La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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carlos6025

Carlotrón 3.1 Derivador de excedentes fotovoltaicos, con módulos de potencia. Con base Arduíno.

Calificación: 2 votos, 5.00 promedio.
por - 23/02/2016 a las 21:22 (2935 Visitas)
Presento el Carlotrón 3.1.

Es un circuito de varios componentes que sirve para derivar, a cargas resistivas, los excedentes fotovoltaicos de sistemas aislados.
Las cargas resistivas deben ser de 230VAC, como por ejemplo, termos, estufas, radiadores, etc.
La potencia máxima de cada carga o resistencia puede ser de hasta 4000VA.
La potencia derivada a las cargas es modulada por corte de onda.
Este Carlotrón tiene capacidad para gestionar 4 cargas totalmente independientes, que se activan en función de la potencia excedente, y en un orden programado inicialmente. Dichas cargas se pueden desactivar individualmente.
Se necesita una señal de control ON/OFF de 12v, que sea ON cuando la instalación FV tiene excedentes. Y un valor OFF cuando no haya excedente.
Esta señal la puede proporcionar un regulador FV, como Outback, Midnite u otros, que dispongan de una salida AUXiliar para control de excedentes.
La base del equipo es el arduino UNO. También es necesario un shield compatible con arduino, con RTC (reloj) incorporado y una pequeña área de prototipos, para instalar 1 par de resistencias y 5 pulsador miniatura.
Cada una de las 4 cargas o resistencias a controlar, necesita de un módulo de control y potencia, pero no necesariamente 4. Dependerá del nº de cargas. Mismo nº de módulos de potencia que de cargas.
Los módulos de potencia, se aconseja su instalación anexo a la carga o resistencia a controlar.
Es necesario llevar un cable desde el carlotrón hasta cada módulo de potencia. El cable es de control, por lo que no necesita una gran sección. Con 2 x 0,25mm2 es más que suficiente.
Se necesita un poco de experiencia con la soldadura con estaño, ya que hay que soldar 5 pulsadores y 1 par de resistencias, además de algún que otro cable.

El Carlotrón funciona así:
- El regulador envía señales al Carlotrón, según si hay o no excedentes. El carlotrón las procesa y, según unos parámetros, prioriza la distribución de ese excedente a unas cargas y/o a otras.
La potencia que le llega a las cargas, está modulada, de 0% a 100% con unos módulos de potencia (1 por cada una de las 4 cargas) que recogen la señal del Carlotrón, en formato PWM, y en función del ancho de pulso de dichas señal, realizan el corte de onda de la linea de 230VAC, consiguiendo modular la potencia de cada carga.





Vídeo de presentación y funcionamiento
https://www.youtube.com/watch?v=bUEFT-X8zzk


Materiales:
- 1 Arduino UNO o compatible

https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14275-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-arduino-r3.jpg



- 1 shield con RTC y con zona prototipos
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14274-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-shield-datalogger.jpg



- 1 display 20x4 con interface I2C
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14280-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-display-20x4-i2c.jpg


-1 ALIMENTADOR ARDUINO DC 9V 1A (1000mA) - CONECTOR 5.5mm
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14281-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-alimentador-arduino-9v.jpg

- 5 pulsadores miniatura
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14276-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-pulsador.jpg

- 1 resistencia de 2000 ohmios 1/4W
- 1 resistencia de 3300 ohmios 1/4W
- Varios cables de colores con terminal para pin.
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14277-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-cables.jpg



- Módulo electrónico de control ya montado KEMO M150 (1 por cada carga a controlar)
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14278-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-kemo-m150.jpg



- Módulo electrónico de potencia ya montado KEMO M028N (1 por cada carga a controlar)
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14279-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-kemo-m028n.jpg


Herramientas:
- Estaño
- Soldador de estaño
- Pequeña herramienta de electrónica
- Otras (donde se incluya la paciencia)






Esquemático de instalación:
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14282-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-esquema-general-carlotron.jpg

Esquema conexionado shield:
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14285-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-esquema-shield-lcd.jpg
El cableado se hace por la parte trasera del shield.
Ojo!, los pulsadores tienen posición.




Esquema componentes shield:

https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14288-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-esquema-componentes-shield.jpg




Esquema conexionado módulo de potencia:

https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14284-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-esquema-modulo-potencia.jpg

Esquema conexionado módulos de potencia:
https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14286-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-esquema-conexionado-modulos-potencia.jpg




Dejo unas fotos de un Carlotrón montado y bien montado. Es obra del forero AGUA.

https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14386-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-img_20160313_182308.jpg https://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14387-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-img_20160313_182401.jpghttps://www.solarweb.net/blogs/carlos6025/attachments/14388-carlotron-3-1-derivador-excedentes-fotovoltaicos-modulos-potencia-base-arduino-img_20160313_182455.jpg


Adjunto el programa compilado .RAR comprimido para cargarlo al arduino.
Obviamente, hay que descomprimirlo, y ya tenéis el fichero .HEX

Para cargarlo, primero hay que descargar e instalar el IDE de arduino, para poder tener los drivers. Aquí un tutorial.

Luego, descargarse el XLOADER, y con él, cargar el archivo .HEX en el arduino.

Conforme vaya mejorando/actualizando el programa, lo iré colgando aquí.

Si tenéis algún problema, me lo comentáis.

Añado una nueva versión del programa. Se han corregido pequeños errores de funcionamiento y pequeñas mejoras.
Miniaturas adjuntadas Archivos adjuntados

Actualizado 25/03/2016 a las 15:47 por carlos6025

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Categorías
Fotovoltaica , Sistemas aislados de la red

Comentarios

  1. Avatar de AGUA
    Muchas gracias, me ha sido de gran ayuda.
  2. Avatar de el_cobarde
    Muchas gracias, carlos6025, por completar los esquemas de conexión y especialmente por hacer público tu programa para el arduino.
  3. Avatar de solarweb
    Hola carlos6025, puedes adjuntar el archivo .HEX comprimiéndolo previamente de manera que la extensión sea .ZIP o .RAR que sí son extensiones permitidas.

    Gracias por compartir y saludos
  4. Avatar de carlos6025
    Cita Iniciado por solarweb
    Hola carlos6025, puedes adjuntar el archivo .HEX comprimiéndolo previamente de manera que la extensión sea .ZIP o .RAR que sí son extensiones permitidas.

    Gracias por compartir y saludos
    Pues es verdad, vaya despiste he tenido no caer en ello. Voy a hacerlo.

    Muchas gracias.
  5. Avatar de solarweb
    Cita Iniciado por carlos6025
    Pues es verdad, vaya despiste he tenido no caer en ello. Voy a hacerlo.

    Muchas gracias.
    De nada hombre, muchas gracias a ti por compartir.
  6. Avatar de el_cobarde
    Genial, ya has colgado el programa y los links necesarios para cargarlo al Arduino. Gracias.

    Estoy buscando los componentes para montar mi versión del Carlotrón y tengo una pregunta:
    Para conectar la pantallita LCD2004 al Arduino, se necesita un interface I2C con 16 pines.
    Cómo se conecta la pantallita con este interface? Hay que soldar pin por pin?
    Pregunto, porque la LCD2004 sólo tiene contactos para soldar, segun veo. No son contactos macho/hembra, para simplemente "plug & play".
  7. Avatar de carlos6025
    Cita Iniciado por el_cobarde
    Genial, ya has colgado el programa y los links necesarios para cargarlo al Arduino. Gracias.

    Estoy buscando los componentes para montar mi versión del Carlotrón y tengo una pregunta:
    Para conectar la pantallita LCD2004 al Arduino, se necesita un interface I2C con 16 pines.
    Cómo se conecta la pantallita con este interface? Hay que soldar pin por pin?
    Pregunto, porque la LCD2004 sólo tiene contactos para soldar, segun veo. No son contactos macho/hembra, para simplemente "plug & play".
    Puedes adquirir la pantalla con el interface incluido. Ya viene soldado. Del interface salen 4 pines para conectar cables hembra al arduino.

    También puedes comprar por separado, la pantalla lcd y el interface. En ese caso debes soldar el interface I2C (que ya lleva los pines macho) al lcd.
  8. Avatar de fran_pascualin
    Genial!
    Gracias por hacer publico el trabajo Carlos.
    Solo falta que sirva para el coche eléctrico.
    Saludos.
  9. Avatar de nikitto
    Muchas gracias Carlos. Un gran trabajo. Me ha servido para hacerme una idea de como gestionar los excedentes.

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