Доработка гибридного контроллера солнечных панелей

mike-y-k · 12.05.2025, 20:42

Slesar, у Вас поиск забанили?
https://cdn.shopify.com/s/files/1/07...f?v=1739327105
Это на Ваш прибор документация с сайта производителя…
https://powmr.com/products/hybrid-in...0&_ss=e&_v=1.0
Это страница продукта
Затрачено на поиск с кофе и чтением информации о компании примерно 10 минут.

Таки прочитать столько слепого текста для поиск вопроса как-то не в кайф. Вы уж повторите вопрос, но отдельно от остального текста, чтобы было понятно…

И от комментируйте цифры про десятки килогерц, лучше осуиллограммами с комментариями. Неплохо осциллограммы по входу и выходу трансформатора и на клеммах батареи.

При отсутствии полной схемы (даже этого блока) что-то конкретное говорить сложно.
Нужны еще осциллограммы на драйверах ключей или затворах ключей.

Как в оригинале, так и с доработкой.

Ну и оценку потерь таки сделайте приборами совместно на входе и выходе трансформатора. Это позволит исключить другие возможные причины нагрева трансформатора.

Yuri222, 3 фазы. Частота именно PWM. Диапазон был пошире 15…15020. Количество точек апроксимации синусоиды было разным 1024…200 с ростом частоты. Ключи в полном мосту с выходом на трансформатор 1:1 с конденсаторами и синфазным фильтром. 1 канал на 150W max. На первый ушло больше года с экспериментами, реинкарнацию сделал за три зимних месяца с ожиданием доставки компонентов.

Slesar · 12.05.2025, 21:06

А зачем сайт производителя? Разве там есть информация касательно вопроса темы?

Сообщение от mike-y-k

Ну и оценку потерь таки сделайте приборами совместно на входе и выходе трансформатора. Это позволит исключить другие возможные причины нагрева трансформатора.

Информация о мощности и о потерях есть на этой картинке, когда вместо АКБ выступал ЛБП с данными о мощности на дисплее для разных режимов работы устройства. холостой ход, малые нагрузки, заряд или разряд АКБ, включен или отключен сетевой инвертор ~230В, 50 Гц.

mike-y-k · 12.05.2025, 21:12

Slesar,

Цитата:

Мы были оба.
-Я у аптеки!
-А я в кино искала вас!
-Так, значит, завтра
На том же месте, в тот же час!

Единый предмет для обсуждения и понимания.
Service manual не искал, это уже Вам стоит попробовать, а там (обычно) схема присутствует.

Ждём от Вас резюме по всему выше написанному, вопроса, результатов измерений и картинок с овцелографа

Таки потери в трансформаторе никак не P=UI, там есть и активная и реактивная часть (на досуге почитайте какая греет сердечник). Это «немного» боле сложная, чем на экране ЛБП величина. Пока Вы получили разницу в попугаях, без учета совсем не активной нагрузки моста. А у реактивных нагрузок есть еще и резонанс, и добротность, и связь с частотой,…

Slesar · 12.05.2025, 21:48

Сообщение от mike-y-k

Таки потери в трансформаторе никак не P=UI, там есть и активная и реактивная часть

Меня интересует эффективность использования энергии АКБ, а здесь P=U*I, когда малая мощность преобразования или холостой ход, включая новый синусоидальный режим работы трансформатора, вместо штатного режима меандр, потребляемая мощность от АКБ снижается двукратно, при сохранении нормального рабочего режима устройства. Значит метод рабочий.
Не обязательно в этой теме умничать о реактивной составляющей, в обсуждаемом здесь DC/DC преобразователе нет такого входного/выходного параметра.

В этой теме меня интересует другой вопрос, что спрашивал в первом посте темы.

mike-y-k · 12.05.2025, 22:31

Slesar, таки в чем вопрос?
У Вас греется АКБ или трансформатор? Нагрев осуществляется активной составляющей?

Где осциллограммы оригинальной и модифицированной работы?
Где осциллограммы токов? Как реально работает схема на ХХ и при полностью заряженной АКБ?

Режим поддержания для АКБ Вы не допускаете?
Устройство у Вас, приборы тоже. Принципиальной схемы нет.
Обычная задача черного ящика - его внимательное исследование.

Я сталкивался с нагревом в издалека похожем варианте из-за резонанса…
Попробуйте меандр на другой частоте.

Схему включения ПЛИС приведите.
Нет ли у МК контроллера измерительных цепей для анализа?
Не вызовет ли установка ПЛИС проблемы в рабочих режимах?

Только целенаправленные измерения всего смогут дать ответы…

Slesar · 13.05.2025, 08:00

Сообщение от mike-y-k

Схему включения ПЛИС приведите.
Не вызовет ли установка ПЛИС проблемы в рабочих режимах?

Порты ПЛИС выводятся на драйвер усиливающий ток, а далее на затворы ключей мосфет и IGBT.
Несколько дней уже работает, проблем пока не выявил. Единственно появился еле заметный треск переменного тока под нагрузками, полагаю это связано с тем, что режим работы трансформатора стал изменятся вместе с частотой тока выходной электросети преобразователя, от синусоидального к меандр режиму. Полагаю, выходной инвертор преобразователя для генерации напряжения электросети 230В, 50 Гц, с мощностью допустим 1 кВт, черпает мощность для своей работы от аккумуляторного трансформатора прерывисто, с частотой условно прерываний 100 Гц, а аккумуляторному трансформатору после моей переделки приходится постоянно подстраиваться под требуемую мощность, меняя режим работы от синусоидального при минимуме, к режиму меандр при максимуме. Не знаю можно ли так работать долговременно? Не приведет ли это к какой-то деградации?

Вот на фото, солнечная мощность 950Вт, мощность нагрузки на выходе преобразователя переменного тока (нагреватель) 1500Вт. Желтый луч осциллографа это потенциал на дополнительном витке трансформатора. Синий луч, это переменный ток нагрузки.
На экране видно как изменяется режим работы трансформатора от синусоидального к режиму меандр с частотой 100Гц.

Yuri222 · 13.05.2025, 11:20

Slesar,

Цитата:

следит за насыщенностью сердечника аккумуляторного трансформатора

Давайте вспомним немножко физику.
Магнитная индукция пропорциональна интегралу приложенного к обмотке напряжения.
Если я правильно понял - Вы предполагаете, что нагрев сердечника вызван недопустимо большим уровнем индукции в сердечнике (заходом в область насыщения). И перевод напряжения, прикладываемого к первичной обмотке, из прямоугольного в синусоидальное (при той же частоте?) уменьшает этот нагрев - т.к. уменьшается макс. индукция в сердечнике.
Тот же эффект может быть достигнут путем увеличения частоты преобразования. Попробуйте посчитать интегралы при заводской схеме, Вашей синусоиде и при меандре на частоте 1,2-1,4 от заводской.

Вы так и не написали - каким образом на мосфетах и IGBT сформировали синусоиду на первичке.

Цитата:

еле заметный треск переменного тока

треск тока - это когда ток находит дырочку в изоляции. Или подразумевалось что-то другое?
Когда пишете, попробуйте прочесть написанное - с точки зрения человека, который совершенно не в курсе происходящего - и подумайте, сможет ли он точно понять доводимую до его сознания мысль.

akegor · 13.05.2025, 11:57

Сообщение от Yuri222

нагрев сердечника вызван недопустимо большим уровнем индукции в сердечнике (заходом в область насыщения)

КМК, делать такой вывод только по нагреву и форме напряжения несколько опрометчиво... А как ток через обмотку ведет себя?

Сообщение от Yuri222

перевод напряжения, прикладываемого к первичной обмотке, из прямоугольного в синусоидальное (при той же частоте?)

я так понимаю, за счет нахождения транзистора ключа какое-то время в активном режиме? А что при этом с током и нагревом ключей?

Сообщение от Yuri222

треск тока - это когда ток находит дырочку в изоляции

Скорее, "треск сердечника от тока" из-за магнитострикционного эффекта, а 100 Гц из-за перетасовки "синус-прямоугольник" при формировании выходного синуса. Без попыток "синусоидалить" напряжение на обмотке транса треск был бы на частоте ШИМ-а, т.е., за пределами слышимости (ухом).

Slesar · 13.05.2025, 12:06

Сообщение от Yuri222

Тот же эффект может быть достигнут путем увеличения частоты преобразования.

Попробуйте внимательней всмотреться в предложенную в теме последнюю картинку с осциллограммой, возможно там изменяется не только скважность импульсов тока ключей, но так же и частота переключения. Когда период и заполнение периода ключей минимальны, катушка трансформатора заходит в синусоидальные колебания, а когда период и заполнение максимально, колебания становятся ближе к типу меандр. полагаю, в синусоидальном режиме катушка трансформатора получает ключами минимальные порции тока, только для поддержания синусоидальных колебаний, а когда повышается требуемая мощность трансформации, порции тока ключей увеличиваются для обеспечения требуемой мощности трансформатора. Увеличенные порции тока ключей мы уже видим близко к прямоугольным колебаниям на катушке, то есть как меандр.

я полагаю, что используя синусоидальный режим колебаний, потери в таком режиме будут минимальны, соответственно выше КПД трансформатора.

Yuri222 · 13.05.2025, 12:58

akegor, так это ТС ведет речь про контроль индукции и, как я понял, предотвращение насыщения сердечника.
Насколько я смог понять из текста его сообщения.
Мне интересно - как получены такие заваленные фронты. Если за счет ненасыщенных ключей - то они должны греться. Возможно - при малой передаваемой мощности они греются не очень сильно (ток мал).

Сообщение от Slesar

возможно там изменяется не только скважность импульсов тока ключей, но так же и частота переключения

На картинке - частота меняется, как мне кажется. Но Вам это должно быть виднее - что Вы там смотрите, от чего синхронизируетесь. Как бы это Вы должны нам объяснить картинку, а не мы гадать по ней...

Сообщение от Slesar

Когда период и заполнение периода ключей минимальны

как по мне - там при синусоиде (при макс. частоте) - заполнение 50/50, т.е. "меандр" с сильно заваленными фронтами.

А при большой нагрузке - меньше частота и более крутые фронты - но тоже по идее должен быть меандр, для симметричного перемагничивания сердечника трансформатора. Опять же - это Вам должно быть виднее, что и как там работает.
Можно просто отключить преобразователь 50 Гц и подключать разную нагрузку к постоянному напряжению (сколько там - 400В?) и смотреть, что будет на первичек транса.

Сообщение от Slesar

полагаю, что используя синусоидальный режим колебаний, потери в таком режиме будут минимальны, соответственно выше КПД трансформатора.

но и выше потери на ключах за счет ненасыщенного режима их работы. Возможно, при формировании синусоидального напряжения меньше коммутационные потери ключей (в т.ч. и IGBT на повышенной частоте) - поэтому и получается суммарно экономия.
Вы очень сумбурно описали алгоритм управления ключами (и формирования напряжения на первичной обмотке трансформатора).
По описанию складывается впечатление, что как-то что-то у Вас получилось с положительным эффектом, но то ли Вы не можете нормально это описать, то ли теперь пытаетесь понять - что в итоге получилось, и насколько это приемлемо для счастливой работы устройства...