SLA akülerinin şarj devresi hakkında.

[alayli]

Pwm kullanıldığını söyleniyor ama düşük frekanslı bir anahtarlama
var üzerinde, Belki de birşeyleri ölçebilmek için yapmış olabilirler düşük frekansı...
Yada başka bir ayrıntı için

Erol Hocam;

Son cümleniz gizem mi içeriyor bana mı öyle geldi? Siz zaten biliyorsunuz da bizi mi düşünmeye sevk ediyorsunuz?  Anahtarlamayı, aküyü panelden ayırıp gerçek akü voltajını ölçmek için kullanmışlardır. Kaldı ki özellikle bu tür şarj cihazlarında düşük frekanslı PWM kullanılıyor zaten. 1 Hz'in altına bile indiğim oldu benim. Periyodunuzu 1 sn olarak belirleyip 500ms on-500ms off yaptığınızda da %50 duty saykıllı 1 Hz frekanslı PWM yapmış oluyorsunuz.

[OG]

Eskiden darbeli şarj denilen usule bugün pwm deniyor sanıyorum. Yani full akımla kesik kesik şarj etme. Akünün doluluğuna göre darbe sürelerini ayarlayarak.  Yukarıda verdiğim devrede power supply girişinde ben de aynısını kullanmıştım, solar girişi ise küçük değerli bir direnç üzerinden aküye kesintisiz vermiştim.

[alayli]

1- Bugün LM350 yi 14.5V ayarlayıp boş aküye verdiğimde terminalden ölçtüğüm voltaj 12.7 den başladı. Sayın Alaylı'nın bahsettiği dolu ve boş kaplar prensibine göre akü şarj olduğunda gerilimler eşitlenecek ve şarj tamamlanacak. Fakat anlamadığım şu: LM350 sabir bir gerilim regülatörü değilmi ki de aküye verince çıkış voltajı düştü. Bu arada çektiğim akım 800mA idi. Regule edilmemiş kaynağım 17V ve transformatörüm 60W.

Regülatör ile akü arasına akım sınırlama direnci ve seri koruma diyodu koymadıysan; iyi ki böyle olmuş! 14.5 volt ile 12.7 volt arasındaki potansiyel fark lineer kaynaktan şarj için seri direnç olmadığında akü şarjı için çok fazla. Yüke binince regülesiz 17 voltun çöküyordur. İşin içine bir de LM350'nin dropout voltajı (tüm regülatörlerde giriş ile çıkış arasında fark oluşur ve buna dropout denir) girince söylediğin kaçınılmaz. Kurduğun şarj düzeneğinin basit şemasını buraya eklersen konuyu açıklığa kavuştururuz. Araya 0.22-1 ohm arası bir direnç seri bağla tekrar gözlemle. Köprüden sonraki kondansatörün kaç mikrofarad?

2- PWM bir şarj devresi düşünecek olursak PWM frekansını boş akü şarj durumundayken 14.4V olacak şekilde mi ayarlamalıyız? Yani boş aküde şarj başlangıcında terminaldeki gerilim düşükse pwm frekansını 14.5V a yükseltmek. Bu düşünce doğrumu veya bu başarılabilir mi?

PWM yönteminde hedef gerilimi sağlamak için frekans mı yoksa duty saykıl mı değiştirilir? PWM konusunu biraz daha derinlemesine araştırsan. Akülerin iç dirençleri klasik yüklere nazaran çok küçük kaldığı için (yaklaşık > 0.5 ohm) regülatör çıkışında gerilim düşümü olağandır. Önemli olan çekilen akımın düştüğü (yani akünün float voltaj değerine kadar şarj olduğu) durumdaki regülatör çıkış voltajının float şarj voltajını geçmiyor olmasıdır.

3- Bulutlu ve az güneşli durumlarda örneğin panelden gelen gerilim 8-10V iken bunu PIC - PWM yardımıyla BOOST devresi ile 14.4V a çıkarmak nasıl bir düşünce. Sanırım gelen akımın az olacak gibi bir cevap gelecek ama stepup boost gibi alanda pek bir fikrim yok fakat okuduğum bazı yabancı forumlarda bunun işe yaradığından bahsediyorlar.

Bu projede çok çok sonraları düşünebileceğimiz ve küçük güçlerde çok da tercih edilmeyen bir yöntem... Çünkü donanımı maliyet arttırır. Hoş biz şu an ticaret düşünmüyoruz ama... Gelen akımın görece yüksek olduğu paralel bağlı güçlü panellerde kullanılagelen bir yöntem. Bu yöntem MPPC (Maximum Power Point Controllers) olarak adlandırılır. Hatta verimi arttırmak için işe bir de güneş takibi eklenirse MPPT (Maximum Power Point Trackers) ile de kontrol mümkündür. Bunların ayrıntısını nette araştırmak da yine sana kalıyor. Ki bu kısım bilgi konusunda ticari sınıra dayanıyor.    Şu an ticari olarak uğraştığım projeler arasında bu tarz kontroller de var.

[Erol YILMAZ]

Pwm kullanıldığını söyleniyor ama düşük frekanslı bir anahtarlama
var üzerinde, Belki de birşeyleri ölçebilmek için yapmış olabilirler düşük frekansı...
Yada başka bir ayrıntı için

Erol Hocam;

Son cümleniz gizem mi içeriyor bana mı öyle geldi? Siz zaten biliyorsunuz da bizi mi düşünmeye sevk ediyorsunuz?  Anahtarlamayı, aküyü panelden ayırıp gerçek akü voltajını ölçmek için kullanmışlardır. Kaldı ki özellikle bu tür şarj cihazlarında düşük frekanslı PWM kullanılıyor zaten. 1 Hz'in altına bile indiğim oldu benim. Periyodunuzu 1 sn olarak belirleyip 500ms on-500ms off yaptığınızda da %50 duty saykıllı 1 Hz frekanslı PWM yapmış oluyorsunuz.

Özel birşey bildiğimden değil de biliyosunuz elektronikte ne teknikler
ne oyunlar dönüyor  Basitçe bi Pwm değil, Düşük frekanslı  olmasının sebebi kimbilir neler olmuştur demek istedim. ben sadece bi izleyici olarak
inceledim bu kartı ama bu pwmin düşük frekanslı olması beni rahatsız etti,
Akü biraz boş ise bu pwm sinyali çıkışa bariz bi şekilde yansıyor.
Filtre etmek zor oluyor...

Önemli bi ayrıntıyı gözönüne aldık, bu da bi ilerleme,
Nihayetinde Şarj cihazlarında düşük frekanslı PWM kullanılıyor...

[alayli]

Eskiden darbeli şarj denilen usule bugün pwm deniyor sanıyorum. Yani full akımla kesik kesik şarj etme. Akünün doluluğuna göre darbe sürelerini ayarlayarak.  Yukarıda verdiğim devrede power supply girişinde ben de aynısını kullanmıştım, solar girişi ise küçük değerli bir direnç üzerinden aküye kesintisiz vermiştim.

Aynen hocam. Frekansı düşük PWM veya darbeli şarj. Bence aynı şey...

[kalaman]

-1N5822 diyotu zaten koymuştum ama seri direnç koymamıştım. 0.56 koyunca gerilim yükseldi, şarj akımı bir miktar düştü.
Fakat ben boş aküde ilk şarjda öyle 1 amper gibi bir değer göremedim. Bu akünün kalitesi ile ilgilimi acaba. Kapasitörüm 2200uF 63V.

-PWM de hedef gerilimi sağlamak için elbette duty-cycle değiştirilir. Yanlış anlaşıldım galiba benim sormak istediğim solardan pwm ile direk şarjın frekansı ne kadar olmalı.

-Microchip in application notes'ların da ve diğer MCU üreticilerininkinde step up PWM li şarjlar var.

Tabi iş ticari sınırlara dayandığı için sanırım yolun bundan sonrası yürüyerek.

[alayli]

-1N5822 diyotu zaten koymuştum ama seri direnç koymamıştım. 0.56 koyunca gerilim yükseldi, şarj akımı bir miktar düştü.
Fakat ben boş aküde ilk şarjda öyle 1 amper gibi bir değer göremedim. Bu akünün kalitesi ile ilgilimi acaba. Kapasitörüm 2200uF 63V.

Bu değeri görmen için kaynak tankın seviyesini arttırman gerekiyor. Sanırım trafon 12 V AC çıkışlı. Zaten boştayken max 17 V peak Dc veriyordur. Yüke binince bu 15-15.5 voltlara düşer. Aradaki LM350'de, seri dirençte, diyotta düşen gerilimleri de hesaba kattın mı çıkışındaki (pile ulaşan noktadaki) potansiyel fark o akımları görmene yetmiyordur. sekonderi 15V AC olan bir trafo ile sorun yaşamazsın.

-PWM de hedef gerilimi sağlamak için elbette duty-cycle değiştirilir. Yanlış anlaşıldım galiba benim sormak istediğim solardan pwm ile direk şarjın frekansı ne kadar olmalı.

Sorunu sorarken "PWM frekansını..." şeklinde sormuşsun da o beni yanılttı galiba. Solardan pwm ile direk şarjın frekansının çok önemi yok kritik değil yani.  1 ile 20 Hz arası sabit seçilebilir. Ama verimi arttırmak için, bu tür solar panel şarj devrelerinde,  devreni kapalı bir çevrim içinde dizayn edersin. Bu kapalı çevrim içinde de güneş panelinin kısa devre akımı, açık devre voltajı, solar irranyans, havanın bulutlu veya açık olması şarj devresinin dizayn yöntemi gibi aktörler rol alır. Frekans tüm bu aktörlerin etkisine göre değişebilir. Ama senin müdahalenle değil, o aktörlerin etkisiyle... Aşağıdaki linkte yer alan devreyi ve teori kısmını incelersen kafanda biraz daha şekillenir bu söylediklerim.

http://www.solorb.com/elect/solarcirc/scc3/index.html

-Microchip in application notes'ların da ve diğer MCU üreticilerininkinde step up PWM li şarjlar var.

Daha önce de söylediğim gibi MPPC solar şarj cihazlarında kullanılageliyor bu yöntem. Ama donanımı ve yazılımı daha karışık ve maliyetli. Bence senin şu an daha basitleriyle yola çıkıp olayı iyice sindirmen daha iyi bir yol haritası olur...

Saygılar...

[kalaman]

Selam Alaylı Hocam,

Sizi yordum, çok zamanınızı aldım, gerçekten süre olarak belki bir ayda toplanacak bilgileri birkaç günde verdiniz.
Bu işten ekmek yiyen insanlara da mani olmamak adına sizi fazla zorlamak istemiyorum.

Son olarak şu olay biraz tuhaf değilmi. Neden özellikle düşük frekansla şarj. 10 Hz gibi bir şarjda darbeler arası boşluklarda kayıp solar enerjimiz olmuyormu.

[alayli]

Selam Alaylı Hocam,

Sizi yordum, çok zamanınızı aldım, gerçekten süre olarak belki bir ayda toplanacak bilgileri birkaç günde verdiniz.
Bu işten ekmek yiyen insanlara da mani olmamak adına sizi fazla zorlamak istemiyorum.

Son olarak şu olay biraz tuhaf değilmi. Neden özellikle düşük frekansla şarj. 10 Hz gibi bir şarjda darbeler arası boşluklarda kayıp solar enerjimiz olmuyormu.

Yorgunluk hissettiğim söylenemez. Zamanımı ise gönüllü olarak ayırıyorum. Ben veya bir başkası burada, bu işten ekmek yiyen birilerine ait bir şema ve/veya yazılımı alenen yayınlamadıktan sonra kimsenin gocunmaya-kızmaya hakkı yok. Biz sadece bilgi paylaşıyoruz. İçin rahat olsun. Daha üst seviye şarj yöntemleriyle ilgili bilgi vermekten kaçınmamın sebebi bunun ticari olmasının yanısıra o kısımla ilgili benim de zaten Ar-Ge sürecinde olmam ve bir şeyleri yanlış aktarmaktan çekinmemdir. Buraya kadar paylaştıklarımı epey süredir teoriğin yanısıra pratik olarak da gerçekleştirip belli taşları yerine oturttuğum için gönül rahatlığıyla borda aktardım. Ama senin ısrarla üzerinde durduğun MPPC ve MPPT şarj yöntemleri üzerinde ben de halen çalışmakta ve bunları sindirmeye gayret göstermekteyim. Doğruluğundan emin olmadığım bir takım bilgiyi buraya aktarmak istemiyorum.

O söylediğin çok da tuhaf değil. Frekansı azaltsan da arttırsan da işin içinde PWM oldukça darbe-boşluk olacaktır. %50 duty saykıllı 10Hz ile %50 duty saykıllı 1000Hz'i karşılaştıralım mı?

Kendimize zaman bazı olarak 10Hz'in bir peryodunu alalım. 10Hz'in bir peryodu 100ms'dir. %50 duty ile bu 50ms on, 50ms off anlamına gelir. Peki bu 100ms'lik zaman diliminde 1000Hz'lik darbelerdeki on-off süreleri nedir? %50 duty saykıllı 1000Hz'lik pwm'in on-off süreleri 0.5ms on, 0.5ms off şeklindedir. 100ms'de bu durum 100'er defa tekerrür eder. Yani 0.5 x 100 = 50ms on-50ms off'a tekabül eder. Sanırım ikisi de aynı kapıya çıkıyor. PWM frekansını 100 KHz'de yapsan duty saykıl değişmedikçe on-off süreleri birim zaman için aynı kalacaktır.

Düşük frekansın tercih sebebinin bana göre iki avantajı var:

1-) Mosfetlerdeki anahtarlama kayıplarının azaltılması

2-) Daha basit daha ucuz mosfet sürme teknikleriyle anahtalanabilmenin mümkün kılınması

Başka sebepler varsa da ben bilgi sahibi değilim.

Saygılar...

[kalaman]

Yorumunuz için teşekkür ederim Sayın Alaylı,
Arkadaşlarla bir takım bilgiler paylaşmak isterim. Evet bahsettiğiniz üzere MPPT üzerine pek çok makale var (Hatta çoğu ve eminim detaylı olanlar paralı sitelerde). Bunların neredeyse hepsi teorik yani detay yok. Fakat en pahalı şarj cihazları MPPT tip olanlar. MPPT tip şarj cihazlarının en önemli özelliği:
-Uzun kablolama,diyot gibi unsurlardan dolayı oluşan kayıpların tekrar kazanılması.
-Panellerde sıcaklıktan mütevellit güç düşümünü bertaraf etmesi
-Değişik güneş durumlarında gücün hızlı ve verimli ekilde toparlanması gibi.
Dolayısıyla sağlıklı, hızlı ve verimli bir şarj.

Ayrıca PWM tekniği ile hassas kontrol.

Okuduğum ingilizce bir yazıyı çevirerek size sunuyorum.
Neden 120W paneliniz gerçekten 120W vermez?
Paneliniz 7.1A ve şarjınız 12V a set edilmişse 7.1*12=85W. 35W kayıp. Aslında bu kayıp hiçbiryere gitmedi. Akü ile panel arasındaki zayıf uyumdan dolayı üretilemedi. Düşük seviyeli 10.5V luk bir aküyü şarj ederken (10.5*7.1=75W kullanılan fakat kayıp:45W
Ayrıca bu değerler normal sıcaklıklardaki değerler. Eğer panel oldukça ısındıysa vereceği voltaj:15V Buna bazıları self regulatin panel demekteler.
Peki neden her zaman akümüze 14V veremeyelim.

Diye devam ediyor yazı...

Değişken kaynaklı şarj sistemlerinin başını çeken MPPT ilgi çekici. Yalnız test sonuçlarını iyice araştırıp karar vermek gerekiyor ki bazı şartlarda verimsiz bile olabiliyor.

Saygılarımla.