Regulateur MPP universel mpt-7210A

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Edit: Il ne fonctionne pas bien du tout !

voir la conclusion: https://vae-tech.forumactif.org/t111p50-regulateur-mpp-universel-mpt-7210a#1814

Préférer celui-ci: https://vae-tech.forumactif.org/t143-enfin-un-convertisseur-boost-mppt-qui-fonctionne-le-ctk-ev300#1366

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Une trouvaille faite par Snickers: le mpt-7210A  



La doc technique: lien rompu

dispo sur ebay ou aliexpress pour moins de 40€  

Bientôt testé ici...

Effectivement, ça fais très longtemps que je cherche ce genre de produit...et là bingo!
Un chargeur solaire compatible avec toute les batteries lithiums, programmable et qui semble de conception propre.
uP:
http://www.aunytor.com/upload/files/2014/10/ST-STM8S005K6T6.pdf
AoP
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc272.pdf
Controleur decoupage
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/UC3844B-D.PDF

L'intérieur ressemble beaucoup aux divers convertisseurs buck ou boost à quelques euros que l'on trouve sur la baie.

Il semble qu'il y ait une diode, donc c'est pas un convertisseur synchrone (il chauffe plus). Voir aussi la section de fil sur la bobine torique, qui pourrait bien chauffer aussi.

Le plus drôle: on peut paramétrer la vitesse de rotation du ventilo. Moi pas comprendre. Soit on le fait tourner en standard, soit sa vitesse doit s'adapter automatiquement en fonction de la température, à condition que celle-ci soit mesurée...

La couleur du boitier est un peu tristounette, à la fois industrielle et militaire...

Ceci sont des remarques, pas des grosses critiques, surtout à ce niveau de prix. snickers, tu vas l'essayer et nous raconter?

On en a commandé 2 tous les 2... Le premier qui en recevra un va s'empresser de le tester

J'ai 200 Wc de panneaux photovoltaïques à lui coller et s'il fonctionne bien, il va ensuite gérer 400 Wc

Reçu !
Je ferai un test en fin d'après midi là, j'ai des copies à corriger !

Je l'ai alimenté sur une alim à la place des PV... (Il pleut ici...)
Je me suis un peu battu avec les menus car ce n'est pas si évident de comprendre la doc
Pour l'instant j’obtiens bien une tension en sortie qui correspond à celle réglée (sans batterie en sortie) ce qui laisse auguré qu'il est capable de fonctionner aussi sur une charge résistive...
Les réglages sont bien stockés en eeprom et il est possible de stocker 20 paramétrages complets différents  
J'ai du démonter la face avant car un des boutons déconne... Mais c'est facile à réparer !

L'alim est réglée à 20,7V et le convertisseur configuré pour fournir 36V. A vide, il fournit donc cette tension et considère la batterie chargée à bloc.

Et quand tu fais passer du power, ça chauffe beaucoup, sur le radiateur ou la bobine?

Ce n'était pas le bouton poussoir qui déconnait... j'ai du ajouter une capa de 10 pF pour résoudre le problème... (le BP était inactif si je ne plaçais pas un doigt sous le circuit !!)      

J'ai commencé à faire quelques mesures:
En entrée: 2 panneaux en série de 190Wc / 24V

En sortie: deux rhéostats de 250W

Il faut régler la tension panneau à une valeur inférieure à la tension MPP (cela semble être la tension mini de recherche du MPP). La tension de sortie doit être plus élevée que celle d'entrée (c'est un Boost)

Premier relevé du rendement global:



A l'intérieur, ça ne chauffe pas beaucoup (mais le ventilateur fait son boulot).

Je n'en dit pas plus pour que Snickers découvre des choses

Germany Destination Country 2016-05-12   12:30:00
Handed to customs 2016-05-12 12:30:00

Les miens sont arrivés à la douane....
Soit ils laissent passer et je les réceptionnent demain.
Soit ils bloquent et il y en a pour 15 jours...

J'ai fait un peu de reverse engineering à partir de photos,
J'ai vu c'est que les mosfets entrée et sortie doivent pouvoir servir de protection.
On peut programmer la sortie pour couper au bout d'un certain temps.

Les mosfets semblent des versions chinoises pas très cher.
La tension de réglage panneau est effectivement le mini de démarrage MPPT, on peut le déduire de la notice. Je pense aussi que ça évite une dérive trop importante de la recherche qui peut potentiellement ne pas cibler le bon pic. Finalement non...La tension rentrée doit servir dans l'algorithme du tracker.
Le tracking ça n'a pas forcement que du bon.

Oui, une optimisation sera peut être possible.

Je teste la charge d'un pack lithium... Le réglage de la tension du panneau est plus critique qu'avec une charge résistive... Si la tension est trop basse, le convertisseur décroche puis recherche le MPP puis décroche... Et le décrochage est brutal avec une tension proche du MPP...

Sinon le rendement est identique (autour de 91%).
Avec mon pack 11s8p (charge à 44,8V maxi) je n'arrive pas à dépasser 180W en sortie, le courant d'entrée autorisée ne dépassant apparemment pas 8A et la tension des panneaux du test un peu faible (mais trop forte pour en mettre 2 en série).
En fait, le choix des panneaux et de la tension batterie est important si on veut transférer un max de puissance.

Sinon, le ventilateur même au minimum fait un affreux bruit de turbine...

Les petites boites sont arrivées.
J'ai commencé à tester avec un panneau 170 Wp en 24V (MPP~32-35V) sous un ciel chargé avec des éclaircies. J'observe une variation de puissance de charge en sortie de 30w à 165w  
Coté positif, l'interface est bien avec sauvegarde de paramètre.
Coté négatif,
Il y a des décrochages quand la puissance du panneau varie vite comme c'est la cas chez moi aujourd'hui. Cumulus avec pas mal de vent...
On observe les défauts et limite du tracking avec une dérive dans le mauvais sens si la puissance du panneau varie à l'opposé au moment de la mesure. Comme le panneau passe de 30 watts à 150 watts en quelques secondes le tracking n'arrive pas à suivre.
Ce phénomène est peut-être amplifié par nos batteries à résistance interne très faible mais il est lent.
Je pense d'ailleurs que sur les versions embarqués avec une succession ombre/ soleil presque instantanée n'importe que chargeur effectuant un tracking sur un large plage doit avoir du mal à suivre mais là c'est d'un niveau déplorable.
Il faudrait pouvoir lui imposer une limite basse et haute pour le tracking ou pouvoir le désactiver mais va falloir bricoler.

Je constate aussi la même chose... Je l'ai testé cet après midi avec 200Wc de panneau. Le tracking décroche fréquemment avec les nuages et c'est long à raccrocher le MPP (une vingtaine de seconde...). C'est dommage que le suivi du MPP ne soit pas plus rapide ! Il converge trop lentement...

Oui, le MPPT ne marche pas du tout
Alors en voulant virer le tracking, j'ai eu de gros souci d'oscillation au niveau du boost.

La réponse du boost en le commandant par la sortie de uP utilisé est d'une lenteur affligeante.
Ils ont mis 3 filtres RC en cascade sur la commande du boost.
Avec la suppression de 2 sur 3 filtres j'ai résolu le problème d'oscillation du boost avec mon montage externe.
J'ai alors déposé mon contrôle externe pour re-tester le chargeur avec la suppression de 2 condensateurs de filtrage. (C22 et C23)
Il fonctionne nettement mieux sans ces deux condensateurs...

Bien ! Qu'entend tu par nettement mieux ?

Pour info c22 et c23 = 100nF

Il me semble décrocher bien moins lors des variations de puissance et accepte de fonctionner à puissance plus faible me semble t'il mais les conditions était celle de fin de journée (variation de puissance de 10 à 90w en sortie du chargeur). (alors à vérifier)
En tous cas mon montage externe fonctionnait très bien mais sans ces condensateurs.

J'ai enlevé les condensateurs... Test cet AM

plus de détails: Avec mon contrôle externe, la réponse du boost à la corection était trop lente et j'avais des oscillations de l'ordre de +/-5V autour de la consigne
Une partie du problème est du coté du hard.
Avec un boost qui ne réagit pas correctement, c'est impossible de faire un soft rapide et qui marche...
Je me suis alors posé la question: "quelle condensateur retirer?"...J'ai seulement tester la valeur moyenne de filtrage en laissant 200K + 100nF de filtrage.
On peux potentiellement diviser encore par deux le temps de réaction en suprimant C23 et C24 et en laissant C22 100K+ 100nF puis il faut changer les valeurs.

Bon, j'ai testé. c'est clairement mieux mais encore un peu lent, je vais voir le schéma pour optimiser les valeurs.

J'ai remplacer C24 par un 10 nF... C'est bon maintenant ! C'est devenu difficile de le faire décrocher (mais pas impossible)

Le schéma modifié:



Bravo à toi pour ta pugnacité ! Perso je crois que je n'aurai pas cherché (convaincu que la lenteur soit logicielle)

Il faudrait regarder à l'oscilloscope la fréquence du pwm qui génère la consigne pour voir si on peut gagner encore un peu...

J'ai sortie l'oscillo, les sorties du uP sont des PWM de 2 Khz.
J'ai mesuré aussi environ de 90% de rendement.

Oui je confirme les 2 kHz. J'ai fait une simulation pour optimiser:

Il faut bien 3 condensateurs ! Mais plus petit... Sinon l'amplitude finale est très abaissée... A moins que ce soit cela qui augmente la stabilité...



L'optimum est donc:



Je teste cet AM

C'est potentiellement effectivement la combinaison avec la réponse non linéraire du filtre qui améliore la stabilité.

Le fonctionnement est ok avec 3 x 10 nF. ça réagit vite aux variations de puissance et pas de décrochage cet AM en réglant la tension panneau au MPP.

Super les gars!

Vous allez pouvoir revendre ce débug aux chinois...

A moins qu'ils aient déjà lu ce forum et appliqué les modifs gratuitement.

C'est cool, je place aussi 3x10nF.

Coté rendement, le mosfet de découpage est de très bonne facture (C'est mieux qu'un IRFP4110!) et la diode le semble aussi. Il ne semble pas vraiment optimisable de ce coté là.
90% c'est un peu décevant sachant que mon boost 600watts affiche 95% avec des composant de puissance moins bon.
J'ai monté la fréquence de découpage à 25KHz au lieu de 16KHZ en plaçant une résistance de 56K en // de R12.
ça permet de faire passer environ 10-11A en entrée mais il ne faut pas que l'écart de tension devienne trop fort sinon, ça siffle un peu.
ça devrait me permettre de lui mettre 2X170Wp en entrée avec un MPP aux environs de 34V.
Reverse engineering...

J'ai essayé d'améliorer la commande du mosfet qui est très molle et responsable de pertes non négligeable... La faute à une résistance de 100 ohm (R20) en série avec la gate du mosfet.
En remplaçant celle ci par une de 3 ohm, la commutation du mos est bien plus rapide mais cela provoque le plantage de l'afficheur et à nouveau un problème sur le suivi du mpp !
Avec 47 ohm, ça ne plante pas et la commutation plus rapide. Le rendement monte alors à 93 % (à 140W en entrée). Je suis sur que celui-ci monterai à plus de 95% avec une commande plus raide mais il faut alors remédier aux interférences que cela provoque...
C'est joli d'avoir un uC dans un boost mais ça complique le design...

avec 100 ohms:


Avec 3 ohms:


La commande de la gate sur un boost 600W sans uC:


Je n'ai pas de relevé avec 47 ohm mais ce sera comme avec 100 ohm et des temps de montée/descente deux fois plus court...