Fotovoltaico Resistivo Costo Efectivo

[Forhorse]

¿Qué condensador?
En el diagrama izentrop no hay condensador ...
Si agregamos un condensador, cambia el razonamiento ... pero qué valor del condensador es necesario para almacenar suficiente energía para extraer la potencia máxima del panel sin estar limitado por su posibilidad de suministrar corriente.

Es cierto que el voltaje de salida del panel a la potencia máxima no varía mucho con la iluminación, en el ejemplo pasamos de 31V para 1000w / m² a aproximadamente 28V para 400w / m²
Pero el problema es la corriente que el panel puede suministrar:
A 28 V, la resistencia buscará absorber 7 A, fuera de los paneles solo puede proporcionar 4 ... por lo tanto, el voltaje colapsará para estabilizarse a 14 V

Para explotar el 98W que el panel puede proporcionar potencialmente con una resistencia de 4 ohmios, debe transformar los 28V / 3.5A del panel en 19.8V / 4.94A para la resistencia.
Tal vez podamos hacerlo con un condensador, pero imagino que tendrá un valor y, por lo tanto, un tamaño considerable.
En un regulador reductor, nos ponemos un auto porque es más eficiente para almacenar energía que un condensador (también hay uno, pero está principalmente allí para filtrar las ondas)
¡Y luego un condensador está lejos de ser inagotable, especialmente en un régimen de pulso como ese! Hable con el fabricante de la placa base de la computadora, ¡verá lo que le dicen al respecto!

En cuanto a las consideraciones sobre la carga de una batería, es completamente irrelevante aquí.
El problema ya es optimizar la producción de un panel fotovoltaico con respecto a una resistencia fija.

Prefiero seguir con algo así

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Los valores se establecen al azar y, por supuesto, no existe la parte de regulación. En la simulación funciona, al variar el ciclo de trabajo, variamos la potencia disipada en la resistencia, y podemos terminar con una corriente más fuerte en la salida que en la entrada.
El transistor está en el lado de tierra para que se pueda usar un mosfet de canal N sin tener que usar una bomba de carga para conducir la puerta. No es muy convencional, pero en teoría y en simulación funciona (incluso si el simulador parece tener dificultades con eso).
Los cálculos de auto y frecuencia no son excesivamente complicados, especialmente porque aquí la carga es fija y conocida.

[Forhorse]

Bueno, pensé en esta historia de condensadores ... y de nuevo, no veo cómo puede aportar algo para tratar de obtener la mayor potencia de un panel fotovoltaico con una resistencia fija.
Permítanme explicar, esto es en mi opinión cómo va a suceder:

Se coloca un chopper entre el panel y la resistencia (PWM) y un condensador de cierto valor en paralelo con la resistencia.
siempre aplique un ciclo de trabajo del 50% (por ejemplo, eh ...)
El panel todavía solo puede proporcionar 3.5A en el mejor de los casos con un Voc de alrededor de 36V

Cuando el interruptor chopper (transistor apagado) está abierto, entonces hay un voltaje de 36V en el panel y 0A
Cuando el interruptor chopper está cerrado, la resistencia y el condensador están conectados al panel.
El condensador se carga, absorbe corriente, por lo que tiene una cierta impedancia que se encuentra en paralelo con la resistencia.
La impedancia equivalente es, por lo tanto, ligeramente inferior al valor de la resistencia sola.
la corriente aún no puede superar los 3.5 A (este es el límite de los paneles en estas condiciones de sol)

Dependiendo del nivel de carga del condensador y, por lo tanto, de nuestra impedancia equivalente, el voltaje
será, en el mejor de los casos, 14 V (resistencia en caliente y condensador completamente cargado antes de abrir el interruptor)
Pero como colocamos un condensador grande porque esperamos que permita almacenar energía, no se cargará completamente antes de que se abra el interruptor y, por lo tanto, el voltaje será inferior a nuestros 14 V del caso ideal.

O cuando se abre el interruptor, por lo tanto, hay una corriente en la resistencia de menos de 3.5 A y un condensador cargado a menos de 14 V
Durante el resto del ciclo, el capacitor descargará y suministrará la resistencia entre 14V y 0V y, por lo tanto, tendremos una corriente que disminuirá entre 3.5 y 0A
Al final, la potencia disipada por la resistencia puede ser la misma que sin un condensador ... porque ciertamente el condensador alimentará la resistencia durante el tiempo de apagado del chopper, pero es simplemente la energía que habrá tomado y que la resistencia no habrá recibido durante el tiempo de ENCENDIDO del helicóptero. Simplemente hay un suavizado, no hay conversión.
Como recordatorio, en las condiciones que nos interesan, es necesario suministrar la resistencia (fijada nuevamente ...) por debajo de 19.8V para que pueda disipar los 98W del panel, excepto en estas condiciones que es imposible cargar el condensador. más de 14V, el voltaje promedio visto por la resistencia será, por lo tanto, menor a 14V y lejos de los 19.8V que necesitamos.

O necesita 2 interruptores: uno para cargar el condensador y otro para descargarlo ... ¡se llama bomba de carga y no es más fácil que con uno mismo!
Me quedo con mi idea de convertidor reductor

[chatelot16]

sin condensador no puede funcionar, ya sea si se trata de un corte sin uno mismo que alimenta una resistencia o si es un verdadero convertidor con un auto

¿Qué valor de condensador? depende de la frecuencia de funcionamiento ... o en mi caso de medición de voltaje con histéresis, la frecuencia de corte será el resultado del valor del condensador: cuanto mayor sea el condensador, más lento será el corte

variación de voltaje en un condensador: U = I t / C

donde C = I t / V

C = condensador de faradios
I = corriente que varía el voltaje, por lo tanto, producción de energía fotovoltaica durante la carga ... o diferencia entre producción y consumo durante la descarga

t = tiempo de carga o descarga

[Forhorse]

¿Qué valor de condensador? depende de la frecuencia de funcionamiento ... o en mi caso de medición de voltaje con histéresis, la frecuencia de corte será el resultado del valor del condensador: cuanto mayor sea el condensador, más lento será el corte

Pero eso no cambia nada, como expliqué anteriormente, cualquiera que sea el valor del condensador, cualquiera que sea la frecuencia, su voltaje de fin de carga nunca puede ser mayor que eso cuando la resistencia está directamente conectada a los paneles.
Por lo tanto, no hay nada mejor que sin chopper o condensador.

[chatelot16]

condensador en paralelo en los paneles! ¡especialmente no en la carga resistiva que sería completamente dañina!

cuando se corta la resistencia, el panel carga el condensador ... cuando la resistencia está conectada, descarga el condensador ... y el regulador alterna el encendido y el corte para mantener el voltaje cerca del voltaje óptimo del panel

el condensador acumula la corriente demasiado débil del panel para proporcionar una corriente más fuerte pero intermitente en la resistencia

[Forhorse]

Así que también intenté hacer una simulación con un condensador corriente arriba del interruptor chopper; panel lateral por lo tanto. Y no importa cuánto lo intente con cualquier valor de condensador y cualquier frecuencia, no puedo obtener un voltaje de 19V en el lado de la resistencia.

Y luego hay otro problema ... si nos mantenemos en nuestro ciclo de trabajo del 50%, para llegar a 98w de potencia disipada promedio, ya que disipa 0w la mitad del tiempo, debe disiparse el doble el resto del tiempo, es decir, 196 w
Como nuestra resistencia es de 4 ohmios, debemos suministrarle 28 V y 7 A
Como recordatorio de 28V, es el voltaje MPP en el caso lo que nos interesa y el panel bajo estas condiciones proporciona solo 3.5A

Cuando el interruptor está abierto, el condensador se carga hasta el voltaje Voc (aquí alrededor de 36 V)
Cuando se cierra el interruptor, el condensador se descarga en la resistencia y su voltaje cae rápidamente. Si es lo suficientemente grande y su tono no es demasiado largo, tal vez pueda suministrar el 7A a 28V (en realidad 3.5A ya que el panel podrá suministrar la mitad)
Cuando se abre el interruptor, el panel recargará el condensador y puede haber dos casos:
o bien el condensador es pequeño o si era largo, el condensador está completamente descargado, tendrá una impedancia muy baja porque requerirá mucha corriente para cargarse. Como es pequeño, el voltaje aumentará rápidamente a Vmpp e incluso puede llegar a Voc si Toff es lo suficientemente largo.
induce al menos 2 cosas:
- habrá una pérdida en los paneles debido a su resistencia interna al comienzo de la carga del condensador.
- Como el condensador es pequeño, no tendrá suficiente capacidad para suministrar la resistencia de manera óptima durante la duración de Ton, la corriente caerá rápidamente para volver a un valor cercano a lo que el panel puede proporcionar bajo el mismo voltaje solo si no hubiera condensador.
Por lo tanto, podemos ganar un poco de eficiencia en comparación con una solución simple sin condensador o chopper, pero dudo que nos estemos acercando a la potencia máxima del panel.

El otro caso es si el condensador es grande. En este caso, puede que no se descargue por completo al final de Ton, pero en este caso necesitará mucha energía para recargarse. No estoy seguro de que al comienzo del próximo ciclo se cargará al valor de Vmpp y aún menos de Voc; allí también habrá pérdidas al comienzo de la fase de carga (para evitar esto, el voltaje del condensador debe permanecer constantemente entre Vmpp y Voc, dudo que esto sea posible)
Y dado que no se cargará a un valor ideal al comienzo del siguiente ciclo, la resistencia no se suministrará de tal manera que se disipe la potencia óptima del panel.
Allí también tenemos que ganar un poco en comparación con un ensamblaje muy básico, pero ¿es la ganancia significativa para justificar la complejidad del ensamblaje?

[Forhorse]

Acabo de hacer una simulación nuevamente, con un capacitor de 10.000 µF y un ciclo de trabajo del 50% a 1kHz y funciona, encontramos una corriente de 7A a 28V o nuestro 196w el 50% del tiempo.
¿Un golpe de suerte o un principio válido? Queda por validar por experiencia ...

[chatelot16]

¡Cortar una resistencia sin uno mismo no reduce el voltaje! la resistencia toma exactamente el mismo voltaje que el panel, pero por un tiempo reducido, lo que reduce la potencia ... justo lo que quieres

[izentrop]

Aquí hay una explicación clara de cómo funciona MPPt http://www.instructables.com/id/ARDUINO ... ersion-30/
Tienes que usar el traductor de Google para personas que no hablan inglés como yo.
El diodo se reemplaza por otro mosfet perfectamente sincronizado para limitar las pérdidas.
También hay todos los elementos para calcular los componentes: inductor y condensador en función de la potencia, aquí limitado a 50 W.

Personalmente, ya no me embarcaría en tal ensamblaje, preferiría jugar con una resistencia de esteatita con varios valores de resistencias conmutables como se discutió anteriormente.

[lilian07]

Si con el condensador de 10 mF y solo un PWM programado funciona, entonces es algo bueno, la realización sigue siendo relativamente barata y seguimos en un modelo simplista. Sin embargo, tenderé a trabajar con 3 a 4 PV de 75 W conectados para aumentar el voltaje.
Ahora imagine un PV de 200W en nuestro caso. Podemos esperar si el principio funciona 200 Kwh / año o 30 euros de ahorro (150 duchas) si almacenamos toda la energía que el RSI (retorno de la inversión) es bueno para mí sabiendo que encontramos PV de 200W a menos de 50 euros.
Queda por demostrar "in situ".