На примере народной панели от CHOETECH
Будут решены вопросы:
1. Почему штатные DC-DC имеет такой режим работы с перезапуском
2. Почему штатный DC-DC лучше покупной отдельной платки на CN3791
3. Зарядка лития напрямую с максимальным КПД
4. Работа панели даже в тени
5. Поиск точки MPPT
6. Работа по приоритетам, вначале литий, а потом внешние USB на сдачу UPD!!!
7. Замеры КПД
* и всё это с максимальным сохранением исходного состояния панели и минимальными вложениями.
Почитав обзор, и другие обзоры на солнечные панели и комментарии. Решил приобрести панельку для опыта и спортивного интереса: пощупать солнечную энергию и огрехи производителя, как они неумело готовят вольты и амперы.
Первым делом решил добраться до прямых контактов от панели, которые припаяны к DC-DC, добрый человек принес в жертву целостность своей панели, поэтому я обошелся малой кровью, проковырял сбоку:
подключив к выводам панели вольтмерт (https://www.aliexpress.com/item/32825791816.html)
на 1 усб я повесил белый доктор, очень удобен оказался с проводом (https://www.aliexpress.com/item/32834369767.html)
на 2 усб — повербанк, что позволило усб тестером измерять напряжение без просадки на контактах
начал изучать «что не так», без видео не передать тошнотворную работу стокового преобразователя:
Видно что в работе DC-DC не участвует — напряжения идентичны 4.65В, так как просадка напряжения с панелей ниже выставленного выходного у преобразователя напряжения 5В усб, но почему-то идет сброс контроллера и дергание, при котором видно что без нагрузки на панели в тени 5.7 В (отключен при этом выход).
Q1 — транзистор полевой, размыкает сразу на оба USB +5В шину, может защита по току… сам же как шунт.
U3 — микросхема подключена к D+ и D- одного из порта, для того чтобы сообщать гаджетам о «многоамперной» зарядке
U1 — не понял что за микросхема, скорее всего отслеживает напряжение на панели и она же подключена ко входу U2…
U2 — сам преобразователь, TD1583, у которого как раз 7 ножка вход EN, по даташиту на ней должен быть высокий уровень
значит режем дорожку EN, подтягиваем к +. замыкаем транзистор Q1 и готово. Решил отрезать такой скальп для этой операции и его так надломать чтобы крышка не проваливалась:
И оказалось что схема уже другая, только преобразователь тот же. А он нам только и нужен. Изучив эту схему и новые компоненты, производитель заменил защиту общую на одном транзисторе, и разделил защиту по току на каждый порт sy6288
добавили транзистор Q1 для дрыкания 7го вывода преобразователя, и видно сразу подтяжку к +от панели через резистор R6
чтобы сделать работу без отключений преобразователя, надо выпаять резистор R7, и микросхемы sy6288 заменить перемычками, чтобы убрать падение напряжения на них:
Солнечная панель после такой переделки перестанет выключаться-включаться, а преобразователь будет как защита, от превышения входного напряжения с панелей. при низком напряжении с панелей она вообще не будет ничего преобразовывать и пускать с панели напрямую свой вольтаж без преобразований. Защита по перегрузке по току на выходе будет в преобразователе, будет общей на два порта.
ни о каком МРРТ даже говорить не стоит.
Для любой солнечной панели желателен буфер, чтобы потребитель не страдал от прерывистой работы (облачной погоды), и надо чтобы этот буфер из лития заряжался минимальным количеством преобразований с максимальным КПД, такие как DC-DC 5В + линейный преобразователь повербанка.
И тут пришла мысль, а почему бы не отслеживать напряжение на солнечной панели, и при уменьшении напряжения порогового давать сигнал на вход FB преобразователя, для уменьшения выходного напряжения (уменьшения мощности). Такой режим позволит работать преобразователю в режиме источника тока, это позволит 5В USB выход цеплять к литию напрямую на заряд.
Идея:
Принцип работы
ножка 5 микросхемы FB преобразователя имеет напряжение опорное 1.222в, если подать выше напряжение например 1.3в то преобразователь перестает работать, если ниже, то он будет пускать на выход -> вход. Таким образом при помощи делителя из резисторов R1 и R2 задается выходное стабилизированное напряжение 5.1В
TL431 — отслеживает напряжение на выводе управления 1, если оно выше 2.5В то вывод 3 «замыкается» с выводом 2 транзистором, и наоборот — если меньше 2.5В то вывод 3 имеет свободное состояние.
При помощи резисторов на 10к и 12к получим 2.5в при входном 5.5в, это будет у нас напряжение удержания МРРТ на панели, пороговое напряжение ниже которого его опускать нельзя калькулятор делителя
Если на панели напряжение выше 5.5В, например 5.7В (на холостом без нагрузки), то TL431 замыкает 3 выводом светодиод к земле. На светодиоде на другом выводе 1.222в, этого недостаточно чтобы загореться, и преобразователь выдает напряжение выставленное R1 и R2 на выход USB 5В
Если напряжение на панели падает, от нагрузки, или от облака, TL431 отключает 3й вывод, и через резистор 1к диод загорается поднимая напряжение выше 1.222в, микросхема уменьшает выходное напряжение с 5В до 4.6В (как пример), за напряжением падает ток. Тем самым выставленное пороговое напряжение удержания 5.5В на панели сохраняется
TL431 работает как бы наоборот, она включается стабилизировать, а схемотехника такая, что во включенном состоянии без неё жизнь идет своим чередом
схема находит баланс при котором на входе (на панели) никогда не упадет выставленное пороговое напряжение
Паять вот так:
Еще! очень важно поставить хороший конденсатор параллельно панели, без него на малой освещенности поет преобразователь, как раз боковая дыра в корпусе для этого дела подойдет.
У меня получилось вот так
тестирование в динамике
кадры из видео, в один порт вставлен повербанк, во второй через белый доктор еще один повербанк
На этом этапе работа с панелью заканчивается, что сделано:
— преобразователь работает без сбросов
— преобразователь удерживает точку МРРТ
— замкнуты защиты от перегрузки портов по току, что уменьшает потери
закрывается просто скотчем:
MP1584
пробовал поставить MP1584 — не работает, ему нужна больше дельта входного-выходного напряжения. И другие микросхемы из этой серии, и они еще на холостых жрут и греются
теперь можно подключать литий напрямую заряжать, ток при низком напряжении 3.7в выше чем при напряжении 5в, это дает выше КПД зарядки, чем если заряжать просто повербанк от 5в USB с двойным преобразованием.
Но в такой схеме нет защиты от перезаряда лития, да и литий отдает ток в обратку в преобразователь, а преобразователь на панель, это заметил когда вольтметр припаяный на контактах солнечной панели работал.
и приходит проверенное решение на TP4056 (https://www.aliexpress.com/item/4000653142813.html)
Огромный плюс этой микросхемы: когда запитывается она источником тока, где входной ток меньше его зарядного на 20% падение на этой микросхеме всего 0.2...0.3 В. Преобразователь на солнечное панели 3А выдаёт максимум, надо поставить 4 платы с выставленным стандартным током 1А, и спаять параллельно, предварительно запаяв входной резистор перемычкой. Резистор этот имеет номинал 0.4 Ома и стоит по +5в, уменьшает тепловую нагрузку на микросхему.
Протестируем 2 спаянные платы параллельно от обычной 2А зарядки, но подключим её через длинный удлинитель (имитация источника тока резистором-проводом)
ток сборки 1.15 А
напряжение приходит около 4 В на TP4056, 1 В падает на проводе, а с током 1А, провод выделяет 1 вт тепла
И самое главное, какое падение на TP4056, всего 0.23 В, что соизмеримо с обычным диодом
CN3791
как раз в солнечных контролерах на CN3791 он нужен чтобы ток обратно не шел на панель, да и это псевдо МРРТ контроллер, так же задаётся точка резисторами R3 и R4. сравнение в комментарии
теперь нужно сделать хороший усб разъем с хорошими проводами
преобразователи с лития обратно в 5В я использовал такие (https://www.aliexpress.com/item/32816896778.html)
хороший кпд, но ток не большой до 1А и их можно поставить много, поставил 3 шт
в итоге у меня получилось так:
и панель спокойно складывается с литием в свою фирменную коробку.
Работа в тени на заряд лития, с током 0 А )) ток менее 100 мА доктор не показывает, ничего не дергается и не сбрасывается, на литии где-то 3.6В
измерял мультиметром ток, крокодилами на контакты тумблера выключенного — был ток 1.9А, и параллельно на 5в втором USB этот же повербанк 0.3А, литий очень быстро заряжается
менял резистором точку МРРТ и максимальный КПД у этой панели на 5.35В (какие-то +1..2%), потом поменял резисторы делителя у преобразователя, чтобы было не 5.1В, а 5,25В. Это уже не описывал, это коту делать нечего.
Вывод:
Такая доработка позволяет добывать солнечную энергию в любых условиях, благодаря удачному преобразователю + с универсальной доработкой до псевдо МРРТ. Простое решение с литием позволяет зарядить его до 100% первым, по окончанию заряда преобразователь поднимет выходное напряжение и на втором параллельном порте будет заряжаться внешний повербанк, в порядке очереди. Можно вообще не использовать повербанки, универсальность и стоковое состояние сохранено по максимуму. Разжевал схему, чтобы повторяемость была на максимуме. Для доработки нужен только паяльник, блок питания чтобы выдернуть TL431, резисторы и светодиод.
Upd
Измерения
Эффективность преобразователя TD1583 и TP4056 будут сняты в искусственных условиях, подав на панель ток через сопротивление. Это позволило проверить электронику во всех режимах.
при напряжении на панели 5.33В преобразователь не запускается, светодиод не загорается, ток 0.040 А идет на панель
при напряжении на панели 5.4В преобразователь запускается, светодиод загорается, зарядный ток 57мА пошел на аккумулятор. Потребление 90 мА. те 40мА так же остаются, которые идут на панель.
Итоговая таблица:
вот кадр промежуточного замера где высокий КПД
+
помимо DC были произведенены частичные замеры падения напряжения на зарядке TP4056, видно что микросхема на высоких токах себя ведет как резистор на 0,1 Ом
падение напряжения ТР4056 на токах
2,1А 0,205В:
3А 0,294В:
Даже при токе от соленчной панели 0.81 А эффективность двух модулей 90%!!! а потери TP4056 всего 1.6%
А на токах около 2А эффективность падает до 87% из-за TP4056, на ней 4% улетают в тепло
плата TP4056 вносит очень маленькие потери, и не добавляет частотных шумов к штатному DC-DC, на токах 2А на ней выделяется менее 0.5Вт, это 0.15Вт на одну плату — ОНИ ХОЛОДНЫЕ
По таблице измерений видно как плата DC-DC удерживает 5.4в, но на больших токах видно увеличение на сотые вольт, так как измерить непосредственно в точке забора нет возможности, и эти погрешности ухудшают кпд
измерение напряжения выходного производился со второго разъема усб и самое печальное:
падение на усб разъеме, проводах и тумблере при токе 1.5А составляют 0,167В (0,055В по минусу 0,148В по плюсу и тумблеру)
а на токе 3А -> 0,29В (0,08В по минусу 0,21В по плюсу и тумблеру), вот где проблемы
КПД преобразователя на разные выходные напряжения
p.s. это реальные практические данные, опирайтель только на них, а не на комментарии теретиков которые могут насоветовать непроверенных решений
Планирую купить+41Добавить в избранноеОбзор понравился+87
+140
A аккумулятор обратно через TD1583 не разряжается, когда солнечная панель не на свету?
Ну и надо отметить, что с нагревом панели на солнце точка МРРТ уйдет вниз…
MP1584 — не работает, ему нужна больше дельта входного-выходного напряжения. И другие микросхемы из этой серии, и они еще на холостых жрут и греются
А чего ей на холостых грется? Скажу — греется она т.к. принимает на себя обратно ток аккумулятора, от чего может быть пшик…
Вывод по статье: классический пример, как нельзя делать — напрямую акум к выходу dc/dc цеплять нельзя (если только этот dc/dc специально для этого не предназначен, например TEA1102, IP2312, TP5100 и т.д.).
Да, тяжёлый слог, зашла только половина текста…
Но от себя добавлю следующее — весь этот лютый колхоз c кучей плат и «перевернутой» TL431 конкретно для этой солнечной панели можно заменить одной платкой с IP2312. КПД будет поболее…
Перевод с китайского: IP2312 имеет встроенную защиту от пониженного напряжения на входе VIN. Входной контур VIN автоматически регулирует зарядный ток. Когда IP2312 обнаруживает, что входное напряжение ниже 4,5 В, он уменьшает зарядный ток и делает входное напряжение стабильно на уровне 4,5 В, чтобы адаптер не был вытащен до смерти.
Хороший вопрос, правильный. Сразу видно, что человек думающий. ))
Если под нагрузкой «5В», то на ХХ и при солнце будет вольт 8-10-12.
Всё верно, придется ставить костыль. Или DC/DC в 5-5.5В или параллельный ограничитель на 6В. При этом на ограничителе будет рассеиваться «вся» мощность панели (и это на очень хорошей отдаче), что как-то полностью исключает подобный вариант.
Так что + еще один stepdown.
Либо посмотреть альтернативные варианты. Например TP5100 (со снижением его номинального тока, чтоб не сдохла )).
Ответ на вопрос не верный.
8...12 вольт конечно же на выходе рассматриваемой панельки никогда не будет, т.к. состоит она всего из 11 последовательно соединённых ячеек (и таких три в параллель).
Если аккумулятор разряжен, вынести панель на солнце, IP2312 мгновенно запустится и не даст поднятся напряжению на панели выше 5.5 вольт.
А если аккумулятор полностью заряжен, вынести панель на солнце, напряжение на панели превысит 5.6 вольт и IP2312 просто отключится. Максимальное допустимое входное напряжение IP2312 6.5 вольт — ничего с ней не случится, перестраховщики могут между панелью и IP2312 поставить предохранитель.
На холостом ходу панель даёт напряжение повышенное, а вот ток при таком напряжении сильно меньше. Т.е. вполне можно ограничить напряжение холостого хода панели слабомощным стабилитроном.
Если аккумулятор разряжен, вынести панель на солнце, IP2312 мгновенно запустится и не даст поднятся напряжению на панели выше 5.5 вольт.
самое главное чтобы ниже 5.5...5.3 не падало под нагрузкой. выше напряжение будет только в случае слаботочной нагрузки или в холостом режиме, а там уже по барабану на КПД
Точка МРРТ солнечной панели находится на уровне около 80% от ее напряжения холостого хода. Для твоей панели (из 11 последовательных элементов) это и будет как раз около 4.5 вольт, а не 5.3 как ты думаешь. TD1583 в твоей схеме вообще никакой роли не играет. Можешь заменить ее перемычкой, увидишь, общий КПД вырастет.
снимал показания Вольт-Амперы, причем в облачную погоду, итоговая мощность в Вт. Причем при определенном моменте напряжение сваливается при одном и том же токе, примерно после 5В
Вот — в облачную погоду разница отдаваемой мощности между 5.35 и 4.6 вольт всего 7%. А теперь, практик, основное — испытай панель под солнцем. На солнце она у тебя нагреется и напряжение точки МРРТ заметно съедет вниз. Нежданчик? И при каком теперь напряжении будет максимальная мощность?
Какую часть мощности солнечной панели ты тратишь на связке TD1583 + ТР4056 и сколько ты потеряешь в случае использования одной IP2312?
(подсказка, более 7% мощности ты всегда безвозвратно теряешь на ТР4056, КПД dc/dc на TD1583 заметно меньше синхронного на IP2312)
На солнце она у тебя нагреется и напряжение точки МРРТ заметно съедет вниз. Нежданчик? И при каком теперь напряжении будет максимальная мощность?
возможно на кремнии этот эффект от температуры и ярко выражен, но эта панель сделана по технологии CIGS, на горячей смотрел 50 градусной — в тех же пределах значения эффективности. Стоял подстроечный резистор на делителе, крутил-смотрел. Нет смысла давить панель до 4.5в это точно. 5.3...5.5в — вот её максимальная эффективность.
Какую часть мощности солнечной панели ты тратишь на связке TD1583 + ТР4056
в даташите TD1583 написано 96%, думаю когда из 5.35в делается 5.2в такое возможно, чем меньше дельта тем больше эффективность. если с 5.35в делать 4в на заряд может где то около 90% и будет.
ТР4056 теряет на себе прям по худшему 0.3В, на токе 2А, входное например 4.3в и ток тот же 2А, значит потеря эффективности 7%, КПД линейного не хуже 93% причем это легко проверить.
и сколько ты потеряешь в случае использования одной IP2312?
Если рубить до 4.5в панель, эти 7% как раз закроет ТР4056, а преобразователи DC-DC будут иметь разброс не более 3%, еще кстати не факт что IP2312 имея синхронный преобразователь покажет выше значения. Судя по тому как она греется.
Если прям так раздражает ТР4056, её можно и выкинуть и на TD1583 сделать ограничение напряжения 4.2В и будет зарядка лития. и останется запас 7% эффективности от поражения IP2312. Но тогда теряется универсальность преобразователя, и «правильность» заряда лития, так как после заряда с батареек надо снимать напряжение. Вот чтобы не нарушать правильность заряда лития можно и пожертвовать потерей 0.3В на зарядку.
была бы платка IP2312 — испытал бы, но разницы не будет особо, все минусы ТР4056 сведены к минимуму, это замыкание рассеивающего резистора и питание её источником тока. На токе 2А на четырех платах выделяется 0.5Вт тепла — 0,125вт на плату — они холодные
Начну с того, что 60...70 градусов (а если нет ветра и больше) — это типичная температура панели на солнце.
Проверял?
Вот при этих значениях и следует измерять напряжение точки МPPT. Ты измерял? Где результат??
А даташиты ещё нужно уметь читать. 96% для TD1583 указано для случая входного напряжения 10 вольт. Для меньшого входного напряжения КПД TD1583 будет не расти (как ты наивно полагаешь), а падать, т.к. в процентах все большая часть энергии будет рассеиватся в диоде. Диод в обвязке TD1583 на токе 2А небось греется как утюг, верно? Пальчик не обжёг? И ты от этого горячего диода никуда не уйдешь, это неисправимо.
Если про платку с IP2312, то на больших токах там грется только дроссель (у него недостаточная габаритная мощность), это легко поправимо. Поганого кипящего диода на ней то нет, т.к. это синхронный преобразователь…
Ещё поговорим про КПД преобразователей?
Давай ещё подключи выход TD1583 напрямую, без ТP4056, к аккумулятору. Посмотрим, пыхнет она или нет.
Ко всему прочему можно ещё добавить следующее — с определением точки MPPT лучше всегда ошибится в меньшую сторону по напряжению, чем в большую (а автор все поднимает точку выше — глупость).
Спад эффективности панели будет гораздо меньше. Почему? Вот картинка из обзора. При ошибке по напряжению Vmmp на полторы «клеточки» влево теряется 15% мощности панели, а при ошибке по напряжению Vmmp на полторы «клеточки» вправо, мощность панели равна 0.
У нее лимит 6.5 вольт. У автора панель в тени выдает 5.7.
На солнце может выдаст 6.5, но ток панели та таком напряжении будет невелик. Как я уже упоминал, максимальное напряжение панели можно ограничить слаботочным стабилитроном.
Жесткое надругание над платкой (и словесностью)), конечно)
Но само исследование доработок и колхозинг прикольные, плюс!)
Я вот не в теме, и лениво гуглить,
таки что Ето за точка «G» МРРТ такая??
Тоже ищу...(-кто б перевёл?). :((
Честно сказать, иной раз просто теряюсь в бесконечном засилье
всех сокращений не только в технике\электронике, но и тривиальном
чтении оф.названий на вывесках гос. и пр. контор и конторок…
и панель спокойно складывается с литием в свою коробку.
Что-то мне подсказывает, что именно коробку автор хитро утаил… Картонная, может?
Или, до того секретная(-изделие ВПК!!...-ну вот, опять! и, сам...), что ни-ни?! ;-)
А есть что-нибудь компактное с MPPT из коробки? Себе взял панель-ящик на 60W и вместо шлако штатной зарядки (которую спалил при первом же подключении) взял DELTA MPPT2420. Но он огромный (хоть и умещается в ящик).
Хотелось бы ещё лёгкую походную панельку собрать, для этого нужно
1. Компактный MPTT зарядник до 12v
2. С нормальной защитой
Мой опыт прошлого и этого лета (одна панель, разные контроллеры) показывает обратное. Ровно северо-запад — северная оконечность Ладоги. Но там панель 1050x1490, не карманная.
резистор 0.4 Ома, при токе 1А на нем падает 0.4В и выделяется тепла 0.4 Вт. После резистора будет напряжение 4.6В. Это уменьшает тепловую нагрузку на TP4056, так как это линейная зарядка которая излишек выделяет в тепло. В данном случае она не нужна. Если её запаять перемычкой то увеличивается КПД линейной зарядки.
взять провод подлинней) и таких плат по 2 в параллель. разъем использовать один, второй будет как запасной, он все равно за параллелен, закоротить резисторы обязательно. И платы вообще не будут греться, греются провода и контакты, ЗУ…
это для увеличения падения напряжения? У меня такой бутерброд
На плате с защитой отсутствует резистор, но независимо от того через какую плату подаётся напряжение, обе сильно греются
CN3791
минусы:
— резистор токовый, который подбирается чтобы ограничить ток заряда, даёт потерю 0,12 вольта
— если задан резистором ток зарядки 3А, то при токе 0.5А зарядка лития прекращается, народ пишет почему литий не заряжается до конца. В даташите описано если ток составляет 16% от выставленного — заряд прекращается
— требует последовательно диод чтобы с лития не шел в обратку ток на панель, еще падение 0.3В на шоттке при зарядке
— покупая плату надо самому подбирать резисторы удержания точки МРРТ, в покупном модуле грубо выставлено
— на 6в панелях он имеет меньший КПД, падение на токовом резисторе и обратном диоде в сумме 0.4В, а это потери более 6% + еще потери преобразователя.
— плата ограничена только литием 1S, для 6в панелей норма но плата имеет большие потери, на 12В уже плата хорошо работает, но работа с литием 1S ограничивает масштабируемость
плюсы:
— внешний полевик, позволяющий реализовать большие токи и большие напряжения
— эффективен для панелей от 12в, так как падение 0.4В дает потерю на старте в КПД 3% + потерю преобразователя
TD1583
все эти возможности закрывает стоковый преобразователь (в обзоре) на солнечной панели до токов 3А
+ tp4056 у которого итоговое падение при зарядке около 0.3В
+ ещё на tp4056 литий будет заряжен полностью даже в тени
+ TD1583 может напрямую выдавать напряжение USB 5В, а CN3791 нет
+ если с литием будет проблема. Зарядить всегда можно напрямую обычный повербанк и не колхозить самому сборку из лития
"— требует последовательно диод чтобы с лития не шел в обратку ток на панель, еще падение 0.3В на шоттке при зарядке" https://aliexpress.ru/item/item/4000244524061.html в этой плате уже встроена защита от обратного тока, на полевом транзисторе. По измерениям при токе 3 А падение было сущие миливольты.
"— покупая плату надо самому подбирать резисторы удержания точки МРРТ, в покупном модуле грубо выставлено"
да, пришлось параллельно резистору делителя напаять ещё один большого номинала (по памяти 330к). Но это не сложно.
плата хорошая, проверенная в походах.
1. TPC8107 сопротивление перехода RDS (ON) = 5.5 mΩ (typ.)
2. правда не заряжает до конца. До 90% примерно, потом ждущий режим. Для чего так сделано я не знаю, но могу предположить что для уменьшения цикличности подзарядки при перезапуске контроллера. Т.е. Тучка набежала — контроллер вырубился, тучка ушла — снова режим заряда (как мы помним, даже при 4,2В на ячейке аккумулятор не считается заряженным пока ток не уменьшится) и так цикл за циклом. Видимо предполагается постоянное включение батареи в буферном режиме, тогда конечно такой способ значительно продлит её срок службы. Для меня конечно это неудобно… Но поскольку эту плату я встроил в повербанк, дозаряжаю обычным способом, через USB.
плата очень добротно сделана, я бы контроллер этот обманул, замкнул бы перемычкой токовый резистор, плата бы подавла максимальный ток с панелей, а ток бы ограничивался как у меня, от внешней цепи (просадка напряжения на панели). тем самым плата бы не прекращала заряд на 90% тока, и по возможности заряжала бы максимальным током. а напряжение бы она контролировала как обычно, и прекращала бы заряд по напряжению. Так как 3А для такой платы мало, у неё габаритная мощность 7А не меньше.
Идея хорошая, спасибо. Но пока не буду этого делать т.к. панель у меня 24 Вт, а контроллер встроен в повербанк и греется там даже на 3-х амперах (места там маловато). Сгорит ещё в походных условиях, будет неприятно :)
Может лучше sepic. Хотя дешёвый с ebay, который с настройкой напряжения и тока, мне не подошёл. Как только напряжение падает меньше вольт (не помню точно) он сходит с ума и выдает на выходе 15в.
а зачем sepic? производитель очень правильно всё продумал, рабочее выходное напряжение USB равно напряжению оптимальной работы солнечной панели, а все преобразователи имеют больший КПД когда входное-выходное напряжение имеют минимальный разрыв. Фактически надо поставить параллельно панели стабилитрон на 5.3В мощный и его напрямую припаять к USB и вот тебе максимум эффективности. И эту проблему производитель решил использовав этот преобразователь который как раз сквозняком пропускает напряжение с панели. И не нужен стабилитрон который без нагрузки будет коптить. подключал и такую плату, не работает нормально. И думал поставить полевик как линейный стабилизатор на 5.3В, но его эффективной на литии опять раствориться.
если нужно поднять напряжение, к панели подключайте повышающий с такой же схемой подключенной к FB. Такое решение я хотел использовать для авто, на торпеде лежит солнечная панель и заряжает аккум авто, компенсируя разряд сигналки.
Идея была выжимать с солнечной батареи все соки. Например туман и на выходе 1в. SEPIC разгоняет до 5в. Ток конечно мизерный, но не ноль и на литий что-то какпает. Солнечный день и на выходе батареий 12в. SEPIC понижает до 5в и даёт хороший ток.
Те при любой погоде имеем ток при 5в. Его сила уже зависит от погоды.
На таких платах бывают взрываются микросхемы. Последняя вынесла еще разъем microUSB на проводе и зарядку. Ну или зарядка все убила, но эта микросхемма на другой плате тоже взорвалась
то, что оно изначально постоянно перезагружается, это не баг а фича, но правда в данном конкретном случае кривовато реализованная.
просто много всякой электроники при подключении к СБ перестанет заряжаться, если тучка найдёт. постоянные сбросы эту проблему пытаются исправить.
извечная проблема современной интеллигенции в том что не один вменяемый производитель павербанков и ни один вменяемый производитель солнечных батарей не могут догадаться что надо бы скрестить ужа с ежом.
видимо очень далеки их инженеры от аутдора.
вся боль заключается в том что все 146% современной электроники хотят заряжаться от wall charge-ра ну или от павербанка,
т е от источников, у которых заранее известны их нагрузочные возможности.
придумано уже 100500 разных протоколов и продолжают придумывать новые, несмотря на то что вроде все договорились о PD.
принцип зарядки: если договорились, дай не меньше того, о чём договорились.
но если тем не менее параметры зарядного тока падают, то ошибка! так ведут себя 99% устройств.
а СБ не может ничего гарантировать, там нужен другой принцип, брать ровно столько сколько дают.
это называется mppt и мировую проблему решил бы павербанк от хорошего производителя с mppt на входе
«Ежа с ужом» не скрещивают из-за разных условий эксплуатации в одном корпусе.
Солнечная панель должна быть на солнце, а при его наличии в зените -нагрев может превышать 120 градусов, составы используемые в аккумуляторах при интенсивном заряде или разряде на таких температурах становятся нестабильными, и акб либо быстро деградируют либо становятся опасны.
Истории известны множество случаев когда даже при нормальных условиях эксплуатации именитые бренды не могли получить достаточно качественный и стабильный состав и отработать правильно алгоритм контроллера для него.
Sony, Samsung, Dell, Apple и многие другие…
(глядя на последние Oregon'ы и GPSMap'ы) даже инженеры Garmin стали страшно далеки от аутдора, что уж говорить про инженеров солнечных панелей и пауэрбанков.
Если включить Tl431 «наоборот», то при этом, исходя из внутренней схемотехники, получим обычный диод, которому по-барабану на то, что творится на входе Ref
Ну и надо отметить, что с нагревом панели на солнце точка МРРТ уйдет вниз…
А чего ей на холостых грется? Скажу — греется она т.к. принимает на себя обратно ток аккумулятора, от чего может быть пшик…
Вывод по статье: классический пример, как нельзя делать — напрямую акум к выходу dc/dc цеплять нельзя (если только этот dc/dc специально для этого не предназначен, например TEA1102, IP2312, TP5100 и т.д.).
греется mp2307, у них у всех ток потребления на холостом велик
там же в обзоре:
Знания. И больше чем у автора, чтобы понять его речь.
Но от себя добавлю следующее — весь этот лютый колхоз c кучей плат и «перевернутой» TL431 конкретно для этой солнечной панели можно заменить одной платкой с IP2312. КПД будет поболее…
Перевод с китайского:
IP2312 имеет встроенную защиту от пониженного напряжения на входе VIN. Входной контур VIN автоматически регулирует зарядный ток. Когда IP2312 обнаруживает, что входное напряжение ниже 4,5 В, он уменьшает зарядный ток и делает входное напряжение стабильно на уровне 4,5 В, чтобы адаптер не был вытащен до смерти.
Как можно этот момент учесть?
Если под нагрузкой «5В», то на ХХ и при солнце будет вольт 8-10-12.
Всё верно, придется ставить костыль. Или DC/DC в 5-5.5В или параллельный ограничитель на 6В. При этом на ограничителе будет рассеиваться «вся» мощность панели (и это на очень хорошей отдаче), что как-то полностью исключает подобный вариант.
Так что + еще один stepdown.
Либо посмотреть альтернативные варианты. Например TP5100 (со снижением его номинального тока, чтоб не сдохла )).
8...12 вольт конечно же на выходе рассматриваемой панельки никогда не будет, т.к. состоит она всего из 11 последовательно соединённых ячеек (и таких три в параллель).
Если аккумулятор разряжен, вынести панель на солнце, IP2312 мгновенно запустится и не даст поднятся напряжению на панели выше 5.5 вольт.
А если аккумулятор полностью заряжен, вынести панель на солнце, напряжение на панели превысит 5.6 вольт и IP2312 просто отключится. Максимальное допустимое входное напряжение IP2312 6.5 вольт — ничего с ней не случится, перестраховщики могут между панелью и IP2312 поставить предохранитель.
На холостом ходу панель даёт напряжение повышенное, а вот ток при таком напряжении сильно меньше. Т.е. вполне можно ограничить напряжение холостого хода панели слабомощным стабилитроном.
народ, советую этого теоретика не слушать…
Какую часть мощности солнечной панели ты тратишь на связке TD1583 + ТР4056 и сколько ты потеряешь в случае использования одной IP2312?
(подсказка, более 7% мощности ты всегда безвозвратно теряешь на ТР4056, КПД dc/dc на TD1583 заметно меньше синхронного на IP2312)
в даташите TD1583 написано 96%, думаю когда из 5.35в делается 5.2в такое возможно, чем меньше дельта тем больше эффективность. если с 5.35в делать 4в на заряд может где то около 90% и будет.
ТР4056 теряет на себе прям по худшему 0.3В, на токе 2А, входное например 4.3в и ток тот же 2А, значит потеря эффективности 7%, КПД линейного не хуже 93% причем это легко проверить.
Если рубить до 4.5в панель, эти 7% как раз закроет ТР4056, а преобразователи DC-DC будут иметь разброс не более 3%, еще кстати не факт что IP2312 имея синхронный преобразователь покажет выше значения. Судя по тому как она греется.
Если прям так раздражает ТР4056, её можно и выкинуть и на TD1583 сделать ограничение напряжения 4.2В и будет зарядка лития. и останется запас 7% эффективности от поражения IP2312. Но тогда теряется универсальность преобразователя, и «правильность» заряда лития, так как после заряда с батареек надо снимать напряжение. Вот чтобы не нарушать правильность заряда лития можно и пожертвовать потерей 0.3В на зарядку.
была бы платка IP2312 — испытал бы, но разницы не будет особо, все минусы ТР4056 сведены к минимуму, это замыкание рассеивающего резистора и питание её источником тока. На токе 2А на четырех платах выделяется 0.5Вт тепла — 0,125вт на плату — они холодные
Проверял?
Вот при этих значениях и следует измерять напряжение точки МPPT. Ты измерял? Где результат??
А даташиты ещё нужно уметь читать. 96% для TD1583 указано для случая входного напряжения 10 вольт. Для меньшого входного напряжения КПД TD1583 будет не расти (как ты наивно полагаешь), а падать, т.к. в процентах все большая часть энергии будет рассеиватся в диоде. Диод в обвязке TD1583 на токе 2А небось греется как утюг, верно? Пальчик не обжёг? И ты от этого горячего диода никуда не уйдешь, это неисправимо.
Если про платку с IP2312, то на больших токах там грется только дроссель (у него недостаточная габаритная мощность), это легко поправимо. Поганого кипящего диода на ней то нет, т.к. это синхронный преобразователь…
Ещё поговорим про КПД преобразователей?
Давай ещё подключи выход TD1583 напрямую, без ТP4056, к аккумулятору. Посмотрим, пыхнет она или нет.
Спад эффективности панели будет гораздо меньше. Почему? Вот картинка из обзора. При ошибке по напряжению Vmmp на полторы «клеточки» влево теряется 15% мощности панели, а при ошибке по напряжению Vmmp на полторы «клеточки» вправо, мощность панели равна 0.
На солнце может выдаст 6.5, но ток панели та таком напряжении будет невелик. Как я уже упоминал, максимальное напряжение панели можно ограничить слаботочным стабилитроном.
ограничь, и покажи как без нагрузки с него рассеить 10вт тепла, когда потребители зарядятся, прям интересно…
Но само исследование доработок и колхозинг прикольные, плюс!)
Я вот не в теме, и лениво гуглить,
таки что Ето за точка
«G»МРРТ такая??Что на не басурманском звучит как Отслеживание точки максимальной мощности
Честно сказать, иной раз просто теряюсь в бесконечном засилье
всех сокращений не только в технике\электронике, но и тривиальном
чтении оф.названий на вывесках гос. и пр. контор и конторок…
Что-то мне подсказывает, что именно коробку автор хитро утаил… Картонная, может?
Или, до того секретная(-изделие ВПК!!...-ну вот, опять! и, сам...), что ни-ни?! ;-)
шлакоштатной зарядки (которую спалил при первом же подключении) взял DELTA MPPT2420. Но он огромный (хоть и умещается в ящик).Хотелось бы ещё лёгкую походную панельку собрать, для этого нужно
1. Компактный MPTT зарядник до 12v
2. С нормальной защитой
На плате с защитой отсутствует резистор, но независимо от того через какую плату подаётся напряжение, обе сильно греются
минусы:
— резистор токовый, который подбирается чтобы ограничить ток заряда, даёт потерю 0,12 вольта
— если задан резистором ток зарядки 3А, то при токе 0.5А зарядка лития прекращается, народ пишет почему литий не заряжается до конца. В даташите описано если ток составляет 16% от выставленного — заряд прекращается
— требует последовательно диод чтобы с лития не шел в обратку ток на панель, еще падение 0.3В на шоттке при зарядке
— покупая плату надо самому подбирать резисторы удержания точки МРРТ, в покупном модуле грубо выставлено
— на 6в панелях он имеет меньший КПД, падение на токовом резисторе и обратном диоде в сумме 0.4В, а это потери более 6% + еще потери преобразователя.
— плата ограничена только литием 1S, для 6в панелей норма но плата имеет большие потери, на 12В уже плата хорошо работает, но работа с литием 1S ограничивает масштабируемость
плюсы:
— внешний полевик, позволяющий реализовать большие токи и большие напряжения
— эффективен для панелей от 12в, так как падение 0.4В дает потерю на старте в КПД 3% + потерю преобразователя
TD1583
все эти возможности закрывает стоковый преобразователь (в обзоре) на солнечной панели до токов 3А
+ tp4056 у которого итоговое падение при зарядке около 0.3В
+ ещё на tp4056 литий будет заряжен полностью даже в тени
+ TD1583 может напрямую выдавать напряжение USB 5В, а CN3791 нет
+ если с литием будет проблема. Зарядить всегда можно напрямую обычный повербанк и не колхозить самому сборку из лития
https://aliexpress.ru/item/item/4000244524061.html в этой плате уже встроена защита от обратного тока, на полевом транзисторе. По измерениям при токе 3 А падение было сущие миливольты.
"— покупая плату надо самому подбирать резисторы удержания точки МРРТ, в покупном модуле грубо выставлено"
да, пришлось параллельно резистору делителя напаять ещё один большого номинала (по памяти 330к). Но это не сложно.
плата хорошая, проверенная в походах.
2. плата правда не дозаряжает? или это миф
2. правда не заряжает до конца. До 90% примерно, потом ждущий режим. Для чего так сделано я не знаю, но могу предположить что для уменьшения цикличности подзарядки при перезапуске контроллера. Т.е. Тучка набежала — контроллер вырубился, тучка ушла — снова режим заряда (как мы помним, даже при 4,2В на ячейке аккумулятор не считается заряженным пока ток не уменьшится) и так цикл за циклом. Видимо предполагается постоянное включение батареи в буферном режиме, тогда конечно такой способ значительно продлит её срок службы. Для меня конечно это неудобно… Но поскольку эту плату я встроил в повербанк, дозаряжаю обычным способом, через USB.
попробуйте так сделать
если нужно поднять напряжение, к панели подключайте повышающий с такой же схемой подключенной к FB. Такое решение я хотел использовать для авто, на торпеде лежит солнечная панель и заряжает аккум авто, компенсируя разряд сигналки.
Те при любой погоде имеем ток при 5в. Его сила уже зависит от погоды.
просто много всякой электроники при подключении к СБ перестанет заряжаться, если тучка найдёт. постоянные сбросы эту проблему пытаются исправить.
извечная проблема современной интеллигенции в том что не один вменяемый производитель павербанков и ни один вменяемый производитель солнечных батарей не могут догадаться что надо бы скрестить ужа с ежом.
видимо очень далеки их инженеры от аутдора.
вся боль заключается в том что все 146% современной электроники хотят заряжаться от wall charge-ра ну или от павербанка,
т е от источников, у которых заранее известны их нагрузочные возможности.
придумано уже 100500 разных протоколов и продолжают придумывать новые, несмотря на то что вроде все договорились о PD.
принцип зарядки: если договорились, дай не меньше того, о чём договорились.
но если тем не менее параметры зарядного тока падают, то ошибка! так ведут себя 99% устройств.
а СБ не может ничего гарантировать, там нужен другой принцип, брать ровно столько сколько дают.
это называется mppt и мировую проблему решил бы павербанк от хорошего производителя с mppt на входе
Солнечная панель должна быть на солнце, а при его наличии в зените -нагрев может превышать 120 градусов, составы используемые в аккумуляторах при интенсивном заряде или разряде на таких температурах становятся нестабильными, и акб либо быстро деградируют либо становятся опасны.
Истории известны множество случаев когда даже при нормальных условиях эксплуатации именитые бренды не могли получить достаточно качественный и стабильный состав и отработать правильно алгоритм контроллера для него.
Sony, Samsung, Dell, Apple и многие другие…
До скольки вольт повышают без разницы: 4.1в, 5.1в, 12в или что-то другое. Главное, чтоб такую мощность тянули при 0.5в входном напряжении.