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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico

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Test sul regolatore MPPT SolarMate 40A
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Sabin

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Inviato il: 10/3/2013,20:30

Ho acquistato un regolatore MPPT e sto cercando di capire come lavora.
Gestirà 4 pannelli a 72 celle monocristallino,
uscita 36.2V - 5,12 A max, tensione a vuoto 45V.
Il test è fatto sia con i 4 pannelli insieme,
che in due gruppi di due pannelli.
Spiegare i minimi dettagli potrebbe essere noioso, provo a riassumere.
(4 batterie da trazione 120 Ah C/10)

Fino alle ore 9, misuravo gli stessi ampere.

Dai 2 pannelli PV.A che passavano dal regolatore,
(misurato con tester A, scollegando il conn. bat.).
Uguale amperaggio ai 2 pannelli PV.B che dal conn.B
deviavo al tester B e alla batteria (diretto).
un po di differenza sui volt, 24.9V le batterie (V.bat),
29V sui pannelli dietro al regolatore (V.pvA).

Fino a prima delle ore 10 il regolatore guadagnava,
i due pannelli che passavano dal regolatore MPPT guadagnavano quasi 0,600 A
5.05A + 4.45A. La tensione, 25.6V le batterie, 35V i pannelli.
Stessa cosa nel pomeriggio quando la tensione è ritornata sui 25.7V.
http://www.sabatinet.it/schede/fotovoltaico/130310_test_MPPT.png
Mentre non sono riuscito a fare misurazioni nella fase di mantenimento.
Con i 4 pannelli che passano dal regolatore nel primo pomeriggio leggo,
27.5V le batterie, 32V i pannelli, 6A da 2 pannelli (A.pvA).
Spostando il connettore B, sul tester B, misuro 7A (diretto alle batterie).
Ma se sgancio il bypass del tester A (conn.bat.) per misurare l'uscita del
regolatore, si sballa tutto. Gli ampere di PV.A passano da 6 a 4A,
la tensione V.pvA sale a 39V. Il tester B misura ancora 7A, il tester A (uscita
regolatore) 4.8A (oltre 2A in meno).

Come mai il passaggio dal tester fa sballare il regolatore?
Si comporta come se non riesce a comunicare con le batterie,
ho provato con l'altro tester di alcuni anni più vecchio,
ma non cambia niente. Cosa riesce a valutare il regolatore
senza passare dal tester?
Ma con i Watt Meter digitali che usate posso avere gli stessi problemi?
O sono diversi rispetto ai tester. Me ne dovrebbe arrivare uno a breve.



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n° 3 polic. 60 celle 570 Wp (Sud) su PWM 30A... batterie: 2 coppie SMA (trazione) 24V 120 Ah C/10 (+ 2 avviamento 70Ah)
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ElettroshockNow

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Inviato il: 10/3/2013,21:59

Hai usato i puntali del tester ?

Sei sicuro che il negativo dei pannelli è comune al negativo della batteria?

Nel dubbio e se vuoi fare test di confronto, ti consiglio di sconnettere il negativo del PV B e connetterlo al negativo della batterie per il tempo del test.
NOTA: Supervisiona la Vbat in quanto nella configurazione test i pannelli B non hanno regolatore.......

Ma i diodi di blocco ?

Ciao e bel disegno (tutto bello colorato come piace a me faccine/w00t.gif )
ElettroshockNow

 

Sabin

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Inviato il: 10/3/2013,22:20

Ho provato anche a mettere il negativo dei PV.B direttamente alla batteria,
durante la giornata non cambiava nulla.
L'unica anomalia la trovo durante la fase di mantenimento, se non
passa dal tester tutto bene, altrimenti va in confusione.
Effettivamente sui diodi rispamio, ma al momento mi pare che va bene.
Per V.bat non è un problema, due pannelli non fanno più di 11A
Per il disegno https://live.gnome.org/Dia



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ElettroshockNow

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Inviato il: 10/3/2013,22:29

Allora sembra proprio la resistenza interna dello strumento ,!!!
Non mi viene in mente altro ..... faccine/smile.gif

Ciao
ElettroshockNow

Ps: grazie per la dritta del disegno schematico faccine/smile.gif

 

ronwal

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Inviato il: 10/3/2013,23:03

Occhio alle connessioni..... Quando si parla di ampere a bassa tensione, la più piccola resistenza sulle connessioni riduce molto il passaggio di corrente..... Prova senza i puntali del tester, smontalo e attaccati direttamente allo shunt del tester .... Avrai sicuri miglioramenti!



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Sabin

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Inviato il: 11/3/2013,07:36

Si, uso i puntali, ma a parte la fase di mantenimento, che è quella dove
transitano meno ampere di quelli producibili, non ho avuto discordanze,
non si tratta di cercare i 10 20 mA, ma alcuni ampere.
Ci vorrebbe un tecnico con oscilloscopio, forse riuscirebbe a capire cosa succede.
Io ipotizzo che nella fase di mantenimento il regolatore abbia un sistema per
valutare il volume di ampere di tutte le batterie, avrà un sistema tipo sonar?
Penso che qualcosa non gli ritorni nel modo corretto, o perché distorto,
o indebolito o amplificato, e pensa che le batterie siano di meno e riduce gli ampere.
Nelle istruzioni mi pare di capire che è in grado di valutare le batterie.



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Inviato il: 11/3/2013,08:18

O forse la resistenza dei puntali?
Prova a connettere lo strumento direttamente senza puntali ....
Forse fino alla fase mantenimento il regolatore non si preoccupa molto della corrente ...quindi fornisce quella che può controllando il raggiungimento della tensione sulle batterie...
Invece nel mantenimento usera questa tensione vbat come feedback e interponendo la resistenza dei puntali sente un batteria con alta resistenza interna...
Fai una prova così ti togli i dubbi dei puntali.....

Ciao
ElettroshockNow

 

ronwal

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Inviato il: 11/3/2013,08:46

Il regolatore modula la corrente in pwm a bassa frequenza.... Secondo me tutto dipende dalla connessione inefficace.... Lo shunt del tester ha sicuramente una resistenza bassissima.... Non dovrebbe dare problemi...



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Sabin

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Inviato il: 11/3/2013,09:32

Siccome mi dovrebbe arrivare un Watt Meter digitale,
vedrò come si comporta con questo.

Intanto poco fa ho sistemato il pluviometro della stazione meteo,
che avevo tolto dopo che ho verificato un ammanco di
circa un ampere da due pannelli,
oscurava tipo 20 cm x 20 cm, un paio d'ore la mattina.
non pensavo potette incidere in questo modo. faccine/mad.gif



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Inviato il: 11/3/2013,12:23

L'albero di natale ci insegna molto sulla serie faccine/smile.gif .

Ciao
ElettroshockNow

 

Sabin

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Inviato il: 12/3/2013,09:44

CITAZIONE (ElettroshockNow @ 11/3/2013, 08:18)
O forse la resistenza dei puntali?
Prova a connettere lo strumento direttamente senza puntali ....
Forse fino alla fase mantenimento il regolatore non si preoccupa molto della corrente ...quindi fornisce quella che può controllando il raggiungimento della tensione sulle batterie...
Invece nel mantenimento usera questa tensione vbat come feedback e interponendo la resistenza dei puntali sente un batteria con alta resistenza interna...
Fai una prova così ti togli i dubbi dei puntali.....

Ciao
ElettroshockNow

Hai ragione. Trovato l'inghippo.
Nello schema la tensione delle batterie che controllavo è nella posizione sbagliata.
Ho corretto lo schema, e stamattina ho verificato cosa succede
alla tensione tra il regolatore e il tester (V.MPPT), prima prova con
pannelli che producevano neanche il 20%, stacco il baypass e
rimane solo il tester, e la tensione aumenta di mezzo volt.
Più tardi i pannelli saranno al 60%, stacco il
bypass e la tensione sale di un volt.

Volevo fare un paragone. Riguardo al metodo di ricarica delle batterie.
Se paragono la ricarica al riempimento di una bottiglia, direi che,
Il regolatore PWM in ricarica si comporta come se riempissi una
bottiglia con acqua ad alta pressione, che fuoriesce anche a metà riempimento.
Mentre il regolatore MPPT non fa fuoriuscire acqua se non
al riempimento reale della bottiglia.
E' un paragone verosimile?
Ovviamente con pannelli che hanno un voltaggio abbastanza più alto delle batterie



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Inviato il: 12/3/2013,10:43

CITAZIONE
Volevo fare un paragone. Riguardo al metodo di ricarica delle batterie.
Se paragono la ricarica al riempimento di una bottiglia, direi che,
Il regolatore PWM in ricarica si comporta come se riempissi una
bottiglia con acqua ad alta pressione, che fuoriesce anche a metà riempimento.
Mentre il regolatore MPPT non fa fuoriuscire acqua se non
al riempimento reale della bottiglia.
E' un paragone verosimile?

faccine/blink.gif Scusami ,ma non riesco ad immaginare il paragone....

Il regolatore indipendentemente da PWM e MPPT gestisce la carica nella stessa identica maniera ,rispettando le curve di carica impostate dal produttore o inserite manualmente dall'utente .
Quello che cambia è la conversione/gestione dell'energia ....

Dobbiamo immaginare il regolatore composto da piu' moduli ....
Il primo tra questi è il riduttore di tensione da tensione pannelli a tensione batterie.
Questa può essere effettuata attraverso diverse tecniche.
Le più usate sono il PWM e il DC/DC Buck converter .
La prima tecnica è presente nel regolatore PWM ,la seconda nel MPPT.

Ma cosa cambia ?
Cambia l'efficienza ......
Il PWM è tanto piu efficiente quanto è piu vicina la Vpannelli alla Vbatt,ed è per questo motivo che si preferiscono i 30 celle o multipli (per impiantii 12V o multipli).

Per l'MPPT l'efficienza resta costante (nei limiti di progettazione) indipendentemente dalla V pannelli e V Batt.

Come è possibile ?

Immagina il PWM come un semplice interruttore che connette e disconnette i pannelli alla batteria .
Nella prima fase di carica quello che importa al regolatore è dare la massima corrente disponibile ,quindi connetterà in parallelo i pannelli alle batterie (obbligando i pannelli a lavorare lontano dal MPP).
Quando viene raggiunta la tensione X ,il regolatore dovrà mantenere la tensione alla batteria (senza farla aumentare ) ridurrendo la corrente .
Per fare questo aprira e chiudera l'interruttore ad una frequenza X ,variandone i tempi per avere mediamente la tensione desiderata..
Esempio: se ho 24V lato pannelli e desidero 12V lato batterie ,apriro e chiudero l'interruttore al 50% (in elettronica si chiama duty cycle) cosi se fai il 50% di 24V è 12V faccine/biggrin.gif ...
Ma l'energia che non viene prelevata quando l'interruttore è aperto ????
Viene persa faccine/cry.gif

Questo è il difetto del PWM ,ma hai il vantaggio di gestire semplicemente grandi correnti ,dissipare poca energia nella riduzione (quindi piccola aletta di raffreddamento),costo minore

e l'MPPT ?
Come ti dicevo esso ha al suo interno un DC/DC buck converter .....
Esso è in grado di recuperare quella energia che andrebbe persa nel PWM ,in quanto viene aggiunto nel circuito un piccolo (tanto piccolo non è ) immagazzinatore di energia chiamato induttore.
Infatti se vuoi capire a colpo d'occhio se un regolatore è PWM o MPPT vai subito a cercare al suo interno se c'è una grande bobbina.

Questo induttore riverserà energia quando l'interrutore risulta aperto ,energia che ha preventivamente immagazzinato nella fase ON.
Con due righe non riesco a descriverlo meglio di cosi' ,sorry faccine/sad.gif

Usando proprio questo tipo di convertitore che mantiene costante l'efficienza indipendente dalla tensione Vpannelli ,si potrà far lavorare la tensione pannelli al Punto di massima efficienza MPP ........ e la T ?(MPPT)

E qui entra in gioco l'elettronica digitale........
Un microcontrollore misurando la tensione e corrente dei pannelli quindi la potenza ,cercerà aumentando e diminuendo il carico (gestendo il convertitore) il punto dove hai maggiore produzione di Potenza ........ed ecco il Tracking faccine/biggrin.gif
ed è per questo che si consiglia un regolatore MPPT per ogni esposizione .......


Ciao e spero di essere stato utile
ElettroshockNow




Modificato da ElettroshockNow - 12/3/2013, 13:00
 

Sabin

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Inviato il: 12/3/2013,10:45

Si! Infatti dove ora ho il regolatore MPPT prima c'era il PWM con LCD,
e ho notato che, dato che i pannelli hanno un voltaggio di 36.2V
il regolatore PWM iniziava subito a ridurre la potenza per non
sforare la tensione che ho impostato.
Mentre MPPT prende sempre il massimo della potenza convertendo la tensione.
E per questo che nel paragone della bottiglia dico che
non si riempie completamente perchè la pressione crea schiuma
e la bottiglia non è completamente piena.



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Inviato il: 12/3/2013,12:00

CITAZIONE
E per questo che nel paragone della bottiglia dico che
non si riempie completamente perchè la pressione crea schiuma
e la bottiglia non è completamente piena.

E' chiaro che dici la stessa cosa ,ma giuro che non riesco ad immaginarla stà bottiglia faccine/cry.gif

,ma credo che dipenda da me .......... faccine/wacko.gif

Ciao
ElettroshockNow

 

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Inviato il: 12/3/2013,12:23

CITAZIONE (ElettroshockNow @ 12/3/2013, 12:00)
CITAZIONE
E per questo che nel paragone della bottiglia dico che
non si riempie completamente perchè la pressione crea schiuma
e la bottiglia non è completamente piena.

E' chiaro che dici la stessa cosa ,ma giuro che non riesco ad immaginarla stà bottiglia faccine/cry.gif

,ma credo che dipenda da me .......... faccine/wacko.gif

Ciao
ElettroshockNow

faccine/laugh.gif Evidentemente nella tua abitazione non hai pressioni esagerate faccine/biggrin.gif
Prova a riempire una bottiglia con una idro pulitrice faccine/wink.gif

Apro un'altra questione.
Se il Watt Meter lo metto tra le batterie e l'inverter,
in caso di qualche problema, mi potrebbe fare da fusibile?
Tanto, con quello che costano!



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