Tema: Consulta MPPT

Hola, bueno soy nuevo en este foro, soy parte de un equipo que estamos trabajando en un proyecto de un coche solar, mi duda va enfocada en los mppt, poseemos un pack de 28 baterías de litio, por lo que me han dicho la tension de salida del mppt esta definida por la tensión en las baterías..... si la tensión de las baterías baja, la tensión de salida del mppt baja, ahora mi consulta.... esta tensión de salida es un poco mas alta a la tensión de las baterías????? porque si fuera la misma no habría carga hacia las baterías.....


Atte y esperando su respuesta
PVC

Creo que deberias informarte y aprender algo más sobre como funcionan los cargadores-reguladores de baterias.

Igual dá que sea un MPPT o no: Un cargador y/o regulador no es que su tensión de salida sea mas alta o mas baja que la de las baterias. Es exactamente la misma que la de las baterias en un momento dado. No podría ser de otra forma, ya que las bornas de la batería están conectadas a la salida del regulador.
Pero, para que la carga sea posible, el regulador siempre tiende a aumentar la tensión hasta un valor predefinido.

Te pongo un ejemplo:

ES como si tú fueses el regulador y estubieras empujando un coche (la batería) para intentar moverlo(cargar la batería).
Cuanto mas pesa el coche (baterias descargadas) mas dificil te será moverlo, incluso puede que no se mueva, pero eso no quiere decir que no sigas empujando (tendencia a subir el voltaje).
Cuando consigues moverlo (las baterias se están cargando), sigues empujando y cada vez se mueva mas deprisa(las baterias se siguen cargando y aumentando la tensión) hasta que, a pesar de seguir empujando, ya no puedes ir mas deprisa porque las piernas no dan mas de si. En ese momento la bateria está al 100% de carga.
Pero si te fijas, la velocidad tuya( la tensión del regulador) es siempre la misma que la del coche (la tensión de la bateria) porque siempre estais unidos (conexión baterias-regulador) .

No se si te vale el ejemplo, pero lo he intentado.

En la misma linea, yo tengo una pregunta puñetera de MPPT.

Efectivamente en un regulador convencional la produccion de paneles y bateria se corresponden en tension poqrue estan conectados "directamente" ya que el regulador esta abierto.

Es decir, un panel de 10A y le suponemos que 17v = 170W, le conectamos al regulador y bateria a 12,50v y empieza a producir.

Es decir, empieza a inyectar los 10A a 12,50 voltios = 125 W, y a medida que se carga, sube la tension hasta que el regulador diga "basta", tal y como has explicado. No hay vuelta de hoja y al panel no le quedan mas bemoles que ajsutarse a la tension del acumulador.

En el caso del MPPT, la conexion entre placa y bateria no es directa, sino que tiene dos tramos diferenciados.

Por un lado tenemos la captacion optimizada a 10A a 17v = los 170W nominales vamos a suponer sin perdidas, y por otro lado tendremos la salida del MPPT a la tension que tenga el acumulador en ese momento, los 12,50v que hemos dicho.

El mppt es famoso por poder buscar que tension/intensidad de panel ofrece la maxima potencia en captacion.

Ahora viene la pregunta puñetera,

En cuanto a carga de la bateria, el MPPT tambien sigue la conversion o se hace a una intensidad fija hasta un voltaje determinado que siempre es constante??

me explico.

Tenemos el MPPT captando 10A a 17v = 170W

Si carga a 12,50 v se aplica 170/12,50 = 13,60 A de carga,

y a medida que se llena por ejemplo,a 13,50v, 170/13,50 = 12,59 A

Pues esta es la curiosidad que tenia, si el MPPT no solo mejoraba la captacion de forma activa, sino que esa capacidad de conversion se aplicaba tambien para rascar algo más en el proceso de carga.

ya se que aparte estan todas las perdidas de conversion y los % de eficiencia y los autoconsumos y eso, pero era para conocer si los MPPT tienen en cuenta más factores para acabar rascando más potencia que compense la falta de eficiencia perfecta en cada proceso, porque sino, podria ser un punto a tener en cuenta en proximos diseños, para seguir rascando eficiencia a la generacion fotovoltaica!

Saludos!

Tu mismo lo has explicado.

En un MPPT, "por dentro" ocurre lo siguiente, a grandes rasgos:

En la primera etapa, hay un "bichito electrónico" que está variando constantemente la tensión de trabajo de las placas y decide "quedarse" en la que I x V = máximo. Y eso lo hace sin parar, en tiempo real.

Luego, en otra etapa, hay otro " bichito" que convierte esa corriente contínua en mas o menos "alterna", para poderla transformar a la tensión que queremos, 12, 24, 48 etc. Y a partir de aqui, mas o menos igual que en un regulador convencional.

Es decir que toda la potencia posible sí que se transfiere a la batería. Es decir, que I x V de la entrada es igual a I x V de salida a las baterias. Pero I x V de salida, aunque se mantendrá constante (si la radiación es constante), variará, de forma que la intensidad será cada vez menor y la tensión cada vez mayor.

Pero ojo!! sólo hasta que se llega a la tensión de absorción. A partir de ahí, como bien sabemos, la tensión se mantiene y la intensidad empieza a bajar, desaprovechando parte de la potencia que podrían proporcionar las placas.

Hay una regla fundamental: La intensidad que circula por una bateria depende de:

El nivel de carga que en ese momento tenga la batería. A mayor nivel, menor intensidad.

La temperatura de la bateria. A mayor temperatura, mayor intensidad.

La tensión a la que se le somete. A mayor tensión, mayor intensidad.

Por eso, si la tensión la "capamos" a 14,4 voltios, por ejemplo, la intensidad irá disminuyendo conforme se va "llenando" la bateria. Con lo cual, la potencia entregada por el regulador es cada vez menor.

En pocas palabras, que para variar la intensidad de carga, solo lo podemos hacer variando la tensión.

No se si me he explicado bien.

Osea el mppt siempre busca una tensión un poco mayor al de las baterías, entiendo que físicamente es imposible que exista porque esta unido a las baterías, pero lo hace para que ocurra la circulación de corriente hacia estas. Ahora mi otra consulta, las baterías tienen una corriente máxima de carga. Esta corriente máxima se puede limitar con el mppt?, lo que pasa es que estoy trabajando con baterías de ion-litio. y ese parámetro me complica. Por ejemplo estas baterías se trabaja en cargadas a 4 volt y descargadas a 2,8 volts..... Ahora por lo que entiendo en sus respuestas lo puedo configurar para que las baterías al llegar a los 4 volt el mppt no cargue mas........Me lo podrian confirmar porfavor

Atte y agradeciendo de antemano todas sus respuestas
PVC

Gracias por la respuesta.

Eso es lo que pretendia saber y lo que sigue confirmando que lo mejor es consumir la energia tal cual se capta, porque salen más amperios en tensiones normales de consumo, en relacion a las tensiones normales de carga.

Bueno, a ver cuando cae un mppt en mis manos y puedo dedicarme a probar cosas.

En cuanto a la consulta de del otro forero (que su nick seguro que tiene que hacer referencia a algo), no creo que un regulador solar convencional pueda hacer eso.

Otra cosa es que modifiques la carga, pero lo volveras loco.

Para controlar voltajes y amperios de forma manual puedes usar potenciometros y reostatos, a base de resistencias variables, pero el problema es que la placa solar no te va a entregar una intensidad/tension constante sino que es variable.

Para poder hacer eso tendrias que cargar un acumulador "convencional" a 12v con su regulador, y desde ahi, con la energia estabilizada alimentar un cargador de las caracteristicas que quieras.

Lo más simple es que busques lo que necesitas para "coche" porque se alimentan a 12v entregando tu voltaje e intensidad, y seria mucho más sencillo.

Si quieres hacer algo por tu cuenta, pues limitar la corriente de carga es sencillo, con un panel pequeño que no de más de lo que quieres y asunto resuelto. Si no quieres que pase de 4 voltios, pues con un pequeño chip multioperacional lo configuras para que a los 4 voltios corte la carga y a correr, aunque no se si a largo plazo te dara un buen servicio.

Saludos!

hola,
agrandar el bulk y desminuir absorcion.....
aun que alterando seria como una carga rapida ..... el consumo directo es outra solucion...

Iniciado por djpirelliwrc

Osea el mppt siempre busca una tensión un poco mayor al de las baterías, entiendo que físicamente es imposible que exista porque esta unido a las baterías, pero lo hace para que ocurra la circulación de corriente hacia estas. Ahora mi otra consulta, las baterías tienen una corriente máxima de carga. Esta corriente máxima se puede limitar con el mppt?, lo que pasa es que estoy trabajando con baterías de ion-litio. y ese parámetro me complica. Por ejemplo estas baterías se trabaja en cargadas a 4 volt y descargadas a 2,8 volts..... Ahora por lo que entiendo en sus respuestas lo puedo configurar para que las baterías al llegar a los 4 volt el mppt no cargue mas........Me lo podrian confirmar porfavor

Atte y agradeciendo de antemano todas sus respuestas
PVC

La corriente se limita si se limita la tensión. Lo que no puede ser es tener una tensión alta, una corriente pequeña y la bateria practicamente descargada.

En la mayoria de reguladores se puede limitar la tensión de absorción, que es la máxima a la que queramos llegar. Pero eso no te garantiza que la corriente no exceda de la máxima de la batería. Habrá MPPTs que también se puede limitar la corriente, pero a esa tensiones (4 volt) me da a mi que no.

Es que esto de la carga de baterias es mas sencillo de lo que parece.

Una bateria se comporta como una resistencia variable, y en ella se cumple la ley de Ohm:

Si la bateria está descargada, se comporta como una resistencia de menos ohmios. Asi que mayor será la corriente que circula por ella. Conforme se va cargando, esa resistencia va aumentando de valor y para la misma tensión, la corriente será menor. Lo que ocurre es que el cargador o regulador va aumentando la tensión, por eso la corriente se mantiene constante, hasta que se llega al límite (tensión de absorción)

Si la temperatura de la batería es mayor, se comporta como una resistencia de menor valor. Asi que la corriente circula mas facilmente. Y para que circule la misma corriente que si estubiera fria, la tensión a aplicar tiene que ser menor. Por eso estan las sondas de temperatura, para rebajar la tensión de carga manteniendo la misma corriente.

Si instalamos un regulador MPPT o PWM (con sus placas asociadas) mucho mas potente que las baterias a las que están conectadas, ocurrirá que el regulador podrá mantener una tensión alta, proporcionando una corriente de carga excesiva para esas baterias.
Pero lo que ocurre normalmente es que la potencia del array no es suficiente para llegar a corrientes excesivas de carga.

Digamos que, normalmente, si un regulador o cargador no llega rápidamente a la tensión de absorción,"no es porque no quiera, sino porque no puede". El regulador siempre "está dispuesto" a entregar la tensión de absorción, lo que ocurre es que no la puede mantener porque la potencia del array no es suficiente. Sólo cuando la bateria esté bastante cargada, el regulador podrá mantener la misma corriente pero a una mayor tensión (la bateria se comporta como una restencia de mayor valor).

Iniciado por mblade

Gracias por la respuesta.

Eso es lo que pretendia saber y lo que sigue confirmando que lo mejor es consumir la energia tal cual se capta, porque salen más amperios en tensiones normales de consumo, en relacion a las tensiones normales de carga.


Saludos!

No cabe la menor duda. Cuanto "por menos manos pase la energía", menos pérdidas habrá.

Pero no hay que olvidar que la potencia es V x I. Y esta regla tambien vale para los inversores. Si la tensión de baterias es 14,4 voltios, ten la seguridad de que la intensidad que consuma el inversor será menor que si la tensión de baterias es 12 voltios. Y si se trabaja a 14,4 volt. posiblemente se esté mas cerca del punto de maxima potencia del panel solar(en reguladores PWM).
No todo está en sacar mas amperios, sino en que V x I sea el máximo.

Iniciado por carlos6025

No cabe la menor duda. Cuanto "por menos manos pase la energía", menos pérdidas habrá.

Pero no hay que olvidar que la potencia es V x I. Y esta regla tambien vale para los inversores. Si la tensión de baterias es 14,4 voltios, ten la seguridad de que la intensidad que consuma el inversor será menor que si la tensión de baterias es 12 voltios. Y si se trabaja a 14,4 volt. posiblemente se esté mas cerca del punto de maxima potencia del panel solar(en reguladores PWM).
No todo está en sacar mas amperios, sino en que V x I sea el máximo.

Claro, yo me referia a que si estas cargando la bateria y suponemos que esta casi llena, a 13,50 v y le estas metiendo 10A, pues ahi van entrando.

Pero si pones un consumo moderado, la tension se te va a 12,50v, entonces los 10A que estabas produciendo, el MPPT es capaz de convertirlos en 11A a 12,50v, asi que rinde más.

Esta claro que la potencia entregada por el inversor es la misma si recibe 10A a 13,50v o 11A a 12,50v, pero lo que no es lo mismo es que a la bateria le metes los 10A a 13,5v y ella te da los 10A a 12,5v, y eso, independientemetne de que cada 10A que metes en la bateria, sólo quedan 9 utiles luego... Y si encima nos liamos a que los consumimos con una Intensidad de descarga de C50, C20 o C10, no cunden nada.

Por eso siempre lo mejor es consumir desde produccion, siempre que se pueda.

A ver si puedo dedicarme a investigar, que es lo que me gusta

Saludos y gracias

Iniciado por djpirelliwrc

Osea el mppt siempre busca una tensión un poco mayor al de las baterías, entiendo que físicamente es imposible que exista porque esta unido a las baterías, pero lo hace para que ocurra la circulación de corriente hacia estas. Ahora mi otra consulta, las baterías tienen una corriente máxima de carga. Esta corriente máxima se puede limitar con el mppt?, lo que pasa es que estoy trabajando con baterías de ion-litio. y ese parámetro me complica. Por ejemplo estas baterías se trabaja en cargadas a 4 volt y descargadas a 2,8 volts..... Ahora por lo que entiendo en sus respuestas lo puedo configurar para que las baterías al llegar a los 4 volt el mppt no cargue mas........Me lo podrian confirmar porfavor

Atte y agradeciendo de antemano todas sus respuestas
PVC

Algunos MPPTs se pueden configurar para que, una vez llegada la tensión máxima (tensión de absorción) estén un tiempo a esa tensión. Despues bajan a la tensión de flotación.

Pero si tienes un generador (placas) muy grande, comparado con la bateria, el regulador te ira rápidamente a la tensión de absorción (4 voltios en tu caso) y la intensidad de carga será excesiva para esa bateria. En ese caso, lo que tiene que "regular" el regulador es la intensidad de carga, sin importar la tensión.
Asi que lo mejor es tener el generador acorde con la bateria.

Supongo que las baterias de ese proyecto de coche solar estarán conectadas en alguna combinación serie-paralelo para poder llegar a una tensión "standar" (12, 24, 36, 48, 60 voltios). A 4 voltios no creo que encuentres reguladores MPPT para energía solar.