Elektroniikkafoorumi

Tämä pulma on teille varmaan yksinkertainen, mutta ajattelin väistää monta turhaa yritystä kysymällä viisaammilta.

Minulla on tuollainen laite missä on 12 V aurinkopanelit (3 x 50 W rinnan kytkettynä). Järjestelmän käyttöjännite on kuitenkin 24 V. Nyt mietin miten tekisin step-up piirin jotta lataus onnistuisi tuolla panelilla kaksneloseen akustoon.

Säästäkää neuvot vaihtaa panelityyppiä 24 volttiseksi, sillä se ei fyysisesti tähän laitteeseen ole mahdollista. Yhtälailla panelien sarjaankytkentä ei auta sillä panelit sijaitsevat tämän laitteen eri puolilla. Ne on aikoinaan asennettu näin jotta joku osuisi aina auringon puolelle, sillä laite kelluu meressä ja saattaa olla miten päin tahansa suhteessa aurinkoon.

Ebayn yksinkertaisilla step-up piireillä tämä ei onnistu kovinkaan hyvällä hyötysuhteella, sillä tilanteessa jossa akkujen varaus on pieni, stepupin ulostulojännite 4 V korkeampi ja valoteho pieni on piiri kyykyssä, eikä syty. Jos piirin haluaa edes syttyvän täytyy piiristä ottaa käyttöön virranrajoitustoiminto, jotta ulostulon kuorma ei pudota panelien jännitettä alas. Näin piirin saa kyllä syttymään, mutta latausteho on rajoitettu virranrajoittimen säätöarvoon. Näin ei pääse lähellekkään järkevää hyötysuhdetta.

Siksi ajattelin tehdä seuraavanlaisen kytkennän:

Paneleilla lataan ensin kondensaattorin. Kondensaattorin energian hakkuroin erotusmuuntajaan, jokaisen pulssin valvotusti, ehdolla että mikäli kondensaattorin jännite on panelin optimitehon tienoilla, jossain 14,5 V, niin liipaisu tapahtuu. Toisiopuolelle tasasuuntaus ja tasasuunnattu puoli suoraan syöttämään akkuja. Muuntajan muuntosuhteen mitoitan niin että toisiosta ulos tulee tasasuuntauksen jälkeen 28,0 V, tai jotain mikä osottautuu latauksen kannalta toimivammaksi. Toisio siis lataa tuohon jännitteeseen asti akut ilman sen viisaampaa latauksenhallintaa.
Hakkuroinnin ohjauksen teen jollakin pienellä prossulla jotta sopivan liipaisuparametrien haku on vaivatonta.

Onko tässä järkeä, vai pitäisikö asia lähteä ratkomaan jotain muuta tietä?
Mielestäni tähän ei ole valmista ratkaisua olemassa.

Eikös tuo onnistu suoraan vaihtamalla kennot sarjaan (36V nimellisesti) ja käyttämällä MPPT-tyyppistä lataussäädintä joka osaa ladata 24V akustoa?

Kari

"Yhtälailla panelien sarjaankytkentä ei auta sillä panelit sijaitsevat tämän laitteen eri puolilla."

Itseäni lainaten.

Ok, luin vähän huolimattomasti. Kuvauksesi oli sekava yhdelle lukemiselle, joten kokeilepas laittaa primitiiviskemaatio vaikka käsin piirrettynä.

Käytätkö siis 24V akkua, vai 12+12 rinnankytkettynä? Jos jälkimmäistä, olisiko mahdollista että lataat sitten 12V piirinä ja nostat käyttöjännitteen laitteellesi vasta sen jälkeen?

Mikään kirjoituksessasi ei kerro järkeävästi vielä mistä on kyse, siitä voi arvailla väärin liian monta kohtaa.


Mutta, innolla odotan lisätietoa niin päästään vauhtiin. Mitä tarkoittaa

Kari

Arvaanko oikein, että yrität ladata akkua aurinkopaneelilla ilman lataussäädintä?

Mikä estää paneelien sarjaan kytkennän?
Eikös molemmilta paneeleilta tule johdot samaan paikkaan?

Olettaisin aloittajan viestin perusteella, että keskiarvoisesti vain yksipaneli saa valoa. Tämän takia sarjaan kytkennästä ei ole hyötyä.
Mutta jos valmista saa ehdottaa niin esim. https://m.aliexpress.com/item/32693879749.html

Googleen hakuun: step up solar charge controller

Mppt on aurinkopaneli säätimien hyötysuhteen kannalta olennainen. Tämä on yleensä toteutettu flyback tai step up/down compolla. Ja se sallii jännitteen noston.

Kyllä, todentotta, setuppi on juurikin 3 x 12 V panelit, joilla tulisi ladata mahdollisimman tehokkaasti 24 V akustoa (12 + 12 V).

Duunari, Panelien sarjaankytkentä tosiaan ei toimi. Panelin ollessa vakiovirtalähde on sarjaankytkettyjen panelien virta enintään niin suuri kuin mitä pimeimmässä oleva paneli kehittää.

Vuoroin lataaminen tuntuu laastariratkaisulta, joskin kävi mielessä.

Kyllä toki jollain nopealla tempulla akut saa ladattua, mutta järjestelmän mitoituksen kannalta on ensiarvoisen tärkeää saada maksimoitua hyötysuhde.
Tämä siksi että akkujen kapasiteettiä käytettäisi minimaalisin mahdollinen määrä niiden eliniän maksimoimiseksi. On nimittäin kurja paikka vaihtaa akut.

Omatekoinen rakkine vaatii kuitenkin optimiarvojen hakemista siinä määrin että iltapuhteina siihen menee viikko herkästi.

Siten ollen tuo fiksusti aseteltu hakusana on tosiaan ehkä näppärin ratkaisu tähän.

tomaatti,
Et vielä vastannut kysymykseen siitä, miten lataat tällä hetkellä, millainen kytkentä on käytössä. Vai onko vielä mitään? Laitapas nyt jo vähän enemmän tietoa niin oikeasti onnistuu.

Kari

"Et vielä vastannut kysymykseen siitä, miten lataat tällä hetkellä"

Liekkö sillä on väliä miten se tällä hetkellä tapahtuu, kun kysymyksen asettelussa etsitään ratkaisua lataukseen.

"millainen kytkentä on käytössä"

Kytkentää ei ole tällä hetkellä käytössä minkäänlaista. Laite odottaa hallin perällä viisaita ratkaisuita ennen toteuttamista.

"Laitapas nyt jo vähän enemmän tietoa niin oikeasti onnistuu."

Kyseessä on vedessä kelluva laite, jonka vanha tekniikka on nimellisjännitteeltään 12 V. Vanha tekniikka on korvattu uudella, sillä erotuksella että uusi toimii 24 voltilla.

Kotelointi jossa laite lepää on arvoltaan noin 30 te. Hinta tulee hermeettisestä haponkestävästä koteloinnista johon on panelit asennettu kiinteästi. Näin ollen panelien määrää ja järjestystä ei ole taloudellisesti kannattavaa muuttaa. Paneleita on tosiaan kolme, kaikkien osoittaessa hieman ylös päin joskin 120 astetta eri ilmansuuntaan. Laite on ankkuroitu yhdellä kaapelilla merenpohjaan joten suuntima aurinkoon on sattumanvarainen.

Latauspiirissä ei ole järkevää ladata edelleen 12 V akustoa ja hakkuroida jännite ylemmäksi johtuen laitteiston energiankäyttöprofiilista. Elektroniikka tarvitsee jatkuvasti sähköä, jolla tekniikka pysyy hereillä, kellot ja gps signaalit ajassaan. Laite herää aika-ajoin aikaperusteisesti ym liipaisuista operointitilaan jossa virrankulutus on huomattavan paljon suurempi. Operointitila pysyy käytössä minuuteista kymmeniin minuutteihin jonka jälkeen siirtyy taasen virransäästötilaan. Näin ollen jatkuva stepupin päälläpito 12 V akustosta syö sähköä kohtuuttomasti.

Ainoa ratkaisu millä tuon suostun viemään käyttöön on ratkaisu jossa panelit hakkuroidaan lataamaan 24 V akustoa. Tilasin kokeeksi tuon mainitun step-up-laturin ja aion rääkätä sen äärimmilleen. Luultavasti näille kiinan ihmeille on kaikille tehtävä rääkkitesti ettei jatkossa tarvitse käydä huoltamassa montaa kertaa käyttöolosuhteissa.