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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Applicazioni E Realizzazioni Pratiche

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Homemade Inverter "modulo DC/AC"
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BellaEli

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Inviato il: 04/06/2015 15:23:17

Potevi impegnarti un po' di più a scrivere quest'ultimo post, sembra che lo abbia scritto Scinty (mi piace stuzzicare... mi piace stuzzicare... mi piace stuzzicare... !!! )

In ogni caso io non ho mai parlato della mia mano, ma di una generica quindi niente da fare...


Ma veniamo a ciò che ai scritto:
(beep beep beep !!!)


CITAZIONE

Attualmente prende il valore dell'uscita e mediante un banale algoritmo (formula matematica) imposta i nuovi valori del pwm per portare la forma d'onda ad essere una sinusoide dell'ampiezza prevista perchè la tensione della batteria varia.


Quando lo fa ? Appena rileva una variazione ? Per il passaggio per lo "0" ?

Sarebbe possibbile (beep beep beep: tentativi rimanenti 1 !!) inserire un flag simile ad "AllSpike" che permetta di vedere cose del genere:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/E/onda.png



Cioè vedere come l'algoritmo interagisce con l'onda con una sorta di "moviola" ?


Ipotizziamo che io ho una idea sull'algoritmo, tu un'altra, Fastar un'altra ancora, cosa si fa ? Dobbiamo aspettare che tu le implementi in tre release differenti per vedere le differenze ?

Per capire qual'è la strada migliore abbiamo bisogno di sperimentare di prima persona, c'è modo di farlo con il tuo simulatore ?

Resto in ascolto...



Modificato da BellaEli - 04/06/2015, 15:26:24


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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 04/06/2015 15:42:05

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316


Quando lo fa ? Appena rileva una variazione ? Per il passaggio per lo "0" ?

Ora si calcola solo il valore RMS di un intero periodo di sinusoide...quindi entra in azione nel periodo successivo che viene.

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316
Sarebbe possibbile inserire un flag simile ad "AllSpike" che permetta di vedere cose del genere:

Ovviamente si! Quando si entrerà all'interno della sinusoide!!!

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316
Cioè vedere come l'algoritmo interagisce
con l'onda con una sorta di "moviola" ?

Ovviamente si!

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316

Ipotizziamo che io ho una idea sull'algoritmo, tu un'altra, Fastar un'altra ancora, cosa si fa ?

Azz...ma allora è un'idea comune...perdonami...ma pensi che riuscirai a partorire qualcosa migliore della mia? (scherzo scherzo... mi piace stuzzicare... mi piace stuzzicare... mi piace stuzzicare... !!!)
Non ci sono problemi , tu mi dici cosa devo fare ed io lo faccio..

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316

Dobbiamo aspettare che tu le implementi in tre release differenti per vedere le differenze ?

Io potrei implementare ogni tipo di algoritmo che vi frulla nella testa...potrei anche inventare uno pseudo linguaggio per l'emulatore e lasciarvelo usare...ma richiede troppo sforzo da parte mia...è più saggio che parliate e io traduca in informatichese il vostro pensiero, vi assicuro che siete in buone mani!

CITAZIONE (BellaEli, 04/06/2015 15:23:17 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2316

Per capire qual'è la strada migliore abbiamo bisogno di sperimentare di prima persona, c'è modo di farlo con il tuo simulatore ?

No...però hai la possibilità di realizzarlo a livello hardware

CITAZIONE
Resto in ascolto...

anchio!



Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 04/06/2015, 15:48:05


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Inviato il: 04/06/2015 20:25:33

Pregherei il Capo Proggetto se ne avesse voglia di fare un post riepilogativo dello stato dell'arte hardware e software (del proggetto ovviamente).

A questo punto...... a questo punto si doveva arrivare, credo bisognerà tirare giù una lista componenti, uno schema e buttare giu una evaluation board (si dice cosi?) di modo che chi vuole/può la realizzi e ci testi sopra le idee sue e/o del gruppo, perchè una volta verificato quello che dovrebbe succedere tramite l'ottimo simulatore se poi non riesco ad accendere una lampadina......
Magari partendo da gli ottimi schemi di Elettro (che è anche l'unico che li ha postati) come ha fatto Inverter90, verificando poi se siamo in grado di migliorarli o ottimizzarli per un utilizzo da parte di una platea più ampia.

Grazie. Marco.



Modificato da farstar1965 - 04/06/2015, 22:09:49


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Inviato il: 05/06/2015 01:10:34

CITAZIONE (farstar1965, 04/06/2015 20:25:33 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2318

Pregherei il Capo Proggetto se ne avesse voglia di fare un post riepilogativo dello stato dell'arte hardware e software....


È interessante il tuo suggerimento, dare la possibilità a tutti di sperimentare e provare personalmente le varie soluzioni...

A occhio direi che una "evalutation board" sia totalmente diversa dallo schema definitivo ma è comunque qualcosa di fattibile...

Per esempio si potrebbe pensare a una sorta di Kit formato da una batteria 12 V, Arduino, ponte H completo, trasformatore 220 V / 9V con un firmware di base per sviluppare e testare singole parti di codice come sincro, feedback, protezioni, etc.

Sicuramente senza un po' di strumentazione di base è difficile testare quello che si fa, però l'idea mi piace, permette a più persone di capire e interagire...

Per il discorso dello schema elettrico non è stato pubblicato niente solo perché non abbiamo ancora fatto niente, abbiamo definito alcuni paletti importanti ma non siamo ancora pronti per una bozza di schema...

Mi rendo conto che sembra che giriamo a vuoto, nelle ultime 50/60 pagine abbiamo solamente parlato senza mai realizzare nulla, ma ho un'ottima memoria e mentre parliamo si definiscono e chiariscono molti concetti che ci permetteranno di buttare giù da subito un'idea valida (almeno si spera !!!)


Facciamo un piccolo test: chi è disposto a procurarsi il seguente materiale per provare quanto ipotizzato da Fastar ?

- Batteria 12 V (della macchina, dello scooter, etc. o da acquistare a una 15 di euro);

- Arduino Uno (circa 5 euro in Cina, 10 in Italia);

- Ponte H (ipotizziamo qualcosa di semplice, con componenti di recupero o comunque economici: 5/10 euro);

- Trasformatore 220 V / 8-9 V, da 50 / 100 VA (di recupero o se proprio non si ha a disposizione da acquistare con altri 10/15 euro);

- Componenti vari (resistenze, condensatori, etc., altri 5 euro ?).

Vediamo cosa risponde chi ci legge, se ci sono richieste si butta giù un kit pronto all'uso, ok ?

A presto, Elix.



P.S. Scinty mi fai sapere che driver conviene utilizzare per i mosfet SMD suggeriti da te ?



Modificato da BellaEli - 05/06/2015, 01:28:43


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Inviato il: 05/06/2015 07:57:25


CITAZIONE


per fare le caldarroste vanno bene di sicuro 200W sudatissimi si perderebbero nel ponte per non parlare del resto con 4 IXFN180N10 e 4 driver exb841 il risultato è sicuro



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Inviato il: 05/06/2015 09:28:13

La versione Battery Emulator 1.8 avrà integrato il grafico della Vac in uscita dell'inverter con la possibilità di inserire una tipologia di rumore. Questo rumore manterrà cmq una sinusoide perfetta (pura)...ma andrà a modificare il valore efficacie...quindi variabile in ampiezza. Questo è il primo passo per entrare nell'ottica del feedback: dubbi?suggerimenti?


http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/E/BatteryEmulator1_8.jpg



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Inviato il: 05/06/2015 11:42:47

CITAZIONE (farstar1965, 05/06/2015 09:28:13 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2320


CITAZIONE

per fare le caldarroste vanno bene di sicuro 200W sudatissimi si perderebbero nel ponte per non parlare del resto con 4 IXFN180N10 e 4 driver exb841 il risultato è sicuro


Se mi citi questo post mi lasci capire che all'esterno della mia testa le idee sono un po' confuse, vediamo di fare chiarezza:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/E/Blocchi_1.png



Questo è un semplicissimo schema a blocchi su cui proviamo a ragionare un po'...

All'inizio dell'impianto troviamo i "Pannelli", quanti ne occorrono ? Che Wp dovrebbero avere ?

Se si pensa di realizzare un impianto ad isola per staccarsi totalmente da Enel occorre conoscere il consumo medio giornaliero casalingo.

Ipotizziamolo che a casa nostra mediamente consumiamo ogni giorno 6 kW/h e ipotizziamo che nei mesi peggiori (invernali) i nostri pannelli in base alla posizione geografica producano giornalmente il 50% della potenza di picco dichiarata scopriamo subito che avremmo bisogno di ben 12 kW di pannelli per restare autonomi !!! Davvero tanti... ci sarebbero altri discorsi da fare ma non ora !

Successivamente c'è il "Regolatore di Carica" che ha il delicato compito di sfruttare quanta più energia possibile proveniente dai pannelli caricando le batterie nella maniera più corretta possibile senza stressarle. Qui il discorso è lungo, quindi lo rimandiamo a quandi lo si affronterà.

Nello schema a blocchi si nota che il regolatore è a conoscenza della corrente assorbita dall'inverter in modo che per differenza sa quanta corrente finirà nelle batterie per gestire correttamente la carica.

Poi ci sono le batterie: che tipo di batterie ? Che capacità ? Anche qui il discorso è lungo, quindi lo rimandiamo, però possiamo provare a fare una stima: Abbiamo detto che il nostro inverter avrà una potenza massima continuativa di 3,3 Kw e che il pacco batterie è a 48 V.

In un post precedente ho provato a stimare la corrente prelevata dalle batterie a pieno carico che dovrebbe essere intorno ai 90 A.

Poichè per salvaguardare le batterie e bene non superare una carica/scarica in C20 vien da se che se vogliamo assorbire in maniera continuativa 3300 VA a 48 Volt avremmo bisogno di un pacco batterie da 500 A/h, che a 48 V avrà una capacità di 24 KW di accumulo più che sufficienti per rimanere a isola per 1/2 giorni senza scariche profonde.

Nello schema a blocchi ho inserito anche il blocco BSM, ovvero un circuito da montare su ogni cella della batteria che tiene costantemente in equilibrio tutto il pacco, tuttavia tale circuito è da considerarsi come un "optional", quindi non ne parliamo per il momento.

A questo punto, la corrente dalle batterie finirà finalmente nel nostro inverter e, più precisamente, sul ponte H (rappresentato dai finali F 1, 2, 3 e 4) che piloterà (tramite il filtro) il trasformatore di uscita da 3.300 VA.

Ma andiamo per gradi:

Il cuore dell'inverter è il nostro micro con il firmware in fase di sviluppo.

Al micro finirà sia il segnale della rete Enel opportunamente condizionato (eliminazione spike, riduzione tensione, filtrato, etc.) per il sincro, sia quello del feedback proveniente dall'uscita dell'inverter.

Il Micro, in base al suo firmware, piloterà tramite i Driver (che per semplicità ho raggruppato in un unico blocco) i 4 finali che, al momento, sembrano essere gli STH180N10F3-6, ovvero dei piccoli, economici (~ 3,50 Euro cad.) ma potenti Mosfet SMD suggeriti dall'amico Scinty. Sono questi:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/E/Mosfet.JPG



Infine c'è il filtro e il trasformatore di potenza in uscita.

Resta il dubbio di quali driver utilizzare per i Mosfet, poichè i FOD e gli EXB sono progettati per pilotare IGBT e non mosfet, gli IR2111 contengono al loro interno la gestione del Dead-Time quindi non vanno bene per i nostri scopi, speravo in qualche suggerimento di chi ha già cercato/testato dei buoni driver ma sembra non arrivare...

Come puoi intuire è ancora presto per parlare di schema elettrico, dobbiamo capire bene cosa riesce a fare il nostro micro, se ne occorre un altro, altri 2 o addirittura una micro diverso (non ditelo a Bolle !!!)

Tutto chiaro ??? A presto, Elix.



Modificato da BellaEli - 05/06/2015, 13:26:56


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Inviato il: 05/06/2015 12:00:12

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua, 05/06/2015 11:42:47 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2321

...Questo rumore manterrà cmq una sinusoide perfetta (pura)...ma andrà a modificare il valore efficacie...quindi variabile in ampiezza... dubbi? suggerimenti?


Certo che ci sono dubbi: dove inserisci il rumore ?

Nell'ultima release hai inserito il feedback che corregge l'ampiezza dell'onda quando ci sono carichi.

Questo vuol dire che il carico abbassa l'ambiezza massima e il feedback la rialza.

Il rumore cosa farà ? Sarà l'equivalente di accendere e spegnere i vari carichi in continuazione e velocemente ?



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inverter90

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Inviato il: 05/06/2015 12:01:20

Come al solito ottima spiegazione....

questi sono molto classici IRS44273LTRPBF si potrebbero prestare al nostro scopo?



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Inviato il: 05/06/2015 12:19:52

si comunque su TME nella sezione driver/mosfet c'e ne sono un infinita basta selezionare le caratteristiche piu appropiate
LINK



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Inviato il: 05/06/2015 16:37:14

CITAZIONE (BellaEli, 05/06/2015 12:19:52 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2323


Certo che ci sono dubbi: dove inserisci il rumore ?

Nella simulazione se inserisco un carico si abbassa la tensione...se è presente il feedback viene calcolato il valore (o fattore di proporzionalità ) per riportare la 230 in uscita. In questo modo il feedback è semplice perchè si avrà in uscita quello che si è previsto.
L'errore viene inserito proprio sull'uscita...cioè viene sommato un qualcosa di non previsto...quindi l'algoritmo dovrà prendersi carico di questo fattore di 'scollamento' tra il valore ipotetico e quello reale.
Quindi il valore reale viene alterato inserendo un disturbo periodico o casuale...ed l'algoritmo deve, quanto più possibile, andargli dietro...cioè inseguire il valore ottimale. Questa ovviamente è una forzatura...ma serve per testare come si comporta l'algoritmo di feedback.
In questa fase ne ho implementato uno semplice semplice, vediamo se riuscite a capire cosa ho implementato
Cmq si può vedere come gestisce in modo ottimale le lente variazioni mentre 'lascia a desiderare' per le variazioni veloci o repentine.
Chiaro a tutti?

Ora che siamo arrivati ad un buon livello...qualcuno vuole farmi implementare qualche sua idea o qualche suo algoritmo?


Versione 1.8 in allegato
...date fuoco alle polveri!

Scarica allegato

Battery1_8.zip ( Numero download: 180 )



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scinty

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Inviato il: 05/06/2015 20:14:55

Rieccomi qua, avevo la chiavetta scarica....
allora,noi il nostro inverter dovra essere unico nel suo genere, non frutto di retroingegneria, quindi ci mettiamo 8 mosfet e 4 driver MCP1407,spero non ci sia qualcuno che abbia paura del parallelo dei mosfet in quanto, con questo con questo package e un buon pcb se ne possono parallelare fino a 9 senza rischi, ma a noi due bastano ed avanzano.
con qusta configurazione con in parallelo un inverter grid tie che ha l'MPPT possiamo anche ricaricare le batterie senza la necessità di onerosi regolatori di carica.
per i grafici quando sarà il momento ne riparleremo per ora c'è troppa carne sul fuoco e ho paura che non si cuoce e ci mangiamo le salsiccie crude



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14 pannelli mono da 250Wp 24 pannelli amorfi Sharp da 130Wp banco batterie 48V 225Ah survoltore 5000W homemade inverter 6000VA trifase homemade modalità di interconnessione ibrida Scinty-Kirchoff (nodo DC) secondo inverter di supporto mppt inverter Sunny boy 3000(nodo AC)

 

scinty

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Inviato il: 05/06/2015 20:17:41

Bolle io ancora vedo il grafico solo fino a mezzogiorno non posso comprarmi un'altro pc per ora...
se proprio non puoi stringere non puoi mettere il grafico in un'altra finestra???



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Inviato il: 05/06/2015 21:13:14

CITAZIONE (scinty, 05/06/2015 20:17:41 ) Discussione.php?55031252&151#MSG2327

...ci mettiamo 8 mosfet e 4 driver MCP1407,spero non ci sia qualcuno che abbia paura del parallelo dei mosfet in quanto, con questo con questo package e un buon pcb se ne possono parallelare fino a 9 senza rischi, ma a noi due bastano ed avanzano.
con qusta configurazione con in parallelo un inverter grid tie che ha l'MPPT possiamo anche ricaricare le batterie senza la necessità di onerosi regolatori di carica.
per i grafici quando sarà il momento ne riparleremo per ora c'è troppa carne sul fuoco e ho paura che non si cuoce e ci mangiamo le salsiccie crude


Mi lasci sempre mille dubbi... mai che rispondessi come vorrei... Puoi impegnarti un po' di più, sembra che scrivi come a Bolle !

Vediamo un po':

Personalmente ero indirizzato verso un driver simile, ovvero l'MPC 1404 che avendo 2 uscite separate, ogni uscita potrebbe essere collegata con il relativo gate del mosfet, quindi 4 MPC in tutto per 8 Mosfer, che dici ?


Dici di usare un inverter Grid-Tie con MPPT integrato per evitare onerosi regolatori di carica, ma onerosi economicamente o come progettazione e realizzazione homemade ?

Se ci riferiamo all'aspetto economico, mica un regolatore costa molto più di un inverter grid-tie MPPT ? Che vuoi dire ?


Infine, per i grafici, mi basta sapere che possiamo contare su di te, sono daccordo (beep beep beep) col riparlarne al momento opportuno, anche a me la carne non piace cruda !!!


P.S. Se proprio Bolle non collabora, procurati un cavo VGA e collega il Notebook alla TV, almeno vedi cosa c'è dopo mezzogiorno !!!

Ciao Elix.



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Inviato il: 05/06/2015 21:16:25

E dai che scinty si lancia Faccine/plane.gif



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