Зарядка АКБ от солнечной батареи (батарей)

[LeoDron]

Ты путаешь причину со следствием. Причина - разность напряжений, делённая на сумму сопротивлений. А ток - следствие.
Поэтому он будет какой будет, хоть ноль, чтобы не нарушилась причина, его породившая - изначальная разность ЭДС источников.

Я не путаю - хотя, возможно, излишне утрирую  . Ты согласен, что без дисишки от пьезозажигалки акумулятор не зарядить? 

[Bekjan]

В законе Ома нет таинств. Это просто Закон

Я не спорю и тем более не отрицаю основные законы.
Но тут ведь непростая ситуация, простая ситуация это когда один источник и нагрузка
Непростая ситуация это когда два источника питания, причем один многокомпонентный химичекий а второй практически одноэлементный источник питания.
Да, в масштабах разницы наряжения-силы тока источника питания ввиде пьезозажигалки врядли зарядит самую маленькую ячейку.
Но в масштабах практически в одинаковых VA категориях можно побороться за самые упоротые но наиэффективнейшие способы конвертации солнечной энергии в запасение энерегии в акб.

[tmiaer]

Я не путаю - хотя, возможно излишне утрирую  . Ты согласен, что без дисишки от пьезозажигалки акумулятор не зарядить?

Зарядить.
На пьезике без нагрузки киловольты вырабатываются. А значит см. выше про причину и следствие.
Напряжение на пьезе выше, чем на ячейке, следовательно ток течёт в аккум, аккум заряжается.
Только долго щёлкать придётся.

[LeoDron]

Только долго щёлкать придётся

Я не физик. Но что-то мне подсказывает, что без вентиля(дисишки), как в прессе, в этом процессе не обойтись. Могу ошибаться.

[Bekjan]

Если на панели напряжение изначально (без нагрузки) было больше, чем на ячейке, то оно не просядет ниже ячейки)
Ток потечёт в правильном направлении.
А в неправильном он в принципе в солнечную панель течь не умеет, она как диод себя ведёт.

Да, изначально на СБ, при наличии освещенности, напряжение больше чем на ячейке. Но стоит, например, солнцу сесть за горизонт/прикрыть СБ/ и т.п то СБ уже генерирует меньше напряжения ячейки. В этот момент и начинает идти тем страшнее токи из АКБ в СБ чем меньше напряжения генерирует СБ.

Для сценария: Приехал на точку лагеря, в радиусе 50км ни одного облачка, солнце шпарит. Достаю СБ, раскрываю, шунтирую диод Шоттки (режим Турбо) и подключаю к нагрузке - ток пошёл в АКБ напрямую, каждый электрон от СБ идёт в АКБ без посредников (не считая самих проводов).

Для сценария: Приехал на точку лагера, ПЕРЕМЕННАЯ ОБЛАЧНОСТЬ/Риск сильного затенения солнца - достаю СБ, раскрываю, расшунтирую мощный диод Шоттки на радиаторе. Ток идет от СБ в АКБ, как только меняются условия освещенности так, что СБ генерирует меньше напряжения чем на АКБ+Напряжения падения на диоде - ток прекращается из СБ в АКБ. Из АКБ в СБ течёт ток на, думаю, микроАмперы из-за большого обратного сопротивления диода.

Вот для второго сценария да, в качестве подстраховки СБ/траты запасённой энергии АКБ придётся всё таки поставить диод Шоттки.

[tmiaer]

Непростая ситуация это когда два источника питания, причем один многокомпонентный химичекий а второй практически одноэлементный источник питания.

На самом деле довольно таки простая.
Есть электродвижущая сила источника, которая неспроста так называется. У кого эта сила больше, тот и источник. У кого меньше - тот нагрузка.
Для любого источника ЭДС равна напряжению разомкнутой цепи на клеммах, т.е. измеренное при нулевом токе.
Добавлено 10 Апр. 2020 в 00:32

Но стоит, например, солнцу сесть за горизонт/прикрыть СБ/ и т.п то СБ уже генерирует меньше напряжения ячейки. В этот момент и начинает идти тем страшнее токи из АКБ в СБ тем меньше напряжения СБ генерирует.

Так откуда он пойдёт, если панель - диод? Да, могут быть миллиамперные утечки,  но не более.

[Bekjan]

Так откуда он пойдёт, если панель - диод? Да, могут быть миллиамперные утечки,  но не более.

да, СБ диод, так он и подключен "прямо" - Анод СБ на + АКБ, Катод СБ на - АКБ. Прямое сопротивление очень близко к нулю, считай СБ уже КЗ для АКБ когда она ничего не вырабатывает.
В обратном подключении да, микроамперы (худшая ячейка 14МОм, лучшая 20Мом, а т.к они соединены последовательно, то общее сопротивление больше 180МОм)

[Bekjan]

Сегодня ТЯР вышло на полную мощность, вокруг ниодного водяного скопления!

Спойлер

Положил СБ плашмя, примерно под 50°
12 ячеек 8.248В
9 ячеек 6.176В

Спойлер

Подрубаю 12 ячеек на АКБ 3.6В - ток 4.76А
Подрубаю 9 ячеек на АКБ 3.6В - ток 4.68А

Спойлер

Поднял СБ, поискал наивысший ток зарядки:
12 ячеек 6.12А
9 ячеек 6.00А

Таким образом такая небольшая разница по току сохраняется как минимум в яркую погоду и ярко-бело-молочно-облачную погоду. Надо проверить ещё с дымкой как будет.

А пока расчет такой, что 9ти ячеечная СБ получается выгоднее на тех же 4х книжках в каждой по 12 ячеек:
48 солнечных ячеек - 4 СБ (по 12 ячеек, 8В), общий зарядный ток ~6.12А*4СБ=24.48А
48 солнечных ячеек - 5 СБ (по   9 ячеек, 6В), общий зарядный ток ~6.00А*5СБ=30А
Профит 30-24.48=5.52А на ровном месте, тупо переподключив на 9ти ячеечную схему
 

[Bekjan]

Прикинул общую картинку по СБ на книжках


С одной книжки торчат по 4 выводных провода, планирую на них припаять разъемы, например, T-Plug на 75А, сопротивление меньше 3мОм.

Вариант А - коммутация всех СБ параллельно для зарядки АКБ в режиме 4.2В (до 4.2В).
Вариант Б - коммутация всех СБ последовательно для зарядки АКБ через DC-DC повышайку до 54V?A

Плюсы и минусы варианта А:
Плюсы:
1) минимальные потери энергии по пути к АКБ
2) независимость от поломки отдельных ячеек на отдельной СБ
3) наиболее правильная зарядка ячеек, отсутствует риск overvoltage
4) более стабильный ток зарядки в целом?

Минусы:
1) нарастающая мощность по мере роста напряжения АКБ во время зарядки (~3В*30А=90Вт, 3.8В*30А=114Вт)
2) сложность в организации коммутации параллелей
3) риск сделать бабах во время перекоммутации параллелей, риск убить БМС при некорректном отключении балансировочных проводов
4) меньшая мощность по сравнению с высоковольтной зарядкой?

Плюсы и минусы варианта Б:
Плюсы:
1) Наибольшая мощность зарядки?
2) Более стабильная мощность зарядки?

Минусы:
0) Фактор слабого звена - солнечной ячейки. Ток заряда всей цепи зависит на уровне худшей солнечной. Большое кол-во солнечных ячеек в цеип (45 или 48шт), повышенный риск нарваться на плохую овцу.
1) Фактор риска выхода из строя dc-dc конвертера - прекращение зарядки
2) Потери на dc-dc конвертере
3) Фактор риска выхода из строя одной из 48 солнечных ячеек - значительное падение мощности зарядки/прекращение зарядки
4) Заметное снижение мощности из-за прикрытия хотя бы одной из ячеек всей цепи (листик, кустик, тень и т.п), артефакты в работе dc-dc конвертера?

Есть DC-DC такой https://aliexpress.ru/item/33024791601.html ещё не пробовал запускать. Как дособеру 4ю книжку надо будет закрыть вопросики на практике

[LeoDron]

 

Могу ошибаться.

[Lexxre]

да, СБ диод, так он и подключен "прямо" - Анод СБ на + АКБ, Катод СБ на - АКБ. Прямое сопротивление очень близко к нулю, считай СБ уже КЗ для АКБ когда она ничего не вырабатывает.
В обратном подключении да, микроамперы (худшая ячейка 14МОм, лучшая 20Мом, а т.к они соединены последовательно, то общее сопротивление больше 180МОм)

https://aliexpress.ru/item/4000016651218.html?spm=a2g0o.detail.0.0.649d9e01UTUhIh&gps-id=pcDetailCartBuyAlsoBuy&scm=1007.12908.131176.0&scm_id=1007.12908.131176.0&scm-url=1007.12908.131176.0&pvid=4ee4e57d-718c-46aa-9e1b-ec96c5bbefe8&_t=gps-id:pcDetailCartBuyAlsoBuy,scm-url:1007.12908.131176.0,pvid:4ee4e57d-718c-46aa-9e1b-ec96c5bbefe8,tpp_buckets:668%230%23131923%2310_668%23808%234093%23750_668%23888%233325%231_668%232717%237562%23444

Только мин напряжение идеального диода нужно от 2,5 вольт.

В СБ каждый лишний элемент это потребитель.  Идеальный диод всяко имеет наименьшие потери. Я думаю нужно двигатся в сторону активной зарядки. Убиваем два зайца 1.балансировку 2. Высокий КПД заряда.     

[Bekjan]

https://aliexpress.ru/item/4000016651218.html?spm=a2g0o.detail.0.0.649d9e01UTUhIh&gps-id=pcDetailCartBuyAlsoBuy&scm=1007.12908.131176.0&scm_id=1007.12908.131176.0&scm-url=1007.12908.131176.0&pvid=4ee4e57d-718c-46aa-9e1b-ec96c5bbefe8&_t=gps-id:pcDetailCartBuyAlsoBuy,scm-url:1007.12908.131176.0,pvid:4ee4e57d-718c-46aa-9e1b-ec96c5bbefe8,tpp_buckets:668%230%23131923%2310_668%23808%234093%23750_668%23888%233325%231_668%232717%237562%23444

Только мин напряжение идеального диода нужно от 2,5 вольт.

В СБ каждый лишний элемент это потребитель.  Идеальный диод всяко имеет наименьшие потери. Я думаю нужно двигатся в сторону активной зарядки. Убиваем два зайца 1.балансировку 2. Высокий КПД заряда.   

интересная штучка! Спасибо за ссылку

У них тест 20V13.5A30min разогрелся до 41грС а 48V7.5A30min разгрелся до 36грС
В моём случае 6-8В30-24А мощнось меньше, нагрева меньше должно быть. Интересно, на нижнем пределе напряжений какое сопротивление?
Но и цена конечно кусачая 

[Lexxre]

Так руки же есть , берем ltc4359 он работает от 2 вольт и подходящий фет и готово цена при этом копейки, а да к медной пластинке припаять. Вообще в данной ситуации фосфат будет более применим.

[Bekjan]

берем ltc4359

и подходящий фет

я сначала подумал что это какой-то реально идеальный диод специально выращенный для этой задачи, т.е подключил в цепь плюса и пошло поехало, разве нет? да, вижу там ещё детальки и коннектор...

[Lexxre]

https://habr.com/ru/post/483516/
Подробнее.

Но есть готовое решение в виде данного контроллера - особенно энерго потребление и диапазон напряжений.




   

[Bekjan]

https://habr.com/ru/post/483516/
Подробнее. 

Спасибо!

Кажется мне как нельзя точно подходит  вариант с диодом Шоттки и полевого транзистора!
Минимум деталей и наименьшее падение напряжение на открытом полевом транзисторе!

Спойлер

Взято из https://habr.com/ru/post/483516/ ссылки на статью https://habr.com/ru/post/254035/

Однако, есть ещё один несколько более затратный, но весьма простой и лишённый перечисленных выше недостатков способ защиты — с помощью полевого транзистора. За последние 10 лет параметры этих полупроводниковых приборов резко улучшились, а цена наоборот сильно упала. Пожалуй то, что их крайне редко используют для защиты ответственных цепей от неправильной полярности подачи питания можно объяснить во многом инерцией мышления. Рассмотрим следующую схему:


При подаче питания напряжение на нагрузку проходит через защитный диод. Падение на нём достаточно велико — в нашем случае около вольта. Однако в результате между затвором и истоком транзистора образуется напряжение превышающее напряжение отсечки и транзистор открывается. Сопротивление исток-сток резко уменьшается и ток начинает течь уже не через диод, а через открытый транзистор.

Перейдём к конкретике. Например для транзистора FQP47З06 типичное сопротивление канала будет составлять 0.026 Ом! Нетрудно рассчитать что рассеиваемая при этом на транзисторе мощность для нашего случая будет всего 25 милливатт, а падение напряжение близко к нулю!
При смене полярности источника питания ток в цепи течь не будет. Из недостатков схемы можно пожалуй отметить разве то, что подобные транзисторы имеют не слишком большое пробивное напряжение между затвором и истоком, но слегка усложнив схему можно применить её для защиты более высоковольтных цепей.

Из недостатков схемы можно пожалуй отметить разве то, что подобные транзисторы имеют не слишком большое пробивное напряжение между затвором и истоком

в моем случае максимальный вольтаж жалкие 8В! 

[Althair]

Мне или кажется, или надо запастись попкорном, и ждать очередную слезно-сопливую тему про сгоревший аппарат 

[user]Bekjan[/user], почему измеряем ток? В такого рода делах всегда измеряется МОЩНОСТЬ. К тому же, поднимая ток, вы увеличиваете сопутствующие потери. Так что все ваши выкладки и эксперименты имеют весьма сомнительную эффективность.

[Bekjan]

Мне или кажется, или надо запастись попкорном, и ждать очередную слезно-сопливую тему про сгоревший аппарат 

[user]Bekjan[/user], почему измеряем ток? В такого рода делах всегда измеряется МОЩНОСТЬ. К тому же, поднимая ток, вы увеличиваете сопутствующие потери. Так что все ваши выкладки и эксперименты имеют весьма сомнительную эффективность.

почему ток? потому что в случае зарядки параллелей разбег напряжений под нагрузкой известен, неизвестен ток.
Потому интересно во внимание брать ТОК. Также важна борьба за каждый ампер из-за низкого напряжения под нагрузкой в КОНКРЕТНЫЙ момент времени. Пища для размышлений, где какие потери, что можно улучшить.
А мощность это на потом, на подсчете влитых ампер-часов может быть полезно.