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Electrónica => Electrónica Geral => Tópico iniciado por: Sérgio_Sena em 26 de Agosto de 2012, 22:49

Título: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Sérgio_Sena em 26 de Agosto de 2012, 22:49
Olá a todos,

recentemente fiz um projecto dedicado às energias alternativas, nomeadamente uma Carga Electrónica para um sistema de micro-geração com Fotovoltaico.
Decidi publicar o projecto em formato Open Source (OSHW), para que todos possam benificiar, caso tenham interesse.


Ora bem, cá vai a explicação mais detalhada ::

Estamos perante uma Carga Electrónica para sistemas Fotovoltaicos. Essencialmente os que têem os paineis em string, directamente ligados ao Inversor, alta tensão, sem bateria, no caso de Portugal as instalações chamadas de Micro- ou Mini-Geração.

Para algumas instalações, e como os paineis estão em série podendo gerar tensões acima de +600VDC, nos amanhecer/fim-de-tarde de dias entre Outubro e Março onde o Sol está mais baixo, é frequente o painel solar ter uma tensão de pico alta mas uma corrente disponivel muito baixa.
Nestas situações o Inversor entra em erro, pois a tensão de entrada é acima da máxima permitida.

Para evitar esta situação, basta aplicar uma ligeira carga nos paineis, o suficiente para manter a tensão de pico abaixo dá máxima aceite pelo Inversor.

O que a Carga Electrónica faz é, monitorizar a tensão de saída da string de paineis solares e aplicar uma carga variavel (nos paineis solares) para manter a Tensão de Pico abaixo do nível prédefinido. Este controlo é continuo e sem interrupções, desde que haja energia para o microprocessador da Carga Electrónica poder trabalhar.

Algumas imagens de pormenor ::

Vista geral -
(https://lh4.googleusercontent.com/-d45WbQrpCMc/UDopHq7wP5I/AAAAAAAAAJM/sNUzaE5cNXc/s1158/PC_electronicLoad_1.JPG)
 
Vista geral -
(https://lh3.googleusercontent.com/-I6v8imPifuk/UDopJ4GGwUI/AAAAAAAAAJU/nF6lHL7MUJo/s1158/PC_electronicLoad_2.JPG)
 
Vista geral - bottom -
(https://lh6.googleusercontent.com/-yEL_pS3il8s/UDopM0aZsHI/AAAAAAAAAJc/rleum7DEZqk/s1158/PC_electronicLoad_4.JPG)
 
Malha de Entrada de Medição de Tensão -
(https://lh3.googleusercontent.com/-kenr089ITUs/UDopPXEYL9I/AAAAAAAAAJk/SylUqe2vXyM/s1158/PC_electronicLoad_10.JPG)
 
Microcontrolador e IGBTs -
(https://lh6.googleusercontent.com/-gs1y9i5l_FI/UDopRzqDzDI/AAAAAAAAAJs/9XPM__sZjQ4/s1158/PC_electronicLoad_8.JPG)

Microcontrolador e IGBTs 2 - 
(https://lh6.googleusercontent.com/-p4ycXn6rPr4/UDopUdQF0oI/AAAAAAAAAJ0/mkeUz6G85f4/s1158/PC_electronicLoad_5.JPG)
 
Entrada e Resistências Fonte Alimentação, com TVS de protecção -
(https://lh5.googleusercontent.com/-HOEOoTUptQ4/UDopWgUtwMI/AAAAAAAAAJ8/wxdf6z37ESU/s1158/PC_electronicLoad_3.JPG)
 
Pormenor LED de cada canal -
(https://lh5.googleusercontent.com/-WqrTeRegRgM/UDopZAFnCXI/AAAAAAAAAKE/Tz7EhxhCK7w/s1158/PC_electronicLoad_7.JPG)
 
IGBTs e Microcontrolador -
(https://lh4.googleusercontent.com/-ckN9wuesLys/UDopbpwmVGI/AAAAAAAAAKQ/hJB3e8dLwQg/s1158/PC_electronicLoad_6.JPG)

Pormenor IGBT e Regulador Shunt -
(https://lh4.googleusercontent.com/-gxCSQ_Hev2w/UDopek9o-4I/AAAAAAAAAKY/LhK5iaom49g/s1158/PC_electronicLoad_9.JPG)
 
Microcontrolador -
(https://lh4.googleusercontent.com/-ZPqSccwtveA/UDophEgitrI/AAAAAAAAAKg/GmGXrrHoPuc/s1158/PC_electronicLoad_11.JPG)
 
Esquema eléctrico -
(https://lh3.googleusercontent.com/-M2FCkBRPt5Q/UD_aBBb171I/AAAAAAAAALM/DSxHhKHToXs/s1058/EAA___PV_load___SCH.jpg)


Link para o ALBUM completo (https://plus.google.com/photos/101686715914891899228/albums/5780978247035972849).

Link para download do pacote OPEN SOURCE dos originais do projecto (http://www.antoniosergiosena.com/files/EAA___PHOTOVOLTAIC_ELECTRONIC_LOAD.zip).
Atenção que o firmware é apenas de testes, devendo ser alterado para instalação definitiva.

Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: beirao em 30 de Agosto de 2012, 12:23
Muito boa partilha asena!!
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: metRo_ em 30 de Agosto de 2012, 22:21
Não consegues colocar o esquema para não ter que fazer o download do pacote?! :) Tipo uma imagem, é só porque se não estou a olhar para a pcb e tentar imaginar o circuito :p
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Sérgio_Sena em 30 de Agosto de 2012, 22:29
Não consegues colocar o esquema para não ter que fazer o download do pacote?! :) Tipo uma imagem, é só porque se não estou a olhar para a pcb e tentar imaginar o circuito :p

consigo, a moment
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: metRo_ em 30 de Agosto de 2012, 22:34
Não consegues colocar o esquema para não ter que fazer o download do pacote?! :) Tipo uma imagem, é só porque se não estou a olhar para a pcb e tentar imaginar o circuito :p

consigo, a moment

Obrigado :)
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Sérgio_Sena em 30 de Agosto de 2012, 22:39
Não consegues colocar o esquema para não ter que fazer o download do pacote?! :) Tipo uma imagem, é só porque se não estou a olhar para a pcb e tentar imaginar o circuito :p

consigo, a moment

Obrigado :)



já tá !
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: metRo_ em 30 de Agosto de 2012, 22:42
Tenho que começar a desenhar os meus esquemas como os teus :o
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Sérgio_Sena em 30 de Agosto de 2012, 22:47
Então, pq dizes isso ?
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Njay em 31 de Agosto de 2012, 00:54
Para algumas instalações, e como os paineis estão em série podendo gerar tensões acima de +600VDC, nos amanhecer/fim-de-tarde de dias entre Outubro e Março onde o Sol está mais baixo, é frequente o painel solar ter uma tensão de pico alta mas uma corrente disponivel muito baixa.
Nestas situações o Inversor entra em erro, pois a tensão de entrada é acima da máxima permitida.
Ou seja, alguém que meteu uns paineis a mais para o inversor que tem :)

Muito porreiro o projecto :), nunca tinha visto nada do género, provavelmente será único. Que corrente máxima é que é suposto dissipar?
Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: Sérgio_Sena em 31 de Agosto de 2012, 01:13
Que corrente máxima é que é suposto dissipar?


Pouca. O máximo antes de levar ventoinha é de 70mA por malha, ~500W no total.

Como nas alturas em que tem que trabalhar a potência disponivel é muito reduzida, a tensão desce até valores pretendidos.
Depois entra o Inversor em funcionamento e o MPPT arrasa completamente a tensão até valores perfeitamente normais e em que esta Carga Electrónica deixa de exercer a sua função.
Começa a inserir carga a partir de ~550V e faz o possivel para manter abaixo dos ~600V.

Título: Re: [PROJECTO] Carga Electrónica para Sistema Fotovoltaico
Enviado por: metRo_ em 31 de Agosto de 2012, 10:22
Então, pq dizes isso ?

É só por estar tudo direitinho e muito organizado :)