lahko kondenzator napolnil do višje napetosti, kot jo dobi na vhodu. Če bi uporabljali buck pretvornik, pa bi kondič lahko napolnil le do napetosti, ki se pojavi na vhodu.

lp
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
bostjang
Član
Član



Pridružen-a: Tor 03 Jan 2006 15:29
Prispevkov: 2557
Aktiv.: 12.74
Kraj: Postojna

PrispevekObjavljeno: Sob Maj 28, 2022 9:50 am    Naslov sporočila:   Odgovori s citatom

SPV1050?

The SPV1050 is an ultra-low power and high-efficiency power manager embedding four MOSFETs for boost or buck-boost DC-DC converter and an additional transistor for the load connection/disconnection.

Na izhodu je pretvornik navzgor najbrž res najboljša izbira, da lahko izkoristiš energijo v kondenzatorju ob konstantni izhodni napetosti.
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
Brusli
Član
Član



Pridružen-a: Tor 24 Nov 2020 12:10
Prispevkov: 58
Aktiv.: 2.99
Kraj: Hrastnik

PrispevekObjavljeno: Sob Maj 28, 2022 1:43 pm    Naslov sporočila:   Odgovori s citatom

Živjo. Tale SPV1050 mi ni najbolj všeč. Gledam malo datasheet, pa zgleda, da sploh nima MPPT funkcije (nima Rsense upora za merjenje toka) ampak le neko varianto MPPC, kjer na vhodu poskuša slediti pre-programirani napetosti.

Sicer pa sem tule našel en članek, ki opisuje TOČNO takšno težavo, ki jo imam jaz. Na zčetku sem razmišljal, da bi čipu SPV1040 zadaj dodal npr. 100uF kondič, za njem pa nato še Bbuck pretvornik, ki bo polnil superkondenzator. Nato pa še boost pretvornik, ki bo iz superkondiča delal 5V napetost. Sicer mi takšno vezje ni najbolj dišalo, saj bi imeli 3 pretvornike vezane zaporedno in na vsakem bi imel izgube... Ampak zgleda, da obstaja vsaj en čip (bq25570), ki ima že implementirane prvi dve stopnji (mppt + buck).

Tale članek zelo dobro opiše težavo.
https://www.edn.com/fast-charging-a-supercapacitor-from-energy-harvesters/

Popravek: Tale bq25570 čip zgleda, da ravno tako nima MPPT algoritma, ki bi zaznaval napetost in tok PV modula. Namesto tega se predpostavi, da je napetost maksimalne točke moči kar nek odstotek (npr 80%) odprte napetosti. Čip vsakih nekaj sekund prekine regulacijo in izmeri odprto napetost PV celic ter nato prilagodi regulacijo nadano napetost. Toka sploh ne meri.

Popravek 2: Sem še malo prebral naokoli. Pričakoval sem, da bo večina čipovja za MPPT uporabljala senzor napetosti in toka. Pa zgleda, da kar precej čipovja za sončne celice tokovnega senzorja sploh nima in namesto tega uporablja kar približek maksimalne moči s pomočjo razmerja med napetostjo maksimalne moči ter odprte napetosti. Razmerje se konfigurira z serijo uporov. Bom moral očitno še malo premisliti in morda opustiti čipe s tokovnim senzorjem.

lp
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
Pokaži sporočila:   
Objavi novo temo   Odgovori na to temo   Printer-friendly version    www.elektronik.si Seznam forumov -> Elektronika Časovni pas GMT + 2 uri, srednjeevropski - poletni čas
Stran 1 od 1

 
Pojdi na:  
Ne, ne moreš dodajati novih tem v tem forumu
Ne, ne moreš odgovarjati na teme v tem forumu
Ne, ne moreš urejati svojih prispevkov v tem forumu
Ne, ne moreš brisati svojih prispevkov v tem forumu
Ne ne moreš glasovati v anketi v tem forumu
Ne, ne moreš pripeti datotek v tem forumu
Ne, ne moreš povleči datotek v tem forumu

Uptime: 319 dni


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group