arduino mppt solar lader

Opdatering 16/4-2014: har lige lavet et arduino shield efter Tim Nolans originale mppt solar lader

Det nye solar mppt lader printlayout til fri afbenyttelse for interesserede:

Overvejer lidt at få lavet nogle ‘rigitige’ print i kina, så skriv endeligt en kommentar hvis du skulle være interesseret i at få nogle print med.

Dette er en stepdown converter også kaldet en buck converter. Buck converteren udmærker sig i forhold til en almindelig spændingsregulatorved at der er meget mindre effekt tab, idet pwm switchningen gør der ikke afsættes en masse spild varme i transistorerne.

Dette eksperiment går ud på at finde en måde at bruge en arduino som styring af strømmen fra et solcellepanel, så det gennem en power mosfet, der sammen med en spole, enu en mosfet og ladelyt skaber en intelligent, stabil og stærk lade strøm til 12 volt blysyre batterier.

Der er flere fordele ved denne måde at lade på i forhold til en mere passiv overspændings beskyttet lader som er vist i tidligere indlæg.

Teknikken der benyttes til at suge ekstra effekt ud af solcellepaneler, hedder mppt. Der ud over skal arduino laves som en intelligent  laderegulering  til batterierne.  Fra et solcellepanel med 36 solceller er der oftest en udgangs spænding på mellem 18,5 og 21 volt. Der skal lades på et batteri med mellem 13,5 og 14,4 volt med den rette spænding og strøm, tilpasset batteri og den forhåndenværende ydelse fra solcellepanelerne.

Dette lille eksperiment får derfor navnet: ‘MPP-Tuino-DelSol’ version 0.8 beta. Denne 0.8 beta version skal bruges til en mppt solar lader til almindelige bly/syre batterier på 12 volt. 

Arduino koden bygger på Tim Nolan’s mppt kode, men er modificeret til med b.la. pololu’s hall strømmåler med acs714, ds1820 temperatur sensor mm. Stor tak til Tim Nolan for at han har delt sit projekt 😉

 

image

Projekt overblik, har erfaring med at det hjælper på overblikket over andre folks kode og projekter når det hele hænges op, også koden.

 

image

Tæt på klar til 1. test, mangler en ir2104 mosfet driver ic der er bestilt i tyskland.

mppt algorithm

Print er monteret med velcro klister plader for at lette ‘udviklings arbejdet’. Ingen grund til fine huller, skruer osv., bare det sidder fast så det ikke kortslutter, og så ledninger ikke knækker af. Jeg har erfaring med at det er praktisk at lave så arduino projekter let kan flyttes rundt, og tages med på tur.

Bemærk at der er en ekstra spændings regulator nederst th. Den driver arduino printet, jeg brændt flere atmel processorer af når spændingsregulator på arduino printet får for meget effekt gennem sig. Og der skal ikke meget til. Derfor en 8 volt ekstra spændings stabilisator i her for at øge stabilitet.

image

Mosfet udskiftes til nogle ‘hackede’ 90N03l i sop8 hus, fra et skrottet ATi radeon grafikkort fra en pc, og en køleplade fra en athlon processor med tilhørende blæser skal køle når behov opstår senere. Forventer at øge ydelsen til minimum 10 ampere. Print er alm. råprint hvor der er fræset nogle riller til transistorer. De er loddet på med en varmeblæser .. Ikke så pænt, men det virker og leder varmen fint væk.

image

MPPT solar laderen er primært lavet af skrallede komponenter fra switchmode strømforsyninger fra gamle udrangerede pc’ere. Et kabinet fra en standard pc strømforsyning skal bruges til MPPT solar laderen.

 Aktuel version og revisioner af ‘arduino boost Converter’ kode:

  • 5. juni 2012: 0.8 beta, starter op med at afprøve denne og bygger videre på Tim Nolans mppt solar laderegulator, dog skaleret op så den kan klare mere strøm, 5 ampere i første omgang.
  • 7. juni 2012: vente, vente, vente på ir2104 mosfet driver
  • 13. septemper 2012: MPP-Tuino-DelSol-08beta release
  • [wpdm_file id=17]

22. Juni 2015:endeligt kom 2104 chips hjem. Testet og virker perfekt.
image

Dog er der store støjproblemer pga. Alle de ledninger jeg er endt op med at bruge. Kræver skærmede ledninger.

24. Juni 2012: Mppt opdateret med skærmede kabler. Fungerer en del bedre. Nu skal polulo strømmåler bringes til at virke.
image

Download  arduino sketch, eagle schematic og pcb for diy inverter her:

Arduino sketch:


Eagle pcb og schematic filer:

[sociallocker id=”6971″] [/sociallocker]

eagle PCB fil for inverter med arduino

zippede file with eagle brd and sch file

Links og ressourcer:

timer1 library til arduino , indsættes i arduino kode: #include “TimerOne.h” Om arduino som boost converter hos ladyada.net mppt med arduino hos Tim Nolan   Video der forklarer forskellen på ydelsen fra en mppt solar lader og en standard pwm solar lader. MPPT solar laderen yder 10 til 30 % mere end de almindelige solar ladere:

Links og ressourcer:

 

LCD og printlayout til tims mppt lader

10 tanker om “arduino mppt solar lader

    1. Hey, sorry to see the downloads dont Work any more i this post. I am removing the use of password one post at the time, and you can grab code direct in The embeded sketch from codebender without password

  1. Hi

    my danish is not very good 😉
    And Google translate did also not enlight me very much.
    We have planned to build a Tim Nolan MPP tracker for a school project.
    Now we found your site and are just wondering if you have PCBs for sale or not. The comment to the chinese PCBs is somehow not clear for us 😉
    I have downloaded the Eagle files and the free Eagle version, but have problems to find the PCBs. I think the PCB is doubble layer. I can see only the top side.
    But, my skills in such things are very low, maybe ist’s my fault 😉
    It would be a big help to get hands on the Eagle files or better on PCBs 😉

    greets Jo

  2. Hej Michael
    Ser spændende ud… men kan det betale sig at lave selv. Har set en del MPPT ladere på nettet til omkring 1000,-

    Hilsen Tim

    1. Hey, kommer nok lidt an på hvad du vil med den og hvad den skal spille sammen med. Er behovet en effektiv ‘install and forget’ løsning i feks kolonihave eller campingvogn, så er en færdig nok at foretrække. Vil du kombinere feks elcyklens litium batteri med solceller så er en open source lader et godt sted at starte 😉

      1. Jeg tænkte på at sætte den til mit soltracker project. Så ting der ikke kan køre 12volt kan få 230v i stedet for.

        Men hvad tror du der er for i kr/øre af komponenter ? i alt
        Og hvorlang tid har du brugt på at få det smækket sammen og fået det til at køre alt i alt.

        Hilsen Tim

        1. den version der hedder rc1 har jeg lavet et print til, men har ikke tid på hvor længe det tar at lave det, ej heller en samlet komponent pris. Jeg har kun købt nogle få af komponenterne, resten har ligggende. Tim Nolan der lavede den opringdelige version havde en pris liste på hans site, men den er død. Du kan Checkke komponent priser på digikey eller ebey.co.uk.

          det letteste er da helt klart at købe en færdig, men jeg bruge ofte de ting jeg laver sammen med noget andet en det lige er beregnet til.

          men hvis du spør om hvad jeg lærte af at lave den og hvor interessant det var så var det til 10 på en skala fra 1-10 😉

          1. Ja oki, der er nok mange goe timer i det project. Jeg tror i første omgang jeg køber en på ebay…. Eller måske her i DK…… Har ikke så meget tid pt. nu da solartrackeren er ved at være lavet færdig til trådløs transmission 🙂 og jeg skal have lavet mange af mine 230 volt lyskilder om til 12volt. Men det kan være jeg vender tilbage mht. det print du har…hvis du vil sælge et 😀

            tak for input.
            Hilsen Tim

          2. Jeps, det er vigtigt at prioritere 😉 jeg har ikke print jeg sælger, jeg laver kun de print jeg selv bruger. Denne MPPT lader er åbenbart populær, flere har spurgt om Print, overvejer om jeg skulle købe nogle i kina og give nogle af dem væk

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret med *