Nackdel med flera solpanelsregulatorer?

[raol 2 365]

1 minut sedan skrev Peter_K:

 

Det låter som du bestämt dig för två regulatorer redan, raol... så, frågan är avslutad - eller..?

Nja, antingen två såna enkla, eller en på 20 A som kostar samma eller mindre än två på 10 A. Men jag har inte hittat nån 20 A från nån butik jag är bekant med än. Nån enstaka från källarföretag, men litar inte på såna butiker. Jag köper helst från etablerade butiker, gärna kedjor med fysiska butiker i närheten.

Men ja, i övrigt så är väl frågan besvarad, indirekt.

[Peter_K 4 207]

5 minuter sedan skrev raol:

Men jag har inte hittat nån 20 A från nån butik jag är bekant med än. Nån enstaka från källarföretag, men litar inte på såna butiker. Jag köper helst från etablerade butiker, gärna kedjor med fysiska butiker i närheten.

Jag googlade ”solcellsregulator 20a”, hittade bl a den här, 713 kr. Det är ungefär som 2x300-nånting...
https://www.watski.se/Solcellsregulator-PWM-11JVZ?artnr=114282&gclid=EAIaIQobChMI6K2Wo--P7wIVwxV7Ch33mga5EAQYBiABEgJQf_D_BwE

Redigerad 1 Mars , 2021 av Peter_K

[sajjen 199]

Om du väljer att koppla båda panelerna till en PWM-regulator så ska du koppla panelerna parallellt, om du i det fallet seriekopplar de så tappar du storleksordningen halva effekten. Hur du än gör kommer du aldrig få full effekt ur dina paneler om du använder en PWM-regulator, men beroende på tillämpningen så kanske det inte spelar någon roll?

 

Bifogar en PDF från Morningstar som finns på https://www.morningstarcorp.com/landing_page/download-white-paper-traditional-pwm-vs-morningstars-trakstar-mppt-technology/ som förklarar skilnaden mellan PWM- och MPPT-regulatorer.

Morningstar-Corporation-Traditional-PWM-vs-TrakStar-MPPT-Whitepaper-March-2015.pdf

[IngemarE 3 628]

1 timme sedan skrev sajjen:

Om du väljer att koppla båda panelerna till en PWM-regulator så ska du koppla panelerna parallellt, om du i det fallet seriekopplar de så tappar du storleksordningen halva effekten.

Varför i hela friden skulle man tappa halva effekten om man seriekopplar panelerna jämfört med parallelkoppling för att man använder en PWM-regulator ?  Nej, det är fel !

 

Jag tycker mer och mer det framgår att du inte förstår hur en DC/DC-omvandlare med PWM-princip fungerar, oavsett om du har jobbat 10 år med dem. Förstår att du läst reklambladet du länkar till, men som ju har syftet att framställa PWM i dålig dager och beskriver dem också därefter.

 

Vi tar det igen:

Visst regleras utspänningen genom att inspänningen switchas till/från väldigt snabbt. Så långt stämmer deras (och din) beskrivning.

Men att panelen inte får lämna effekt under "off" är fel. Varför ?  Jo, för det sitter både på in- och utgång bl.a. kondensatorer som buffring och filtrering, ett "medelvärdesfilter" helt enkelt. Det är inte alls så "direkt" kopplat som reklambladet (och du) vill göra gällande.

Panelen "ser" därför inte switchningen utan lämnar kontinuerlig uteffekt, dvs även under den del av PWM-cykeln som är "off" (för att då återladda kondingar på regulatorns ingång). Likaså är utgången filtrerad på samma sätt, för att få en jämn spänning med minimalt med rippel.

 

Om det inte vore såhär utan panelen kopplades in/ur utan denna filtrering, skulle det resultera i både kraftiga och olagliga radiostörningar (övertoner från switchfrekvensen, ofta 50-500kHz) , men också ett för annan utrustning skadligt rippel på elsystemet. Detta vet ju varenda en som konstruerat DC/DC med PWM, eller åtminstone sett ett datablad för elektroniken (se min länk tidigare).

 

Edit:

Slänger in en principbild på hur en typisk DC/DC med PWM är uppbyggd:

Redigerad 1 Mars , 2021 av IngemarE

[Zwen 280]

2 timmar sedan skrev sajjen:

Om du väljer att koppla båda panelerna till en PWM-regulator så ska du koppla panelerna parallellt, om du i det fallet seriekopplar de så tappar du storleksordningen halva effekten.

 

Det är väl solklart att man inte tappar halva effekten vid seriekoppling. Vart hade du tänkt att den halva du skulle förlora skulle ta vägen? Gå upp i gasfas inuti regulatorn?

[sajjen 199]

En PWM-solcellsregulator består inte av en buck-omvandlare, som Ingemars bild visar. Den består bara av en MOSFET som slås av och på med en duty cycle som gör att batterispänningen inte överstiger inställt värde. Visa mig gärna den solcellsregulator som säljs som en PWM-regulator men som faktiskt har en buck-omvandlare i sig.

 

Rent teoretiskt skulle det givetvis gå att bygga en solcellsregulator som bygger på en buckomvandlare utan att ha MPPT, men sådana produkter finns i praktiken inte. Lägger tillverkaren ner den komponentkostnad det innebär att bygga en buckomvandlare så lägger de även in MPPT-funktionalitet.

De produkter som säljs som "PWM-regulatorer" är byggda för att vara så billiga det bara går. De inhåller ingen spänningsomvandling alls.

 

Om den, i praktiken icke-existerande, produktkategorin solcellsregulator med buck-omvandlare men ingen MPPT hade funnits, så hade den fungerat precis som Ingemar beskriver. Men så ser inte verkligheten ut.

[IngemarE 3 628]

5 timmar sedan skrev sajjen:

En PWM-solcellsregulator består inte av en buck-omvandlare, som Ingemars bild visar. Den består bara av en MOSFET som slås av och på med en duty cycle som gör att batterispänningen inte överstiger inställt värde. Visa mig gärna den solcellsregulator som säljs som en PWM-regulator men som faktiskt har en buck-omvandlare i sig.

 

Rent teoretiskt skulle det givetvis gå att bygga en solcellsregulator som bygger på en buckomvandlare utan att ha MPPT, men sådana produkter finns i praktiken inte. Lägger tillverkaren ner den komponentkostnad det innebär att bygga en buckomvandlare så lägger de även in MPPT-funktionalitet.

De produkter som säljs som "PWM-regulatorer" är byggda för att vara så billiga det bara går. De inhåller ingen spänningsomvandling alls.

 

Om den, i praktiken icke-existerande, produktkategorin solcellsregulator med buck-omvandlare men ingen MPPT hade funnits, så hade den fungerat precis som Ingemar beskriver. Men så ser inte verkligheten ut.

Hmm, jag har en sådan PWM i min båt. Och hade i min förra. Dessa, som enligt dig "i praktiken inte finns".

 

Om du hade lite elektronikkunskaper skulle du också förstå att det du beskriver med en MOSFET som switchar till/från faktiskt just är grundfunktionen i en buck-omvandlare, det som jag visade blockschema på. I princip alla PWM-kretsar av buck-typ har en sådan MOSFET inbyggd och det motsvarar den switchfunktion som är ritad i blockschemat. Så vad är din poäng ? 

För du läser uppenbarligen innantill i reklambladet du länkar till men förstår tydligen inte att det faktiskt beskriver just grundprincipen för en switchad omvandlare av step-down-typ - en "buck".

 

Men sluta tro och försök övertyga andra om att omvandlaren (PWM) består "bara av en MOSFET" och att den skulle vara enda komponenten och fungera som en rå strömbrytare direkt mellan panel och förbrukare. Varför de andra komponenterna runtom måste finnas har jag redan förklarat ovan, läs det igen om du inte förstod.

 

Ingen tror dig nog heller i ditt påstående att halva effekten skulle gå förlorad om man använder PWM, som du skrev ovan.

 

--------------

 

Allt är inte sant (eller hela sanningen) som står i reklamblad, som det du t ex länkade till. Inte heller blir man expert genom att bildsöka och Googla. Men jag inser att du kanske har ett visst egenintresse av att det säljs MPPT (t.o.m. av vissa fabrikat) framför PWM, eller hur ?

Redigerad 2 Mars , 2021 av IngemarE

[sajjen 199]

Om du hade förstått hur en buck-omvandlare fungerar så hade du vetat att det är induktorn som gör att den kan omvandla mellan två spänningsnivåer, inte brytaren. Om du öppnar dina PWM-regulatorer och analyserar kretsen så kommer du se att de inte är några buck-omvandlare. Men jag skulle mer än gärna bli motbevisad, inte av prat utan av bilder på din icke-MPPT buckomvandlarregulator.

 

EDIT: Jag har inte påstått att halva effekten går förlorad om man använder PWM. Jag sa att om man seriekopplar två st "12V-paneler", dvs 32 - 36 celler vardera, till en PWM regulator så kommer man bara få ut i storleksordningen hälften av märkeffekten från panelerna. Detta eftersom att regulatorn inte innehåller någon buck-regulator. Varje panel kommer att jobba vid ca halva batterispänningen vilket är så långt ifrån panelens MPP att uteffekten blir långt under Pmpp.

 

EDIT 2: Ordval

Redigerad 2 Mars , 2021 av sajjen

[ChristerN 2 513]

Jag kan bara imponeras av er att ni orkar förklara för oss och varandra!

Jag läser och försöker förstå, kan ju inte alls detta!

Men snälla, (fortsätt) håll en god ton så den här tråden inte raderas. 👍

[raol 2 365]

57 minuter sedan skrev sajjen:

Jag sa att om man seriekopplar två st "12V-paneler", dvs 32 - 36 celler vardera, till en PWM regulator så kommer man bara få ut i storleksordningen hälften av märkeffekten från panelerna. Detta eftersom att regulatorn inte innehåller någon buck-regulator. Varje panel kommer att jobba vid ca halva batterispänningen vilket är så långt ifrån panelens MPP att uteffekten blir långt under Pmpp.

Ja, men det är ju vansinne att seriekoppla dem i det läget, så varför ens ha det som ett argument. När panelerna är parallellkopplade är spänningen mycket närmare batteriets.

 

[sajjen 199]

21 minuter sedan skrev raol:

När panelerna är parallellkopplade är spänningen mycket närmare batteriets.

Vilket är viktigt med en PWM-regulator. Om du använder en MPPT-regulator (eller en buck-regulator utan MPPT, om de nu finns) så gör det inget att spänningen mellan panelerna och batterierna är olika eftersom den kan omvandlas i regulatorn med liten förlust.

 

I många applikationer är det då bra att seriekoppla många paneler för att få upp spänningen och ner strömmen (relativt en parallellkoppling). Lägre ström tillåter betydligt klenare kablage, vilket ofta är en viktig parameter.

 

På en båt blir ekvationen ofta annorlunda än på t.ex. ett hus, eftersom avstånden är kortare och sol/skuggförhållanden ofta skiljer sig mycket mellan olika paneler.

[IngemarE 3 628]

1 timme sedan skrev sajjen:

Om du hade förstått hur en buck-omvandlare fungerar så hade du vetat att det är induktorn som gör att den kan omvandla mellan två spänningsnivåer, inte brytaren. Om du öppnar dina PWM-regulatorer och analyserar kretsen så kommer du se att de inte är några buck-omvandlare. Men jag skulle mer än gärna bli motbevisad, inte av prat utan av bilder på din icke-MPPT buckomvandlarregulator.

 

EDIT: Jag har inte påstått att halva effekten går förlorad om man använder PWM. Jag sa att om man seriekopplar två st "12V-paneler", dvs 32 - 36 celler vardera, till en PWM regulator så kommer man bara få ut i storleksordningen hälften av märkeffekten från panelerna. Detta eftersom att regulatorn inte innehåller någon buck-regulator. Varje panel kommer att jobba vid ca halva batterispänningen vilket är så långt ifrån panelens MPP att uteffekten blir långt under Pmpp.

 

EDIT 2: Ordval

En bild ville du ha, och en bild på min PWM-regulator under skalet kan du få. Titta riktigt noga, för den finns ju inte:

 

Fundera också på hur mycket störningar och rippel "din" PWM-design skulle ge, om det inte fanns något mer och utjämnande komponenter än din enda MOSFET. Just därför ser det helt enkelt inte ut riktigt så i (godkända) kretslösningar.

 

Resten lämnar jag obemött. Jag såg vad du skrev innan om mina åsikter (innan editeringen), så vi drar ett streck nu. Tänker heller inte skriva vad jag jobbar med och hur länge, för det kan ingen (utom de som känner mig) veta om det är sant eller ej. Så här är det helt irrelevant .

 

[Zwen 280]

1 timme sedan skrev raol:

Ja, men det är ju vansinne att seriekoppla dem i det läget, så varför ens ha det som ett argument. När panelerna är parallellkopplade är spänningen mycket närmare batteriets.

 

Tidigt på morgonen, sent på kvällen, eller för den delen när som helst en molnig dag har seriekopplade paneler större chans att ge en spänning som är "närmare batteriet".

Man får alltså mer laddbar tid med seriekoppling här i norden. Det är det som är poängen.

Förutsätter givetvis att regulatorn kan hantera den högre spänningen vid kalasväder🙂

 

För att förtydliga så är det effekten panelerna kan ge till regulatorn som ger laddningen. Vid parallellkoppling är det en viss spänning och en viss ström, max summan av de 2 panelernas resp. maxström. Vid seriekoppling är det (om de får lika mycket sol) dubbelt så hög spänning men hälften så stor ström, dvs lika stor ström som enskild panels maxström.

Effekten, U x I, blir ungefär samma i båda fallen.

 

Som en grov och förenklad förklaring kan vi som exempel säga att om de parallellkopplade panelerna får så lite sol att de bara ger 12 V till regulatorn ger det ingen laddning alls. Om de däremot skulle vara seriekopplade får regulatorn 24 V och kan därför ladda lite grann.

[raol 2 365]

31 minuter sedan skrev Zwen:

Tidigt på morgonen, sent på kvällen, eller för den delen när som helst en molnig dag har seriekopplade paneler större chans att ge en spänning som är "närmare batteriet".

Man får alltså mer laddbar tid med seriekoppling här i norden. Det är det som är poängen.

Förutsätter givetvis att regulatorn kan hantera den högre spänningen vid kalasväder🙂

 

För att förtydliga så är det effekten panelerna kan ge till regulatorn som ger laddningen. Vid parallellkoppling är det en viss spänning och en viss ström, max summan av de 2 panelernas resp. maxström. Vid seriekoppling är det (om de får lika mycket sol) dubbelt så hög spänning men hälften så stor ström, dvs lika stor ström som enskild panels maxström.

Effekten, U x I, blir ungefär samma i båda fallen.

 

Som en grov och förenklad förklaring kan vi som exempel säga att om de parallellkopplade panelerna får så lite sol att de bara ger 12 V till regulatorn ger det ingen laddning alls. Om de däremot skulle vara seriekopplade får regulatorn 24 V och kan därför ladda lite grann.

Jag vet allt detta, men jag vet också att det är sämre ur skuggningssynpunkt med seriekopplade paneler, och är det nåt man kan vara säker på blir skuggat av och till, så är det solpaneler på en segelbåt! Min erfarenhet av upplägget på vår förra båt är att det var laddning från strax efter soluppgång till strax innan solnedgång.

Och alldeles oavsett så är det inte värt risken för radiostörningar. Jag har, som jag sagt tidigare, läst väldigt mycket om problem med radiostörningar från MPPT-regulatorer. Väldigt få som rör PWM-regulatorer.

Hade jag byggt upp en anläggning med många, stora paneler på ett hustak eller en markplätt, så är ju MPPT givet. Inget att ens snacka om. Men så som vi ska använda dem är MPPT helt enkelt inte aktuellt.

Min fråga gällde inte heller det. Nu har jag letat lite mer och hittat en vettigt prissatt PWM-regulator för 20 A som det blir köp av inom några veckor, så det blir inte två små parallellt, trots allt.

 

[sajjen 199]

2 timmar sedan skrev IngemarE:

En bild ville du ha, och en bild på min PWM-regulator under skalet kan du få. Titta riktigt noga, för den finns ju inte:

 

Fundera också på hur mycket störningar och rippel "din" PWM-design skulle ge, om det inte fanns något mer och utjämnande komponenter än din enda MOSFET. Just därför ser det helt enkelt inte ut riktigt så i (godkända) kretslösningar.

Om det nu faktiskt är så att det där är den produkten som jag påstår inte finns i praktiken så blir jag minst sagt nyfiken. Vad är det för modell? Har du möjlighet att ta mer detaljerade bilder på kretskortet så att det går att göra en analys av hur kretsen faktiskt funkar? (Nej, jag söker inte din hjälp för industrispionage, jag har lämnat mitt jobb i sydostasiatiska solelsbranchen för flera år sedan.)

 

Men jag ska inte vara sämre än att ställa samma krav på mig själv. Imorgon är det jag som pallrar mig till båtaffären å köper en PWM-regulator för att plocka isär och dokumentera här. Jag är rätt säker på vad jag kommer att hitta i den. (Helt ärligt så kanske det inte blir imorgon, utan om några dagar, vi får se vad schemat tillåter)

 

Att det kommer mycket störningar från en billig PWM-regulator säger jag absolut inte emot. Jag tror inte en sekund på att en regulator som säljs för några hundralappar i svenska butiker eller för en femtedel av det priset på AliExpress, med till stor del identiskt innehåll, skulle klara ett korrekt utfört EMC-test. CE-klistermärken är billiga, riktiga certifieringstester är dyra. De flesta tillverkarna nöjer sig med klistermärken.

[raol 2 365]

4 minuter sedan skrev sajjen:

Att det kommer mycket störningar från en billig PWM-regulator säger jag absolut inte emot. Jag tror inte en sekund på att en regulator som säljs för några hundralappar i svenska butiker eller för en femtedel av det priset på AliExpress, med till stor del identiskt innehåll, skulle klara ett korrekt utfört EMC-test. CE-klistermärken är billiga, riktiga certifieringstester är dyra. De flesta tillverkarna nöjer sig med klistermärken.

Icke desto mindre var den 250-kronorsregulatorn vi hade i förra båten knäpptyst på radio. Jag har en scanner och hade den på båten ibland och lyssnade på flygfrekvenser. Jag har också lyssnat på vanlig rundradio. Och så förstås den helt magiska räckvidden på VHF:en. Hade den skickat ut störningar hade det aldrig gått att få så bra mottagning ombord. Jag ska förstås inte utesluta att den störde på frekvenser som jag inte lyssnade på, men även i såna fall hade det förmodligen funnits övertoner på högre frekvenser som hade stört.

 

[Perrr 22]

4 timmar sedan skrev IngemarE:

En bild ville du ha, och en bild på min PWM-regulator under skalet kan du få. Titta riktigt noga, för den finns ju inte:

 

Fundera också på hur mycket störningar och rippel "din" PWM-design skulle ge, om det inte fanns något mer och utjämnande komponenter än din enda MOSFET. Just därför ser det helt enkelt inte ut riktigt så i (godkända) kretslösningar.

 

Resten lämnar jag obemött. Jag såg vad du skrev innan om mina åsikter (innan editeringen), så vi drar ett streck nu. Tänker heller inte skriva vad jag jobbar med och hur länge, för det kan ingen (utom de som känner mig) veta om det är sant eller ej. Så här är det helt irrelevant .

 

Denna bilden säger inte såvärst mycket, kan vara buck-boost, samt så har den förmodligen strömbegränsning (iom att det är 2st pottar). Chippet sitter nog på undersidan, säge ltc1625 (så är det buck)?

 

Sitter panelerna i serie, bör de ha en viss bypass -diod  (Chottsky -doid) som dyftades nyligen på en tråd här.

 

Meh.. bara det funkar, och vederbörande följt manualen, går ju om inte annat att mäta en vacker dag!

[anuba 421]

Mitt tips är att skaffa en regulator för varje panel. De bör helst kunna läsas ut med någon app. Då kan få en känsla för hur mycket laddning du får in och du minskar risken för skuggning. 
Det räcker med en mast eller bom som skuggar.

Jag kör med Victron smartsolar mppt 75/10. Finns billiga på Ebay. 
Har kört MPPT utan radiostörningar. Men jag får störningar från USB-laddare och 220V-laddaren till batterierna. 

[sajjen 199]

10 timmar sedan skrev raol:

Icke desto mindre var den 250-kronorsregulatorn vi hade i förra båten knäpptyst på radio. Jag har en scanner och hade den på båten ibland och lyssnade på flygfrekvenser. Jag har också lyssnat på vanlig rundradio. Och så förstås den helt magiska räckvidden på VHF:en. Hade den skickat ut störningar hade det aldrig gått att få så bra mottagning ombord. Jag ska förstås inte utesluta att den störde på frekvenser som jag inte lyssnade på, men även i såna fall hade det förmodligen funnits övertoner på högre frekvenser som hade stört.

 

Om störningarna är på frekvenser som inte överlappar med något i VHFen spelar det ingen som hälst roll hur stora de är. Generellt så kan en PWM-regulator jobba på mycket lägre frekvenser än en MPPT-regulator eftersom de inte innehåller några spolar som pga ekonomi behöver hållas små genom att öka frekvensen. PWM-regulatorer jobbar normalt på tiotals kHz, högt nog för att komma ut ur frekvenser som en människa kan höra, men så låga som möjligt för att hålla nere förlusterna i FETarna.

[sajjen 199]

9 timmar sedan skrev Perrr:

Denna bilden säger inte såvärst mycket, kan vara buck-boost, samt så har den förmodligen strömbegränsning (iom att det är 2st pottar). Chippet sitter nog på undersidan, säge ltc1625 (så är det buck)?

Jag skulle tro att det är en sånhär: https://www.ebay.com/itm/DC-DC-Wandler-20A-300W-Step-down-Boost-Power-Charger-Adjustable/283969284672?_trkparms=aid%3D1110006%26algo%3DHOMESPLICE.SIM%26ao%3D1%26asc%3D20131231084308%26meid%3D9a916d5ddd13462882bc1bab2153da99%26pid%3D100010%26rk%3D3%26rkt%3D12%26mehot%3Dpp%26sd%3D283974307243%26itm%3D283969284672%26pmt%3D1%26noa%3D1%26pg%3D2047675%26algv%3DDefaultOrganicWithAblationExplorer%26brand%3DMarkenlos&_trksid=p2047675.c100010.m2109

 

Dvs en buck-omvandlare helt utan batteriladdningsfunktionalitet. Det går ju att ladda ett batteri från en solcellspanel med en sådan, men man får i princip välja på att aldrig ladda batteriet fullt eller på att koka det om det laddar för länge.

 

[EDIT] Länken till eBay

Redigerad 3 Mars , 2021 av sajjen

[IngemarE 3 628]

53 minuter sedan skrev sajjen:

Om störningarna är på frekvenser som inte överlappar med något i VHFen spelar det ingen som hälst roll hur stora de är. Generellt så kan en PWM-regulator jobba på mycket lägre frekvenser än en MPPT-regulator eftersom de inte innehåller några spolar som pga ekonomi behöver hållas små genom att öka frekvensen. PWM-regulatorer jobbar normalt på tiotals kHz, högt nog för att komma ut ur frekvenser som en människa kan höra, men så låga som möjligt för att hålla nere förlusterna i FETarna.

Jo, det spelar roll. Väldigt stor roll, faktiskt.

Dels finns regelverk (som tur är) som reglerar detta, dels är det mycket annan kommunikation i princip överallt på frekvensbanden som inte får störas.

 

För att hålla förlusten nere i en MOSFET vill man ha så snabba till/frånslag som möjligt. Men en snabb flank ger också övertoner mycket högt i frekvens. Att grund/switchfrekvensen är några tiotal kHz räddar därför inte alls en design från att störa på vanliga radiofrekvenser, vilket tyvärr är en vanlig missuppfattning jag även möter på mina kurser om radiostörningar och hur man tacklar dem i switchade omvandlare.

 

Från en sådan till/frånswitchning med grundfrekvensen tiotal kHz kan övertoner genereras som allvarligt stör t.o.m. långt upp över VHF-området. OM man inte vidtar åtgärder i form av filter på in/utgång som jämnar ut. Visst finns det kineser som kallat de mest konstiga avarter för "PWM-regulatorer", och jag tror att lite av det du baserar din uppfattning på bottnar i en helt annan erfarenhet av vad PWM är än den absolut och totalt förhärskande normen in om de som designar regulatorer....

 

(Jag skulle kunna lägga in samband och formler mellan stigtid och övertoner här, men då skulle nog 99% sluta läsa...)

Redigerad 3 Mars , 2021 av IngemarE

[sajjen 199]

28 minuter sedan skrev IngemarE:

Jo, det spelar roll. Väldigt stor roll, faktiskt.

Dels finns regelverk (som tur är) som reglerar detta, dels är det mycket annat kommunikation i princip överallt på frekvensbanden som inte får störas.

 

För att hålla förlusten nere i en MOSFET vill man ha så snabba till/frånslag som möjligt. Men en snabb flank ger också övertoner mycket högt i frekvens. Att grund/switchfrekvensen är några tiotal kHz räddar därför inte alls en design från att störa på vanliga radiofrekvenser, vilket tyvärr är en vanlig missuppfattning jag även möter på mina kurser om radiostörningar och hur man tacklar dem i switchade omvandlare.

 

Från en sådan till/frånswitchning med grundfrekvensen tiotal kHz kan övertoner genereras som allvarligt stör t.o.m. långt upp över VHF-området. OM man inte vidtar åtgärder i form av filter på in/utgång som jämnar ut. Visst finns det kineser som kallat de mest konstiga avarter för "PWM-regulatorer", och jag tror att lite av det du baserar din uppfattning på bottnar i en helt annan erfarenhet av vad PWM är än den absolut och totalt förhärskande normen in om de som designar regulatorer....

 

(Jag skulle kunna lägga in samband och formler mellan stigtid och övertoner här, men då skulle nog 99% sluta läsa...)

Att det finns regelverk som jag tror att de här produkterna bryter mot har jag ju redan påpekat. Faktum kvarstår att om regulatorn inte ger några störningar på de frekvenser som VHF jobbar på så bryr sig inte VHFen om störningarna.

 

Att termen "PWM" betyder något annat, eller i alla fall mycket smalare, i produktsegmentet solcellsregulatorer än dess mycket bredare faktiska användning inom elektronikutveckling i stort är väl antagligen grunden till hela det här missförståndet/tråden.

Redigerad 3 Mars , 2021 av sajjen

[sajjen 199]

38 minuter sedan skrev IngemarE:

För att hålla förlusten nere i en MOSFET vill man ha så snabba till/frånslag som möjligt. Men en snabb flank ger också övertoner mycket högt i frekvens. Att grund/switchfrekvensen är några tiotal kHz räddar därför inte alls en design från att störa på vanliga radiofrekvenser, vilket tyvärr är en vanlig missuppfattning jag även möter på mina kurser om radiostörningar och hur man tacklar dem i switchade omvandlare.

Det var inte det jag sa. Det var iaf inte det jag menade.

 

Förlusten i en MOSFET är ju en funktion av hur länge den är i alla andra lägen än helt på eller helt av. Att slå av och på den snabbt är ett sätt att minska den tiden. Det andra sättet är att helt enkelt så av och på den mer sällan, dvs sänka frekvensen.

 

I den tokenkla konstruktion som de flesta PWM-solcellsregulatorer är så finns det ingen anledning att ha en hög switchfrekvens och då blir lägre omslagshastighet mer OK som kompromiss. I en konstruktion med en buck-omvandlare, oavsett om den har MPPT eller inte, så ska all energi passera genom en spole som måste vara fysiskt större (och därmed dyrare) ju lägre frekvensen är.

 

Eftersom switchfrekvensen i en MPPT-regulator över lag är högre än i en PWM-regulator så är det större risk att någon av alla frekvenser den släpper ut störningar på överlappar med någon av de frekvenser som VHFen jobbar på. Dels för att frekvenserna kan överlappa och dels för att högre omslagshastiget blir mer av ett krav, så att det blir mer övertoner.

Redigerad 3 Mars , 2021 av sajjen

[IngemarE 3 628]

33 minuter sedan skrev sajjen:

Eftersom switchfrekvensen i en MPPT-regulator över lag är högre än i en PWM-regulator så är det större risk att någon av alla frekvenser den släpper ut störningar på överlappar med någon av de frekvenser som VHFen jobbar på. Dels för att frekvenserna kan överlappa och dels för att högre omslagshastiget blir mer av ett krav, så att det blir mer övertoner.

Att switchfrekvensen generellt skulle vara högre i en MPPT är ett antagande jag inte skriver under på.

Sedan gör dock frekvensen i sig i praktiken nog ingen större skillnad då den högre frekvensen även innebär mindre energi att hantera vid varje omslag. Sannolikheten för att en störning hamnar på en VHF-kanal är faktiskt också lägre med en högre switchfrekvens, eftersom övertonerna kommer ha samma repetitionsintervall som grundfrekvensen. Men då det blir lägre ordningens överton riskerar den att vara kraftigare - där den nu hamnar.

Men nu teoretiserar vi. För sedan är sällan switchfrekvensen speciellt stabil (eller t.o.m. medvetet varieras) och då blir det mer av en brusmatta än specifika frekvenser.....

 

I de flesta världar (utom uppenbarligen möjligen vissa  suspekta solpanelsregulatorer med benämningen "PWM") är den reglerelektronik som även en MPPT använder/styr just PWM-baserad. Och när man talar PWM i allmänhet så är det en riktig switchad omvandlare som avses.

Men jag kan hålla med om att vissa uttryck missbrukas i vissa sammanhang (t ex LED-TV som egentligen är LCD fast bakgrundsbelysningen är LED), och att det i solpanelsvärlden kan förekomma obskyra saker som ändå kallas "PWM-regulatorer". Men så snart de är designade mot CE och klarar störningskraven fungerar de som någon form av buck-omvandlare, dvs "riktig" PWM. För annars skulle de aldrig klara kraven som finns.

[Perrr 22]

1 timme sedan skrev sajjen:

Jag skulle tro att det är en sånhär: https://www.ebay.com/itm/DC-DC-Wandler-20A-300W-Step-down-Boost-Power-Charger-Adjustable/283969284672?_trkparms=aid%3D1110006%26algo%3DHOMESPLICE.SIM%26ao%3D1%26asc%3D20131231084308%26meid%3D9a916d5ddd13462882bc1bab2153da99%26pid%3D100010%26rk%3D3%26rkt%3D12%26mehot%3Dpp%26sd%3D283974307243%26itm%3D283969284672%26pmt%3D1%26noa%3D1%26pg%3D2047675%26algv%3DDefaultOrganicWithAblationExplorer%26brand%3DMarkenlos&_trksid=p2047675.c100010.m2109

 

Dvs en buck-omvandlare helt utan batteriladdningsfunktionalitet. Det går ju att ladda ett batteri från en solcellspanel med en sådan, men man får i princip välja på att aldrig ladda batteriet fullt eller på att koka det om det laddar för länge.

 

[EDIT] Länken till eBay

accurately adjust the Output Voltage and current

[sajjen 199]

36 minuter sedan skrev IngemarE:

I de flesta världar (utom uppenbarligen möjligen vissa  suspekta solpanelsregulatorer med benämningen "PWM") är den reglerelektronik som även en MPPT använder/styr just PWM-baserad. Och när man talar PWM i allmänhet så är det en riktig switchad omvandlare som avses.

Men jag kan hålla med om att vissa uttryck missbrukas i vissa sammanhang (t ex LED-TV som egentligen är LCD fast bakgrundsbelysningen är LED), och att det i solpanelsvärlden kan förekomma obskyra saker som ändå kallas "PWM-regulatorer". Men så snart de är designade mot CE och klarar störningskraven fungerar de som någon form av buck-omvandlare, dvs "riktig" PWM. För annars skulle de aldrig klara kraven som finns.

Det är det här jag har menat hela tiden. Jag vet inte om det är jag som är kass på att uttrycka mig eller du som inte vill se det, men i branchen solcellsregulatorer, inte bara de suspekta utan även de välrenomerade, så betyder "PWM" väldigt specifikt en krets som inte har någon buckomvandlare. Inström och utström är densamma.

 

Att PWM betyder något annat i andra sammanhang har jag aldrig sagt emot. Att ett fackuttryck får en annan betydelse i allmänspråket är inget ovanligt. Det leder ofta till missförstånd när fackmän vägrar inse det.

 

Vi har fortfarande inte fått se mer av den regulator som du bara tog en suddig bild av en spole i.

[sajjen 199]

32 minuter sedan skrev Perrr:

accurately adjust the Output Voltage and current

Preics, det räcker inte riktigt för att ladda ett blybatteri på ett vettigt vis.

[Perrr 22]

ebay -länken, enbart titeln indikerade "boost", så det är nog enbart en buck (kineser)..

 

Vilken ev EMC -störning switchade -aggregat avger, beror (utöver hur den är konstruerad) på effektuttaget, ju högre ström, desto mer rippel.

 

Vet inte vad som menas med MPPT, wiki -sidan var luddig,.

 

Dioder (ink solpaneler), bör nog snarast ha konstant ström (än konstant spänning).

 

En buck-boost:

https://www.banggood.com/LTC3780-DC-5V-32V-to-1V-30V-10A-Constant-Voltage-Current-Automatic-Step-up-Step-down-Regulator-Charging-Module-p-1726831.html?cur_warehouse=CN&rmmds=search

 

 

 

[sajjen 199]

4 minuter sedan skrev Perrr:

Vet inte vad som menas med MPPT, wiki -sidan var luddig,.

 

Dioder (ink solpaneler), bör nog snarast ha konstant ström (än konstant spänning).

Det är långt ifrån så enkelt, det är därför Maximum Power Point Tracking (MPPT) används i nästan alla tillämpningar med solceller. Jag försökte mig på en beskrivning lite tidigare i tråden, men kan försöka igen.

 

En solcellspanel som inte är kopplad till något kommer ge en utspänning, på datablad kallad "open circuit voltage", förkortas Voc. Om en last kopplas till panelen så kommer, med allt annat lika, utspänningen sjunka mer ju större lasten är. När tillslut lasten är så stor så att det är en kortslutning så blir utspänningen från solcellspanelen i princip noll. Strömmen som går genom kortslutningen specificeras som "short circuit current", Isc.

 

Om vi kopplar en variabel last till panelen så kan vi plotta fram en kurva som visar förhållandet mellan spänning och ström, hela vägen från öppen krets till kortslutning. Om vi sedan multiplicerar ström och spänning i varje punkt på går graf så får vi fram ett förhållande mellan arbetsspänning och uteffekt. Vi kan då se att det finns en specifik spänning som vår solcellspanel ger som störst uteffekt vid. Vi kallar den för Maximum Power Point, MPP. Den inträffar vid spänningen Vmpp och strömmen Impp.

 

Så långt allt väl, vi skulle nu kunna se till att alltid lasta vår panel lagom mycket så att utspänningen alltid hamnade på den optimala punkten. Problemet är att kurvans form påverkas av en hel massa faktorer. Temperatur, solinstrålningens intensitet, etc, etc.

För att se till att alltid jobba vid den optimala punkten, även när den hoppar omkring i verkligheten, så bygger vi en liten dator som med lite fiffigheter spårar sig fram till vad som hela tiden för tillfället är den optimala arbetspunkten, vi kallar algoritmen för Maximum Power Point Tracking.

 

För att solcellspanelen ska kunna jobba vid sin MPP så måste regulatorn lasta den med en ström, Impp, som gör att utspänningen hamnar på Vmpp. För att kunna göra det måste regulatorn innehålla en spänningsomvandlingskrets som kan omvandla solcellspanelens spänning till bateriets spänning.

Om solcellspanelens utspänning alltid är högre än batteriets så behöver vi konvertera till en lägre spänning, den vanligaste topologin för en sådan omvandlare kallas för buck. De flesta solcellsregulatorer är av den typen.

Om solcellspanelens utspänning alltid är lägre än batterispänningen så behöver vi konvertera upp spänningen. Vanligaste topologin kallas boost. Sådana solcellsregulatorer finns, men är ovanliga.

Om panelens spänning kan vara både över och under batteriets så behövs antingen en omvandlare som klarar att omvandla åt båda hållen. Finns många topologier, buck-boost, SEPIC, Cuk, etc. Jag har aldrig sett en sådan produkt, men de kanske finns?

 

För att ett batteri ska må bra måste det laddas enligt någon specifik formel, beroende på vilken batterikemi det är. Blysyrabatterier laddas ofta med någon typ av bulk-absorption-float-algoritm. Andra typer med andra algoritmer.

 

För att ladda batteriet effektivt från en solcellspanel behövs med andra ord en spänningsomvandlare som kan styras efter både rådande MPP för solcellspanelen och utefter batteriets laddningsstatus.

Att bara ha en spänningsomvandlare är bara ett steg på vägen.

[Lintott 1 910]

49 minuter sedan skrev sajjen:

- - -

En solcellspanel som inte är kopplad till något kommer ge en utspänning, på datablad kallad "open circuit voltage", förkortas Voc. Om en last kopplas till panelen så kommer, med allt annat lika, utspänningen sjunka mer ju större lasten är. När tillslut lasten är så stor så att det är en kortslutning så blir utspänningen från solcellspanelen i princip noll. Strömmen som går genom kortslutningen specificeras som "short circuit current", Isc.

 

Om vi kopplar en variabel last till panelen så kan vi plotta fram en kurva som visar förhållandet mellan spänning och ström, hela vägen från öppen krets till kortslutning. Om vi sedan multiplicerar ström och spänning i varje punkt på går graf så får vi fram ett förhållande mellan arbetsspänning och uteffekt. Vi kan då se att det finns en specifik spänning som vår solcellspanel ger som störst uteffekt vid. Vi kallar den för Maximum Power Point, MPP. Den inträffar vid spänningen Vmpp och strömmen Impp.

 

Så långt allt väl, vi skulle nu kunna se till att alltid lasta vår panel lagom mycket så att utspänningen alltid hamnade på den optimala punkten. Problemet är att kurvans form påverkas av en hel massa faktorer. Temperatur, solinstrålningens intensitet, etc, etc.

För att se till att alltid jobba vid den optimala punkten, även när den hoppar omkring i verkligheten, så bygger vi en liten dator som med lite fiffigheter spårar sig fram till vad som hela tiden för tillfället är den optimala arbetspunkten, vi kallar algoritmen för Maximum Power Point Tracking.

 

För att solcellspanelen ska kunna jobba vid sin MPP så måste regulatorn lasta den med en ström, Impp, som gör att utspänningen hamnar på Vmpp. För att kunna göra det måste regulatorn innehålla en spänningsomvandlingskrets som kan omvandla solcellspanelens spänning till batteriets spänning.

- - -

Här är ett par solcellskurvor för att åskådliggöra sammanhanget sajjen beskriver mellan spänning, ström och effekt för olika ljusinstrålning. Dessa kurvor är för lite större paneler (Pmax 340W, Umpp 34,2V, Impp 9,94A, Uoc 41,1V) så de är inte relevanta för fritidsbåtsbruk. I kurvan syns tydligt effekttoppen vid 34,2V dit man vill att regulatorn ska styra effektuttaget.

 

 

(OffTopic: Vi har upp till 17 paneler seriekopplade (totalt 577 paneler i 37 solcellsslingor)  på taken och via MPPT-regulatorer (en/slinga) till ett DC-nät med 760V systemspänning som sedan växelriktas (via 7 st växelriktare) till 3-fas "hushållsspänning". Denna installation var mitt lilla "hobbyprojekt" att specificera, upphandla och få installerat under 2020.)