DC-DC měnič k solárnímu panelu

[Ráďa]

Zdravím na tomto fóru.
Prosím o pomoc, amatérsky si vyrábím přenosnou mini-solární elektrárnu.
Povedlo se mi sehnat poměrně výkonné solární články CIGS z USA. Jeden má při ideálních podmínkách 2,6W (cca 0,5V a 5,6A), zapojil jsem do série 10 článků, takže výstup by měl být ideálně 26W (cca 5V a 5,6A), samozřejmě ideálního stavu nelze téměř nikdy dosáhnout, přes zimu jsem naměřil maximálně poloviční hodnoty. Proto bych rád mezi panel a powerbanku, kterou bude nabíjet, připojil step up DC-DC měnič 1-5V to 5V. Přes různé stránky jako ebay, aliexpress atd. jsem našel spoustu hotových DC-DC step upů s USB výstupem, problém byl ale maximální I out. Většinou pod 1A, a to je málo. Prosba o pomoc tedy zní, jak vytvořit DC-DC step up měnič 1-5V to 5V při 1-2A I out? Cena nehraje příliš roli, za jakékoliv rady, schémata, videa atd. budu velice rád. Pokud celkově dělám nějakou chybu z neznalosti, prosím o upozornění Děkuji.

[Mikop]

Nemáš možnost přidat ještě další panely? Zvýšilo by se vstupní napětí a při polojasnu by stále ještě něco zbylo. Teoreticky je lepší jeden panel s větším napětím. To co potřebuješ je docela specifické. Vždy je lepší měnič typu step down. Určitě potřebuješ měnič typu MPPT, ale asi všechny dostupné, potřebují cca 12V a více pro 12V. Blíží se to UPS-ce, kde většinou 12V, 24V nebo 48V a vice se mění na 230V. Tečou tam pak veliké proudy na primární straně. Zkusil bych něco jako (MPPT) baterii velkokapacitních kondenzátorů nabíjených solárními panely a za nim měnič spouštěný po nabití kondenzátorů na Lion 3,7V (např. typ 18650 vyřazené z notebooku) a pak ten měnič na 5V. Získáš vlastně powerbanku. Pokud bys použil přímo panely, tak ty mají docela velký vnitřní odpor.

[Martin]

Nad týmto tvrdením by som sa asi trochu zamyslel: "poměrně výkonné solární články". Myslím, že z neho vyplývajú všetky nejasnosti.
Zvyšok ako Mikop.

[Mikop]

Potvrzuji, co napsal Martin. Mám doma panel (nějaká Čína) 60 x 60 cm a tuším Umax = 20V, Imax = 2,2A. To jsou hodnoty, které dá jen za plného slunečního svitu a kolmo na sluneční paprsky. Po odchýlení ze sluneční kolmice o cca 15-20 stupňů, padá dramaticky výkon. Tudíž bych ho musel natáčet, což zase bude opičárna, protože není kde. Ztohoto důvodu jsem k němu měl připojený měnič na 13,8V a nabíjel uzavřený akumulátor. Z toho se pak dalo už něco vyždímat.

[Ráďa]

Samozřejmě, jsou na trhu více vákonné panely. Toto je ale panel složený doma z jednotlivých článků, volil jsem CIGS technologii, z důvodu, že dokáže efektivněji využit i rozptýlené světlo když je pod mrakem nebo když nedopadá kolmo. Dále jsou lehké a pružné (dají se ohýbat), nenašel jsem lepší volbu, jsem limitován hmotností, do 1-2kg, a velikostí 33x90 cm na panel. Líbilo se mi, že je z něj možné vyždímat tak vysoké proudy pro rychlejší nabíjení powerbank, né desítky hodin jako u malých přenosných panelů. Pokud víte o lepší alternativě, prosím o odkaz. A napadá vás tedy nějaké řešení na step up konvertor? Nebo myslíte, že takto zadaný projekt je odsouzený k nezdaru? Kde přesně je chyba? Nedostatečný výkon? Technická nemožnost sestavení step upu? Cokoliv jiného? Nejsem odborník, tak prosím vysvětlit "polopatě", díky.
Pro přesnost přidávám odkaz na solární články: http://directvoltage.com/flexible-solar-cells/25-nanosolar-nanocell-26-watt-flexible-cigs-solar-cell.html

[Mikop]

Potřebuješ tedy něco takového:
http://www.tme.eu/cz/details/pololu-2565/napajeci-moduly/pololu/
nebo levnější a na menší proudy
http://www.tme.eu/cz/details/pololu-2562/napajeci-moduly/pololu/
http://www.tme.eu/cz/details/pololu-2564/napajeci-moduly/pololu/
Někde se dá přečíst IO, který to řídí. Můžeš k nim najít datasheety. Ale vzhledem k ceně bych asi koupil hotový modul. Odkaz na asi výrobce:
https://www.pololu.com/category/84/regulators-and-power-supplies
Ještě poznámka k deklarované účinnosti 80-90%. Při větších proudech docela klesá. Tak aby jsi nebyl zklamán. A také záleží, jaký obvod je v powerbance. Tedy kolik proudu při 5V pustí do akumulátorů. Chápu, že to nechceš rozebírat na díly, ale ze soláru bude jeden měnič step-up a v powerbance bude zase step-down na cca 3,7V pro Lion (tedy předpokládám, že články jsou paralelně). A každý z měničů má nějakou účinnost. Lepší volba by byla nabíjet přímo ty Lion na 3,7V, vlastně na 4,20V.

[Martin]

Myslím, že POLOLU má aj vhodnejšie moduly bez potreby rozlišovať, či je vstupné napätie nižšie alebo vyššie ako potrebné výstupné.
Na nejaké to Euro/Kč by som asi v tomto prípade nehľadel

http://www.tme.eu/cz/details/pololu-2572/napajeci-moduly/pololu/

dodávka je síce 4 týždne, ale možno sa bude dať zohnať aj inde.
Zatiaľ mám s napájacími modulmi od POLOLU celkom dobré skúsenosti.
Používam step down na 3V3 z až 42V. V TME ten čip, čo tam oni používajú je len o niečo lacnejší ako celý modul, tak sa mi oplatí kupovať celý výrobok a ušetriť si miesto na doske

[Mikop]

To Martn - já vím. Ale když Ráďa psal, že panely dají cca 5V a oprávněně předpokládám, že i méně, je nasnadě použít spíše ten step-up. Ten, co máš v odkazu, je samozřejmě univerzálnější. Jinak já osobně použil typ: http://www.snailshop.cz/snizujici/1566-pololu-9v-1a-step-down-voltage-regulator-d24v10f9.html
A samozřejmě s úpravou z 9V na 5V. A docela dobrý.

[Martin]

Jasné, OK

[Ráďa]

Moc vam dekuju za rady a odkazy, objednal jsem si step up 0,5 - 5V to 5V 1,2A, tak jsem zvedavy jak to pujde az to spojim. Dnes (2.4.) jsem byl testovat pouze samotny panel(seriove spojenych clanku) venku klasickym multimetrem. Meril jsem jen napeti, zkousel jsem 3 varianty nasviceni sluncem:
1) panel priblizne kolmo ke slunci-mel by byt nejvetsi vykon
hodnoty:
1,3V z idelalne 4,5 az 5V, tj asi 30% oproti vykonu udavaneho vyrobcem
2) panel v ruznych uhlech ke slunci-promenlivy vykon
hodnoty:
kolisalo to od cca 0,9 do 1,2V tj nejakych 19-22% napeti udavaneho vyrobcem, podle uhlu (vzdy byl ale sluncem ozareny po cele plose)
3) stin, kam nesviti slunce vubec-nejmensi vykon ale pro me prekvapivy.
hodnoty:
0,6 - 0,8V, coz me prekvapilo, na slunci mel jen o malo vic nez jsem cekal.
Stale je to nad 0,5V takze by to mel step up vzit, ale zda se mi to strasne malo, zacinam premyslet nad zmenou na jiny druh clanku. Nemate nahodou nejakou zkusenost s vykonnymi clanky?

[Mikop]

Zitra, tj. 3.4. má být také jasno. Zkus zatížit ten panel třeba žárovkou a uvidíš ten skutečný výkon. V těch panelech jsem docela pesimista, a dle Tvého měření se to potvrdilo. Ten deklarovaný výkon je zřejmě jen laboratorní. A jak jsem se nedávno někde dočetl, tak v plném slunečním svitu má sice růst výkon na maximum, ale se vzrůstající teplotou naopak klesá. Nemám k tomu další info, zkus googlit. Zkusil bych nějaké panely např. od http://www.i4wifi.cz/Solarni-panely-1/ Obecně však platí, že čím výkonější panel, tak s tím toho víc nabiješ. Je to hlavně o ceně a rozměrech. Instalovali jsme v práci 3 panely (Kyocera) cca 90 x 160cm (nevím teď přesně velikost) v sériovém zapojení. Nabíjejí v sérii 2 x aku 12V/150Ah, tj. na 24V. Vlastní napětí článků je kolem 90V (3 x 28V). Trvalý odběr je cca 400mA a cca 140 x za den krátkodobě cca 10A po dobu 10 sec. Pro pohon motoru závory. Měnič a nabíječ je http://www.obchodsolar.cz/Victron-Energy-BlueSolar-MPPT-100V-30A a k tomu http://www.obchodsolar.cz/mppt-control-VE Koupeno samozřejmě jinde, jako celý set. Něco podobného http://eshop.neosolar.cz/solarni-system-780wp-24v-za-akcni-cenu
Dej vědět, co jsi naměřil a při jakém odběru. Docela mě to zajímá.

[Ráďa]

Test se zatezi provedu spise az propojim panel se step up menicem a vyvedu USB kablik pro powerbanku. Taky jsem uz nekde cetl, ze vykon panelu "naprazdno" je mensi nez s pripojenou zatezi, tak jsem zvedav, nicmene 30% z udavaneho vykonu vyrobcem, byt by byl v laboratornich podminkach mi prijde i tak strasne malo. dejme tomu 60-70% bych pochopil ale 1/3 ne. Jeste k tomu co jste psal o teplote a poklesu vykonu - ano, tak to skutecne je ale nemelo by se to tykat technologie CIGS, ktera je teplnotne mene zavisla a vykon by klesat nemel jako u klasickych kremikovych panelu. Urcite pridam dalsi report o prubehu az dorazi step up. Nastesti to nyni vypada, ze slunecnych a jasnych dni bude pomalu ale jiste pribyvat.

[Mikop]

Ten test se zátěží proveď bez měniče přímo na panelu. Nebude to zkreslené o ztráty na měniči. Jak jsem psal, zapoj jako zátěž např. autožárovku 12V/21W nebo 10W a změř jak napětí, tak proud. Tím budeš vědět skutečný výkon panelu. Jinak naprázdno je nulový výkon. Je však vždy větší napětí než při zátěži.

[Ráďa]

To me prave zarazi. Ze mereni napeti na prazdno bylo takto nizke. Oproti udavanemu 0,45-0,5V ma jeden clanek v prumeru 0,12V. Premyslim kde by mohla byt chyba, ale konkretne me nic nenapada. Jeste bych dodal, ze namatkou jsem meril nekdy pred mesicem pouze samotny, nezapojeni clanek a ten 0,5V jsem tam nameril, nekdy dokonce vice nez 0,5V. Chtelo by to znalosti odbornika, jako amater se muzu amatersky ptat pouze po forech.

[Martin]

Je dobre zároveň zmerať osvetlenie v luxoch. Ono sa zdá, že slniečko svieti ako včera, ale na výkone soláru to kľudne môže byť len štvrtina. Stačí, trochu malé vyosenie a je to.
Ak meriaš výkon článku, bez zápisu pri koľkých luxoch to bolo to veľký zmysel nemá. Určite by som do aspoň orientačného lux-metra investoval.