для своей идеи создал новую тему.

есть у меня такое предположение, что напряжение максимальной мощности не зависит от освещенности. поэтому вместо дорогого и сложного контроллера MPPT можно поставить простую схему с ШИМ-контроллером, и стабилизировать напряжение на батарее, даже не измеряя ток.
я в симуляторе собрал схему на тл494.
солнечную батарею представил источником напряжения 25 Вольт с последовательным сопротивлением 1,5 Ома. это получается, как раз, аналог батареи на 100 Ватт (17,5 Вольт и около 6 Ампер на максимальной мощности.
в качестве нагрузки поставил батарею на 12 Вольт (эквивалент аккумулятора).
тл494 прекрасно выводит напряжение на входе понижающего преобразователя на 17,5 Вольт. а ток при этом получается автоматом.
дальше схему пока не продумывал. но есть варианты:
1. можно просто на втором усилителе ошибки сделать по достижению конечного напряжения заряда остановку преобразователя.
2. и вариант посложнее, но придется с отдельным ОУ, для отключения преобразователя от аккумулятора и переброску преобразователя на нагрузку. а на втором усилителе ошибки сделать стабилизацию выходного напряжения для работы на нагрузку.

последние варианты схем и печатных плат:
картинка со синхронной схемой

Нет, если верить графикам то это напряжение зависит и от освещенности и от температуры фотоэлектрических преобразователей.
Но есть микросхемки типа bq24650 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq24650.pdf за $3 в которых уже реализован Maximum Power Point Tracking для заряда любых АКБ - готовый контролер на ней стоит около $200

Но и до изобретения таких умных м/с народ делал это на рассыпухе - типа этого http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=52638

м-да... печально, что мое предположение не оправдалось...
а на сколько сильно зависит напряжение от освещенности и температуры? может, можно пренебречь этой зависимостью?

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

У каждого производителя графики свои, но "горб" оптимальной точки у всех СБ достаточно крут

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.

Подробнее>>

Тем не менее, в первом приближении идея вполне работоспособна.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

ну вот, хоть кто-то мою идею оценил!

Очень даже оправдалось. Можно смело пренебречь зависимостью напряжения от освещенности. И от температуры тоже. На фоне зависимости тока - это крохи. Проверено мной на практике. Если подходить с практической стороны - то в погоне за полноценным отслеживанием ММРТ овчинка не стоит выделки.

Если позволите, я процитирую более компетентных людей, чем я:
"В типичном случае, при изменении засветки, точка максимальной мощности смещается незначительно, что позволяет устанавливать единственную рабочую точку для широкого диапазона освещенностей. Даже если рабочая точка при максимальном уровне освещенности оказывается не точно на пике, снижение выходной мощности, по сравнению с идеальным случаем, обычно не превышает 5…10%.

Опыт показывает, что управляющее напряжение точки максимальной мощности должно выбираться равным примерно 75…80% от напряжения холостого хода фотоячейки. При этом выходной ток фотоячейки составит 75…80% от тока короткого замыкания." - Nathan Bourgoine, Linear Technology. Источник: http://www.radiolocman.com/review/artic ... ?di=112478

Там же приведены и графики, на основании которых эти выводы сделаны.

Т.о. реализация Вашей идеи в худшем случае даст проигрыш не более нескольких процентов по сравнению с дорогими контроллерами, производящими полное отслеживание. Зато какой выигрыш получит радиолюбитель в экономически-геморройном плане . Трехдолларовая bq24650 ? Сравните процедуру покупки bq24650 и тл494 и всё сразу станет на свои места. Более того, тл494 я могу в любом корпусе найти без труда, а bq24650 еще надо суметь припаять (я не умею, потому как её саму еле могу разглядеть, не то что её выводы .

Поэтому, Starichok51, было бы очень интересно, если бы Вы довели задумку до схемы.

ррр, спасибо за твой ответ.
и мне, почему-то, именно твое мнение интересовало на счет моей идеи!
я тут нашел упоминание о температурном коэффициенте. там говорится, что при изменении температуры с 25 до 60 градусов напряжение элемента изменяется на 0,07 Вольта. для панели из 36 элементов это уже получается уменьшение на 2,5 Вольта, а это, думается, уже существенно.
дело в том, что у меня панели нет и, скорее всего, не будет - не нужна она мне.
а прорабатывать что-то дальше - нужно вполне определенное ТЗ.
вот схема модели преобразователя из симулятора
а это сама симуляция - выход в режим
синий - напряжение на выходе батареи (на входе преобразователя), красный - ток дросселя.

Starichok51, я же прагматик, вряд ли здесь кто-то бурно поддержит мое ТЗ .
Как бы попроще и попонятнее выразить свою позицию... Ну, вот, примерно так:

Можно строить феррари для шумахеров, чтобы выжать из бедной железяки всё, на что она способна. Это правильный путь. Но чтобы добиться каких-то результатов, нужно учесть максимум нюансов, о которых даже институты типа нашего ФизТеха не всё ещё знают. По этому пути и предлагает идти большинство присутствующих теоретиков в погоне за долями процентов выгоды. Юношеский максимализм - либо всё, либо - ничего. Если ставить задачу так, то Ваша идея, конечно не прокатит. Эта категория радиолюбителей-"мечтателей" останется неудовлетворенной.

Но если автомобиль нужен не для рекордов, а для того, чтобы просто гарантированно перемещаться из пункта А в пункт Б, то достаточно того, чтобы он был надежный, как танк, и удобный в обращении, как телега (т.е. прост в постройке, прост в ремонте, из доступных материалов). Ну, вот типа, как Ваш ЛБП ПиД - звезд с неба не хватает, но закрывает потребности 90% рукастых (не путать с языкастыми радиолюбителей и я не слышал, чтобы он кого-то из них за это время подвёл.

Так вот мой путь - это вот этот второй. Принцип разумной достаточности. Я не считаю разумным рвать жопу (извините мой французский) ради нескольких процентов эффективности. И именно Ваша идея позволяет его реализовать. Ну нет сегодня нормальной схемы PWD-контроллера для радиолюбителя-конструктора. Народ ставит либо обычные стабилизаторы напряжения (StepUp, StepDown, sepic - не суть важна топология, результат все равно очень скромный), либо промышленные контроллеры. А вот доступной схемы такого, чтобы регулировал ток и за счет этого удерживал напряжение СБ на заданном уровне, как не было, так и нет. Мой дешевый китайский PWD это делает. Но хрен в него залезешь, чтобы что-то под себя изменить. Одна атмега48 всем заправляет, прошивка, естественно, не распространяется. Писать самому? Ну, может кто-то и напишет, но я не вижу в этом смысла, если базовый преобразователь можно и на тл494 сделать, а весь сервисный функционал гибко формировать любыми другими доступными средствами, теми же контроллерами или ручными рубильниками .

Тогда, если ориентироваться на таких, как я, то ТЗ будет выглядеть весьма просто и прозрачно.

1. Преобразователь лучше проектировать отдельным модулем (как на Вашей схеме выше, только преобразователь и ничего более), не возлагая на него функции ЗУ. АКБ у всех могут быть разными, алгоритмы тоже разные. Сами прикрутим то, что нам больше подходит. Или это может быть просто второй темой - разработка различных ЗУ с различными функциями для этого преобразователя. Жадничать и заставлять тл494 и полевик еще и на ЗУ работать я бы не стал.
2. Преобразователь должен уметь получать от ЗУ и обрабатывать только один сервисный сигнал - сигнал на отключение. Лучше, чтобы это был сигнал TTL-уровня. Тогда будет полная свобода в конструировании ЗУ. Т.е. преобразователь должен быть похож на 2576 в этом отношении.
3. Основная функция - за счет ШИМ поддерживать заданный уровень напряжения на батарее в точке максимальной мощности путем изменения выходного тока. И всё! Больше ничего от него требовать не нужно.
Не надо пытаться отслеживать точку максимальной мощности, всё равно простыми методами этого не сделаешь. Напряжение должно задаваться пользователем. Но вот возможность изменить его была бы очень желательной... Тогда и под разные батареи можно было бы настраивать, а при должном уровне фанатизма напряжение сдвигать в нужную сторону при разных температурах панели, к примеру.

Теперь мои соображения по поводу точки максимальной мощности.
Предлагаю просто плюнуть на температурные и прочие зависимости. Ведь здесь та же картина, что и со следящими приводами для СБ. Если у меня будет Ваш преобразователь и возможность настроить напряжение в каком-то разумном диапазоне, то я сам (как вместо следящего привода изменяю два раза в год вручную угол наклона панелей) при желании компенсировать температурную зависимость сделаю тумблер на два положения - "зима-лето" и буду вручную два раза в год им щелкать, чтобы сдвинуть точку максимальной мощности в нужную сторону. Или, если более фанатичен в отношении потерь, то прикручу термометр к панели и буду с помощью МК менять настройки этого преобразователя. В общем, у кого на сколько лень развита, тот такой вариант и мог бы реализовать. Нам бы только такую возможность предоставить...

Вот где-то так я всё это себе представляю.

Ну вот, к примеру, для ориентира выписка из паспорта на мои купленные панели:
Rated Maximum Power (Pm) = 100W
Tolerance = 0... +- 3%
Voltage at Pmax (Vmp) = 17.5V
Current at Pmax (Imp) = 5.71A
Open-Circuit Voltage (Voc) = 22.0V
Short-Circuit Current (Isc) = 6.14A
Normal Operationg Cell Temp (NOCT) = 47 C +-2 C
и т.д.
Самое смешное, что и весной и осенью при температуре воздуха от 15 до 25 град. и без всякой принудительной вентиляции эта рекомендуемая температура в 47 градусов на ячейках примерно и держится на прямом солнце. Датчик приклеивал скотчем с обратной стороны ячейки. Зимой панели нагреваются с тыла аж до 22-27 град, руки греть можно, снег стаивает и стекает, если пошел днем, а не ночью. Летом уходят немного за 60 град., но не катастрофически. С трех покупных и одной самодельной (60W), соединенных последовательно, я летом без напряга снимаю 20А при 17,5V на нагрузке. Ну, получил бы я 21А - офигеть радость какая!!! А вы говорите температурные коэффициенты... Надо просто с внутренней стороны оставлять хорошее воздушное пространство, а не клеить в притык к стене, и будет счастье простыми методами достигнуто. Японцы, к примеру, оставляют зазор между стеной здания и панелями около метра. И обслуживать кабельное хозяйство удобно, ползая за панелями, и естественная вентиляция эффективная получается.

Да и на практике разбег у меня получается намного меньше, чем 2.5V. Вернее, я не могу зафиксировать такой разбег. Возможно, если мерить в лаборатории при облучении стабильными 1000W/m2 и изменять только температуру, то такая цифра и получится. Но ведь она страшно выглядит только на фоне многотысячерублевых ММТР-контроллеров, а на фоне того самодельного, чем народ пользуется сейчас, это же фигня незаметная.

PS
Вступать в споры и перепалки с теоретиками нет никакого желания. Наличие других мнений, в т.ч. и противоположных, я считаю нормальным явлением.

а ты ничего не напутал про последовательное соединение и ток 20 Ампер? может, параллельное соединение?

спасибо за напряжение хх. а то я с потолка взял 25 Вольт. последовательный резистор пересчитал под это напряжение хх.
я в этой модели на скорую руку поставил pnp-дарлингтон.
отсекающий диод пришлось поставить именно в это место, чтобы напряжение аккума не пролезало в схему.

пункт 1. фактически схема независимого отдельного модуля уже есть.
пункт 2. сигнал TTL-уровня для отключения можно подать хоть на 3 ногу, хоть на 4 ногу (через развязывающий диод, 1 - выключено, 0 - включено).
пункт 3 и далее по тексту. схема уже поддерживает заданное напряжение на панели. для подстройки в делитель по 2 ноге можно ввести хоть подстроечный резистор, хоть ступенчатую регулировку переключателем.
а дальнейшие приблуды пусть каждый конструирует себе сам?
просто заряжать аккум уже можно без всяких приблуд.

Конечно перепутал, параллельно соединены. Да, и еще насчет температуры панелей зимой тоже наврал. Это дельта между температурой воздуха и панелью 20-25 градусов, а не самой панели. Не в ту графу посмотрел.


Да, я это понял. И в принципе могу уже помакетировать на неделе. Несколько вопросов по деталям. Транзистор подберу какой-нибудь из имеющихся, TIP145 вряд ли у меня есть. К нему кроме проводимости и максимального тока еще какие-нибудь требования есть? Обязательно дарлингтона, что поскромнее по усилению из совдеповских КТ не потянет? Какие требования к дросселю и диоду D2, там какая частота примерно? Хорошо бы кто посчитал дроссель . C D1 вроде всё понятно.

И хорошо бы в двух словах методику испытаний.
Разбить батарею на отдельные 100W панели не получится, буду все 360W подключать. К сожалению, разъем батарей очень далеко от осцила, могу только амперметры - вольтметры подключить. Хотя, если нужда есть, то могу и притащить, конечно. Есть активная нагрузка (нихром 10ом, больше миллиметра диаметром, намотанный на планку из шифера, закоммутировать могу любое сопротивление до 10 ом). Есть АКБ 12V 17Ач, над которой можно поиздеваться (рабочую 200Ач увы изъять из системы не смогу).


Отлично, у 2576 такая же логика включения, можно народу в апноутах порыться, они какие-то зарядки публиковали с использованием этой возможности. А развязывающий диод куда анодом, простите за серость?


Думаю, что да. Слишком разнообразные будут требования. Одних методик заряда больше, чем религий в мире. Каждый же будет отстаивать свою любимую. Хотя, одно другому не мешает, если не затрагивает конструкцию самого преобразователя. Можно что-то и предложить, но ведь побьют фанаты

ррр,
развязывающий диод на схеме нарисован, в коллекторе транзистора.
простые мощные транзисторы все имеют низкое усиление по току при большом токе. тл-ка не сможет обеспечить нужный ток базы. да и кпд резко снизится при большом токе базы.

дроссель для этой схемы (на 100 Ватт): например, сердечник Е25/13/7, N87 Epcos, зазор 0,25 мм, 4 витка проводом 1 мм в 2 жилы.
частота в этой схеме примерно 100 кило.

тебе нужно пересчитать дроссель для твоих 360 Ватт. расчет для своих данных ты можешь сделать самостоятельно в моей программе Booster, выбрав понижающий преобразователь.
360 Ватт можно пропустить и через Е25/13/7 при зазоре 1 мм. но придется брать 6 жил провда 1 мм, число витков - то же, 4 витка.
чтобы снимать максимальных 20 Ампер, то, допустим, для 12 Вольт на нагрузке нужно сопротивление 6 Ом. при этом для нихрома нужно сечение не менее 1 мм2. больше 1 мм -понятие не определенное. для 1мм2 нужно примерно 1,13 мм диаметром.
но в эту АКБ ты 20 Ампер не засунешь?.. если только над ней издеваться...
и ключ на 360 Ватт нужен не менее 35 Ампер.

даю еще вариант схемы на р-канальном мосфете:


для испытаний осцилл не обязателен. достаточно будет вольтметра и амперметра.

да, вот еще что. конденсатор на батарее (вход пребразователя) нужен, конешно, не 100 мкФ. это я взял только для симуляции, чтобы не ждать долго его заряда. на 20 Ампер нужно набрать соответствующее количество по допустимому току пульсации. несколько штук Low-ESR с общей емкостью 8000-10000 мкФ.

Пока всё понял, Starichok51, спасибо. Как добьюсь результатов, оформим и пустим в народ .

может, тогда лучше для тебя дополнить схему, сделать на втором усилителе ошибки автоматическое отключение по достижении конечного зарядного напряжения?

Да нет, Владимир, спасибо, с этим я справлюсь. Это с импульсной техникой у меня беда .

Но если интересно еще повозиться с этой темой, то я бы что-то более менее универсальное на этом преобразователе для народа попробовал.

Параметры батареи (одной 100W) можно взять мои. В основном народ такие собирает, как я понял из этой темы.
Далее можно сделать ЗУ с алгоритмом зарядки в три стадии (о нем много написано умными словами, поэтому такому алгоритму народ больше всего доверяет).

1-я стадия - наполнение. Зарядка полным током, на который способна СБ, до напряжения на АКБ 14,5-14,8V (у кого какой аккумулятор, тут надо предусмотреть установку этого значения);
2-я стадия - выдержка или выравнивание заряда по банкам. Зарядка постоянным напряжением того же значения (14,5-14,8V). По науке держать под этим напряжением нужно до спада тока заряда на уровень 0,02С. Но вот в моем покупном китайцы просто держат по времени, около 20 минут.
3-я стадия поддержка. Сбрасывается напряжение до уровня буферного 13,6-13,8V и ограничив ток теми же 0,02С держат сколь угодно долго. Мои китайцы делают это чем-то типа шим-а с большой скважностью. Но я бы просто стабилизатором держал, это понятнее и нагляднее, а у них то весь алгоритм на МК атмега48 наворочен, ничего кроме полевиков и этого МК на плате больше нет.

Вот при переходе на третью стадию можно не отключая преобразователь параллельно ему подключать к СБ какую-нибудь внешнюю нагрузку, типа холодильника, или кипятильника, или электролизера, как тут предлагали , чтобы зря СБ не "гуляла". На первых двух стадиях заряда такую нагрузку, естественно, нужно отключать. А на третьей аккумулятору уже много не надо.

Еще из "рюшечек" светодиодную индикацию режима заряда хорошо бы прикрутить, наверное. Красный - 1я стадия заряда, желтый - вторая, зелёный (полная готовность) - третья.

Думаю, что именно в таком виде это может быть интересно нашему народу. Как по мне, то я бы просто ограничил максимальный ток (если СБ способна выдавать больше, чем нужно АКБ) или даже просто согласовывал бы при покупке (изготовлении) мощность СБ с АКБ и не парился, контролировал бы только от перезаряда. Уже больше пяти лет езжу на одном АКБ и ни разу его еще не заряжал внешними зарядками, только штатным генератором машины. В 20-30 градусные морозы никогда не подводил. А ведь никаких там 3-стадийных алгоритмов и в помине нет, не правда ли?

Добавлено.
А, еще из "рюшечек" я бы добавил сразу и контроллер разряда на каком-нибудь простеньком компараторе, чтобы отключал нагрузку от АКБ при 11V-11,5V на нём. Тогда вообще полный фарш получится . Правда, нагрузка-то у народа разная, но можно ориентироваться с коммутацией ампер на 30, вряд ли больше. Хотя, у меня при работающем холодильнике и старте насосной станции все 60 улетают на инвертор...

Но опять же, повторю, что лучше бы все эти функции вынести за преобразователь. Пусть себе второй усилитель ошибки гуляет, зато гибкость будет для конструкторов бОльшая.

написал ты очень много, а у меня сейчас нет времени на разработку всего того, что ты тут написал.
я и так на эту идею потратил время в ущерб домашним делам...
но когда будет досуг, я попробую проработать твои предложения.

Да я ж написал, что всё остальное лично мне не интересно, чтобы кто-то разрабатывал. Просто понаписал для всех, у кого интерес и время есть. Если отработаем преобразователь, то все это быстро у народа обрастет нужным ему функционалом. Обвешают микроконтроллерами мама не горюй .

ppp, проще взять программу BoosterRing, и в ней посчитать дроссель понижающего преобразователя, чтобы не заморачиваться с параметрами в InductorRing (это новое название вместо DrosselRing).

Скачал, тоже проблем под Линуксом нет. Огорчился, что на вражеском языке, но потом сообразил в менюшку посмотреть .

Посмотрите, пожалуйста, похоже на правду или где чего всё-таки напутал в исходных данных:

Исходные данные вводил следующие:
Входное напряжение: от 17,5 до 22V
Номинальное выходное: 14,5V
Номинальный ток: оптимистично задал 6А (пока всё на 100W СБ хочу обкатать).
Диаметр провода: 0,53 (толще в хозяйстве не обнаружил)
Частота: 100 кГц

Для кольца D23 (матер.26) получил:
Индуктивность дросселя: 22мкГн
число витков: 24
число жил: 5
Превышение температуры: 38 град.С

Для кольца D27 (из того же материала):
Индуктивность дросселя: 22мкГн
число витков: 16
число жил: 5
Превышение температуры: 31 град.С

кольца ты взял не правильно. ты взял размеры от Магнетикс.
для материала -26 тебе нужно было брать кольца Т90 и Т106 от Микрометалс. правда, на них получаются близкие результаты.
но, в общем, ты справился хорошо с программой, это радует!