Medición de la corriente de cortocircuito de células solares con INA219

Short:

El uso de la derivación de 0,1 ohmios con el INA219 configurado a una escala completa de 40 mV funcionará bien.

Detalles

Varias de sus declaraciones se basan en una comprensión incorrecta de la especificación INA219.
Hoja de datos de INA219 aquí

La caída de escala completa aceptable a través de la derivación se puede ajustar a uno de 320 mV, 160 mV, 80 mV o 40 mV (hoja de datos, página 5). Este voltaje se produce debido a la caída de voltaje en la derivación cuando fluye la corriente.
Vshunt = me desvío x R shunt.
Si la salida del panel está cortocircuitada a través de la derivación, el voltaje del panel cargado caerá a cualquier voltaje que se requiera para soportar el máximo de corriente disponible, en ese caso, la corriente de cortocircuito Isc.

A partir de la información suministrada asumiré.
Isc ~~ 250 mA.
Voc ~ = 6V.
Vmp ~ = 4V. Rshunt_available = Rsa = 0.1 Ohm.

A 250 mA y 0,1 ohmios, el voltaje de derivación = V = I x R = 0.25A x 0.1 Ohm = 25 mV.
Así que incluso la configuración más sensible en el INA219 se adaptará a Imax.

La caída de 25 mV en derivación a 250 mA será similar en Imp, ya que el imp es típicamente del 80% al 90% de Isc. Por lo tanto, el Vshunt% de la tensión de operación ~ = 25 mV / 4V x 100 = 0.6% de Voperating - tendrá un efecto mínimo en la operación del sistema, por lo que está bien.
por ejemplo, si utiliza el panel para operar una carga resistiva a Vmp = 4V, diga entonces como Potencia = V ^ 2 / R, la potencia entregada con y sin derivación estará en la relación ((3.975) / 4) ^ 2 o 98.75%. Entonces, aproximadamente el 1.25% (o menos) del poder disponible se perderá en la derivación.

Los pequeños paneles solares que accionan una batería generalmente se utilizan con un diodo Schottky en serie. Si Vdiode ~ = 0.3V, la pérdida de potencia en el diodo es mucho mayor que en la derivación, por lo que la potencia de derivación es esencialmente irrelevante.

Puedes hacer tu propia derivación actual. Normalmente, las derivaciones de corriente son de 50 ~ 100 mV para limitar la disipación de energía.

Si está esperando 50A o 5V a través de 0.1 Ohm, entonces hagamos una derivación de 50mV @ 50A = 5W.

Siempre elija la clasificación máxima de shunt de alta corriente para comenzar con un rango de ~ 50 ~ 100mV, dependiendo del aumento de calor y el espacio permitido. y% de voltaje

** editar para reflejar el cambio tardío de la pregunta

• el uso de la fórmula para 100mV puede ser 100mV / 250mA = 400 mΩ 1 / 2W R. Luego use la ganancia x25 para 2,6 V a escala completa @ 260 mA ... sí, debería haber dicho eso por adelantado ... luego cumple con los límites de IC, o la derivación de 50 mV usa 200 mΩ 1 / 4W con gainx50 **

R = 50 mV / 50A = 1 mΩ Pd = 50A * 50mV = 2500 mW

Busque los indicadores AWG adecuados para 1 mΩ.

AWG16 = 4 mΩ / ft = 13 mΩ / m

• También nos gustaría que sea lo menos inductivo posible, por lo que un par de cables con una corriente opuesta es un buen enfoque para los cables de pares trenzados o pares cerrados.

• Por lo tanto, para hacer 1 mΩ elija el par de AWG16 de aproximadamente 2 "(5 cm) de largo y corto los cables en un extremo y pase una corriente conocida usando el medidor y mida la caída de voltaje para calibrar su derivación actual. Luego, corte y abra. la longitud del extremo hasta que se calibre con 10 A o más con un medidor para verificar (el alambre magnético torcido es el mejor para una inductancia baja, pero cualquier alambre está bien para CC).

  

• \
  
• . =========== | {Resistencia en derivación de par de cables cortocircuitados}
  
• . =========== | {"Método Kelvin" significa sentido dentro de las conexiones}
  
• /   advertencia: ascii art dwg.
  

Use DMM calibrado para calibrar la derivación con una corriente conocida.

Para su uso después de la calibración, asegúrese de que el cableado de par trenzado con el manguito de ferrita reduzca el ruido del CM y oriente los cables del sensor en ángulo recto a los cables de alta corriente.