Autore Topic: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico  (Letto 3720 volte)

Absolute

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Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« il: Maggio 17, 2009, 11:01:56 am »
Dall?ultimo aggiornamento, ? passato un po? di tempo. Impegni e casini vari, mi hanno reso un po? assente dal forum?ma i lavori sul ponte WiFi sono proseguiti, ci sono diversi nuovi sviluppi. Il ponte WiFi  ha quasi sempre lavorato, tra gli alti e bassi della produzione d?energia fotovoltaica, alti estivi, e bassi invernali, senza particolari inconvenienti.
Per cercare di attenuare le basse produzioni nel periodo invernale, abbiamo aggiunto un secondo pannello, un pannello amorfo con tecnologia tripla giunzione, che stando alle caratteristiche, dovrebbe garantire un migliore rendimento anche in condizioni di bassa o inesistente insolazione. Dalle prove fatte, in effetti un discreto miglioramento c??, in confronto al pannello monocristallino?ma in condizioni di nuvolo pesante, non ci sono santi che tengano? non c?? nessuna produzione. Qui entra in campo il Pollus, che nell?inverno appena trascorso, in condizioni disperate di energia, ha dovuto in almeno 2 occasioni, prelevare e ricaricare 2 batterie da 100Ah, avventurandosi in mezzo alla neve per raggiungere la postazione!! Da qui ci nasce lo spunto per una nuova idea?.utilizzare un gruppo elettrogeno con start elettrico controllato da microprocessore che possa avviarsi in condizioni disperate per fornire un po? d?energia alle batterie e quindi evitare difficili escursioni nei periodi invernali. Questa estate vedremo di sviluppare il progetto ed attuarlo. Comunque di questo vi aggiorner? in futuro.
Per gli alti estivi, invece abbiamo finalmente realizzato l?ultima parte del progetto, la batteria di switching.  L?estate scorsa, ci siamo accorti (anche se gi? lo sapevamo, ? stata una constatazione pi? che altro) che la produzione estiva ? sovrabbondante, che nei
full-batt, si spreca un sacco di energia. Quando si raggiunge il full-batt, il pannello resta staccato anche per ore, a causa del fatto che la batteria rimane comunque con una tensione elevata, dato il basso carico. Nel frattempo, il sistema ovviamente, preleva energia dalle batterie. Per cercare di sopperire a questo inconveniente, mi sono chiesto come si poteva fare per tenere i pannelli sempre in linea, anche al raggiungimento del
full-batt, in modo da cercare di usare tutta l?energia possibile proveniente dai pannelli. Inizialmente si era pensato di utilizzare 1 o 2 batterie aggiuntive da inserire nel momento in cui si fosse avvicinato il full-batt, in modo da cercare di accumulare ancor pi? energia. Ma ragionandoci bene, ho realizzato che anche mettendo pi? batterie, prima o poi, si sarebbe raggiunto comunque il full-batt. Quindi l?idea non era ottimale. Bisognava tenere i pannelli sempre in linea?ma come?
Mettendoli sotto un controllo di carica batteria. Come un circuito di carica, che al raggiungimento della tensione di carica, non stacca la carica, ma continua a fornire una corrente di mantenimento. Ovviamente non poteva essere esattamente una cosa del genere, perch?  il circuito ? comunque con un carico attivo. Una corrente di mantenimento non sarebbe stata adeguata, in quanto il carico pu? richiedere anche diversi ampere. L?ottimale era quello di una sorta di alimentatore, che fosse in grado di stabilizzare la tensione appena sotto la tensione di full-batt, ma in grado comunque di fornire tutta l?energia prodotta dai pannelli nel caso fosse richiesta dal carico.
In questa maniera, le batterie, avrebbero continuato la loro carica prelevando l?energia necessaria al mantenimento, ma se il carico avesse richiesto pi? energia, l?alimentatore sarebbe stato in grado di fornirla senza problemi, fino ad arrivare al massimo dell?energia che possono fornire i pannelli.
Da qui viene l?idea di utilizzare un alimentatore switching. Ma uno solo non sarebbe bastato a controllare l?intera produzione dei pannelli. Anche perch? con l?aggiunta del secondo pannello, la corrente pu? arrivare oltre i 10A. Ci sono degli switching anche a pi? alto amperaggio, ma io ho dato predilezione a switching di facile realizzazione, con componentistica minima ed essenziale. Ho quindi usato uno switching da 3A 50Khz, in grado di arrivare tranquillamente anche a 4A con un buon raffreddamento e ne ho messo tre in parallelo. C?? voluto decisamente tempo per trovare una configurazione hardware che funzionasse bene, ho dovuto fare e rifare il circuito pi? volte. Ma alla fine ho trovato una configurazione adeguata, che regge tranquillamente oltre 12A. Realizzata la parte di potenza, mi sono posto il problema di come impiegarli per avere il massimo rendimento possibile. Vale a dire?.per quanto siano degli switching e abbiano un rendimento superiore all?80%, nei momenti pi? critici, ogni watt accumulato ? prezioso. Quindi, quando c?? bassa produzione, a che serve tenere gli switching attivi perdendo comunque una parte di energia? Da qui l?esigenza di un circuito di controllo che attivi e disattivi gli switching in base al livello di tensione raggiunto dalla batteria.
Il circuito di controllo, ? pilotato dal solito microprocessore 16F876, che il Pollus ha completamente programmato per una gestione finalizzata al massimo rendimento. Fino a che la tensione della batteria rimane su valori bassi, il micro tiene gli switching in by-pass. Se la tensione sale, appena si avvicina al full-batt, il micro mette gli switching in linea. Questi stabilizzando la tensione alcuni decimi di volt sotto il full-batt, tengono sempre in linea i pannelli. Mano a mano che poi la tensione della batteria scende a fine produzione, al raggiungimento di una soglia minima, gli switching vengono staccati. Questo avviene anche nel caso che un forte carico richieda tutta la produzione dei pannelli. Il micro si accorge che la tensione di batteria scende, a questo punto bypassa gli swtching, al fine di fornire tutta l?energia possibile dei pannelli verso il carico. Concettualmente la cosa ? piuttosto semplice e funziona decisamente bene. Inoltre, col fatto di tenere la tensione alta (sui 14V) sulle batterie al piombo, questo fa si che le batterie si carichino davvero al massimo della loro capacit?, diversamente della tensione raggiunta di picco e poi staccata dal circuito di controllo. Gi? che c?eravamo, ovviamente abbiamo aggiunto anche qualche sonda di temperatura per controllare il surriscaldamento degli switching e poter al caso azionare ventole di raffreddamento. Non vi dico i casini per far funzionare queste maledette sonde scelte dal Pollus al posto delle solite LM35?.delle Dallas DS18B20 digitali. Siamo tutt?ora molto delusi dalle prestazioni di queste sonde, per non parlare appunto della difficile implementazione firmware. Per completare il circuito, abbiamo aggiunto il solito modulo di conversione Ethernet, in modo che anche tale circuito, sia monitorabile e riprogrammabile nei suoi parametri di lavoro, da remoto. Il circuito ? implementato sul ponte UHF gi? da qualche tempo, necessita ancora di qualche aggiustamento FW a cui il pollus sta lavorando, ma non dubito che presto sar? perfettamente operativo.
Anche perch? il fratellone maggiore da 50A che ho montato nel mio impianto fotovoltaico, con qualche leggera differenziazione dal fratellino, sta invece lavorando perfettamente gi? da alcuni mesi.
Gi??perch? nel frattempo, il mio impianto di produzione casalingo, ? finalmente diventato grande. Dai 4 pannelli, sono passato a 10, e ora la produzione d?energia viaggia attorno e oltre il KW. Ho quindi avuto anche io l?esigenza di tenere i pannelli sempre in linea. Da me l?energia persa, rischia di essere decisamente maggiore. Per questo ho realizzato una versione pi? grande degli switching, una versione modulare, con uno switching in grado di reggere 5A, operante a 250Khz. Mettendo 10 moduli a lavorare in parallelo a 28V, sono in grado di gestire una potenza massima di 1400W.
Realizzare questo bestione non ? stato uno scherzo?le potenze in gioco sono alte per i miei standard. La base che accoglie i moduli, ha piste larghe 4cm e ovviamente rinforzate con barre di rame. Non vi dico i problemi per realizzare il modulo da 5A. pur essendo stupido il circuito in termini di componenti, ? per? un tantino critico. Ho dovuto ridisegnare il modulo 3 volte. Non parliamo poi dei diodi schotty. Ne ho trovato uno solo che riusciva a portare il rendimento a 5A. Ma ovviamente qui ? irreperibile?e ho dovuto prenderlo negli states, cos? come le bobine per gli switching. Alla fine della favola, c?? voluto quasi un anno per renderli operativi.
Ma non ? ancora finita. Altri sviluppi ci sono in programma. Oltre al sopra citato gruppo elettrogeno, stiamo cercando di traslare una copia del software (che nel frattempo LaForge ha portato a livelli decisamente elevati, dal download dei dati, alla nuova centrale meteo, all?implementazione di una sezione dedicata al controllo dei parametri degli Switching ecc?) in piattaforma http. Si esatto! Visualizzabile ed eventualmente controllabile da internet ovunque col solo browser! Con l?implementazione di una webcam e dei dati della nuova stazione meteo!
La cosa ? ancora allo stato embrionale, ma sembra crescere in fretta!
A questa parte di sta dedicando il Nuvolarez che da supervisore e pacere nei momenti critici del progetto, a preso parte attiva allo sviluppo.
Per il mio impianto invece, sto progettando di implementare un contatore 220V prendendo spunto da un progetto presentato da futura elettronica..anche se decisamente pi? complesso. Quattro distinti contatori, (uno per piano abitativo) in grado di calcolami la potenza prodotta dall?impianto fotovoltaico e quella consumata dall?enel. Inoltre, causa il fatto che l?inverter che uso non pu? sopperire a carichi elevati, quali lavatrice, forno elettrico phon ecc? ho pensato di effettuare un controllo sulla corrente assorbita da ogni piano, se su quel piano si oltrepassa il carico previsto, il piano viene istantaneamente commutato a rete enel per tutto il tempo necessario. Tornando sotto inverter nel momento in cui il carico scende?con un adeguato tempo di isteresi ovviamente. I restanti piani invece, continueranno a funzionare sotto inverter, in modo da massimizzare la produzione da fotovoltaico! L?idea ? ancora in fase di sviluppo?necessita prima di verifica di fattibilit?? ma se supera i test, vedr? di implementarla.

Stay tuned?.Work in progress!!
A seguire, alcune foto degli switching in batteria, versione 12A e 50A. Del mio impianto di gestione e del nuovo ponte UHF del Pollus, novit? assoluta, ponte analogico e digitale d-star, tutto in uno!



Per una migliore risoluzione dell'immagine qui http://web.tiscali.it/absolute.infinity/PonteSolare/RiassuntoSolare4HQ.jpg

Un?ultima chicca?.date un?occhio qua? http://79.42.243.201   :-D
« Ultima modifica: Maggio 23, 2009, 09:39:51 pm da Absolute »

name29

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #1 il: Maggio 17, 2009, 02:54:19 pm »
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LA PIRATERIA INFORMATICA DANNEGGA IL SOFTWARE OPENSOURCE.

TechBek

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #2 il: Maggio 17, 2009, 08:16:04 pm »
sempre pi? spettacolare questo progetto..!!

thedog75

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #3 il: Maggio 17, 2009, 08:41:41 pm »
Complimenti vivissimi al team di Absolute!! Ragazzi avete le ... quadre!!
Vivo la vita un quarto di GHz alla volta, non mi importa di nient'altro... Su quelle onde sono libero!!
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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #4 il: Maggio 17, 2009, 10:25:07 pm »
Impressionante... a confronto il mio progetto sembra frutto di un bimbo...
? anche vero che sono da solo nello sviluppo e che le correnti in gioco sono ridotte (per questo motivo riesco ad usare i soli pannelli).
Ho preso il modulo eth della mikroelektronica ma capire come programmarlo ? per me un problema...
Per il momento mi ritengo comunque soddisfatto di quanto ho realizzato.

Byte
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TechBek

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #5 il: Maggio 17, 2009, 10:31:15 pm »
Ho preso il modulo eth della mikroelektronica ma capire come programmarlo ? per me un problema...
posso provare a darti una mano se vuoi ;)

DjByte

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #6 il: Maggio 17, 2009, 10:36:58 pm »
posso povare a darti una mano se vuoi ;)

allora questa settimana ti preparo un file zip con dentro il materiale necessario...
ti ringrazio anticipatamente per l'aiuto.

Byte
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Absolute

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #7 il: Maggio 17, 2009, 11:59:33 pm »
Impressionante... a confronto il mio progetto sembra frutto di un bimbo...

Non sono affatto daccordo....ho visto la tua ultima realise, la base di sviluppo ? decisamente simile. anzi...tu hai integrato gli switching in una maniera forse anche pi? efficiente della mia. purtroppo le elevate potenze in gioco, e il fatto che mi sono reso conto dopo che il progetto necessitava di una implementazione del genere, ha fatto si che potessi aggiungerli solo in questo modo. per il resto, il tuo progetto se sviluppato opportunamente, pu? tranquillamente fare la stessa cosa. il fatto di essere in 4 a lavorare al progetto, su diversi aspetti (HW, SW, ecc) ovviamente ci avvantaggia molto in termini di tempo ed esperienza cumulativa. se avessi dovuto svilupparlo da solo oltre ad impiegare un tempo decisamente maggiore, non avrei comunque potuto farlo. le mie conoscenze in HW sono buone, ma sul software e FW micro....inesistenti. quindi onore a te che hai ottenuto ottimi risultati, facendo comunqe tutto da solo.
per quanto riguarda l'interfacciamento eth, il mio consiglio se non vuoi troppo impazzire, ? di utilizzare un modulo di conversione gi? completo. sono semplicemente trasparenti alla comunicazione seriale e puoi ricevere la stringa direttamente in VB o direttamente sul browser. all'inizio, anche noi avevamo pensato di costruire l'interfaccia eth usando un ENC28J60, ma considerando che ci sarebbe voluto solo per gestirlo un 877 in esclusiva abbiamo optato per una black-box. Ora stiamo cercando un modulo alternativo a quello adottato fino ad ora, in quanto li abbiamo finiti. per ora stiamo cercando, e questo sembra interessante. http://www.netburner.com/products/serial_to_ethernet/sb70lc.html

TechBek

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #8 il: Maggio 18, 2009, 11:27:40 am »
posso povare a darti una mano se vuoi ;)

allora questa settimana ti preparo un file zip con dentro il materiale necessario...
ti ringrazio anticipatamente per l'aiuto.

Byte
niente figurati, spero solo di poterti aiutare ;)

Alnath

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #9 il: Maggio 19, 2009, 01:24:01 pm »
Ragazzi sono letteralmente senza parole  :-o :-o, sono rimasto talmente tanto a bocca aperta che lo sbavo ha raggiunto le scarpe....
Primo server della netbuk -> http://srvalnath.no-ip.org (disconnesso)
"i bisogni dei molti contano pi? di quelli dei pochi... o di uno." - Spock

Alnath

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Re: Sviluppi Su Ponte WiFi Fotovoltaico
« Risposta #10 il: Maggio 19, 2009, 01:27:04 pm »
Ho preso il modulo eth della mikroelektronica ma capire come programmarlo ? per me un problema...
Per il momento mi ritengo comunque soddisfatto di quanto ho realizzato.
Byte

Passa anche a me, una mano te la do volentieri, lo sai...
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