Tema: Potencia disponible de placas

Hoy por la mañana, he verificado con mas detalle la cosecha solar, considerando lo que he leido en este post. Capture la pantalla para que puedan ver los datos de ese momento, en el cual (y segun mis calculos) hay una diferencia notable con mppt vs lo que seria si tuviese un pwm.

Mi regulador es un victron 150/35 bluesolar y he armado hace un tiempo un string de prueba de 1 placa de 72c (290wp/36vmp) y 2 de 60c (250wp/30,5vmp) para ver como se comportaba.

Hace unas horas, estaba el string a 87,99v/6,1A=538w y la tension en bateria 52,09v. Esto para mi mppt. Cabe aclarar que el voltaje del string es 36vmp+30,5vmp+30,5vmp=97vmp , y como estaban a 87,99vmp habia una perdida de 9v.

Si hubiese tenido un PWM, con 2 placas de 72c(36vmp) como se aconseja para no perder rendimiento, el string hubiese estado a 72v-9v=63vmp, y como la bateria estaba en 52,09v, la cosecha hubiese sido de 6,1A*52,09=317wp.

Aunque se considerase 63v*6,1A seria lo mismo un 28% a favor del mppt.

Estarian correctos estos calculos?

El clima en este momento es dia soleado de inverno, un poco fresco y brisa leve.

Iniciado por hgaletti

El clima en este momento es dia soleado de inverno, un poco fresco y brisa leve

Cuando hace fresquito y un poco de viento, las placas no se calientan tanto y la Vmp no baja a valores tan bajos ---> el regulador MPPT sale ganando
Hagamos los cálculos correctos para tu caso:

Ejemplo 1: Dos placas de 290Wp con 72 células en serie. Vmp=63V; Imp=8.06A; tensión de batería 52.09V
- Regulador MPPT (eficiencia de conversión 96%): 63V * 8.06V * 0.96 = 487W
- Regulador PWM (a 52V, la placa entrega un poco más de intensidad): 52.09V * 8.3A = 432W
Resultado: El regulador PWM entrega un 11% menos que el MPPT

Ejemplo 2: Dos placas de 250Wp con 60 células en serie**. Vmp=53V; Imp=8.20A; tensión de batería 52.09V
- Regulador MPPT (eficiencia de conversión 96%): 53V * 8.20V * 0.96 = 417W
- Regulador PWM (a 52V, la placa entrega un poco más de intensidad): 52.09V * 8.45A = 440W
Resultado: En este caso, el regulador PWM entrega un 5% más que el MPPT

**: Recuerda que cuando hace frio, las placas con 60 células funcionan muy bien con regulador PWM
Pero ojo: Con una Vmp de solo 53V, la absorción a 58V sería menos eficiente - y peor la ecualización a 62V

Para el ejemplo (1), en el caso de la absorción a 58V, la diferencia entre MPPT y PWM se reduce a 487W vs. 58V*8.1A = 470W (3.5%)
Y para la ecualización a 62V, el regulador PWM sale ganando: Entrega 2.5% más que el MPPT (499W vs. 487W)


La configuración correcta para tu clima son 2 placas con 72 células en serie. Pero la tensión media de la batería es más bien 55V, no 52.09V, dado que hace fresquito. Entonces:
- Regulador MPPT (eficiencia de conversión 96%): 63V * 8.06V * 0.96 = 487W
- Regulador PWM (a 54V, la placa entrega un poco más de intensidad): 55V * 8.25A = 454W
Resultado: Como media, el regulador PWM entrega un 7% menos que el MPPT

Solo le veo un pequeño fallo, la corriente de los paneles en los pwm es un poquito superior que en los mppt. Esto lo puedes ver en la hoja de datos en la curva v-i. Normalmente suele ser un 5% mas si no me equivoco. Me parece curioso porque ayer que fui al pueblo medi i me dio prácticamente los mismos resultados.

Por cierto si te daba vmpp 63 fresquillo poco porque a mí a 20 grados me daba 66 o 67v en la panyalla. Lo calculé con la hoja de datos del panel panel i me daba lo mismo.

Iniciado por Pidjey

la corriente de los paneles en los pwm es un poquito superior que en los mppt ... Normalmente suele ser un 5% mas

Los cálculos del post #327 están hechos con solo un 3% de más; ya es suficiente para ver que hay poca diferencia entre MPPT y PWM

Me parece curioso que siempre pongas que el mppt tiene unas perdidas de 4% mientras que el pwm no tiene perdidas. Como si fuera milagroso i sus componentes no ofrecen ninguna resistencia. Tiene mosfets (i disipador por alguna cosa), shunt, conectores i pistas que al pasar altas corrientes por muy grandes que sean (que viendo las fotos de los pwm chinos no lo son) ofrecen resistencia. Aunque sean pequeñas al 1 o 2% puede llegar. Deberias o poner perdidas a los dos o a ninguno.

Pero bueno, vamos a dejarnos de numeros medio deducidos con regla de 3 que un decimal que baila puede hacer estragos i a ver como te salen las cuentas usando los valores del panel de la compra conjunta de 325w http://loopsolar.com/datasheet/trina...heet-india.pdf para una bateria a 52.09V. La hoja de datos te da los parametros NOCT listos para usar en la practica. Osea valores reales a temperatura ambiente de 20ºC (yo creo que una temperatura normal, tampoco muy fria) e irradiacion 800 W/m². Son casi los mismos parametros NOCT de mis paneles i la mayoria.

A mi me sale esto. Como se que te gusta la eficiencia voy a darle 96% al mppt (siendo pesimista porque los tracers que son chinos andan mas cerca del 98 que del 97, esta en su manual, por lo que veo los outback parecido por el 97.5) i 99% al pwm:

VMPP (V) 34.5 (dos en serie 69)
Current-IMPP (A) 7.02
Vbat (V) 52.09

Mppt: 69*7.02*0.96=465.0 W
PWM: 52.09*7.02*1.04*0.99=376.5 W

Hace tiempo lei un blog de un tio que hizo el test con un regulador pwm i otro mptt en las mismas condiciones i si no me equivoco decia que el mppt ganaba por 16% en el test con plomo acido i 21% en el test con lifepo4. No me lo creia mucho pero me lo estoy empezando a creer. En estos calculos matematicos tambien siempre se obvia condiciones reales de nubes, lluvia i otras cosas en la que ahi no deberia haber discusion de que ganar el mppt de calle.

Iniciado por Pidjey

Me parece curioso que siempre pongas que el mppt tiene unas perdidas de 4% mientras que el pwm no tiene perdidas

Pues no es tan curioso. Lo importante es que la eficiencia de un regulador MPPT es ~4% menor que la de un PWM - y con esa diferencia hago los cálculos. Si tú prefieres una diferencia de 3%, estoy igual de acuerdo

Iniciado por Pidjey

En estos calculos matematicos tambien siempre se obvia condiciones reales de nubes, lluvia i otras cosas ...

Todos estos cálculos ya no son necesarios, solo los hago para ver si su resultado se aproxima al del experimento de Gabriel 2018, que incluye todos los "artefactos" de la vida real (nubes, lluvia y otras cosas). El experimento permite comparar la potencia real que genera una placa en su MPP (regulador MPPT) y a la tensión de batería (regulador PWM)

Iniciado por el_cobarde

Todos estos cálculos ya no son necesarios, solo los hago para ver si su resultado se aproxima al del experimento de Gabriel 2018, que incluye todos los "artefactos" de la vida real (nubes, lluvia y otras cosas). El experimento permite comparar la potencia real que genera una placa en su MPP (regulador MPPT) y a la tensión de batería (regulador PWM)

No son necesarios pero tu los has hecho. Ya que los has hecho para ver si esos resultados se aproximan al experimento de gabriel hazlo tambien con estos paneles si eres tan amable ya que los esta comprando mucha gente i les seria muy util.

Iniciado por Pidjey

... hazlo tambien con estos paneles si eres tan amable ya que los esta comprando mucha gente i les seria muy util.

Estos cálculos no son difíciles, creo que todos los sabemos hacer. Pero el resultado varía según la Vmp y la tensión de batería que usamos en el cálculo, porque estos dos valores dependen de las circunstancias que suponemos tener

Iniciado por el_cobarde

Estos cálculos no son difíciles, creo que todos los sabemos hacer. Pero el resultado varía según la Vmp y la tensión de batería que usamos en el cálculo, porque estos dos valores dependen de las circunstancias que suponemos tener

Es cierto pero medio inventando los valores a ojo lo mismo sale un 3 que un 40% de diferencia. Por eso yo prefiero tomar valores verídicos de de los manuales de usuario en vez de estimar a ojo. Segun la hoja de datos de los paneles de la compra conjunta, que son valores normales para paneles de 72 celulas, para que la vmpp de dos paneles en serie sea 63v tiene que haber 47ºC temperatura ambiente. Por eso yo he cogido el valor de vmpp en NOCT que es a una radiacion de 800 W/m², 20ºC de temperatura ambiente i he calculado para una bateria normal como la del compañero a 52.09, dando que el mppt genera un 19% mas que el pwm.

Si me he equivocado en en los calculos solo decidmelo que todos somos humanos i cometemos errores.

Si hace falta pongo una formula para usando los valores de la hoja de datos calcular lo mismo a cualquier temperatura ambiente i tension de bateria.

Iniciado por Pidjey

Si me he equivocado en en los calculos solo decidmelo que todos somos humanos i cometemos errores

No te has equivocado, pero como tú mismo dices: En estos cálculos igual sale un 3% que un 40% de diferencia
Por ejemplo, con 54V como tensión de batería y Vmp=68V, la diferencia entre MPPT y PWM se reduce a 15%
Hay que decir, que estas placas tienen la Vmp algo más alta que otras placas con 72 células

Iniciado por el_cobarde

No te has equivocado, pero como tú mismo dices: En estos cálculos igual sale un 3% que un 40% de diferencia

Perdona, he dicho esto sucede cuando se ponen los valores a ojo, no cuando se cogen los valores de las hojas de datos como he hecho yo.

Iniciado por Pidjey

Perdona, he dicho esto sucede cuando se ponen los valores a ojo, no cuando se cogen los valores de las hojas de datos como he hecho yo.

Aunque tengas la hoja de datos, tienes que decidir qué temperatura de la placa y qué tensión media de batería asumir

Iniciado por el_cobarde

Aunque tengas la hoja de datos, tienes que decidir qué temperatura de la placa y qué tensión media de batería asumir

Por eso mismo he escogido los valores en NOCT, que son los valores para temperatura ambiente 20ºC que creo que es una temperatura normal para evitar poner una vmpp a ojo i que me salgan 47ºC de temperatura ambiente. Pero como dije, si hace falta pongo la formula para calcular a cualquier temperatura ambiente o de placa, i/o tension de bateria. La hoja de datos te da todas las herramientas para ello. La tension de la bateria, si hace falta tambien se puede hacer mas serio hace mas serio tomando valores de absorción o lo que sea. Lo que esta en mi firma es una herramienta que publique que yo usaba exactamente para eso, para poder diseñar las curvas de cada panel i usar datos reales sin tener que inventarme datos.

Por cierto, lo de que este panel tiene los valores de vmpp altos altos nada. Estuve mirando cierta cantidad de paneles de 72 celulas para evitar equivocarme en haber cogido un panel raro i esta en la media por no decir unas decimas por debajo. Mismamente 0.86v inferior a las mias.

El panel de la prueba tiene una Vo de 21.96 V, cuyo equivalente en 72 células sería de 43.92 V. Se puede hacer la prueba con un panel de 72 células más moderno, de los que rondan 46-47 V.

Iniciado por Gabriel 2018

El panel de la prueba tiene una Vo de 21.96 V, cuyo equivalente en 72 células sería de 43.92 V. Se puede hacer la prueba con un panel de 72 células más moderno, de los que rondan 46-47 V.

Hombre no estaria mal. Ese puede haber sido un factor determinante. A mi lo que me gustaria ver por curisidad es como este trazador de curvas funciona. Ver la curva v-i que saca. Por ejemplo ver las curvas tapando medio panel i esas cosas. Paso de ese royo de pwm vs mptt. Simplemente tengo curiosidad de ver las curvas.

Iniciado por Pidjey

Hombre no estaria mal. Ese puede haber sido un factor determinante. A mi lo que me gustaria ver por curisidad es como este trazador de curvas funciona. Ver la curva v-i que saca. Por ejemplo ver las curvas tapando medio panel i esas cosas. Paso de ese royo de pwm vs mptt. Simplemente tengo curiosidad de ver las curvas.

Pues mañana saco unas curvas, por el Serial, tengo cada 5 s una curva.

Pues yo creo que el tema es más fácil de lo que lo estamos planteando:
(1) Placas del tipo "experimento de Gabriel 2018": Poca diferencia entre MPPT y PWM, en torno a 5%
(2) Placas modernas, con Vmp algo más alta: Más diferencia entre MPPT y PWM, en torno a 15%
(3) Placas o strings de placas seriadas, con Vmp >> tensión de batería: Regulador PWM obsoleto
A esto hay que añadirle el efecto de la temperatura ambiente, según la zona donde se instale el sistema FV

Iniciado por Pidjey

Hombre no estaria mal. Ese puede haber sido un factor determinante. A mi lo que me gustaria ver por curisidad es como este trazador de curvas funciona. Ver la curva v-i que saca. Por ejemplo ver las curvas tapando medio panel i esas cosas. Paso de ese royo de pwm vs mptt. Simplemente tengo curiosidad de ver las curvas.

Pues la curva IV sale de aquí:

Se toman 120 datos, 60 de tensión y 60 de intensidad. El espaciamiento entre cada par de mediciones (V,I) varía en función de la radiación. Cuando he tomado los datos, el espaciamiento era de 1600 microsegundos.
Las lecturas analógicas de una curva han sido estas:
ADC 0 ADC 1
1 252 42
2 252 43
3 252 43
4 252 44
5 252 45
6 252 46
7 252 48
8 252 51
9 251 55
10 251 59
11 251 63
12 251 66
13 250 70
14 250 74
15 250 79
16 250 83
17 250 86
18 249 90
19 249 95
20 249 99
21 249 103
22 249 106
23 248 111
24 248 115
25 246 118
26 244 122
27 240 125
28 237 129
29 233 134
30 228 137
31 222 140
32 216 143
33 209 146
34 202 150
35 194 153
36 185 155
37 176 158
38 176 158
39 157 162
40 147 164
41 137 167
42 127 169
43 117 170
44 108 172
45 98 173
46 90 174
47 83 175
48 75 176
49 68 177
50 62 178
51 56 178
52 51 179
53 46 179
54 43 180
55 39 180
56 35 181
57 33 181
58 30 181
59 28 182
60 26 182

Transformando a tensiones e intensidades sale esto:

V(V) I (A)
4,561290323 1,083870968
4,669892473 1,083870968
4,669892473 1,083870968
4,778494624 1,083870968
4,887096774 1,083870968
4,995698925 1,083870968
5,212903226 1,083870968
5,538709677 1,083870968
5,97311828 1,079569892
6,407526882 1,079569892
6,841935484 1,079569892
7,167741935 1,079569892
7,602150538 1,075268817
8,03655914 1,075268817
8,579569892 1,075268817
9,013978495 1,075268817
9,339784946 1,075268817
9,774193548 1,070967742
10,3172043 1,070967742
10,7516129 1,070967742
11,18602151 1,070967742
11,51182796 1,070967742
12,05483871 1,066666667
12,48924731 1,066666667
12,81505376 1,058064516
13,24946237 1,049462366
13,57526882 1,032258065
14,00967742 1,019354839
14,55268817 1,002150538
14,87849462 0,980645161
15,20430108 0,95483871
15,53010753 0,929032258
15,85591398 0,898924731
16,29032258 0,868817204
16,61612903 0,834408602
16,83333333 0,795698925
17,15913978 0,756989247
17,15913978 0,756989247
17,59354839 0,675268817
17,81075269 0,632258065
18,13655914 0,589247312
18,35376344 0,546236559
18,46236559 0,503225806
18,67956989 0,464516129
18,78817204 0,421505376
18,89677419 0,387096774
19,00537634 0,356989247
19,11397849 0,322580645
19,22258065 0,292473118
19,3311828 0,266666667
19,3311828 0,240860215
19,43978495 0,219354839
19,43978495 0,197849462
19,5483871 0,184946237
19,5483871 0,167741935
19,65698925 0,150537634
19,65698925 0,141935484
19,65698925 0,129032258
19,7655914 0,120430108
19,7655914 0,111827957

Cada punto que aparece en la página es una media de 60 curvas, para no llenar la base de datos.

Iniciado por Gabriel 2018

Pues la curva IV sale de aquí ...

Según estos datos, el MPP está en V=~15.0V, con una I=~0.98A, dando una potencia de 14.6W
- A una tensión de batería de 14.0V, la potencia que entrega la placa es de 14.3W (98%)
- A una tensión de batería de 13.5V, la potencia que entrega la placa es de 14.0W (96%)
- A una tensión de batería de 13.0V, la potencia que entrega la placa es de 13.6W (93%)
- A una tensión de batería de 12.5V, la potencia que entrega la placa es de 13.3W (91%)
- A una tensión de batería de 12.0V, la potencia que entrega la placa es de 12.9W (88%)

Pregunta: Para qué temperatura ambiente son válidos estos datos?

Iniciado por el_cobarde

Según estos datos, el MPP esta en V=~15.0V, con una I=~0.98A, dando una potencia de 14.6W
- A una tensión de batería de 14.0V, la potencia que entrega la placa es de 14.3W (98%)
- A una tensión de batería de 13.5V, la potencia que entrega la placa es de 14.0W (96%)
- A una tensión de batería de 13.0V, la potencia que entrega la placa es de 13.6W (93%)
- A una tensión de batería de 12.5V, la potencia que entrega la placa es de 13.3W (91%)
- A una tensión de batería de 12.0V, la potencia que entrega la placa es de 12.9W (88%)

Pregunta: Para qué temperatura ambiente son válidos estos datos?

34 hermosos grados y 16 km/h de viento.

Parece que la curva sale bastante bien definida. Te agradecería ver las curvas tapando la mitad del panel en las dos direcciones para ver cómo por los diodos de bypass se producen curvas con dos puntos de máxima potencia

Sí, a algunos nos gusta más el camino que la meta...

Teníamos pendiente hacer la prueba con paneles "de verdad", así que con un par de paneles de 175 W he alimentado una bomba con controlador MPPT y acto seguido una batería en fase bulk y estos son los resultados:


Vmp 60.3 V Imp 3.44 A Potencia 207.63 W

Vbat 57.04 V Ibat 3.50 A Potencia 199.89 W

Como vemos, las diferencia son similares a las que se obtenían con el panel pequeño.

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Y antes de que el_cobarde me diga que es una tensión de batería media muy alta:

Vbat 54.72 V Ibat 3.58 A Potencia 196.15 W

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El shunt es el mismo en todas las mediciones.

Iniciado por Gabriel 2018

Como vemos, las diferencia son similares a las que se obtenían con el panel pequeño

Está muy bien que has hecho la prueba con "paneles de verdad", aunque yo no dudaba de los resultados obtenidos anteriormente

Iniciado por Gabriel 2018

Y antes de que el_cobarde me diga que es una tensión de batería media muy alta ...

Ya no te puedo decir eso, pero sí tengo otra duda:

Lo que me extraña, es que con la bomba y controlador MPPT, la Vmp de las dos placas en serie fuera de solo 60.3V
Son placas con 72 células, cierto? Pues a 25C, dos placas en serie tendrían Vmp=~72V ...

Pregunto: Tanto se habían calentado las placas, para reducir su Vmp a ~30V ?

Ahora mismo tenemos 33ºC.

Por comparar, el sistema de Francesc está en bulk a una tensión de placas de 75 V, 25 V por placa, siendo de 60 células. Cuadra.

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Bueno, según parece el sistema de Francesc está con nubes, por lo que, proporcionalmente, cuando hay sol, debería tener algo más de tensión. Es decir, más que cuadra jaja

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No se cómo lo veis, pero por Alibaba se empiezan a ver sistemas con batería de litio a 192 V, series de 8 paneles de 72 células, reguladores PWM a 192 Vdc y 100 A e inversores de baja frecuencia a 192 V de 10 kw de potencia nominal y picos de hasta 30.

No sé a qué esperan los europeos y americanos...