Аз ли криво се изказах... Номерът е изобщо да не се разчита на "вътрешностите" на бойлера, те са само за в краен случай. На 500Вт (или по-малко) кога ли ще загрее, че и да прегрее?!
Ако искаш - добавяй си SSR всякакви, и инвертори, ама според мен са пари на вятъра. Нали все пак говорим за икономия?!

А онова с високите честоти до бойлера наистина е глупост - колко е един филтър...?

Аз те разбрах от първия път, но не ми казваш нищо, което да не знам.
И с 500W може да взривиш бойлер. При 150 литра това вдига температурата с повече от 2.7 градуса/час. Няколко дена никой да не ползва топла вода и бойлерът е кипнал. И да, по принцип би трябвало да се изключи, ама ако реши да не се изключва по-добре да има термозащита. Икономията си е икономия, ама точно термозащитата не бих искал да я икономисвам или да я компроментирам.

А за бръмченето, просто някои от схемите по-горе не позволяват филтри. Това е и една от причините да се откажа от тези схеми, не че не съм искал да им сложа филтри.

Ако се изберат/реализират драйверите за мосфетите да имат режим постоянно включен транзистор, то степ-ъп и степ-даун регулаторите на стандартната синхронна схема от картинката може да се щтракат поотделно.
Когато повишаваме напрежението, транзистора М1 се държи постоянно отпушен, а М2 постоянно запушен. Т.е. в М1 няма да има динамични загуби. Щракат само М3 и М4.
В режим степ-даун - М3 е постоянно запушен, а М4 - постоянно отпушен. Динамични загуби ще има в само в М1 и М2.

Ако ще се щракат и четерите транзистора - май ще е по-добре да се реализира частично схемата която постнах в началото на темата - със синусоидалния изход. И там има 4 щракащи транзистора: 2 на BOOST след соларите и 2 на DC/AC конвертора преди товара. Е, там проблемни бяха високите напрежения върху транзисторите (620V).

Моят бойлер на село го карам на нощна, през ден, има някакъв термометър, не е повече от 80л. Първото денонощие пада от около 70 на 35 градуса (това показва), през второто има няк'ва топла вода. Черпенето е неголямо и почти еднакво.
Мисълта ми е, че колкото е по-висока температурата - толкова са по-големи загубите. А да го гръмнеш с 500Вт ще ти трябва супер слънце и лятно време. Има два изключвателя, единият е правен за надежден, отделно има клапан.
И нищо не ти пречи да сложиш електронен датчик вместо цял инвертор.

-Ползвам галванично разделени със собствено захранване и могат да стоят непрекъснато отпушени
ADUM5230

Не е лош, но захранванията (5 и 15V) са ми малко неудобни, пък като гледам май хич не е много ефтин. То аз затова предпочитам схеми само с долен ключ, ама няма как...

Емо, описваш класическия buck-boost... На теория е ОК, но на практика не знам дали ще мога да го направя.
Целта ми е управлението да е софтуерно. Като при това гледам да мина метър с малка индуктивност. На теория един порядък по-голяма би направила времената по-човешки. Но трудно се намират такива на прилични пари. А с малката индуктивност времената стават прекалено малки. И съвсем малка грешка във времената води до голяма беля с тоците. Не се чувствам уверен, че мога да заменя диодите с транзистори. Би било хубаво, ама без добре спретнато аналогово управление или няма да отпушвам транзистора навреме или няма да го запушвам. За съжаление грешката се натрупва и стават ужасни какафонии поне на симулация.
По-сигурно е конверторите да не са синхронни. Верно диодите имат по-големи загуби, ама поне сами се отпушват и запушват и то сравнително навреме
А при buck-boost с диоди (2 ключа) това означава малко по-големи загуби, особено в buck режим. Всъщност мога да шунтирам диода, когато не се ползва... Не знам, трябва да се обмисли. Има си предимства, има си и проблеми. Въпросът е, че предимствата не винаги ще са необходими. Примерно ако сложа 5 панела, няма да се налага boost режим. Съответно никога няма да ползвам предимствата, а пък ще имам само недостатъците.
По-скоро това може да е вариант на платката и да се насища/свързва по един или друг начин.

Бонго, наясно съм как се държат бойлерите... Колекторният ми през два дена кипеше. Просто ти досега не си имал бойлер, който да не изключва и затова си мислиш, че е трудно да кипнат. Изобщо не е трудно, миналата година даже през ноември ми се случи. Не е въпрос на мощност или на Слънце. Стига да имаш прилична изолация и да не ползваш вода няколко дена и повярвай ми кипва си като стой та гледай. В случая нищо не ми струва да направя искрогасенето и да си ползвам и оригиналните защити на бойлера. Така че, тоя разговор е безпредметен за мен.

Миро, мисля, че управлението на синхронния като има диод в транзисторите не е толкова критично. Т.е. с голям DEAD time между превключванията ще се гарантира да не се застъпват, като диодите ще щракат за момент след запушването на транзистора и преди отпушването на шунтиращия диода транзистор. Т.е ще има загуби в диода само за кратко - преди шунтиращият го транзистор да се отпуши.
При запушването - същия сценарий. (знаеш, че диода го има вътрешно в MOS транзисторите и може да се мине и без външен)
Та ПВМ в режим полумост с dead времена би свършил работа.

Според мен най добре ще е да се свържат повече панели с малка мощност последователно, отколкото малко на брой с голяма.
Примерно 6 панела по 350W последователно, спрямо 4 панела по 550W последователно. Така инсталираната панелна мощност ще е еднаква (и като инвестиция), но ще изисква само степ-даун регулатор.
(е, зависи и с каква площ за инсталирането на панелите разполагаш, но и тя би била приблизително еднаква)

Не е толкова просто... Въпросът не е само да не се застъпят транзисторите, а и да не се позволи обратен ток през "диода".
Няма как да се покрие целия диапазон на мощността с непрекъснат ток (contonious). А при прекъснат режим имаш заряд, пълен разряд и пауза. Тънкият момент е да се уцели точно кога свършва разряда. Ако се подмине, вместо пауза тръгва заряд в обратна посока и става какафония.
Имай предвид, че падът върху диод е волт-волт и нещо. За да се бие тоя пад и изобщо да има смисъл от упражнението, падът върху транзистора трябва да значително по-нисък. Което значи Rds под 100 милиома, но колко да си под 100mR?
В същото време ако се получи обратен разряд, той е върху много по-голям пад. Така за много кратко време и при много малък ток може да натрупваш толкова загуби, колкото обикновен диод генерира за дълго време и голям ток.
Отделно, за да клатиш транзистора ти трябва енергия. И колкото по-малък Rds гониш, толкова повече енергия. Така че дори и без грешен обратен заряд пак има разходи.
Не казвам че не става, просто няма да е лесно само софтуерно да отгатна кога свършва разряда...

Между другото симулациите ги правим с транзистор с доста висок Rds, но намерих спайс модела на доста по-добър и реших да пробвам симулацията пак. Напук на очакванията ми, кпд-то не само не се вдигна, ами падна... щото транзисторът се развъня. Някакви си наносекунди звънене, но при мощност 2-3kW крайният ефект е 0.5% по-ниско кпд. Та невероятно е как нещо толкова мъничко води до такива бели.

Горе обяснението стана дълго и неясно.
По-простичко казано - диодните загуби много зависят от напреженията с които работиш. Примерно, заредил си бобина с 1А при степ-доун и я разреждаш между маса и изходния кондензатор. Ако диодът е с 1 волт пад, той ще отиде под масата и ако изходното ти напрежение е също 1V, то загубите са 50%.
Но ако изходното напрежение е 100V, тогава загубите са 1%.

Колкото по-високо е напрежението, толкова по-малки са диодните загуби в права посока. И толкова по-малко мога да спестя. Но пък загубите при евентуален обратен ток растат. С две думи при високи напрежения печалбата намалява, а рискът расте.

ST Application note за следващото ниво фотоволтаичен инвертор - за включване в мрежата:
https://www.st.com/resource/en/applicat ... ronics.pdf
И още един на ST:
https://www.st.com/resource/en/applicat ... ronics.pdf
На TI:
https://www.ti.com/lit/an/sprabt0/sprabt0.pdf
На NXP:
https://www.nxp.com/docs/en/reference-manual/DRM126.pdf
Интересни са като различни подходи и принципи за построяване.

Нещо подобно имат и Тексас. Гледам, че техния апликейшън има информация и симулации за MPPT:

https://www.ti.com/lit/an/sprabr4a/sprabr4a.pdf

Схемите и подходите са интересни, обаче са доста над моите възможности...

Но с тия варианти пак ме хвърляте в размисли какво правя и защо го правя. Коренът на проблема е нуждата от баланс на ВЕИ.
Съществуващите продукти на пазара не решават тоя проблем. В най-добрия случай се разчита на преносната мрежа. Демек слагам си панели + on-grid инвертори и излишната енергия отива в мрежата. Да, де ама за българските условия това значи бюрокрация, значи и главоболия.
Въпросът в крайна сметка се свежда до това може ли да се измисли решение, без да продаваме ток на енергото. Вариантите за които се сещам са в 3 категории:
1) Инсталации без баланс. Демек някаква инсталация с ВЕИ, ползва се колкото може, другото го забравяме.
Примерно аз писах за моя приятел дето си поръча 10kW система, дал 10 хил лева за нея и не му пука дали ще се избие. Колкото - толкова. Но според мен подобна инвестиция не е особено рентабилна, щото очевидно през голяма част от времето, особено през лятото панелите ще бездействат.
2) Специализирани инсталации. Примерно решение само за топла вода. Нуждата от топла вода е сравнително постоянна и ако човек може да си позволи втори съд (бойлер) може да натовари определен брой панели почти целогодишно.
Проблемът на това решение, е че трябва контролер, който да съгласува моментната мощност на панелите с нагревателя. Предимство може би е, че системата няма нужда от инвертори, което значително намаля размера на инвестицията.
3) Инсталации с баланс. Демек имаме си панели и инвертор. И чрез управление на консуматорите в къщата се стремим така да ги разпределим във времето, че панелите да се използват максимално. Сигурно звучи прекалено сложно, но ако се ползва домашен асистент има много неща, които могат да се постигнат. Примерно той може да включва климатиците лятото през деня, когато има най-много Слънце и ток от панелите. При това може да ги усилва и намаля според условията.
Ако към това се добави и управляем бойлер, според мен може да се постигне приличен краен баланс. Демек да се покрие голяма част от консумацията в къщата (поне лятото), без при това да се налага да слагаме твърде много панели и половината от тях да скучаят често.

Сега по-конкретно какво може или би имало смисъл да се направи...
Очевидно бойлерът е един от големите консуматори за тия дето не са вързани към някаква топлофикация. И не е голяма инвестиция (стига да има място) да се сложи по-голям или още по-добре втори бойлер, за да се получи буфер и да може консумацията му да се разхвърли във времето.
За съжаление няма готов контролер, който да може да управлява бойлер така както искам. Изключвам разните екзотики на надути цени или със съмнителни функции.
Различните варианти, които могат да се направят според мен са:
1. Прост DC/DC buck. Схема с 1 транзистор, най-много още един за искрогасене. С филтър на входа и на изхода, да няма бръмченията. Няма да е супер евтин, щото кондензатори и индуктивностите не са евтини. Но няма и да е нещо супер скъпо.
2. Комбиниран buck-boost, sepic или нещо от тоя дух
3. PFC с функция buck

Очевидно първият вариант е най-прост. Но има две ограничения - входното да е постоянно напрежение и да е достатъчно високо, за да пасне мощността на панелите с нагревателя.
Вторият вариант позволява и по-ниско входно напрежение в случай, че това се налага. Според мен обаче, по-добре човек да си избере правилните панели за правилния нагревател. При нова система, още повече ако бойлерът ще се ползва за баланс, напрежението е по-добре да е над 200V. Гледах различни опции за инвертори и мога да кажа, че най-добрия диапазон е стринг между 200 и 400V.
Демек втория вариант ще е необходим само за хора, които по една или друга причина грешно са си направили сметката.
Третият вариант е много подобен на първия. Всъщност схемата е еквивалентна на два buck конвертора. Два са, за да може да работи както с положително, така и отрицателно входно. Или както с DC или AC. Въпрос на управление е да се реши дали да работи като DC/DC или като PFC. Идеята е, че в режим PFC може да се захранва от инсталацията и просто регулира каква мощност да консумира бойлера. Получаваме един регулатор на мощност и може да си го управляваме както искаме.
Защо някой би искал такъв вариант. Ами примерно има достъп само до електромера или след него (при повечето къщи е така). Там лесно може да се върже инвертор към къщата. Но да кажем човека не иска да кърти до банята и няма как да опъне кабел от панелите до бойлера. Отделно, че така може да си регулира бойлера даже и тока да идва от енергото. Примерно може да иска да работи само на нощна тарифа зимата.
Другата причина за тоя тип е, че първоначално искаш да сложиш само панели и контролер, а после да добавиш инвертор и не знаеш какъв точно ще е инвертора и дали ще може инвертора и контролера да работят едновременно. Аз по принцип се надявам да не се бият, ама на тоя етап не мога да го гарантирам. По-сигурния вариант е контролера да поддържа и АС и DC.

Би трябвало да съществуват grid-connected PV контролери, които да имат изход към баластен товар. Въпроса за балансирането на добива и консумацията на енергия са си го задавали много хора преди нас и би трябвало да има някакво стандартно решение.

Ако случайно се окаже, че няма такова (едва ли), предполагам би могло да се използва стандартен grid-connected PV контролер вкарващ енергия в мрежата със сензор за обратна връзка по консумация закачен непосредствено преди електромера.
Бойлера трябва да се свърже през интелигентен контролер, който също да има такъв сензор закачен преди сензора на PV контролера. Та този контролер би трябвало през слънчевата част на деня да подава към бойлера такава мощност, че да не се връща енергия към "електроцентралата". а примерно да поддържа не по-малко от няколко (примерно 30W) вата консумация през електромера.

Така голямата автоматизация с HOME ASISTENT-a и следене от рода на - кога хладилника е решил да се включи, колко консумира инверторния климатик в момента и кога се е изключил, кога се включват и изключват разни други консуматори - ОТПАДА.

Т.е. Соларния контролер вкарва максимално в мрежата - колкото позволява добива от соларите, а този на бойлера регулира мощността към него така, че баланса винаги да е примерно не по-малко 30W консумация през електромера.

Ако бойлера се загрее на макс, то той ще се изключи и няма да консумира от мрежата. В този случай соларния контролер ще ограничи мощността си към мрежата (за да не връща към енергото) и ще отчитаме "пропуснати слънчеви ползи".

Та в случая май трябва да се разработи такъв контролер за бойлер и той да се комбинира със стандартен грид соларен контролер. Т.е. задачата се опростява май.
А като се замисля - би трябвало да има и такива контролери на пазара ...

(Със сигурност не си първия, който е изправен пред този проблем)

Може би тези препратки ще ти бъдат полезни - като идеи и реализации. Със сигурност трябва да намериш компромисно решение, което да те устройва, без да откриваш топлата вода, а да я загрееш. Защото проекта ти ми се струва доста амбициозен, но трудно реализируем на практика, щом гониш и цена, и ефективност, и функционалност. Може и да греша, разбира се.

https://www.solaredge.com/sites/default ... asheet.pdf

https://www.solarquotes.com.au/blog/div ... -cylinder/

https://www.sciencedirect.com/science/a ... 2X21007234

https://www.fronius.com/en-au/australia ... olar-power

Цената вече е в космоса. Х дни, * Х пари, на Х човека = най-скъпия инвертор в света, с платинени проводници, диамантена изолация на полупроводниците и с рубидиев клок на МЦУ.