Controlador PWM

[Paulo André]

Boa noite Caros,

Agradecia a vossa ajuda numa questão.

Comprei recentemente 2 paineis fotovoltaicos de 50w cada, 18v 2,78A
Ora bem, na altura da compra fui aconselhado pelo vendedor a ligar ambos em série que assim teria melhores resultados, a minha ideia antes disso era ligar em paralelo, mas acabei por ligar serie.
O meu controlador de carga é chinés, um solar30 PWM, este fui comprado devido ao seu baixo custo.
Tenho lido bastante sobre energia solar e baterias mas nunca me tinha dado ao trabalho a pesquisar sobre os tipos de controladores PWM e MPPT.
li algures que o controlador de carga PWM baixa o valor da tensão para 12.5 -+ ,nas minhas medições está sempre 0,5v acima do valor da bateria quando a está a carregar, pensava eu que o que contava realmente era os watts de entrada mas afinal parece que estava equivocado.

O meu problema é que como tenho ligados os paineis sem série tenho 36v e 2.78A na entrada, desta forma está-me a parecer que estou a perder 2/3 na entrada.

Confirmam-me isto? é melhor ligar ambos em paralelo?

[visitante1]

Ao utilizar um controlador como o seu (rafeiro) logicamente o melhor é ligar em paralelo!
Os melhores controladores são os mppt, aí pode ligar em série ou paralelo até uma determinada potencia, pois vai estar a aproveitar sempre o maximo disponivel pelo painel.
Logo que encontre novamente o vendedor aconselhe-o o mudar de atividade!

[RJSC]

Estes comentários à pnunes não ajudam nada nem ninguém!

Não está a perder 2/3 da entrada.
Se colocar amperímetros verá que q corrente na saída é maior que na entrada.
O controlador PWM troca tensão por corrente à semelhança do que faz uma mudança baixa numa bicicleta: troca velocidade por força.

A potência é o produto da tensão pela corrente, e se na entrada tiver 36V e 1A (36W), na saída deve ter algo como 12V e 3A (36 W na mesma).
Claro que o controlador tem eficiência inferior a 100% e terá na saída um pouco menos de 3A.

[visitante1]

Ve se logo que não oercebes patavina disso pahhh!!!
até parece que foste tu o vendedor
isso são os mppt que fazem não esse que o homem tem

[visitante1]

olha tens aqui uma explicação rápida que encontrei para entenderes melhor a ideia dos pwm vs mppt
já em tempos andei a moer a cabeça ao Emanuel couto por causa desta cena, ele acabou por comprar um outback!!!



Os controladores PWM (Pulse Width Modulation) são os mais utilizados, pois apesar da menor eficiência se justificam pelo custo. Já os controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking), possuem maior eficiência e são cerca de duas vezes mais caros.

Para entender a diferença, imagine um painel comum de 135 Wp abastecendo uma bateria de 12 V. Essa potência de pico (Wp) deste painel é a potência máxima produzida por ele no ponto em que gera, por exemplo, 17,7 V e 7,63 A (17,7 x 7,63 = 135). Um controlador PWM, nesse momento de pico, trará os 17,7 V para 12,5 V, por exemplo, mantendo os 7,63 A. Isso significa que dos 135 Wp, estará fornecendo para a bateria somente 12,5 x 7,63 = 95 W, ou seja, 70% da energia fornecida pelo painel. Já o controlador MPPT, ao mesmo tempo em que traz a tensão para 12,5 V, eleva a corrente na mesma proporção, levando-a para 10,8 A neste caso. Assim, o controlador fornecerá 12,5 x 10,8 = 135 W para a bateria, ou seja, 100% da energia produzida pelo painel.

Como a eficiência dos controladores não é de 100%, essa diferença não será de 30%, como no exemplo, porém pode realmente chegar a 20 ou 25%. Para saber se vale a pena substituir um carregador PWM por um MPPT, deve-se comparar a diferença de custo dos controladores com a redução do número de painéis, já que a maior eficiência do sistema permitirá que se utilizem menos painéis.

percebes agora rjsc

[RJSC]

Vamos lá ver quem não percebe...

Um simples regulador Comutado Step Down (PWM) faz isso... Sem MPPT.
Algo tão simples como isto:


Um circuito tão simples como este com 15V na entrada consome pouco mais de 1A para na saída ter 3A a 5V.

Isto não desperdiça potência entregue na sua entrada (quase toda a que entra sai) mas não garante o aproveitamento máximo dos painéis solares como os MPPT.

Estás a confundir um regulador comutado com um regulador linear, que converte a queda de tensão entre a entrada e a saída em calor, mantendo a corrente entre a entrada e a saída constante.
Só assim ele estaria a perder 2/3 (66%) da potência e não os 20 a 30% que perde com um regulador PWM contra a um MPPT.

Um MPPT do mais básico que há (dos que requerem sempre uma tensão na entrada igual ou superior à saída além do circuito acima necessitam de ter um microntrolador.

Um verdadeiro regulador MPPT tanto é capaz de elevar como reduzir a tensão da entrada para a saída, testando várias combinações de tensão e corrente até encontrar a que maximiza a potência extraída dos painéis.

Parece que há também controladores de carga PWM sem indutores e esse sim são muito ineficientes. No entanto não acredito que muitos sejam desse tipo, já que as fontes comutadas são baratas hoje em dia.

[visitante1]

Deixa lá isso camarada! dorme descansado
ou melhor compra um de cada e um painel e logo ves a diferença!

sabes quantos paineis e reguladores já testei? e ja deitei fora? queres algum? queres vir exprimentar no meu sistema de 2500Wp? tiras logo as duvidas todas...

acho que não vale a pena discussoes destas quando os factos são evidentes
se leres em cima explica lá direitinho o assunto
cumprimentos

[RJSC]

Testar sem perceber o que se passa por dentro da caixa nunca é boa política.
Não é para insultar, mas tens ideia como os circuitos funcionam?

Aparentemente, a malta dos painéis solares chama a isto um regulador PWM:


Quando o nome correto é um regulador shunt...
Este tipo sim desperdiça energia em calor, pois curto-circuita os painéis à massa para baixar a tensão, sem a trocar por corrente extra na saída recorrendo a um indutor (Bobina).

[visitante1]

tenho pá, trabalho com eles a 20 anos, já estão esmiuçados por dentro e por fora e garanto-te contra factos não ha argumentos...
podes esforçar-te por onde quiseres mas neste campo...tem lá paciencia
abraço

[RJSC]

Aqueles a que vocês chamam PWM têm alguma bobina de dimensões consideráveis por dentro?

[Emanuel Couto]

Aqueles a que vocês chamam PWM têm alguma bobina de dimensões consideráveis por dentro?

Boas!

De maneira alguma quero entrar aqui na discussão!

Apesar de andar nas alternativas, à poucos meses, já tenho de eletrônica quase 20 anos.

Mas pelos teus comentários, que tenho visto por aí no fórum, tb deve ser da área?

Poderia explicar-te ao pormenor, porque um controlador MPPT supera os PWM, TPS, ou outros.... não em 25%, mas sim 30%.

Pelos teus comentário, está a escapar-te muita coisa da tecnologia destes controladores.

Mas iria ser um comentário muito grande.... e estou algo atarefado na oficina.

Pois tenho no meu sistema as duas tecnologias, e já vi ao pormenor os respectivos ci's dos dois controladores e respectivos componentes.

E não me restaram dúvidas, ainda para mais sou uma pessoa que nunca fico satisfeito, pois estou em testes permanentes.

Claro que não estou a falar somente no meu sistema de energias renováveis, é mesmo em tudo....

Pois se o Outback, que o Paulo me recomendou, não me desse o ganho que ele referiu, relativamente, ao controlador que tinha antes,

Quem iria levar na cabeça era ele!!

[Njay]

Os "PWM" são mesmo reguladores lineares, RJ. Pelas descrições que via também ficava sempre na dúvida, daí um dia comprei e abri um mesmo só para ver:





A tampa de trás do gajo é de metal e serve de dissipador àqueles 3 bichos. O chip de controlo, à direita, é um ATmega48. Tenho fotos maiores/mais detalhadas se quiseres.

Nem sei porque se dão ao trabalho de fabricar esta m&rd@. O que eu acho engraçado é que não me parece que ficasse mais mais caro fazer um regulador comutado, mesmo sem MPPT, e seria bem mais eficiente.

[RJSC]

Ora assim é que se fala!
Parece que é preciso alguém que perceba de eletrónica para entender a minha pergunta...

A tampa de trás do gajo é de metal e serve de dissipador àqueles 3 bichos. O chip de controlo, à direita, é um ATmega48. Tenho fotos maiores/mais detalhadas se quiseres.

Já tenho toda a informação que preciso, obrigado.

Nem sei porque se dão ao trabalho de fabricar esta m&rd@. O que eu acho engraçado é que não me parece que ficasse mais mais caro fazer um regulador comutado, mesmo sem MPPT, e seria bem mais eficiente.

Precisamente o que eu penso, mas há aqui malta que não percebe do que estou a falar (tipos de reguladores GERAIS) e depois acha que estou a inventar.

Realmente, com esses componentes, era só mais um indutor e um díodo para terem um regulador comutado.
E como já tem um micro-controlador, o MPPT era só uma questão de software... Enfim... Há coisas que não se percebe...
Ou até se percebem... Esses vêm com um microcontrolador para terem um display numérico com a tensão ou corrente e parecerem bonitos, e por mais 3€ de componentes fazem a versão MPPT e cobram um balúrdio a mais.

Eu comprei um osciloscópio de 50 MHz, cujo hardware é o mesmo da versão de 100 MHz, a única diferença é que na versão de 50 MHz é ativado por software um filtro passa baixo à entrada e as escalas de tempo mais finas não aparecem. O de 50 MHz custava 320€ e o de 100 MHz 500€...
Comprei o de 50 MHz e mudei o tipo para a versão de 100 MHz aproveitando um bug num firmware antigo como tanta gente no mundo...
É assim que eles ganham dinheiro...

[Emanuel Couto]

Realmente, com esses componentes, era só mais um indutor e um díodo para terem um regulador comutado.
E como já tem um micro-controlador, o MPPT era só uma questão de software... Enfim... Há coisas que não se percebe...
Ou até se percebem... Esses vêm com um microcontrolador para terem um display numérico com a tensão ou corrente e parecerem bonitos, e por mais 3€ de componentes fazem a versão MPPT e cobram um balúrdio a mais.



Por mais 3€ de componentes fazem a versão MPPT!!!!!!!!!!
Bem só podes estar a brincar!!!!!!!!!

[RJSC]

Por mais 3€ de componentes fazem a versão MPPT!!!!!!!!!!
Bem só podes estar a brincar!!!!!!!!!

Quanto custará ao fabricante uma bobina e um díodo retificador de potência?

Isto é um controlador de carga MPPT:


Vês assim tantos componentes a mais em relação ao de cima?

Até já há alguns feitos com arduinos:


http://www.timnolan.com/index.php?page= ... ar-charger

[Paulo André]

Os controladores PWM (Pulse Width Modulation) são os mais utilizados, pois apesar da menor eficiência se justificam pelo custo. Já os controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking), possuem maior eficiência e são cerca de duas vezes mais caros.

Para entender a diferença, imagine um painel comum de 135 Wp abastecendo uma bateria de 12 V. Essa potência de pico (Wp) deste painel é a potência máxima produzida por ele no ponto em que gera, por exemplo, 17,7 V e 7,63 A (17,7 x 7,63 = 135). Um controlador PWM, nesse momento de pico, trará os 17,7 V para 12,5 V, por exemplo, mantendo os 7,63 A. Isso significa que dos 135 Wp, estará fornecendo para a bateria somente 12,5 x 7,63 = 95 W, ou seja, 70% da energia fornecida pelo painel. Já o controlador MPPT, ao mesmo tempo em que traz a tensão para 12,5 V, eleva a corrente na mesma proporção, levando-a para 10,8 A neste caso. Assim, o controlador fornecerá 12,5 x 10,8 = 135 W para a bateria, ou seja, 100% da energia produzida pelo painel.

Como a eficiência dos controladores não é de 100%, essa diferença não será de 30%, como no exemplo, porém pode realmente chegar a 20 ou 25%. Para saber se vale a pena substituir um carregador PWM por um MPPT, deve-se comparar a diferença de custo dos controladores com a redução do número de painéis, já que a maior eficiência do sistema permitirá que se utilizem menos painéis.

Foi precisamente isto que li e que me despertou à atenção.
O controlador de carga que possuo é igual ao da foto.

[visitante1]

Resumindo... com um controlador desses e um painel de 135wp aproveita na realidade 95w 7,63A,
com um mppt terá os 135w 10,8A!
agora é só fazer as contas se vale a pena ou não o preço...
para sistemas minusculos não vale de certeza!
cumprimentos