Tema: Funcionamiento del Carlotrón

Como veo que las aguas se han apaciguado, con respecto al tema de aprovechamiento de excedentes FV, y tenemos un poco más claro el asunto, he estado haciendo un dibujito explicando como funciona el sistema del Carlotrón para controlar los excedentes y aprovecharlos para calentar un termo. Espero que se vea bien.

Iniciado por carlos6025

... un dibujito explicando como funciona el sistema del Carlotrón para controlar los excedentes ...

Muchas gracias por el dibujito, Carlos, que se ve muy bien. Me ayudará mucho.
Lo tendré que estudiar con tranquilidad, porque de momento no me aclaro bien. Te tendré que preguntar.

1a pregunta, referente al tren de impulsos: Este tren de impulsos lo crea el relé del regulador, en base a la tensión de flotación - correcto? Según nuestro ejemplo de ayer, el estado ON sería, cuando la tensión está entre 54.9V y 55.1V; y el estado OFF sería, cuando la tensión es mayor o menor - correcto?

2a. pregunta: Por qué dices que los impulsos son de amplitud variable? Su amplitud no estará entre 54.9V y 55.1V, prácticamente constante? En el dibujito pintas todos los impulsos igual de altos, por comodidad? Además, todos parecen tener 5V de amplitud? (2a fila, después del integrador)

3a pregunta: Por qué dices que el tren de impulsos no es PWM?

Yo lo acabo de leer e interpreto que la salida del relé es una salida lógica, alta o baja. El integrador lo que hace es la media de esa señal lógica para que sea aprovechable por el Carlotrón, con una señal de 1 a 5 V que será proporcional a lo que se destina a excedentes.

Iniciado por el_cobarde

2a. pregunta: Por qué dices que los impulsos son de amplitud variable? Su amplitud no estará entre 54.9V y 55.1V, prácticamente constante? En el dibujito pintas todos los impulsos igual de altos, por comodidad? Además, todos parecen tener 5V de amplitud? (2a fila, después del integrador)

No confundir Altura con Anchura !!! :

https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation

Si la señal es de 1 V no trocea la sinusoidal y si es 5 V la coge de forma completa. Creo.

Iniciado por oxid

No confundir Altura con Anchura !!!

Carlos habla de "amplitud y duración". Amplitud es la altura y duración es la anchura - correcto?

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Iniciado por Gabriel 2015

Si la señal es de 1 V no trocea la sinusoidal y si es 5 V la coge de forma completa. Creo.

Yo lo entiendo igual. Creo que es así. Debe ser así.

Iniciado por el_cobarde

Carlos habla de "amplitud y duración". Amplitud es la altura y duración es la anchura - correcto?

Hay un lío con ese tema, no sé si originada al traducir de la literatura en inglés.
Si bien se refiere, por ejemplo, a la modulación AM que sería "amplitude modulation", aunque es un término ya antiguo, se refiere a la altura.
Si es de duración de tiempo se denomina "width", que se traduce aqui como 'amplitud' pero lo más correcto sería duración o anchura.
PWM según la wikipedia también se la conoce como PDM.

Iniciado por el_cobarde

1a pregunta, referente al tren de impulsos: Este tren de impulsos lo crea el relé del regulador, en base a la tensión de flotación - correcto? Según nuestro ejemplo de ayer, el estado ON sería, cuando la tensión está entre 54.9V y 55.1V; y el estado OFF sería, cuando la tensión es mayor o menor - correcto?

Te hablo de lo que hace el regulador mío, pero no quiere decir que tenga que ser exactamente así. Lo importante es la idea:

- El regulador pone la salida AUX que tiene en On (12V), o en OFF(0V). La tensión de las baterías se mantiene en la tensión objetivo, ya sea ABS. FLOT o ECU. Si está en flotación, intenta mantener 55V (o lo que corresponda).
La salida varía constantemente entre ON y OFF, a una velocidad de unos 10Hz. O sea, que cada segundo puede ser ON o OFF 10 veces como mucho. Pero eso no quiere decir que todos los ON/OFF duren exactamente 0,1 seg. Unos durarán más y otros menos, de forma aleatoria. ¿Y por qué de forma aleatoria? pues porque la precisión es muy alta. Quiero decir, que la variación de tensión de batería, necesaria para hacer el cambio ON/OFF puede ser de, a lo mejor, 50mV (no lo se exacto, pero por ahí debe estar, menos de 0,1V, seguro).
O sea que estará en ON cuando V_bat>=55V. Y será OFF cuando V_bat<55V.
Es lógico pensar, que en el funcionamiento de un sistema de batería, regulador e inversor, 50mV es poquísimo. En cualquier momento puede haber una variación mayor de esos 50mV.
Pero lo importante en este caso no es tamaña precisión. Lo importante es que haya una cambio de estado ON/OFF cuando se cumpla lo que dicho antes, que estará en ON cuando V_bat>=55V. Y será OFF cuando V_bat<55V.
La velocidad es importante para que el sistema se mantenga estable, y la precisión también, pero una velocidad de 1 cambio por segundo y una precisión de 0,5V ya es más que suficiente. Para qué más velocidad y precisión si el filtro compuesto por el R + C trabajan a una velocidad muy inferior. Pueden tardar perfectamente 5seg. en subir o bajar, no hace falta más velocidad.

Iniciado por el_cobarde

2a. pregunta: Por qué dices que los impulsos son de amplitud variable? Su amplitud no estará entre 54.9V y 55.1V, prácticamente constante? En el dibujito pintas todos los impulsos igual de altos, por comodidad? Además, todos parecen tener 5V de amplitud? (2a fila, después del integrador)

He leído y los post siguientes, y es cierto. No es correcto decir amplitud, lo correcto es decir anchura. Pero, como dice OXID, parece que es un problema de traducción del ingles.

Dentro del regulador no hay un circuito electrónico que genera una frecuencia constante y una anchura de pulso variable. Eso sería PWM.
En el regulador hay un "interruptor" que cambia de estado en función de la V_bat, tan sencillo como eso.
La amplitud (ahora si) siempre es la misma, 12V.
Esos 12V, al pasar por el filtro RC se reduce a 5 V max. que es la tensión a la que trabaja el Carlotrón en su entrada. El carlotrón es una carga, con una resistencia. El conjunto R + r_carlotrón forman un divisor de tensión. La r_carlotrón es de 1400 ohmios, si no recuerdo mal. Pero tampoco pasa nada si al carlotrón le llegan 6 o 8 V.
El carlotrón, a 1V deriva 0%, y a 5V. el 100%

Iniciado por el_cobarde

3a pregunta: Por qué dices que el tren de impulsos no es PWM?

Creo que está contestada.

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Iniciado por Gabriel 2015

Yo lo acabo de leer e interpreto que la salida del relé es una salida lógica, alta o baja. El integrador lo que hace es la media de esa señal lógica para que sea aprovechable por el Carlotrón, con una señal de 1 a 5 V que será proporcional a lo que se destina a excedentes.

Más claro, el agua

Ojo, la media del tiempo que está en cada estado. NO la media de la amplitud.

O mejor, la media de la anchura de los pulsos. NO la media de la altura de los pulsos.

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Y lo más importante de todo, es que el sistema se auto-regula.
Las tolerancias entre varios carlotrones, las diferencias en la potencia de los termos, en las baterías, Potencia FV, inversor, etc etc, no influyen en su funcionamiento, porque al final, el regulador siempre hará ON cuando V_bat>=55V y hará OFF cuando v_bat<55V.

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Iniciado por Gabriel 2015

Si la señal es de 1 V no trocea la sinusoidal y si es 5 V la coge de forma completa. Creo.

Así es. Entre esos 2 valores, la onda se trocea proporcionalmente.

Iniciado por carlos6025

Te hablo de lo que hace el regulador mío, pero no quiere decir que tenga que ser exactamente así. Lo importante es la idea ...

Mi regulador no tiene esta opción de derivar excedentes, modulando la salida AUX. Tiene dos relés programables que podría usar para derivar excedentes, pero ya tengo ocupados a los dos para otras cosas.
Pienso que con un relé de sobretensión (protector de motor) podría conseguir un tren de impulsos adecuado para derivar excedentes con la ayuda del Carlotrón. Le daría el valor ON (55V), si la tensión de batería está entre 54.9V y 55.1V y el valor OFF (0V) para la tensión >55.1V o <54.9V. El relé debería ser un SSR, supongo.
A los impulsos también les podría dar el valor 6V (tensión de una de las baterías) para ON y 0V para OFF. Sería mejor?

Te parece que con esta señal y el Carlotrón podría conseguir una buena derivación de excedentes?
Supongo que la señal debería pasar por un integrador / filtro RC, antes del Carlotrón. El filtro RC produciría una señal analógica entre 0V y 5V, igual a la que tú metes en el Carlotrón.

Sigo el tema, aunque muchas cosas no las entiendo, pero lo sigo para aprender lo que pueda. Gracias por todas las explicaciones que ponéis

Iniciado por el_cobarde

Mi regulador no tiene esta opción de derivar excedentes, modulando la salida AUX. Tiene dos relés programables que podría usar para derivar excedentes, pero ya tengo ocupados a los dos para otras cosas.
Pienso que con un relé de sobretensión (protector de motor) podría conseguir un tren de impulsos adecuado para derivar excedentes con la ayuda del Carlotrón.

Si el relé es rápido (por lo menos que pueda cambiar de estado cada segundo), y preciso (por lo menos que sepa diferenciar 0,5V), debería funcionar correctamente.

Iniciado por el_cobarde

Le daría el valor ON (55V), si la tensión de batería está entre 54.9V y 55.1V y el valor OFF (0V) para la tensión >55.1V o <54.9V. El relé debería ser un SSR, supongo.

Pero además, el relé debería saber si estas en flotación. Porque sino, por las mañanas, antes de llegar a absorción, te va a empezar a derivar y no te va a dejar cargar las baterías.

Un pequeño relé mecánico, también de valdría. Lo que no se es el tiempo que duraría, porque al cabo del día estamos, hablando de varios cientos de conmutaciones. Aunque también es cierto que la corriente que circularía por sus contactos sería despreciable. El carlotrón consumo poquísimo, menos de 4mA.

Iniciado por el_cobarde

A los impulsos también les podría dar el valor 6V (tensión de una de las baterías) para ON y 0V para OFF. Sería mejor?

Cuanto más tensión le puedas dar, mejor. Y te explico porque:
- El tiempo de respuesta del filtro RC, no solo depende de la capacidad del condensador. También del valor de la resistencia. Es lo que se llama constante de tiempo. Con 6V, la R debe ser pequeña, para que al carlotrón le puedan llegar los 5V. Con una R pequeña, la C debe ser grande. Estaríamos hablando (a ojo) de unos 20 o 30mil uF. Mejor utilizas los 48V de la batería, le pones una R grande, y un C pequeño.

Iniciado por el_cobarde

Te parece que con esta señal y el Carlotrón podría conseguir una buena derivación de excedentes?

¿Por qué no?...

Iniciado por el_cobarde

Supongo que la señal debería pasar por un integrador / filtro RC, antes del Carlotrón. El filtro RC produciría una señal analógica entre 0V y 5V, igual a la que tú metes en el Carlotrón.

Eso es imprescindible, es el corazón del sistema.

Cuando hablo del carlotrón, lo justo sería incluir el derivador de potencia (lo que viene después del filtro RC) + el filtro RC. Porque lo que es el derivador de potencia es el típico dimmer con regulación por tensión.

Se podría decir:
- El cerebro del derivador de excedentes es el regulador (o el relé en tu caso)
- El corazón es el filtro RC.
- El músculo es el dimmer.

Todo el conjunto es el Carlotrón

Iniciado por el_cobarde

Mi regulador no tiene esta opción de derivar excedentes, modulando la salida AUX. Tiene dos relés programables que podría usar para derivar excedentes, pero ya tengo ocupados a los dos para otras cosas.
Pienso que con un relé de sobretensión (protector de motor) podría conseguir un tren de impulsos adecuado para derivar excedentes con la ayuda del Carlotrón. Le daría el valor ON (55V), si la tensión de batería está entre 54.9V y 55.1V y el valor OFF (0V) para la tensión >55.1V o <54.9V. El relé debería ser un SSR, supongo.
A los impulsos también les podría dar el valor 6V (tensión de una de las baterías) para ON y 0V para OFF. Sería mejor?

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Mírate también la repetitividad del relé, porque suelen andar por el 1% y en tu caso que tienes un margen tan estrecho de histéresis podría hacer trabajar al sistema en un punto no deseado.

Iniciado por carlos6025

Un pequeño relé mecánico, también de valdría. Lo que no se es el tiempo que duraría, porque al cabo del día estamos, hablando de varios cientos de conmutaciones. Aunque también es cierto que la corriente que circularía por sus contactos sería despreciable. El carlotrón consumo poquísimo, menos de 4mA.

Aquí me he liado yo mismo. El propio relé de sobretensión ya es suficiente. No te hace falta ni SSR ni relé mecánico.
Haces pasar los 48V de la batería por el contacto del relé de sobretensión, y punto pelota.

Iniciado por carlos6025

Pero además, el relé debería saber si estas en flotación. Porque sino, por las mañanas, antes de llegar a absorción, te va a empezar a derivar y no te va a dejar cargar las baterías.

No sabría como avisar al relé de sobretensión de que el regulador está en flotación.
Mi idea es -y siempre ha sido- otra: Me refiero a un contactor de sobretensión como este:
http://www.aliexpress.com/item/Digit...0007.10.5sSklA
Entiendo que este contactor de sobretensión tiene dos relés independientes (a uno lo llaman de sobretensión y al otro de subtensión), cada uno 1NC 1NO, y dos tiempos de retardo configurables. Está pensado para que un motor conectado reciba corriente, si la tensión está entre un valor mínimo y otro máximo. Si la tensión está por encima o por debajo de estos valores, el contactor corta el suministro.
Con este contactor, con los dos relés en serie, debería ser posible conseguir lo que quiero:
- estado OFF cuando U < 54.9V
- estado OFF cuando U > 55.1V
- estado ON cuando 54.9V < U < 55.1V
Cuando la tensión sube por la mañana, diagamos desde 47V, hasta el valor de absorción, pasará por 55.0V y se pondrá en ON el contactor. Pero sólo una vez, porque después ya será U > 55.1V. Lo mismo pasará en estado bulk o absorción, cuando pase una nube o cuando haya un consumo fuerte: El contactor pasará al estado ON una o pocas veces, pero nada de importancia.

Sólamente en estado de flotación habrá muchos impulsos ON - OFF del contactor, y una derivación de excedentes importante.

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Iniciado por carlos6025

- El cerebro del derivador de excedentes es el regulador (o el relé en tu caso)
- El corazón es el filtro RC
- El músculo es el dimmer
Todo el conjunto es el Carlotrón

Me gusta esta comparación ...


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Iniciado por Gabriel 2015

Mírate también la repetitividad del relé, porque suelen andar por el 1% y en tu caso que tienes un margen tan estrecho de histéresis podría hacer trabajar al sistema en un punto no deseado.

Iniciado por carlos6025

Aquí me he liado yo mismo. El propio relé de sobretensión ya es suficiente. No te hace falta ni SSR ni relé mecánico. Haces pasar los 48V de la batería por el contacto del relé de sobretensión, y punto pelota.

Creo que el contactor de sobretensión del que hablo tiene relés SSR. Debería ir bien.
Pienso que también funcionaría con un margen de histéresis un poco más amplio, por ejemplo 54.8V - 55.2V (o más amplio).
Tambien podría configurar tiempos mínimos para ON y OFF. El contactor permite pasos de 0.1 segundo.

Iniciado por el_cobarde

Cuando la tensión sube por la mañana, diagamos desde 47V, hasta el valor de absorción, pasará por 55.0V y se pondrá en ON el contactor. Pero sólo una vez, porque después ya será U > 55.1V. Lo mismo pasará en estado bulk o absorción, cuando pase una nube o cuando haya un consumo fuerte: El contactor pasará al estado ON una o pocas veces, pero nada de importancia.

Sólamente en estado de flotación habrá muchos impulsos ON - OFF del contactor, y una derivación de excedentes importante.

Ese relé parece ideal para hacer el invento.

Pero sigo pensando que vas a tener el problema por las mañanas. Dices que se pondrá en ON cuando la tensión pase por 55V, en la rampa de subida, y que luego seguirá subiendo, y se pondrá en OFF.
Pero es que, cuando llegue a 55V, el sistema empezará a derivar, y la tensión se mantendrá en los 55V. Digamos que el sistema se "enganchará" en esa tensión y no saldrá de ahí.


¿Y no podrías utilizar 1 de los 2 relés del propio regulador, para saber cuando estás en flotación?
Podrías utilizar el relé del enlace, para hacer la misma función que está haciendo ahora el propio relé del regulador. Vamos, cambiar uno por otro, y dejar libre el del regulador, para los excedentes.

Iniciado por carlos6025

Ese relé parece ideal para hacer el invento.

Eso parece ...

Iniciado por carlos6025

Pero es que, cuando llegue a 55V, el sistema empezará a derivar, y la tensión se mantendrá en los 55V. Digamos que el sistema se "enganchará" en esa tensión y no saldrá de ahí.

También había pensado en esto. Temo que tengas razón, se "enganchará".
Un simple temporizador podría atenuar el problema, pero no evitarlo siempre.

Iniciado por carlos6025

¿Y no podrías utilizar 1 de los 2 relés del propio regulador, para saber cuando estás en flotación?

Es que los relés de mi regulador no "saben" cuando el regulador está en flotación. No hay flag para flotación.
Lo que sí conocen, es el SOC de la batería. Podría exigir que el SOC debe superar 95%, para derivar excedentes.
Qué te parece?

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O podría hacer funcionar un simple relé (SSR) en base al mini-panel de Gabriel 2015 ... ?
Casi me gusta más esta forma de decidir "produccion posible > real", que con los "trucos" del regulador.

Iniciado por el_cobarde

Es que los relés de mi regulador no "saben" cuando el regulador está en flotación. No hay flag para flotación.
Lo que sí conocen, es el SOC de la batería. Podría exigir que el SOC debe superar 95%, para derivar excedentes.
Qué te parece?

Esta idea si me parece genial. Es la mejor solución para mi gusto.

Iniciado por carlos6025

Esta idea si me parece genial. Es la mejor solución para mi gusto.

Pues solucionado ! Cuando realize la derivación de excedentes, será con el "contactor genial" y el Carlotrón. Gracias.

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Qué te parece el siguente concepto muy sencillo, para derivar excedentes:
- Cuando SOC > 98%, que se conecte el termo
- Cuando SOC < 94%, que se desconecte el termo
(se puede jugar un poco con los valores 98% y 94%)

Habrá un poco de ciclaje, pero será eficaz - no crees?

Así lo tuve yo un tiempo (un par de días). Funciona, pero con un ciclaje desmesurado. Piensa que cada ciclo es un 4% de la capacidad de baterías.

Si el relé de SOC fuese tan preciso como para llegar a controlar el 0,000001% de SOC...el cambio ON/OFF también sería rápido.

Por qué aparte de esa condición, no le impones también que sólo se active cuando hay carga desde el regulador a las baterías?

Iniciado por carlos6025

Así lo tuve yo un tiempo (un par de días). Funciona, pero con un ciclaje desmesurado ...

Claro, no habré "inventado" nada nuevo, con lo sencillo que es el concepto. Pero a mí me gustan mucho las soluciones sencillas.

En cuanto al ciclaje, ten en cuenta, carlos6025, que tengo mucho menos excedentes que tu. Siendo realista, en invierno no tengo apenas y en verano, como mucho, 4kWh los días de sol. De estos 4kWh, 2kWh se ciclan por batería, digamos que en 150 días al año.
Son 300kWh al año, comparados con 3360kWh de vida útil, menos de un 10%.
El ciclaje adicional por derivar excedentes me acortará la vida útil de la batería solo unos cuantos meses. Lo más probable es que ni me dé cuenta.
Me parece que esta solución sencilla puede ser interesante (para mí).

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Iniciado por Gabriel 2015

Por qué aparte de esa condición, no le impones también que sólo se active cuando hay carga desde el regulador a las baterías?

Buena idea, de esta forma se evitaría (o se minimizaría) el ciclaje ...

Yo creo que si el regulador no tiene derivación de excedentes, es mejor regular con la intensidad en el tramo híbrido-batería.

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Es la magnitud que cambia, o que puede cambiar

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Es decir, suponemos que se enciende el termo, en flotación, un instante después, la intensidad puede seguir siendo positiva del a la batería, excedentes suficientes, o no, pero es que en el caso de que la intensidad cambie de signo, el valor absoluto me está diciendo lo que me faltaria de excedentes. Que mal se escribe con el móvil grrr

Iniciado por Gabriel 2015

Yo creo que si el regulador no tiene derivación de excedentes, es mejor regular con la intensidad en el tramo híbrido-batería.

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Es la magnitud que cambia, o que puede cambiar

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Es decir, suponemos que se enciende el termo, en flotación, un instante después, la intensidad puede seguir siendo positiva del a la batería, excedentes suficientes, o no, pero es que en el caso de que la intensidad cambie de signo, el valor absoluto me está diciendo lo que me faltaria de excedentes. Que mal se escribe con el móvil grrr

Al final parece que has llegado a la misma conclusión que yo ya escribí en el tro hilo, el de Jiro, y que parece que no le gustó a nadie.

Yo prefiero saber lo que sobra por otro medio...

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Tu proponías aumentar la intensidad y yo creo que mejor realimentar un operacional

Iniciado por Gabriel 2015

Yo creo que si el regulador no tiene derivación de excedentes, es mejor regular con la intensidad en el tramo híbrido-batería.
...
Es decir, suponemos que se enciende el termo, en flotación, un instante después, la intensidad puede seguir siendo positiva del a la batería, excedentes suficientes, o no, pero es que en el caso de que la intensidad cambie de signo, el valor absoluto me está diciendo lo que me faltaria de excedentes....

Son tus palabras

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Yo creo que o no has entendido o no has leído bien lo que escribimos en el otro hilo... pero bueno, cada uno es libre de hacer lo que quiera..