Tema: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi

He quitado la parte de auto recarga de la web cada 10 segundos para que puedas hacer zoom de la parte que te interesa de la gráfica.
Ya sabes, pulsando F5 se recarga también.
He colocado 2 líneas Vflot max y Vflot min para ver con claridad cuando cambia de estado el regulador. Por la mañana realiza el bulk, luego como dices, absorción y luego mantiene la tensón por debajo de la línea Vflot max. Cuando baje de Vflot Min, entra en fase FLOATMPPT y el regulador pasa a FLOAT OFF.
En el momento que el regulador pase a FLOAT ON, podrás verlo en pantalla.

Información de los equipos instalados:
- 2 Paneles de 48 celulas, Vmp=24,10 e Imp=7,26 puestos en serie. Se que funcionarían mejor en paralelo para batería de 12, pero los deje así para cuando coloque la otra batería.
- Regulador MPPT Midnite Solar KID (de aquí cojo el valor de FLOAT ON)
- Batería monoblock 12V - 250Ah (plomo-ácido)
- Inversor Xantrex PROwatt SW 700i

Edito: Sí, hoy es un día con muchas nubes. Como cargas, como he dicho, solamente la del propio inversor, la Raspberry y un router Linksys. Estos dos últimos conectados a la salida del inversor.

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Edito_2: Sobre las 12:30 ha entrado en flotacion.



Vbat, se estabiliza por debajo de la línea Vflot Max.

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El calculo de valores (bucle) se realiza cada 5 segundos. A lo que hay que sumar el tiempo que tarda en realizar cada operación.

Aquí una vista de la base de datos:



La última posición, pertenece al estado FLOAT ON 1/OFF 0

También un detalle importante, del que no me había dado cuenta, es que al entrar en Flotación, el SOC empieza a caer.

Iniciado por nikitto

En el momento que el regulador pase a FLOAT ON, podrás verlo en pantalla.

A las 12:30h ha entrado en flotación.
Ubat se comporta tal como esperaba, y fluctúa muy poco (buen regulador!)
Pero Ibat ha bajado a valores negativos (descarga de batería), oscilando en torno a -1A. Ahora, a las 12:58h, ha subido un poco, pero sigue siendo negativa (-0.3A, más o menos).
Esto no me lo esperaba. En fase de flotación, Ibat debería ser pequeña, pero positiva. Podría ser un mal ajuste del regulador. Pero lo más probable me parece ser la calibración del ADS1115. Creo que Ubat es positiva (para compensar la autodescarga), pero el ADS1115 te la marca con un pequeño offset, ligeramente negativa - es posible?

Iniciado por nikitto

Información de los equipos instalados: ...

Gracias por la información.

Iniciado por nikitto

También un detalle importante, del que no me había dado cuenta, es que al entrar en Flotación, el SOC empieza a caer.

Esto es a consecuencia de Ibat<0, que creo estar equivovado. El SOC no debería bajar (ni Ibat ser negativa) ...

Iniciado por el_cobarde

Esto es a consecuencia de Ibat<0, que creo estar equivovado. El SOC no debería bajar (ni Ibat ser negativa) ...

Esto es lo que tengo para calcular la Ibat:

Código PHP:

        value = adc.read_adc_difference(0, gain=16, data_rate=8)

        mV = (value * 256.0)/32767
        amps = mV * SHUNT1
        ### 2 decimales
        amps = round(amps, 2)
        print('amperios = '), amps 


La propia librería me calcula la diferencia entre A0 y A1 (de ahí el 0), con una amplificación de 16 y un data_rate=8
Luego, las fórmulas siguientes no tienen otra forma de ser.
Puedo probar con otro data_rate ¿?

Iniciado por nikitto

Puedo probar con otro data_rate ¿?

No creo que sea culpa del data_rate. Supongo que tu ADS1115 tiene un pequeño desajuste al calcular A1-A0, lo que produce la intensidad negativa en flotación. Que con la amplificación de 16x se pronuncia.

Soy partidario de las pruebas sencillas: Desconecta el ADS1115 del shunt (o mejor: conecta A0 y A1 en el mismo borne del shunt) - entonces debería marcar 0.00V. Si marca un valor negativo, es que hay un offset. Para corregirlo, simplemente sumas una constante a este valor para que sea cero. Con esta "calibración" ya no medirás Ubat negativa en fase de flotación, supongo. Y tampoco bajará el SOC.

Comentario: Acabo de mirar la gráfica (16:50h) y sigue siendo Ibat<0 (-0.3A, aproximadamente). Y el SOC ha bajado a 99.5%. Casi seguro que es un problema de calibración.

Comentario 2: Son las 18:50h y el regulador sigue en flotación. El SOC ha bajado a 99.35%. Ubat ha bajado de 13.8V a 13.45V (el sol está más bajo y las placas generan menos) e Ibat oscila en torno a -0.5A (a las 18:36h eran -0.75A).
Estoy convencido que hay un error de calibración en cuanto a Ibat.
Mi regulador, estando en flotación, da Ubat=2A, aproximadamente. Tengo batería de 48V, 210Ah C10. Tu batería tendrá la misma capacidad C10, por lo que tu regulador también tendría que dar unos 2A en flotación, supongo.
Me parece que sumando 2.5A al valor que te da el sensor, tendrás Ubat real, más o menos.

Editado a las 20:32h
El sol se ha ido y las placas ya no producen. Ubat va bajando poco a poco (a las 20.32h está en 13.32V) e Ibat esta oscilando en torno a -1A. Este valor parece razonable, será el consumo del equipo conectado.
Comentario 3: Pues no se arregla simplemente sumando un offset (una constante). Para corregir los valores Ibat con sol, se debería sumar algo como 2A. Entonces, ahora, sin sol, se tendría Ubat=+1A, lo que no es posible!
A ver si realmente es un mal ajuste de la intensidad de carga en modo flotación del regulador?

Es que, si los valores de Ibat serían correctos, la batería se descargaría lentamente, estando el regulador en flotación. Esto sería un fallo grave del regulador.
Pero si esto sería el caso, la tensión de batería debería bajar poco a poco. Cómo es posible que no lo haga? Algo no cuadra!

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Acabo de llegar a casa. El data_rate lo he probado antes y seguro no es. Las lecturas todavía eran más erróneas.

Mañana probaré bajando un punto o dos la amplificación. En el regulador puedo ver la intensidad que manda a la batería, alrededor de los 2,5A. Entonces a lo que llega a la batería debería quitarle las cargas (Inversor, RPi y Router). Algo no cuadra.

Ahora ya no hay producción y viendo la gráfica parece que los valores son correctos. Consumos: propio regulador, inversor, RPi y Router. Sobre unos 15W.

Iniciado por nikitto

Algo no cuadra.

Los dos hemos dicho lo mismo al mismo tiempo ...

Iniciado por nikitto

Mañana probaré bajando un punto o dos la amplificación.

Esto si podría tener efecto.

Iniciado por nikitto

En el regulador puedo ver la intensidad que manda a la batería, alrededor de los 2,5A. Entonces a lo que llega a la batería debería quitarle las cargas (Inversor, RPi y Router).

Las cargas suman 1.2A, más o menos (15W). Entonces, en flotación, Ibat debería ser algo como +1.3A

Habrá que llamar a Iker, esto se está convirtiendo en un expediente X. ¿ Dónde está el Amperio perdido ? Jajaja.

Iniciado por nikitto

¿ Dónde está el Amperio perdido ?

Buen título para un hilo nuevo ...
Veo dos opciones: El Amperio perdido está o en el ADS1115 o en el regulador. Alli tienes que buscar ...

Gracias por tu comentario el_cobarde.

He dejado las cosas tal cual tenía ayer, GAIN=16 y he desconectado el inversor. Ahora sólo hay paneles, regulador y batería.
Los datos que puedo ver en la pantalla del KID: voltaje, Intensidad y W son muy, muy parecidos a los míos.
En este momento podría decir que funciona la cosa. Luego veremos, sin carga alguna, si en flotación Ibat>0.

En cuanto saque algo de tiempo os pongo mis graficas y consideraciones en el uso del ADS1115 con shunt de 500A 50mV

Iniciado por nikitto

En este momento podría decir que funciona la cosa. Luego veremos, sin carga alguna, si en flotación Ibat>0.

Bien, luego veremos.

Estoy observando http://asako.sytes.net/ y a las 10:50h veo el regulador en fase bulk, con: Ubat=14.4V; Ibat casi 14A; SOC=98%

Mi pregunta: Tienes dos placas de 175Wp en serie, dando 350Wp (Ump=48V; Imp=7.3A)
A tensión de batería 14.5V deberías tener hasta 25A en la salida a batería del inversor
Alguna vez has visto 25A? O hay sombra sobre las placas? Porque ahora veo "solo" 14A ... (16A a las 11:04h)


P.D.: Parece que el regulador ha entrado en absorción a las 10:54h


Otro comentario:
Has puesto batería de 220Ah a 12V, esto son 2640Wh
A las 11:10h, la gráfica dice 222Wh acumulados, que es un 8.4% en el SOC. Esto coincide con la subida del SOC de 91% a 99%

No hagas mucho caso ahora que estoy jugando con algunos parámetros.

Nunca he visto esos 25A. Quizás máximo sobre unos 210Wh. Inclinación paneles 15º.

La batería es de 250Ah, a C100; 214 a C20 según lo calculado.

Gracias Mleon por tu contestación. He cogido el voltímetro a escala de 200mV y tengo una diferencia respecto al calculo de aprox. +1.5mV. Me parece una barbaridad. Recalculando los amperios me salen muchos más de lo que marca el KID.
Me estoy volviendo loco.

Edito: vuelve a estar en marcha la gráfica. He corregido el valor mV = mV + 1.5. Veremos a ver que pasa.

Iniciado por nikitto

Me estoy volviendo loco.

Esto es lo más normal del mundo, haciendo cosas tan interesantes ...

Cuando entre el regulador en flotación voy a ajustar ese +1.5.

Iniciado por nikitto

Cuando entre el regulador en flotación voy a ajustar ese +1.5.

Cuidado! Que Ibat no siga positiva, cuando se haya ido el sol! (esta es la impresión que me dió ayer)

Una pregunta: Has puesto dos marcas en la gráfica: "V flot max" y "V flot min"
No las entiendo. No sería más informativo "V abs" y "V flot" ?

Esto no cuadra, no puede ser que le este metiendo +7A en flotación.

Sí, el_cobarde. Luego lo cambio.

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Cambiado lo de vabs y vflot.

el regulador da sobre 1A sin cargas. Creo que es lo correcto. Voy a quitar el +1.5 y veremos.

A las 11:51h, el regulador ha entrado en flotación ...

Iniciado por nikitto

Esto no cuadra, no puede ser que le este metiendo +7A en flotación.

De acuerdo, parece ser demasiado. Aunque Ibat=7A me gusta más que Ibat=-0.7A

Iniciado por nikitto

Cambiado lo de vabs y vflot.

Si, pero no me gusta. Parece que has puesto Vabs=13.8V y Vflot=14.5V. Debería ser al revés.

Iniciado por nikitto

... el regulador da sobre 1A sin cargas. Creo que es lo correcto. Voy a quitar el +1.5 y veremos.

Ibat=1A sin cargas no suena mal. Pero si quitas 1.5A a 7.0A, el resultado no será 1A ...
Me parece que aún no has dado con el fallo

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A las 12:11h, Ibat ha bajado a +1.5A. Bien, pero - es sólo "estética", o has encontrado el fallo? Qué Ibat verás de noche?

A las 12:17h, Ibat se acerca peligrosamente a cero ...
Quiero decir, que es posible, que habiendo entrado el regulador en flotación, al principio haya una Ibat bastante alta (5A), que va bajando poco a poco hasta llegar a +2A o +1A, donde se estabilizará.


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Iniciado por Mleon

En cuanto saque algo de tiempo os pongo mis graficas y consideraciones en el uso del ADS1115 con shunt de 500A 50mV

Muchas gracias, Mleon. Creo que el ADS1115, conectado al shunt 50mV/500A me servirá muy bien para mi derivación de excedentes.

Para evitar malentendidos, por si acaso alguna vez ponga 75mV/750A: Asi es como he comprado mi shunt y esto lleva impreso. Pero claro, es totalmente equivalente decir 75mV/750A que 50mV/500A.

Iniciado por nikitto

.....

Gracias Mleon por tu contestación. He cogido el voltímetro a escala de 200mV y tengo una diferencia respecto al calculo de aprox. +1.5mV. Me parece una barbaridad. Recalculando los amperios me salen muchos más de lo que marca el KID.
Me estoy volviendo loco.

Edito: vuelve a estar en marcha la gráfica. He corregido el valor mV = mV + 1.5. Veremos a ver que pasa.

Un voltimetro de 200mV a fondo de escala, salvo que sea bueno y este calibrado, no te va a dar bien la medida

Hay que tener en cuente que si hablamos de un shunt de 200A/75mV.....1A son 0,375mV (0,1mV en el caso de un shunt de 500A/50mV)

Como estamos hablando de señales pequeñas hay que tener un poco de cuidado con la instalación (cables de señal apantallados o trenzados, cable GND bien conectado,......)

Ademas es posible que en esos niveles de señal, el ruido que generen algunos aparatos (inversor, etc) sea relevante. En este sentido, en mi caso, vi que el ADS1115 dado que esta en forma diferencial se porta decentemente (salvo una unidad que vino defectuosa y me volvio un poco loco)

Si se tiene acceso a un osciloscopio para ver la señal que se tiene en el shunt mejor (si no se tiene se pueden buscar caminos para validar la medida....carga controlada, osciloscopio mediante tarjeta sonido del pc,....)

En cualquier caso yo recomiendo empezar comprobando posibles causas de error/ruido en la instalación (masas, cables, etc)

Iniciado por Mleon

Un voltimetro de 200mV a fondo de escala, salvo que sea bueno y este calibrado, no te va a dar bien la medida

Esto iba a decir yo ... Los multímetros no suelen servir para medir fracciones de mV (o muy pocos mV)

Iniciado por Mleon

Hay que tener en cuente que si hablamos de un shunt de 200A/75mV.....1A son 0,375mV (0,1mV en el caso de un shunt de 500A/50mV)

Este es el problema que no sabía como atacar. Parece que el ADS1115 es buen "arma" para medir señales tan pequeñas

Iniciado por Mleon

En cualquier caso yo recomiendo empezar comprobando posibles causas de error/ruido en la instalación (masas, cables, etc)

Por allí irán los tiros. Aunque los datos de nikitto (en su gráfica online) parecen "limpios". O hace una buena atenuación (la media o mediana de repetidas medidas) o no hay mucho ruido en las señales

Tengo la RPi pegada al ADS115, a la batería y al SHUNT, como mucho palmo y medio.

Creo que el voltímetro es bueno...voy a hacer una prueba. Quitaré paneles y dejare batería, regulador e inversor. EL inversor consume menos de un 1A + consumo del propio regulador. A ver si el dato obtenido por el voltímetro puede ser fiable.

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El voltímetro marca -0,6 x 200/75 = -1,6 A
A la gráfica le falta bajar +(-1,2)

Iniciado por nikitto

voy a hacer una prueba. Quitaré paneles y dejare batería, regulador e inversor. EL inversor consume menos de un 1A + consumo del propio regulador. A ver si el dato obtenido por el voltímetro puede ser fiable.

Cada amperio que pasa por el shunt de 75mV/200A, produce una caída de tensión de 0.375mV en el shunt
Si el equipo conectado consume 1A, el voltímetro debería marcar 0.4mV

Iniciado por nikitto

El voltímetro marca -0,6 x 200/75 = -1,6 A

Mide varias veces con el voltímetro. Apaga y enciende el voltímetro entre medidas. Aprieta más y menos con las puntas de medir. Varían mucho los valores obtenidos?

Iniciado por el_cobarde

Cada amperio que pasa por el shunt de 75mV/200A, produce una caída de tensión de 0.375mV en el shunt
Si el equipo conectado consume 1A, el voltímetro debería marcar 0.4mV

Esto es correcto.

He ido a lo definitivo, he quitado el borne negativo y he intercalado el polimetro en estala 10A (antes desconecte las placas, no quiero fundir el tester).
Medida = -0,9A fija. Perfecto. Ahora abro el programa y busco el valor que sumado al resultado del diferencial me de ese resultado.
value = value + (-21).... -0,9 A clavados.

Ya esta en marcha, veremos resultados. Gracias a los dos.

Iniciado por nikitto

Medida = -0,9A fija ... busco el valor que sumado al resultado del diferencial me de ese resultado. value = value + (-21).... -0,9 A clavados

Vale. Has hecho lo que comenté ayer: Has corregido un offset, sumando un valor fijo. Ahora te marca bien el ADS1115, habiendo un consumo de 0.9A. O sea, cuando Ibat = -0.9A.
Pero no sabemos, si marcará bien con otros valores de Ibat! Es decir, si sumando un valor fijo, realmente se ha arreglado.


Otra cosa: En tu gráfica veo Vflot=13.4V y Vabs=13.8V. Creo que debería ser Vflot=13.8V y Vabs=14.5V

Iniciado por nikitto

Esto es correcto.

He ido a lo definitivo, he quitado el borne negativo y he intercalado el polimetro en estala 10A (antes desconecte las placas, no quiero fundir el tester).
Medida = -0,9A fija. Perfecto. Ahora abro el programa y busco el valor que sumado al resultado del diferencial me de ese resultado.
value = value + (-21).... -0,9 A clavados.

Ya esta en marcha, veremos resultados. Gracias a los dos.

No se, no me gusta en exceso que tengas que ajustar como un "offset", estas midiendo de forma diferencial, y por tanto esto del offset tiene menos sentido. Ademas si consigues un valor, no tengo claro que sea:

A) Repetitivo: Vale a cualquier temperatura, etc
B) Lineal: dicho factor también es el mismo para Ibat=10A o Ibat=20A

Lo primero es ver si el ADS1115 te da el valor (en mV) acorde a la realidad....
Para ello como ya tienes una carga fija (-0,9A)

¿Cual es el valor que te da el ADS1115 en mV?
¿Cuanto varian las muestras?

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Iniciado por el_cobarde

...
Este es el problema que no sabía como atacar. Parece que el ADS1115 es buen "arma" para medir señales tan pequeñas
....

En mi caso antes de usar el ADS1115, hice varios intentos como usar un amplificador de instrumentacion (con el AD620) y poniendo una alimentacion simetrica +-5V

https://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_de_instrumentaci%C3%B3n


No iba mal, pero vi que usar el ADS1115 tenia varios beneficios (barato, no uso puerto Analogico,...) por lo que lo elegí

Lo que comenta Nikitto, hay que chequearlo... por mi parte cuando vaya de nuevo a la instalacion me llevo el osciloscopio y os comento el nivel de deriva en las medidas (en mi caso tengo bastante ruido provocado por el inversor de onda modificada) pero creo que cuando los instale vi que el margen de error era aceptable

Iniciado por Mleon

... antes de usar el ADS1115, hice varios intentos como usar un amplificador de instrumentacion (con el AD620) ... No iba mal ...

Cierto, un amplificador de instrumentación también sería buena solución ...
Pero claro, el ADS1115 es más cómodo de usar y más barato ...

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@nikitto:
En el texto de tu gráfica online veo "Vbat.min = 1.04V"
Supongo que se debe a que habías desconectado la batería para hacer pruebas
Solo por curiosidad: Por qué no pone "Vbat.min = 0V" ?