Tema: Construir regulador MPPT

Este puente lo he estado mirando aunque tampoco he ido sobrado de tiempo y el circuito que tenia hecho no ha funcionado, solo he conseguido monitorizar voltajes, algo he hecho mal.

El algoritmo, según explica va modificando voltaje e intensidad mediante el driver de los mosfet siempre buscando la máxima potencia, da un paso y comprueba los vatios que obtiene si son mas que los del paso anterior da otro paso hacia delante y si el resultado es menor da uno hacia atras y asi todo el rato. Siempre podriamos modificarlo y hacer que intervengan mas variables, luego están los estados bulk, float...que se pueden modificar como queramos.

Si algún entendido se anima podría echar una mano y diseñar uno a partir de este mas confiable y de mas potencia made in solarweb.

El uso de arduino simplifica mucho las cosas y permite a los que tenemos menos conocimientos a agregar funciones, como el monitoreo por RF, tengo preparado y funcionando la monitorización a distancia por RF y no sale nada caro el modulo cuesta 2€ y con unas librerías para arduino se maneja de una manera muy fácil.

Iniciado por radiotoques

Interesante post.
Hay que tener varias consideraciones en cuanto a lo que esperamos de este diseño, el circuito sugerido en donde se supone que armemos hay que agregar un diodo y un fusible de proteccion en la entrada en solar input, ya que si la conectamos inversamente pues tendremos algo de chicharron carbonizado y en un diseño es importante considerar las protecciones al igual que en su salida (battery output) que no esta protegido contra polaridad inversa.
El max 4173 monitorea la corriente que pasa por medio de R1; el puente rectificador IR2104 se encarga de cargar la(s) bateria(s) con ayuda de los MOSFET, R6 y R7 monitorea el voltaje de salida y R4 en serie con R5 monitorea el voltaje de entrada; con lo que tenemos lo suficiente para controlar la carga de las baterias.
Aqui el cuello de botella son los MOSFET, pues el datasheet del fabricante estipula un paso de corriente de tal manera que la relacion del voltaje de entrada y la corriente nos de un valor de 45 Watts maximos. Por lo que no es mucho. Se pueden substituir los MOSFET por otros de mayor potencia con la misma RDs (0.024 ohms); o en su defecto poner 2 o mas MOSFET en parelelo para incrementar el paso de la corriente. Si hacemos esto habria que reforzar los cables (mas gruesos) L1 de mayor corriente y D1 igual con disipador para fijarse a una placa de aluminio junto con los MOSFETS y falta ver si el Arduino nos permite mayores corrientes pues el IR2104H junto con R1 de 0.005 ohm nos ofrece una corriente de paso maxima de 10A (considerando que la entrada maxima al Arduino es de 5VCD puesto que va directa al protoboard ), esto es 10 amperes que pasan por R1 genera un voltaje de 0.05 v y el integrado IC1 nos da una ganancia de 100 que tenemos en la pata 4 con resultantes 5V.
No me he metido con el Arduino pues solo es el control y el software, pero se tienen las pistas sufientes en la etapa de potencia pues estos son los componentes criticos que van a manejar toda la "galleta" a la(s) bateria(s).
Por lo general la relacion de la potencia esta reflejado en el coste de los semiconductores por su capacidad, aqui el gasto realizado no es mucho como se puede observar; un sistema potente y robusto elevara el costo en forma considerable pero tambien los fabricantes tambien agregan su costo por investigacion, tecnologia y derechos de autor y aqui es donde nos ahorramos unos euros, el resto es un gasto obligario que hara de nuestro circuito robusto y confiable cuanto mas le inviertas mas confiable sera.

Sobre el diodo, según el autor nos hace perder rendimiento pero claro tienes razón porque una vez fastidie un circuito por culpa de un corto accidental.
Lo que comentas esta muy interesante, yo pesaba que esos mosfet podían soportar bastante mas, ahora me quedo un poco mal ya que esa potencia es baja para lo que necesito. No busco manejar grandes potencias pero si al menos unos 400W de paneles.

Lo he intentado construir pero no se que pasa, seguramente he interpretado mal el esquema y por eso no consigo que cargue, es como si los mosfet no se activaran.
Según he entendido las patilla del medio es la que sale por detras en el esquema, no?Ahí es en la única parte que tenia alguna duda.

Sobre la parte que mide los Amperios, podríamos incrementarlo y ponerle un divisor con unas resistencias a la entrada analógica del arduino igual que hacemos con el voltaje.

Seria muy interesante que te animaras a echarnos una mano.

Gracias por los apuntes.

Iniciado por radiotoques

Lo primero aqui seria ver si hay presencia de voltaje en el drenaje (Drain) de Q1 que seria el mismo en la entrada SOL+, si el caso es positivo entonces hay que revisar si tienes señal de PWM en el pin 4 de IC2 y posteriormente si esta llegando a las compuertas (Gate) de Q1, Q2 y Q3, pues hay que asegurarse que el Arduino esta mandando la señal al puente rectificador, lo puedes verificar con un frecuencimetro segun lei la oscilacion es de los 50khz, si no tienes frecuencimetro en tu multimetro puedes usar la lectura de voltaje en CA y obtener un voltaje diferente de cero puesto que son pulsos de Corriente continua.
Si tu sistema esta "muerto" (no tienes señal de PWM) hay que regresarnos para atras y es verificando las conexiones que efectivamente lleguen a los conectores fisicos del arduino pues si no hay valor de corriente, voltaje de entrada y/o voltaje de salida el algoritmo de control no procesara los datos para mandar la señal de PWM.
Si no encuentras anomalias visibles entonces podemos probar la etapa de potencia y verificar que este funcionando con unas pequeñas simulaciones.

Ok, revisaré lo que me dices. Por otra parte me recomiendas algún tipo de diodo para proteger el sistema y que no causen mucha perdida de voltaje?

También, si quisiera regular unos 300-400W, solo debería colocar en paralelo varios mosfet por cada uno de los tres que tiene el circuito?

Gracias.

Iniciado por jepefe

Ok, revisaré lo que me dices. Por otra parte me recomiendas algún tipo de diodo para proteger el sistema y que no causen mucha perdida de voltaje?

También, si quisiera regular unos 300-400W, solo debería colocar en paralelo varios mosfet por cada uno de los tres que tiene el circuito?

Gracias.

Ya se donde está el fallo!Un par de modificaciones y ya lo tengo, esta tarde lo pruebo.

Hola de nuevo,
me limito a leer y a daros animo,me da corage no tener ni idea para aportar algo,
de todas formas esto puede llegar a buen fin.

Jepefe,has tenido suerte ,por que radiotoques si que es una buena ayuda.
Yo sigo perdido.os leo a diario,intentando descifrar algo ,pero lo unico que consigo hacer es seguir mandando !!!ANIMO¡¡¡ .......

Iniciado por radiotoques

Se pueden agregar mas Mosfet del mismo tipo a Cada uno pero si haces cuentas para tener una potencia cercana a los 300 Watts necesitarias 15 Mosfets y el costo se te va a disparar sumado a ello perdidas de potencia por acoplamiento; se puede hacer pero lo idoneo es cambiar los mosfets por otros de mayor potencia como el IRFB4127PBF que disipa hasta 375Watts max. Para tal efecto necesitaras una placa de aluminio mucho mayor y un kit de micas de aislamiento para que no hagan un corto sus Drenajes (drain) si el disipador es comun para Q1, Q2 y Q3
Con respecto a la potencia que puede manejar me baso en el paso maximo de corriente que es de 10 amp (regido por R1, IC1 y la entrada A1 del Arduino que es de 5v) y el voltaje de entrada maximo de 27Vcd (R4, R5, C2 y A9 del Arduino que tambien es de 5v como maximo), entonces tenemos como potencia 270Watts.
Como proteccion de polaridad le puedes conectar en paralelo a J1 con un diodo de 15A como el Vishay 15TQ060PBF y en J2 un diodo de 30 Amp como el STmicroelectronics STTH30R06W conectando el Anodo del diodo al borne negativo (-) y el catodo del diodo al borne Positivo (+), y sin olvidar conectar en la entrada de J1 y J2 un fusible en serie para abrir el circuito en caso de una conexion erronea.
En cuanto al programa para el Arduino esta hecho en C y el microcontrolador es un Atmega8 a quien no estoy relacionado con ellos, yo utilizo otra gama de microcontroladores y uso assembly para programarlos; por lo que no soy de mucha ayuda en este ramo en cuanto al hardware que utiliza son las prestaciones que te puede dar (270Watts) pero depende del programa (algoritmo) si utiliza toda la galleta.
Como sugerencia, concluye el proyecto original y que este funcionando para ver las prestaciones y aprovechar la inversion que has hecho hasta ahora, si se pueden hacer mejoras se haran mas adelante pero no olvides los fusibles para el caso de algun corto te protejen de que se queme tu etapa de potencia.
Saludos y suerte.

Muchas gracias por toda esa información. Creo que te voy a hacer caso voy a ponerle las protecciones y a terminar el proyecto original. Despues cuando vea que tal funciona aplicaré todas las mejoras que me comentas y lo haga un poco mas profesional y potente.

Aun no he podido probarlo por el trabajo y las clases pero si todo anda bien este fin de semana creo que algo podré hacer.

Gracias de nuevo!

Iniciado por Ramos

Jepefe,has tenido suerte ,por que radiotoques si que es una buena ayuda.
Yo sigo perdido.os leo a diario,intentando descifrar algo ,pero lo unico que consigo hacer es seguir mandando !!!ANIMO¡¡¡ .......

Si, menuda suerte! Voy a terminar el original eso si, poniéndole el display para ver todo lo que pasa y lo probaremos a ver que tal, luego lo haremos a lo grande con las mejoras que nos comenta el amigo radiotoques!

¡¡¡ ANIMO CHICOS!!!!
Venga... a ver como van esas primeras pruebas....jejeje...

Iniciado por Ramos

¡¡¡ ANIMO CHICOS!!!!
Venga... a ver como van esas primeras pruebas....jejeje...

Como dice arriba el amigo, nuestras obligaciones nos atan. El lunes termino el ultimo examen así que veremos si avanzamos. Tengo en mente uno muy cutre y barato que tengo casi montado ya, con reles y display para que por lo menos el aerogenerador cargue algo en estos días nublados. En cuanto lo monte pondré datos por si interesa y mientras tanto me meto con el mppt para la solar. En cuanto esté funcionando y veamos sus capacidades a ver si nos echan una mano para aumentar su capacidad.

Gracias jepefe,no pretendo daros prisa,ni mucho menos.
solo eso ¡¡¡ANIMO!!!......JEJEJE..

Iniciado por Ramos

Gracias jepefe,no pretendo daros prisa,ni mucho menos.
solo eso ¡¡¡ANIMO!!!......JEJEJE..

No, si el primero en tener prisa soy yo!Tengo el aerogenerador paradao y ultimamente hay viento que no aprovecho. Si te da igual y te interesa, en breve tendré listo el regulador con relés. El otro como ya he dicho me está dando mas guerra y quiero dejarlo presentable. Pero lo terminaré!

Iniciado por jepefe

No, si el primero en tener prisa soy yo!Tengo el aerogenerador paradao y ultimamente hay viento que no aprovecho. Si te da igual y te interesa, en breve tendré listo el regulador con relés. El otro como ya he dicho me está dando mas guerra y quiero dejarlo presentable. Pero lo terminaré!

Que bueno jepefe,precisamente es el que mas me interesa.
Ayer tuve que ir a pararlo,por que cuando llegue me encontre que me habia quemado uno de los puentes rectificadores,(50A-1000V),y le tengo que hacer una buena torre,a ver si es capaz de aguantarme estos dias de invierno,por que ayer se me aflojo un viento y me tiene preocupado,por que lo tengo en un poste de tubo y con estos vientos tan fuertes,se me afloja un viento en particular,que no esta demasiado firme y al aflojarse uno los demas no hacen nada.

Cuando lo tengas mandamelo,porfa

Iniciado por Ramos

Que bueno jepefe,precisamente es el que mas me interesa.
Ayer tuve que ir a pararlo,por que cuando llegue me encontre que me habia quemado uno de los puentes rectificadores,(50A-1000V),y le tengo que hacer una buena torre,a ver si es capaz de aguantarme estos dias de invierno,por que ayer se me aflojo un viento y me tiene preocupado,por que lo tengo en un poste de tubo y con estos vientos tan fuertes,se me afloja un viento en particular,que no esta demasiado firme y al aflojarse uno los demas no hacen nada.

Cuando lo tengas mandamelo,porfa

Madre mía! Menuda maquina tienes! El mio no suelta 20A ni en sueños, de todas formas pronto lo sabré mejor. Le pondremos funcion de registrar el pico maximo que genera.

como esta el convertidor?

Hola jepefe estoy interesado en el regulador mppt como para conectar 4 placas kaneka . Tambien soy un ignorante en la materia de la electronica y por donde vivo no encuentro a nadie que pueda alludar. Lo que si tengo es algun material ya que estoy desarmando unas fuentes de ordenadores y rescatando todo lo que pueda servir . Que por lo que visto en la foto del regulador ay varios componentes de las fuentes que sirven .

Hola a todo!
Disculpas por dejar esto abandonado pero esque he andado bastante liado. Al final seguí los planos originales y construí uno y funcionó bastante bien pero ya sea por la calidad de construcción o fallo en el diseño al final se quemó.
Como experiencia fue muy gratificante pero no vale la pena, por internet se pueden encontrar MPPT de 10-20A que no son caros aunque no sean la panacea.
En ebay por 60€ encontre un regulador que utiliza diodos con una perdida muy baja de tensión que me funciona bastante bien ya que empieza a cargar con unas RPM inferiores. Al no tener tanta perdida en la rectificación la tensión generada supera antes a la del grupo de baterías.
Gracias a todos los que os interesasteis.

Hola jepefe siento que no alla funcionado el invento , pero el que no arriesga no gana . interpreto que lo utilisas en un aerogenerador , me podrias pasar las caracteristicas que tiene en cuanto a W , A ,y los vatios pico que soporta , por que yo lo usare para unas placas kaneka que tienen un pico de 92 V . ya tengo uno en vista pero sale 240 e

hola

me pueden dejar una placa arduino de estas y queria probar este mppt para ver que tal es, solo tengo una duda ¿puedo meterle 48V? y cargar baterias de 12V o 24V?. gracias

saludos