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- 28/06/2016, 17:11 #126
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Según tu hilo eso había entendido
Es verdad que sin entrar en detalles, al menos a mi, me surge la duda de las condiciones de inicio del envio de excedentes....me explico
El Regulador esta en fase bulk....pero por ejm por una nube, el sistema FV no esta dando a las baterías todo su potencial teórico
Aparece el sol......¿como aseguras que la nueva potencia se va a las baterías en lugar de a los excedentes?
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- 28/06/2016, 17:49 #127el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Muy buen aporte, Mleon. Creo que tienes toda la razón, tendré que afinar un poco el algoritmo.
Pongamos que medimos I entre regulador y batería para la derivacion (tu idea). Qué te parece este concepto:
Antes de aplicar el algoritmo de excedentes, el Arduino mide periódicamente la intensidad que va de regulador a batería. Solo si esta intensidad permanece constante (dentro de un margen a definir), y no demasiado alta (pocos amperios, a definir), se aplica el algoritmo.
La intensidad entre regulador y batería sólo será constante y baja ...
... en fase bulk, si se ha llegado al límite de intensidad de carga configurado
... en fase absorción, a la tensión de absorción
... en fase flotación, a la tensión de flotación
Esto me parece una posible solución, sin necesidad de medir la tensión de batería, Ubat. Posiblemente falle demasiado.
Si el Arduino también conoce Ubat, la cosa se hace más segura. Que solo derive excedentes, si ...
- Ubat = Uabs (con un margen a definir) y al mismo tiempo Ibat es constante y baja (umbral a definir)
- Ubat = Uflot (con un margen a definir) y al mismo tiempo Ibat es constante y baja (umbral a definir)
Con esta última lógica, el Arduino no derivaría excedentes en fase bulk. Pero esto me da igual, porque no limito la intensidad de carga a baterías y entonces nunca habrá excedentes en la fase bulk.
- 28/06/2016, 18:58 #128
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Dentro de mis escasos conocimientos, creo que es necesario saber la Vbat, porque en el momento que empieces a derivar excedentes, la intensidad regulador-batería seguro aumenta como para salir del algorítmo (supongo se podrá calcular el cambio de estado de flotación a p.e. flotaciónMPPT con el voltaje (el KID cambia de estado a los 13.3V)).
Otra cosa es que al usar 2 shunt (como tienes tú, Manuel) puedas calcular la Ibat y la Iplaca. Entonces sí, Ibat se mantiene dentro del algorítmo e Iplaca, a lo que den las placas.
¡Espero no haber dicho ninguna burrada!
De hecho, estoy por pedir el segundo shunt y pasar del WB Jr.
El segundo ADS1115 ya está de camino.
- 28/06/2016, 19:21 #129
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
"el_cobarde"........la opinion de Nikitto esta un poco influenciada por lo mucho que esta currando en mi brico, por lo que, como no puede ser de otra forma, estoy básicamente de acuerdo con el......
Una duda...¿para que necesitas medir la Ibat con esta aproximación?,....¿no es suficiente con tener la Vbat controlada?
La verdad es que creo que te he hecho repensar el algoritmo, sobre todo por la condición de inicio de envio de excedentes, pero...... y esto es recursivo......, me surge una duda sobre mi duda....
¿No habias realizado una simulación y el algoritmo original funcionaba?...¿estaba parametrizado el paso de nube, no estar todavía en fase de poder derivar excedentes (bulk), etc...?
Si es así y funcionaba,..... perdón lo mismo estoy liando el tema
No quiero entrar a pensar en el algoritmo en profundidad porque considero que esto es un reto tuyo y que seguro lo vas a sacar eficientemente
Te he puesto dudas que me parecían razonables:
- Por que mides en el lado FV?
- Tipo elegido de sensor de I?
- Condiciones de inicio de excedentes?
Pero no parece lógico que lo que empezó con un algoritmo que mide la I en la parte FV pase a medir solo la Vbat, ....
Animo...
- 28/06/2016, 20:14 #130el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Muchas gracias a los dos, nikitto y Mleon, valoro mucho vuestros comentarios y opiniones. Y evidentemente me ayudan a mejor mi derivación de excedentes.
La intensidad es necesaria, porque necesito conocer la cantidad de potencia FV derivada (P = I * U). Es que el algoritmo deriva hacia varias resistencias con potencias diferentes. Por ejemplo, el termo de ACS es de 2400W, y cuando se llega a derivar estos 2400W, hay que abrir otro canal de excedentes (en mi caso el calentador de piscina). Por ejemplo, si en un momento hay 3000W en excedentes, no puedo derivarlos todos al termo de ACS.
Lo que si podría ser posible, es no medir la U y asumirla como constante, en 57V por ejemplo (entre Uflot y Uabs). De esta forma me ahorraría una entrada analógica. Soy minimalista y esto me gusta. Y como trabajaré con placa WeMos en vez de Arduino (por el tema del WiFi) es muy conveniente ser minimalista, porque la WeMos tiene un solo pin analógico.
En un principio da igual, medir I y U en la entrada (FV) o en la salida (batería) del regulador. Pero si me limito a medir solo I, la salida tiene la ventaja de que Ubat varía poco. Aunque Ufv tampoco varía mucho, porque cuando hay excedentes, las placas trabajan en su MPP y la tensión Umpp tampoco varía mucho (entre 90V y 110V, en mi caso). También podría asumir Ufv como constante (a 100V). Pero si realmente fuese necesario identificar el estado de abs y flot, es conveniente medir en el lado de batería.
No lías para nada, Mleon. Al contrario: Aclaras!
La simulación que hice, efectivamente funcionaba bien. Y efectivamente simulaba también el paso de nube. Lo que no tenía en cuenta, es precisamente donde has puesto el dedo en la llaga: Después de la nube, hay que satisfacer primero la necesidad de la batería y del consumo "normal", antes de derivar excedentes. En este punto me has ayudado de verdad.
No te preocupes, esto no pasará ...
Es posible que mida en el lado de batería y parece ser que también mediré Ubat, pero esto no cambiará nada básico de la lógica.
Gracias! Voy muy animado. Y pronto podré seguir con el proyecto ...
- 28/06/2016, 21:07 #131
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
No sere yo quien diga que no es bueno saber la I generada por las placas (como sabes yo soy de los que intento controlar casi todo)
La duda es la necesidad de saber dicha I para el algoritmo....
Si derivas hacia varias cargas (R1,R2,...) cada una tendra una potencia nominal (P1,P2,...) OK,
Pero....leñe con los "peros"...sigo sin ver la necesidad de conocer Iplacas...me explico
Supongo que lo que tienes en mente es ir aumentando el ancho del pulso PWM digamos desde 0 a 100% empezando por la primera carga y cuando llegue a 100% pasar a la siguiente
Si es asi...el algoritmo, parece que solo necesita saber la situacion de % de PWM de las cargas para ver cual tiene que incrementar o decrementar
Lo siento....hoy estoy pregunton
- 28/06/2016, 21:30 #132el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
No lo sientes, hombre, me parece genial que estés preguntón !
Muy correcto, para derivar los excedentes no necesito conocer la intensidad (ni Ifv, ni Ibat).
Pero mi algoritmo se basa en comprobar si el campo FV sigue o no al incremento del PWM - y para esto el Arduino necesita la I.
Teniendo la I (y la U), los incrementos en PWM se relacionan directamente con incrementos de potencia (en watios) de la FV.
Con otras palabras: Le hago cosquillas a la FV y si estornuda (= aumenta su I), sé que puede darme este incremento en excedentes.
O ves alguna opción para saber si las placas FV pueden generar o no más potencia, sin medir la Ifv (o la Ibat) ?
- 28/06/2016, 21:54 #133
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Pues creo que una vez que se incrementa la potencia de derivacion (PWMn+1=PWMn+Incr), viendo que la Vbat se mantiene en su objetivo es decir Vabs o Vflot
No se....pero me da que los reguladores que dan por la salida auxiliar una señal PWM de derivacion, tienen que ir por este camino
- 29/06/2016, 00:02 #134el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Pues creo que crees bien, Mleon. Se me había metido en la cabeza esta idea de medir I y U del campo FV, pero veo, que tienes razón: Basta medir Ubat; nos da toda la información que necesitamos.
Dormiré sobre el tema, pero me parece que derivar excedentes es aún más fácil de lo que pensaba ...
- 29/06/2016, 08:23 #135
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Sólo con Ubat no va a funcionar. Primero, hay que tener en cuenta que la tensión de absorción y flotación puede variar (mejor dicho, debería variar) según la temperatura de la batería. Luego, si Ubat lo mantienes ligeramente por debajo del objetivo del regulador (ya sea sólo por tolerancias de medición) en absorción, el contador de tiempo no avanza y se tira todo el día en absorción sin pasar a flotación. Si Ubat está por encima del objetivo del regulador, no vas a derivar nada, teniendo excedentes...
Ubat me parece un buen criterio adicional, para, por ejemplo, sólo activar el algoritmo cuando Ubat se mantiene constante (con un ligero margen).Biblioteca básica de energía solar
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- 29/06/2016, 10:57 #136el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Bueno, esta noche he soñado con el algoritmo ... y he llegado a la siguiente conclusión:
- Es muy conveniente conocer Ubat, para poder implementar más condiciones en el algoritmo
- No basta con tener solo Ubat, también se necesita Ibat (o unos flags que indiquen estar el regulador en abs o flot)
- Me parece más "inteligente" aplicar el algoritmo en el lado de batería que en el lado de la FV
Me parece que este problema surge si es el Arduino, el que define las tensiones Uabs y Uflot. Pero creo que Mleon no piensa en esto. Yo entiendo que sigue siendo el regulador, el que decide sus fases de carga, a las tensiones y tiempos que tenga configurados.
Lo que hace el Arduino, es comparar la tensión a la que realmente está el regulador (Ubat) con Uabs y con Uflot. Además tiene otra información, que pueden ser esos flags indicando abs y flot o -a falta de ellos- la intensidad de carga Ibat.
Con estos valores y un algoritmo sencillo, el Arduino decide si incrementar o decrementar las señales PWM.
No estorbaría al regulador, que puede controlar sus fases de carga como si el Arduino ni estuviera.
La gran ventaja que veo en medir I y U en el lado de batería, es que la condición de incrementar/decrementar PWM se decide en base a abs(Ubat-Uabs) respectivamente abs(Ubat-Uflot), con un margen adecuado. Para esto basta (y sobra) un ADC de 8 o de 10 bits.
Si se aplica el algoritmo en el lado de la FV, la condición de incrementar/decrementar PWM se basa en que la potencia generada por la FV sigue al incremento PWM o no le sigue. Para esto es necesario detectar un aumento de potencia FV de, por ejemplo, 3000W a 3050W, que requiere un ADC mucho más preciso que para calcular abs(U1-U2).
Otra ventaja de estar en el lado de la batería es saber con certeza, si el regulador está en absorción / flotación.
Una (pequeña) desventaja es no poder derivar excedentes en las fase bulk. Pero a esto no le doy importancia.
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Muchas gracias a todos los que me ayudáis a ver más claro ...
- 29/06/2016, 11:18 #137
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
El problema que veo es que el Arduino tiene que saber cual es el objetivo de tensión (el cual varía no sólo de absorción a flotación si no también con la temperatura de la batería en reguladores más sofisticados) para poder regular a partir de la tensión de batería Ubat. Con la más mínima diferencia entre la tensión de objetivo del regulador y la que entiende el Arduino como objetivo el invento no va a funcionar.
Ejemplo: Tensión objetiva de absorción del regulador 28,9 V, tensión de absorción para el Arduino 28,8 V; el Arduino va a impedir que el regulador alcance los 28,9 V y así el regulador se queda en "bulk" 0,1 V por debajo de absorción todo el día. ¿Cómo quieres evitar que pase esto?Biblioteca básica de energía solar
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- 29/06/2016, 11:45 #138el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Ahora creo entenderte, Hlebtomane. Dices que la tensión de absorción del regulador no es una constante, sino una variable en función de la temperatura. Efectivamente, conociendo sólo Ubat, esto daría lugar al problema que dices.
Pero con la condición "abs(Ubat-Uabs) < DeltaU", teniendo Delta U un valor adecuado, y además exigiendo que Ibat<Imin, con Imin definida adecuadamente, se solucionaría el problema. Se podría identificar perfectamenta el estado de absorción (y el de flotación) del regulador, sin estorbarlo para nada. Y si el regulador sale de su estado de abs/flot, el Arduino se daría cuenta inmediatamente.
No te parece?
Para mejorar esta lógica, es decir, pudiendo reducir el margen DeltaU, se podría implementar una corrección de temperatura en el Arduino, similar o idéntica a la que hace el regulador. Basta con un sensor de temperatura para el Arduino.
Inconveniente: Se necesita otro pin analógico.
Si el algoritmo funciona sin sensor de temperatura, perfecto. Si hubiera problemas, pondría el sensor de temperatura.
- 29/06/2016, 12:08 #139Gabriel 2015 Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Hay muchos reguladores y no se si funcionaran todos de la misma manera, pero creo que regulan teniendo en cuentas los ciclos de carga y descarga del condensador de entrada. Teniendo en cuenta eso, calculan los ciclos de trabajo de los FET o IGBT´s.
Es decir, tienen en cuenta el tramo que va de placas a regulador y creo que es el tramo más simple de controlar.
Otra forma de controlar el algoritmo del cobarde sería tener en cuenta la tensión de placas, puesto que la tensión VMP se mueve en un rango reducido y varía con la temperatura.
- 29/06/2016, 12:17 #140el_cobarde Invitado
- 29/06/2016, 13:39 #141
- 29/06/2016, 13:41 #142
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Pues no me has entendido del todo. El problema más que nada radica en que una regulación basada en Ubat (la cual lee el Arduino) sólo puede funcionar si el regulador tiene absolutamente el mismo objetivo que el Arduino. El margen de error es muy pequeño, el regulador quiere mantener una tensión definida, con la más mínima diferencia (ya pueden ser centésimas de voltios en algunos reguladores - en otros a lo mejor puede ser una décima, eso depende del modelo de regulador) que provoca la regulación del consumo del Arduino, o el contador de absorción no avanza (si la tensión se mantiene ligeramente por debajo del objetivo del regulador) o el Arduino no deriva habiendo excedentes (cuando su objetivo está ligeramente por encima del del regulador).
Biblioteca básica de energía solar
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- 29/06/2016, 14:35 #143el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Tienes razón, Hlebtomane, no te entiendo bien ...
Sí entiendo, que si el Arduino intentaría influir en Uabs o Uflot, podría pasar lo que dices.
Pero creo que el Arduino no haría esto, en mi concepto.
- El Arduino no hace más que leer la Ubat (y también Ibat) del momento. Esto no molestará al regulador, supongo.
- Si el Arduino detecta que el regulador está en abs o en flot, incrementará la señal PWM de derivar excedentes. Esto solo molestará al regulador, si el Arduino intenta derivar más excedentes de los que hay en este momento, cosa que pasará muy pocas veces
- Si el Arduino detecta que Ubat cae por debajo de Uabs / Uflot, en seguida reducirá la derivación de excedentes, hasta volver a Uabs / Uflot. En estos momentos sí que interrumpe la lógica del regulador, pero para muy poco tiempo
Conclusión: El regulador podrá hacer la abs y la flot a su parecer y el Arduino podrá derivar los excedentes ... creo yo
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Lo que también entiendo, es que usando Ubat como criterio para decidir "se intenta derivar más excedentes de los que hay", posiblemente no sean tan pocas las veces que se estorba al regulador.
Posiblemente sea conveniente usar la produccíon de placas (P=I*U) como criterio de decidir la máxima potencia a derivar. Serviría igual P=Ifv*Ufv que P=Ibat*Ubat. Posiblemente se detectaría el máximo en excedentes, antes de que el regulador abandone abs / flot.
Es esto lo que intentas hacerme ver?
- 29/06/2016, 15:00 #144
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
A ver, si el Arduino enciende consumos que mantienen la Ubat a, por ejemplo, 28,8 V, pero el regulador quiere "ver" 28,81 V para entrar en absorción, este no pasa a absorción; eso al menos te va a pasar con algunos reguladores, puede que con otros funciona. Entonces se va a tirar todo el día (mientras haya excedentes) en bulk a 28,8 V. Para el Arduino es absorción, para el regulador es bulk y para las baterías es dañino ;-)
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- 29/06/2016, 15:53 #145el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Gracias, nikitto. Veo varias cosas interesantes en tu gráfica:
- El cambio de absorción a flotación es rápido y con poca histéresis
- El regulador admite variación de +/- 0.05V (aproximadamente), sin salir de absorción / flotación
- El regulador mantiene la intensidad con una precisión de +/- 1A (aproximadamente), estando en absorción / flotación
- El paso de absorción a flotación apenas influye en el SOC, que en 3 minutos vuelve de 99.992% a 100%
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Entiendo perfectamente lo que me dices, pero no veo que esto vaya a ocurrir! El Arduino no va a encender consumos que mantengan Ubat a <28.81V! Por lo menos, no quiero que haga esto ...
Quiero programar el algoritmo tal, que Ubat se mantenga en 28.81V, si el regulador lo exige.
Me parece, que se puede programar el algoritmo tal, que Ubat baje a <28.81V nunca o solo para pocos instantes, y que el 99% del tiempo el regulador pueda decidir la tensión Ubat que el quiera.
Mi idea es, que el algoritmo solo "toque en la puerta" del valor máximo en excedentes y después se estabilize en un escalón (50W o 100W) por debajo de este máximo. De esta forma no estorbará al regulador.
Posiblemente no se consiga esto con solo Ubat como criterio, pero sí creo que se puede conseguir con P=I*U como criterio.
- 29/06/2016, 15:59 #146
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
No sé cómo vas a poder detectar la tensión (además si varía ligeramente con la temperatura) que tiene por objetivo el regulador.
Si el criterio para detectar si está en absorción o flotación es que no varía la tensión en unos minutos, pues esto también puede pasar en bulk. Pero bueno, ya veremos si eres capaz de generar un algoritmo que solamente a partir de Ubat detecta y regula perfectamente los excedentes.Biblioteca básica de energía solar
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- 29/06/2016, 16:11 #147el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Allí veo el culpable de nuestro desentendimiento, Hlebtomane.
La idea de usar exclusivamente Ubat para el algoritmo venía de Mleon - y me parecía interesante. Pero después de "dormir sobre ella" me dí cuenta que conocer solo Ubat no es suficiente.
Mi concepto actual es medir Ubat e Ibat (y si fuera necesario, la temperatura), para programar el algoritmo en base a estos valores, medidos entre regulador y batería. Creo que, en cuanto a (P=I*U), son completamente equivalentes a Ufv e Ifv, pero con la ventaja, de poder identificar las fases de absorción y flotación con certeza.
Es decir, la diferencia con el algoritmo anterior, es haber cambiado el lado del regulador: De entrada FV a salida a batería.
En nuestros últimos mensajes, tu argumentabas en base a disponer solo de Ubat, mientras yo contestaba pensando en tener Ubat e Ibat. De esto deriva que no nos entendíamos.
Porque supongo que coincides conmigo, en que una derivación "buena" debería ser posible, disponiendo de Ubat e Ibat - correcto?
- 29/06/2016, 16:33 #148
- 29/06/2016, 16:44 #149el_cobarde Invitado
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
Muy interesante, ya lo había comentado en mi post #145.
Pero - tu ya estás derivando excedentes? En caso afirmativo: Cómo lo haces?
Si ya derivas excedentes, tus gráficas demostrarían inequívocamente que la derivación funciona perfectamente.
Pero dudo de que esto fuera el caso ...
- 29/06/2016, 17:01 #150
Re: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi
¡Ojalá! Hasta que no acabe con la ampliación a 24V, tan sólo voy implementando lo que voy recibiendo y programando.
El gráfico sólo muestra 'lo que hay'. Luego te pondré un gráfico para que veas que pasa cuando sale el KID de flotación y pasa a flotaciónMPPT.
Una cosa que quería preguntarte: ¿Lo del wifi para qué es ? ¿Para encender/apagar los equipos, que van a chupar de los excedentes, a distancia? ¿Te has planteado hacerlo por RC ? Hay un montón de módulos y posibilidad de mando a distancia.
He pensado poner algunos módulos en los mecanimos de las persianas y que suban solas cuando salga el sol.