Tema: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi

Iniciado por el_cobarde

Disculpa, pero este algoritmo PI no lo sé formular. Me ayudas un poco, con un ejemplo?

Digamos que el control por escalones, sería un control sólo proporcional, es decir, es función de la diferencia de la tensión objetivo con la real, aumentarías o disminuirías el número de escalones. Entiendo que cada escalón sería un aumento de una unidad "ON" en el ciclo del PWM. Esto como te he dicho, sería un control proporcional típico.

Lo que ocurre, es que este tipo de controladores, no suelen regular de una forma precisa y se les suele añadir el control integral, que lo que hace es analizar el error acumulado durante un tiempo determinado, es decir, es como si fuese la memoria.

A veces, también se añade el control derivativo, que lo que hace es estimar el error previsible futuro, digamos que es el "pitoniso".

El control proporcional actúa en función del error instantáneo, el integral integra el error durante un intervalo de tiempo y el derivativo hace la derivada del error actual.

Haciendo pruebas y combinando el proporcional y el integral, seguro que se tienen muy buenos resultados. El derivativo se puede añadir, pero suele traer problemas de perturbaciones.

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En cuanto a que los paneles estén en su punto de máxima potencia, es debido a que los reguladores, al estar en BULK, buscan en cada momento el MPP, por lo que no te hace falta saber ni la irradiación ni la temperatura ni la velocidad del viento. Te lo dice el regulador.

Iniciado por Gabriel 2015

Digamos que el control por escalones, sería un control sólo proporcional ...

Gracias, Gabriel. Ahora entiendo lo que significa "control proporcional" y "control integral" - lo tendré en cuenta

Iniciado por Gabriel 2015

En cuanto a que los paneles estén en su punto de máxima potencia, es debido a que los reguladores, al estar en BULK, buscan en cada momento el MPP, por lo que no te hace falta saber ni la irradiación ni la temperatura ni la velocidad del viento. Te lo dice el regulador.

Entiendo y sabía que los reguladores, estando en bulk, (si son MPPT!) permiten que las placas conectadas trabajen en su MPP
También entiendo, que la máxima potencia FV disponible en cada momento sería Vbat*Iplaca (Iplaca en la salida del regulador), si derivamos toda la potencia excedente

Pero no entiendo de qué me sirve esto. Sólo tengo Vbat e Ibat, no conozco Iplaca ...
Te refieres a medir también Iplaca y derivar excedentes hasta que Iplaca ya no suba más? Y definir el valor (Vbat*Iplaca_max) como la máxima potencia FV disponible en este momento?
Con esta lógica, se repetirá esta medición cada poco tiempo, derivando la potencia calculada durante este poco tiempo? O quizá se derivaría solo un 95% del valor obtenido, para dejar un margen?

Sería otra forma de hacerlo, quizás, más estable. El algoritmo, en todo momento intentaría meter a las baterías la potencia que precisan en cada instante. Creo que es más estable hacerlo por potencias que por tensiones, aunque supongo que se puede hacer de las dos maneras.

En el control de tensiones, en cada momento el algoritmo intenta mantener la tensión de baterías. Haciendo un control PI, puede ser efectivo.

Haciéndolo por potencias, en cada momento, el algoritmo intenta meter una potencia a las baterías, y la tensión debería converger a la tensión objetivo. Digamos, que por potencias, el método es apriorístico. Necesitaríamos Vbat, I que entrega el regulador e I que va al inversor.

De la otra forma, por tensiones, si queremos limitar la intensidad a baterías a C10, también hacen falta las intensidades.

Iniciado por Gabriel 2015

Sería otra forma de hacerlo, quizás, más estable ... el control de tensiones ... Haciéndolo por potencias ...

Veo que estamos de acuerdo: Una opción es el "control por tensión", midiendo Vbat e Ibat (en plan minimalista, bastaría Ibat), y otra el "control por potencia", midiendo además la intensidad que sale del regulador y la que va al inversor
Como estoy buscando el algoritmo más sencillo posible, con el menor hardware posible, y como medir Vbat e Ibat es muy fácil (un solo shunt), intentaré seguir adelante con el "control por tensión"
Para que el Arduino haga la función de regulador, su algoritmo convendría ser un "control por potencia" y sería bastante más sofisticado que si solo deriva excedentes, y el regulador Master hace de capitán. En este caso, al Arduino le basta un "control por tensión" sencillo

Pronto os contaré como pienso hacerlo ...

Con lo dicho a partir del post #245, el Arduino se convertiría en un auténtico regulador, lo que requiere un algoritmo algo sofisticado. No me parece muy inteligente, re-inventar la rueda, sobre todo teniendo un buen regulador, con compensación de temperatura y todo!
Así que volveré al concepto "El regulador Master es el capitán" e intentaré llevarlo adelante. A ver lo que consigo ...

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Bueno, posiblemente haya encontrado una solución, con el regulador Master como capitán:
Configuro el regulador Master con Vabs=58.0V y Vflot=55.0V; y los dos reguladores Slaves con Vabs=59.0V y Vflot=56.0V
El algoritmo para el Arduino sería muy sencillo, se reduce a robar (y devolver) escalones de potencia:
- Si {Ibat<0A}, nunca hay que intentar robar potencia
- Si {Ibat>0A}, siempre se intenta robar potencia; todo lo que se consigue robar se deriva a los termos de excedentes
- El Arduino limita Ibat a 20A, toda Ibat>20A va directamente a los termos de excedentes

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Con esta lógica, el Master tendrá el control absoluto y si el Master es el único regulador, todo parece funcionar perfectamente. No lo expongo con más detalle, para no liar. Es lo que puse en mi post #241
Con varios reguladores y con el Master controlando, los Slaves estarán siempre en bulk y toda su producción se aprovechará: Para batería, o para consumo, o como excedentes. El único problema con el que he tropezado, es cuando Vbat sube por encima de los valores configurados en los reguladores Slave, y éstos se "enganchan" en sus tensiónes altas - entonces el Master dejará de entregar potencia y se perderían muchos excedentes
Vbat puede subir repentinamente por varias razones, por ejemplo, cuando pasa una nube o cuando se apaga un consumo fuerte
Con los reguladores Slave enganchados, el Master reduciría a cero su producción FV y la batería sufriría, por ser Vbat demasiado alta. Esto no es bueno!
Veo las siguientes soluciones posibles:

1. Para evitar que se enganchen los reguladores Slave
Basta con evitar la subida de Vbat a los valores de los Slaves. Es decir, estando en absorción a 58.0V, hay que evitar que Vbat suba a 59.0V. Y estando en flotación a 55.0V, hay que evitar la subida de Vbat a 56.0V. El control no se haría sobre Vbat, porque su reacción es retardada, se haría sobre Ibat
Mi idea: Con cada ciclo PWM se controla la subida de Ibat desde el último ciclo. Si esta subida supera un valor crítico (p.e. 10A), se aumenta la derivación de excedentes al máximo, para unos segundos. Con esto se consigue Ibat<0 y Vbat no subiría. A continuación, el algoritmo adapta Ibat y Vbat a sus valores correctos, pero lentamente
Con este "truco", Vbat nunca podría subir mucho. Sí bajará un poquito, para unos segundos, pero esto no es grave

2. Para sacar los reguladores de su enganche, una vez enganchados
El "enganche" se podría detectar con certeza, midiendo Iplaca del Master e Iplaca de los Slaves. Si Iplaca(Master)=0 y al mismo tiempo Iplaca(Slave)>0, es porque hay enganche
Pero no pienso medir Iplaca; solo quiero medir Vbat e Ibat. El enganche también se podría detectar, midiendo Vbat. Si Vbat es Vabs o Vflot de los Slaves, significaría "enganche". El problema es la compensación de temperatura, que dificulta esta lógica, si el Arduino no tiene sensor de temperatura
Seguro que se encontraría una forma de detectar el enganche, pero creo que ni hace falta detectarlo! En mi caso, la potencia FV conectada a los Slaves son 1500Wp. Entonces, cada 5 minutos (por ejemplo) el Arduino podría derivar 2000W para unos segundos. Con esto bajaría Vbat, los Slaves entrarían en bulk y el Master volvería a ser el capitán
Posiblemente sea suficiente implementar el punto 2: Me parece aceptable que los reguladores Slave se enganchen en sus tensiones altas alguna vez, si a los pocos minutos se vuelven a desenganchar

3. Vabs y Vflot muy altos en los Slaves
Otra opción sería configurar los reguladores Slave a tensiones muy altas, a Vabs=60.0V y Vflot=60.0V. Con estas condiciones ya no se pueden "enganchar", porque mis placas se desconectan al subir Vbat a 59.9V (para que no corte el híbrido por sobretensión)
El único problemilla que le veo a esta opción, es que -en caso de fallar el Arduino o el WiFi de los excedentes- los slaves harían subir mucho Vbat y las placas se desconectarían contínuamente. Me gusta más una solución, en la que los reguladores sigan haciendo su trabajo "normal", en caso de fallar la derivación de excedentes


Os agradezco vuestra opinión ...

Refloto este hilo, porque ahora, habiendo sustituido mis híbridos Axpert por un Infinisolar V, también de Voltronic (ver este hilo), tengo que modificar la lógica de mi derivación de excedentes

Con los Axpert, el algoritmo del Arduino -simplificado al máximo- era:
- Activar el Arduino entre las 10:00h y las 18:00, que es cuando puede haber excedentes
- Limitar la intensidad de carga a batería a 20A; si hay más intensidad, el sobrante se deriva al termo o a la piscina
- Comprobar que las baterías estén en absorción o flotación
- Pedir 50W más de consumo para derivarlos al termo y/o a la piscina
- Si las placas entregan estos 50W, seguir aumentanto la derivación en pasos de 50W
- Si las placas no pueden entregar estos 50W de más, reducir la derivación
- Siempre cuando se deriva potencia FV, asegurar que queden 2A (en flotación) rsp. 10A (en absorción) para cargar la batería

Pues esta lógica no funciona con el Infini, porque cuando el Arduino le pide 50W más de potencia, siempre se la entregará, aunque sea chupando de la red!
He pensado que bastaría cambiar la condicón "Si las placas entregan estos 50W ..." por esta otra "Si el Infini V entrega estos 50W, sin tener que chupar de red ..."
Es decir, basta controlar la entrada AC del Infini V, y el Arduino puede intentar aumentar la potencia derivada en pasos de 50W, siempre cuando no haya intensidad en la entrada AC del Infini V
En principio, esta corriente podría ser en los dos sentidos (saliendo o entrando en la red), pero como el Infini está en modo "vertido cero", solo puede ser saliendo de la red

Dos preguntas:
1. Funcionará esta lógica ?
2. Como mido la intensidad en entrada AC con suficiente exactitud, para identificar los pasos de 50W (~210mA) ?

En primer lugar, estoy casi seguro de que el propio híbrido, a través de los puertos de comunicaciones, te puede dar la potencia de red que entra o sale.
En segundo lugar, si te va más medirlo, creo que los Arduineros utilizan el ACS712, que da una salida de 0 a 5V, creo recordar. Lo más interesante es que tiene el "0" a 2.5 V, por lo que se puede conectar directamente a las entradas analógicas, midiendo intensidades positivas o negativas. Cómo últimamente el personal saca punta a todo, ya te digo que tecnológicamente no es lo mejor, pero podría servirte. Eso sí, no lo pilles en AliExpress jeje

Iniciado por Gabriel 2018

estoy casi seguro de que el propio híbrido, a través de los puertos de comunicaciones, te puede dar la potencia de red que entra o sale

Pues no; precisamente este dato no aparece en los que puede proporcionar el Infini V

Iniciado por Gabriel 2018

En segundo lugar, si te va más medirlo, creo que los Arduineros utilizan el ACS712 ...

Intentaré con el ADS1115, pero de momento aún no veo como. Lo digo, porque como sabes, mis amperímetros marcan 2-3A en la entrada AC del Infini, a pesar de que la potencia activa es nula. Eso complica el detectar una potencia activa pequeña

Tampoco sé como medir AC con el ADS1115 - tendré que rectificar primero? Bastaría con un diodo?

Iniciado por Gabriel 2018

Eso sí, no lo pilles en AliExpress jeje

Ya tengo unos cuantos ACS712 de Aliexpress, y me funcionan muy bien, en diversos Arduinos (también de Ali) ...

Es raro, de los Axpert se puede sacar casi cualquier dato y del Infini E 5.5 también. Cómo estás tan seguro? No tiene puerto?

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Con respecto a la medición, entonces lo que necesitas es un vatimetro digital?

Iniciado por Gabriel 2018

Es raro, de los Axpert se puede sacar casi cualquier dato y del Infini E 5.5 también. Cómo estás tan seguro? No tiene puerto?

Si, si, el Infini V también tiene puerto ... y no estoy nada seguro, si por ahí se puede sacar ese dato
He dicho que no aparece, refiriéndome al menu que aparece en la pantallita del Infini V, donde ese dato brilla por su ausencia

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Iniciado por Gabriel 2018

Con respecto a la medición, entonces lo que necesitas es un vatimetro digital?

Podría ser, no estoy seguro. Eso es lo que quiero averiguar: Cómo detectar DeltaP=50W en la entrada AC del Infini V?

Pero, para saber si hay excedentes, no te sirve con que no entre corriente al Infini? En ese caso, se detecta el paso por 0 de tensión y se mide corriente instantánea 90 grados después. Con eso sabes si entra potencia activa. Es muy fácil decirlo y un poco más complejo implementarlo.

Iniciado por Gabriel 2018

Pero, para saber si hay excedentes, no te sirve con que no entre corriente al Infini?

Precisamente esto es lo que quiero detectar con cierta fiabilidad ...

Iniciado por Gabriel 2018

Es muy fácil decirlo y un poco más complejo implementarlo

Ahí has dado con mi pregunta: Cómo lo implemento? Me sirve el ADS1115 en un Arduino?

Sí sirve. Puedes tomar unas cuantas mediciones, tras el paso por cero, de 4 a 6 ms después.

Iniciado por Gabriel 2018

Sí sirve. Puedes tomar unas cuantas mediciones, tras el paso por cero, de 4 a 6 ms después

Muchas gracias, Gabriel. Me explicas un poco más detalladamente, cómo hacerlo, por favor?

Se pueden meter "delays" o hay que hacerlo bien?

Iniciado por Gabriel 2018

En primer lugar, estoy casi seguro de que el propio híbrido, a través de los puertos de comunicaciones, te puede dar la potencia de red que entra o sale.
En segundo lugar, si te va más medirlo, creo que los Arduineros utilizan el ACS712, que da una salida de 0 a 5V, creo recordar. Lo más interesante es que tiene el "0" a 2.5 V, por lo que se puede conectar directamente a las entradas analógicas, midiendo intensidades positivas o negativas. Cómo últimamente el personal saca punta a todo, ya te digo que tecnológicamente no es lo mejor, pero podría servirte. Eso sí, no lo pilles en AliExpress jeje

Aquí está todo:
https://openenergymonitor.org/forum-.../node/156.html

Iniciado por eseperao

Aquí está todo: ...

Muchas gracias, eseperao, valoro mucho el enlace sobre "trafo de intensidad con Arduino", que me has puesto

Pregunto: No me molestarán los 2-3A "misteriosos" que veo en mis amperímetros, sin haber potencia activa? (ver este post y siguientes)



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Sí molestan, pero sirve para medir intensidad de 4 a 6 ms después del paso por cero de tensión.

Iniciado por el_cobarde

Muchas gracias, eseperao, valor mucho el enlace sobre "trafo de intensidad con Arduino", que me has puesto

Pregunto: No me molestarán los 2-3A "misteriosos" que veo en mis amperímetros, sin haber potencia activa (ver post #)

El sensor CT es bueno, además lo puedes ajustar al cero exacto a través de la programación.

El paso por cero está aquí más o menos explicado:
https://www.luisllamas.es/arduino-cr...r-cero-h11aa1/

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Creo que no hace falta ADS1115, lo que facilita el tema.

Iniciado por Gabriel 2018

Sí molestan, pero sirve para medir intensidad de 4 a 6 ms después del paso por cero de tensión.

Empiezo a entender tu idea, Gabriel. Esto podría ser la solución con el ADS1115 ...

Iniciado por eseperao

El sensor CT es bueno, además lo puedes ajustar al cero exacto a través de la programación

... y esto la solución con un trafo de intensidad para Arduino
Pero hay un inconveniente: La intensidad "misteriosa" registrada por un sensor CT no es una constante; varía entre 1.4A y 3.6A, dependiendo del tipo de la carga conectada

Iniciado por Gabriel 2018

Creo que no hace falta ADS1115, lo que facilita el tema

Aún me lo pones más fácil ... Cómo lo tendría que hacer, sin ADS1115 ?

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Gracias a los dos; veo que hay podrían haber varios caminos que llevan a Roma ...

Iniciado por el_cobarde

Pero hay un inconveniente: La intensidad "misteriosa" registrada por un sensor CT no es una constante;

Los sensores CT son de grafito, fácilmente se pueden dañar por un golpe o manipulación, lo primero sería cambiar ese sensor por otro o ubicarlo en otro sitio y observar si sigue con la corriente misteriosa.

Iniciado por eseperao

Los sensores CT son de grafito, fácilmente se pueden dañar por un golpe o manipulación, lo primero sería cambiar ese sensor por otro o ubicarlo en otro sitio y observar si sigue con la corriente misteriosa

He medido con tres instrumentos diferentes, una pinza amperimétrico con sensor Hall y dos amperímetros con trafo de intensidad (sensor CT) en diferentes sitios ---> Todos me marcan exactamente lo mismo

Conclusión: La intensidad "misteriosa" no se debe a un sensor CT dañado

Iniciado por Gabriel 2018

El paso por cero está aquí más o menos explicado ...

He leído el tutorial de Luis Llamas sobre como detectar un paso por cero con Arduino y optoacoplador H11AA1. Muchas gracias, Gabriel. Ya conocía varios tutoriales de Luis Llamas sobre Arduino y me parecen buenos, porque hasta yo los entiendo

Vale, ahora sé como medir el paso por cero de una onda AC - pero sigo sin saber como distinguir "el ruido" de la intensidad "real", la que me interesa. Propones identificar la intensidad "real" con 50Hz en una dirección, confirmando que hay pasos por cero cada 100ms y midiendo la intensidad pico cada 50ms después de un paso por cero - o algo por el estilo?

Coloca un filtro pasa baja antes del adc con frequencia de corte de 70 hz i se acabo el problema del ruido.