Ok, forse "MPPT" non è proprio il termine esatto, ma...è possibile costruire un regolatore di carica (magari con un regolatore Switching) che mi converta tutta l'energia (o quasi) prodotta dal pannello adattandola al carico che ci si collega? Come gli MPPT, che hanno un coefficiente di conversione intorno al 90% circa...

Tipo...se usassi un regolatore switching buck per portare i 17V dei pannelli più vicino al vero valore di tensione nominale (12V in questo caso)?

Immagino che il problema risieda nel valore non proprio regolare della tensione di ingresso del pannello, che varia in base all'irraggiamento solare...qui l'MPPT riesce ad ovviare controllando sempre il valore di tensione massimo del pannello, cosa che un regolatore switching da se non può fare...

Cosa mi dite?

EDIT:

Ho provato ora ad effettuare un test sul desolfatatore basato sull'LM2576 (step-down), ed ho visto che anche se vario la tensione in ingresso da 24 a 15V, la tensione di uscita oscilla di poco sul valore di 14,2V, cioè sembra che rimanga costante anche al variare della tensione in ingresso...io credevo che la tensione in uscita diminuisse alla diminuzione della tensione in ingresso...allora forse non tutto è perduto...

Girando un pò su internet ho trovato questo...sembra interessante...

http://www.electronicsweekly.com/Articles/...ry-charging.htm

in effetti sarei interessatissimo anche io ad avere un regolatore mppt...opensource e magari adattabile anche nel campo eolico.

Non ho le capacità tecniche ovviamente ma fose se collaborassero kekko, eneo,keyosz, fly71, ferro, ecc forse si potrebbe realizzare. Naturalmente io sarei disposto a comprare ad un prezzo onesto uno dei prototipi, esattamente come sto facendo con la centralina che mi sta costruendo kekko.


tornando al regolatore mppt bisognerebbe che
1. potesse sopportare almeno 50 A da 12 a 48 volts
2. con display e una pulsantiera per controllare le funzioni
3. uscita seriale o usb o ethernet per monitoraggio e controllo via computer
4. possibilità di lavorare in parallelo con altri esemplari per aumentare gli Ampere
5. un piccolo desolfatore tipo quello di Fly71 o di Keyosz non starebbe male
6. uscita per un carico fittizzio, indispensabile per eolico oppure utile anche nel fotovoltaico per scaldare l'acqua quando le batterie sono cariche.
7 possibilità di fare l'upgrade del firmware via computer.

dimentico qualche cosa?

ciao
MaX

up!

Impaziente che qualcuno ti risponda, eh Max? Abbi fede, che qui di certo qualcuno prima o poi ti risponderà!

Comunque stamani ho fatto delle prove con il regolatore step-down desolfatatore di keyosz (basato sull'LM2576-ADJ) collegato al pannello CIS da 20Wp...i risultati mi sembrano eccessivamente ottimistici e poco reali, e sono questi:

Tensione del Pannello
Corrente del Pannello

Tensione in Uscita dal Regolatore
Corrente Di Corto del Regolatore

Chi me lo sà spiegare?

Ciao Morzilla e ciao Max,
l'integrato di cui hai messo il link è l'ennesima soluzione commerciale per ricaricare 2 celle al litio immagino quindi sia per un qualsiasi apparecchio portatile tipo telefonini o diavolerie varie colorate, beeppanti e vibranti che fanno tutto ma non servono a niente, quindi escludi quell'integrato per qualsiasi applicazione nelle enrgie alternative, tanto più che è di bassissima potenza e tensione.

L'integrato regolatore LM2576 cokme un qualsiasi altro regolatore switching è fatto apposta per stabilizzare/regolare la tensione in uscita, quindi se vari il carico in uscita o la tensione in ingresso lui andrà ad agire sl duty-cycle del suo pwm per compensare tale variazione e tenere quanto più stabile riesce la tensione in uscita, il problema qui è che questo comune schema di regolazione prevede una sola retroazione (feedback) proveniente dalla tensione di uscita applicata al carico, è questo è solo metà del lavoro in un regolatore MPPT, difatti queto serve a non sovracaricare le batterie, ma al contempo le batterie sono un carico che varia a 0 a infinito, in quanto se sono cariche il loro assorbimento cala fino ad arrivare a 0A ma se sono scarice "mangiano" tutta la corrente che gli forniamo fino a che non sono sazie.

Di conseguenza un comune regolatore switching, colelgando per esempio un pannello da 50Wp e una batteria 12V scarica, vedrebbe la tensione della batteria a 11V (per esempio) così inizierebbe ad aumentare il d/c del suo pwm cercando di alzare la tensione della batteria, ma la batteria affamata inizierebbe ad assorbire sempre più corrente man mano che il regolatore ne eroga sempre di più, questo reciproco insegumento e salire potrerebbbe in poche frazioni si secondo il regolatore a raggiungere il 100% del suo pwm ovvero il suo fondo scala dove si fermerebbe fino a che la batteria piano piano ricaricandosi non farebbe salire la sua tensione fino al valore di soglia di regolazione impostato sul regolatore switching, per esempio 13,8V, quindi quando la batteria iniziarebbe a toccare i 13,8V il regolatore inizierebbe a calare il suo pwm ma non da 100 a 0 bensì piano piano tipo a 99, poi a 98, però la batteria non è carica completa è solo nella fase finale di ricarica dove le materie attive al suo interno sono in gran parte cariche e solo una piccola parte necessita ancora di corrente per riconvertirsi (ricaricarsi), quindi in questa fase assiteremmo ad un graduale abbassamento del pwm da 100% a 10% o meno (non toccherà mai 0) durante il quale la tensioone resta stabile a 13,8V ma il pwm e la corrente gradualmente scendono man mano che i processi chimici interni si concludono.

Fino a qui va tutto bene a lato batteria in quanto ha effettuao una bella ricarica senza rovinarsi, ok, ma in tutto questo scenario ci siamo dimenticati di osservare cosa succede dalla parte del pannello, difatti ciò che avviene è che per la maggior parte del tempo il pwm è rimasto al 100% il chè significa il transistor/mosfet sempre accesso, come se fosse un filo, quindi per la maggior parte del tempo abbiamo usato il pannelo connesso direttamente fisso alla batteria, questo ha protato il pannello a scendere alla stessa tensione della batteria senza sfruttare la sua gobba nella tensione per la sua massima efficenza.

Tutto questo accade perchè manca un altra retroazione, ovvero la corrente di ricarica, difatti nella fase iniziale in cui la batterie è scarica variando il pwm da 0 a 100% c'è un punto compreso nel range (di solito tra il 50 w il 90%) in cui la corrente è massima, ovvero a pwm 0% la corrente è 0, poi man mano che il pwm sale la corrente sale insieme ma prima di raggiungere il 100% la corrente ritorna a scendere, questo andamento messo su un grafico disegna una gobba, un ginocchio, una collinetta (chiamatelo come volete voi) che è per l'appunto il punto di massima resa del pannello in quel dato momento, questa gobba di corrente corrisponde ad un valore di tensione a lato pannello, ma questo valore si sposta al variare dell'insolazione, della temperatura del pannello e della tensione della batteria.

Ovviamente non possiamo leggere tutti questi valori, ma possiamo abbastanza facilmente leggere tensione batteria e corrente batteria, quindi dobbiamo per forza implementare un sistema che "và per tentativi", ovvero gioca con il pwm registrando la corrente che ogni variazione di pwm provoca e stimando quindi il punto di massima resa, rifacendo la ricerca periodicamente in modo da adeguarsi ai cambiamenti durante tutto l'arco della giornata.
Facendo in questo modo ci adattiamo allo stato di carica della batteria, alla temperatura dei pannelli ed alla insolazione senza dover necessariamente conoscere tali valori.

Riassumendo per realizzare tutto ciò servono 2 feedback, tensione batteria e corrente batteria, i comuni regolatori switching non hanno il secondo quindi sono da scartare, in secondo luogo la ricerca del punto si massima potenza (come dice per l'appunto la sigla Maximum Power Point Tracking - insegumento del punto di massima potenza) richiede un minimo di intelligenza, ovvero bisogna spostarsi avanti ed indietro nel pwm tenendo a mente la corrente nel pwm attuale, quella nel pwm leggermente più alto e quella nel pwm leggermente più basso per poi decidere quale direzione prendere per inseguire la gobba, e la cosa sinceramente la vedo fattibile solo con dispositivi programmabili, poichè con logica cablata è come dover rifare il circuito ad ogni baco....

Fatta questa mega premessa, Morzilla può capitare che tu riesca a beccare per culo un punto in cui l'assorbimento della batteria è inferiore alla potenza generata dal pannello (tipo fase finale di ricarica, batteria più piccola del pannello o batteria solfatata) in cui il pwm è inferiore al 100% e quindi vedi una tensione superiore a lato pannello ma quello è solo un caso non è il vero MPPT, difatti quel circuito a cui fai riferimento (caricabatterie desolfatante) non è studiato come regolatore MPPT e non potrà mai adattarsi a questo scopo

Ad ogni modo Ferro è in possesso di un piccolo prototipo di circuito con pannelli in ingresso, batterie in uscita e terza uscita per carico di diversione, è un circuito con portata massima 20A e tensione massima 40V al cui interno è presente in microcontrollore (PIC18F452) che pilota in pwm due mosfet uno sul pannello ed uno sul carico di diversione, ha anche un sensore di corrente così da monitorare sia la tensione delle batteria che la corrente, il firmware caricato non effettua MPPT al momento ma può essere aggornato per farlo il giorno che avessi tempo di rifare un altro prototipo e programmarlo.

Al momento quel prototipo svolge la funzione di regolatore PWM che prima di staccare la sorgente fotovoltaica accende il carico di diversione in modo graduale e solo quando il carico di diversione non è in grado di assorbire tutta l'energia in eccesso inizia a ridurre da 100% fino a 0 se necessario il pwm della fonte in modo da tenere stabile la tensione sulle batterie.

Era un prototipo che mi ero portato dietro come dono durante la mia visita di lavoro a roma, è solo un idea ma se vi incuriosisce Ferro potrebbe farvo alcune foto.

Ad ogni modo le problematiche da affrontare per un dispositivo come auello descritto da Max sono molte non da meno il costo dei componenti elettronici, in quanto per gestire correnti di 50A con tensioni che a vuoto possono arrivare a 60V lato batterie e 150V lato pannelli obbligano a comprare specifici mosfet, diodi shotcky e condensatori elettrolitici, quindi dimenticatevi il recupero dei componenti, esperienza mia personale già fatta e non ho intenzione di ripassarci di nuovo

Quindi se siete pronti a mettere mano al portafogli e siete pronti a vedere fumare o espoldere le costose basette da voi saldate possiamo anche pensare di andare avanti, altrimenti se avete dubbi anche solo di bruciare 3 volte i prototipi vi consiglio da amico di comprare i regolatori MPPT già fatti che risparmiate tempo e denaro!!!

Credete che prima di comrpare 2 regolatori FlexMAX80 della Outback del costo di circa 600€ l'uno non abbia provato a farmeli da mè?

Ciao Keyosz, grazie per la mega-risposta . Quindi se ho capito bene, utilizzare un regolatore switching non porta nessun beneficio, dato che nella maggior parte del tempo è come se il pannello fosse collegato direttamente alla batteria...non c'è la possibilità di "isolare" il pannello dal regolatore (e, di conseguenza, dalla batteria) per evitare che la tensione si assesti su quella della batteria? Ora la sparo lì, eh, non mi infamate troppo se stò per dire una cavolata, ma è possibile utilizzare un inseguitore di tensione ( http://it.wikipedia.org/wiki/Inseguitore_di_tensione ) per rendere il pannello indipendente da quello che ci si attacca?

Morzilla non farti trarre in inganno dalla parola "inseguitore", poichè vuol dire tante cose, per esempio vi sono anche gli inseguitori solari ma sono solo dei supporti che ruotano per tenere il pannello perpendicolare al sole, non sono certo dei regolatori di carica MPPT

Quello che vedi nella pagina da tè linkata è un amplificatore operazionale configurato per lavorare in modo analogico il quale semplicemente è un aplfificatore con guadagno 1, ovvero è come se fosse il tuo stereo solo che in uscita (sulle casse) propone la stessa tensione e/o forma d'onda che c'è in ingresso senza amplificarla. Per il nostro scopo non è di alcuna utilità in quanto prima di tutto noi lavoriamo con un dona quadra a duty-cycle variabile per pilotare lo stadio mosfet di potenza per avere rese elevate, in seconda analisi essendo quel dispositivo uguale ad un filo (Vin = Vout, incremente se mai solo la corrente) il problema non si risolve in quanto chi genera la tensione di riferimento in ingresso? e con che criterio? e della Vout cosa ce ne facciamo?

In un altra discussione avevo disegnato uno schema di principio di un ipotetico regolatore MPPT, mi pare per Eneo a proposito del suo impianto eolico, in quanto anche lui cercava regolatori switching per adattare le tensioni e allora come adesso si parlava più o meno delle stesse cose, ho ritrovato lo schema di principio e te lo ripropongo per spiegarmi meglio:



Il regolatore che ho dato a Ferro si basa su questo schema di principio, con una leggera modifica in quanto legge solo VAccu e Iaccu.

ok keyosz, capisco che la cosa possa essere difficile e che sicuramente ti sei rotto la testa contro il muro varie volte prima di gettare la spugna, ma vorrei sapere cosa dicono gli altri... a volte unendo le forze si arriva là dove una persona sola non è in grado, per valida che sia.

Riguardo al modulo programmabile penso che kekko non veda l'ora , l'unica cosa di cui ha probabilemnte bisogno è che qualcuno gli spieghi esattamente come funziona la faccenda.

Riguardo al mosfet e condensatori che saltano, ecc, forse si potrebbe cominciare con potenze e voltaggi bassi, per esempio 12 e 24 volts a 10 Ah, poi se funziona allora si fanno via via modifiche per aumentarne la potenza e la capacità.

cmq che dicono eneo, kekko, ferro & C. ?

ciao
MaX

quoto key, tutto giusto e spiegato bene, purtroppo non si può avere la botte piena e la moglie ubriaca :-(
personalmente ultimamente mi sono divertito a farmi un regolatore step down ed non è affatto facile con componenti di recupero.
Bisogna tener sempre in mente cosa si vuole ottenere x non sprecar tempo e denaro, comunque buon lavoro! ;-)

Diciamo che non sarei troppo pessimista sulla realizzazione del regolatore di carica MPPT, proprio perchè su mosfet/IGBT di potenza, protezioni, regolatori switching, induttanze e controllo di logica, ho abbastanza esperienza. Prima o poi penso di metterci mano, ma prima devo finire il mio banco di accumulo e l'inverter a onda sinusoidale pura. Dopodichè mi dedicherò al regolatore, ho in mente già parecchie cosette...

Salve a tutti!

@Keysoz

Sisi, non mi sono fatto trarre in inganno dal nome dell'inseguitore ...è che a scuola durante il triennio a elettronica si erano studiati gli amplificatori operazionali, e una delle applicazioni era appunto questo inseguitore di tensione...mi ricordavo che serviva per isolare due stadi di un circuito, per non influenzare la tensione del primo stadio dal carico sullo stadio in uscita dall'operazionale...o una cosa del genere...l'ho sparata lì come idea , è stata una vana speranza

bene, sono daccordo con kekko che sarebbe il caso di pensarci su.

Potreste cmq dividervi i compiti per esempio così: keyosz descrive cosa dovrebbe fare il programma nei dettagli, ovvero come funziona un buon regolatore mppt. Kekko provvede a scrivere il programma per la cpu e tutti gli altri si sbizzarriscono a progettare la sezione alimentatrice, poi cominciate a postare degli schemi, fino ad arrivare ad un accordo unanime.
A questo punto kekko mette online il programma SW e magari anche lo schema elettrico... e poi mi costruisce un prototipo

Credo che in questo caso se un problema viene scoposto in varie sezioni più piccole, sarà abbordabile. Si potrebbe partire dal lungo post di keyosz per cominciare a fare uno schema a blocchi della logica.

Riguardo ai componenti che saltano, sono daccordo che esiste il rischio, ma le sfide sono sempre più o meno pericolose.
Questo non ha impedito di andare avanti e scoprire nuove possibilità. Per esempio fino a 5 o 10 anni fa veniva fortemente sconsigliato o addirittura osteggiato da tutti e dico tutti, l'uso dell'olio o del biodiesel, alcool, o additivi tipo l'acetone, nei motori delle nostre auto.
Oggi invece possiamo usare queste alternative. Eppure all'epoca ci dicevamo... ma il motore si spakka...gli iniettori...i pistoni si bucano...le candele esplodono...si grippano i cilindri... la puzza... l'evasione fiscale.... la polizia stradale... la garanzia non copre...

Se ci fossimo arrestati per la paura, oggi staremmo ancora li buttando l'olio usato, senza conoscerne il valore, o non potremmo usare l'alcool ne l'acetone per contenere i consumi.

ciao
MaX

Volutamente non parlo del cambio climatico, viste le figuracce dell'IPCC dell'ONU.

non sono riuscito a realizzare nemmeno un copiato di una scheda figurati.... se ti posso essere d'aiuto.

AZZ!! piove ancora!!! Non è possibile!!

tornando al regolatore, penso che l'aiuto di tutti gli "elettronici" sia benvenuto, in quanto ho notato (incredibile... ne?) che molti di voi sanno leggere uno schema elettrico e trovare possibili difetti o errori. Quindi una analisi da parte di tutti gli esperti (chi più chi meno) fa sempre comodo.

Ricordate quella storiella in cui un camion si era incastrato in mezzo ad un tunnel e tutti i tecnici ed ingenieri erano daccordo in ampliare la galleria per riuscire ad estrarlo? E che poi un ragazzino suggerí di sgonfiare le gomme per abbassarlo?

Ecco, a volte anche la mente più geniale ha davanti a se un errore o un difetto, ma non se ne rende conto, quindi un parere, una idea, una discussione portano sempre buoni frutti.

ciao
MaX