mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Solarzelle im MPP betreiben


Autor: Sven I. (york)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Ich habe momentan die Aufgabe im Rahmen eines studentischen Projektes 
für einen Solarzellenprüfstand eine Schaltung zu entwickeln mit der ich 
den MPP (siehe Grafik im Anhang, Quelle: www.itwissen.info) einer 
Solarzelle bstimmen kann. Es handelt sich hier um einzelne Solarzellen 
verschiedenster Typen (Muli, Mono und Dünnschicht). Als Controller soll 
ein ATMega88 verwendet werden. Prinzipiell müsste ich mir eine 
wechselnde Last erstellen und über den Controller den Maximalwert 
abfragen.
Hat da jemand vielleicht eine Idee oder kommt sogar aus der 
Wechselrichter-Branche und kann mir eventuell eine Richtung weisen?

Gruß Sven

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit dem Controller eine variable Last steuern (und langsam erhöhen), und 
dabei die Spannung mitloggen. Das Produkt aus den Beiden ist dan die 
Leistung. In dieser Kurve dann den Peak detektieren, das ist der Punkt 
der höchsten Leistung.

Torsten

Autor: BlabLa (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es gibt auch noch eine regelungstechnische Möglichkeit. Die nennt sich 
extremwert Regler. Leider gibt es im Internet nur wenig information 
dazu, du müsstest wohl ein paar Bücher in der Bibliothek dafür welszen 
:-)

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Sonneneinstrahlung und damit die MPP-Lage ändert sich normalerweise 
nur sehr langsam. Deswegen lohnen sich da komplizierte Algorithmen kaum.

Sowas hier würd schon ausreichen, und optimieren kann man anschließend 
immer noch:

Ändere Stellwert in Richtung X.
Messe, Multipliziere, vergleiche mit Vorgänger-Wert:
 Besser => Richtung beibehalten
 Schlechter => Richtung umkehren
Warte ein Weilchen
Beginne von vorne.

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der von Ernst genannte Algorithmus funktioniert nur so lange, bis man 
mit Teilbeschattung und so etwas zu kämpfen hat. Denn dann bilden sich 
in der Kennlinie Nebenmaxima, auf die man dann regelt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>>>>> Es handelt sich hier um einzelne Solarzellen...
> Denn dann bilden sich in der Kennlinie Nebenmaxima...
Wie das?

Autor: frank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meint Ihr auf einem Solarzellenprüfstand gibt es (ungewollte) 
Teilabschattungen? Ich glaube er will gar nichts regeln, sondern im 
Prinzip mit einer variablen Last eben die abgebildete Kurve auf nehmen / 
ermitteln. Oder?
frank

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@lothar: Die genaue physikalische Erklärung kann ich leider nicht 
liefern. Ich denke aber, dass Google zu dem Thema einiges liefert.

@frank: Stimmt. Wenn man nur die Kennlinie ermitteln will, muss man ja 
gar nicht auf den MPP regeln, sondern die Kennlinie einmal komplett 
durchfahren.

Autor: Sven I. (york)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Also erstmal Danke für die zahlreichen Beiträge.

Es geht wie Frank schon erwähnt hat wirklich nur um einen 
Solarzellenprüfstand der später für Vorführungszwecke verwendet werden 
soll. Also Verschattung ist eher weniger das Problem. Die Zelle wird mit 
einem dimmbaren Halogenfluter der in der Neigung verstellbar ist 
beleuchtet.
So sollen die verschiedenen Neigungswinkel der Sonne und den daraus 
resultierenden Einfluss auf die Zelle simuliert werden.
Eine weitere Vorraussetzung ist die Flexibilität für verschiedene 
Zellen. D.H. die Schaltung später sollte so Flexibel sein, dass sie für 
nahezu alle Zellen funktioniert. Was für die Spannung einen Bereich von 
0,2 bis max. 5v heist und für den Strom  zwischen 0,3 und 8A.

Also die Sache mit dem MPP ist so. Die Zelle sollte nicht Dauerhaft im 
MPP betrieben werden, es ist aber so, wie auch schon von Stefan und 
Frank erwähnt, dass man im Prinzip die Kurve durchlaufen müsste um 
daraus dann den MPP bestimmen zu können.

Jetzt ist die Frage bekommen ich ne ausreichende Anzahl an Messwerten 
auf meinen Controller (ATMega88)?

Hardwaremäßig hab ich mir was mit ner Widerstands-Kaskadierung überlegt, 
weis da jemand obs da schon was fertiges gibt?

Für Tipps und alternative Vorschläge bin ich offen.

Gruß Sven

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven I. schrieb:
> Jetzt ist die Frage bekommen ich ne ausreichende Anzahl an Messwerten
> auf meinen Controller (ATMega88)?

Ja. Der ATmega88 hat 512Byte EEPROM. Wenn du für Spannung und Strom 
jeweils 8Bit annimmst sind das 512Byte / 2Byte = 256 Messwerte.

Die Auflösung ist: 5V/2^8 =19mV   und   8A/2^8 =31mA

Man kann natürlich auch noch skalieren, damit ein Modul mit 1V höher 
aufgelöst wird als eines mit 5V.

Autor: Julian Baugatz (julinho)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Sven,

um die Kennlinie einer Solarzelle/Modul aufzunehmen gibt es mehrere 
Verfahren, zwei will ich kurz anreißen.

1. Elektronische Last:

Eine elektronische Last ist ein steuerbarer Widerstand, der meist mit 
einem Transistor und etwas Regelung realisiert wird. Damit kannst du 
dann die Kennlinie deiner Solarzelle durchfahren und den Mpp ermitteln.

2. Kondensator-Messung

Du nimmst einen leeren Kondensator und lädst diesen mit der Solarzelle 
auf, dabei durchläufst Du ebenfalls die komplette Kennlinieder 
Solarzelle. Du mußt dann nur noch die U und I-Werte mitloggen, je größer 
der Kondensator desto mehr Zeit kannst Du dir lassen.

Für die Strommessung wirst du wohl ein OPV bemühen müssen, da du dir zur 
Strommessung keine großen Spannungsabfälle leisten kannst.
Außerdem mußt du auf gute Kontaktierung der Zelle achten, denn bei 1A 
und 1Ohm fällt schon 1V ab und das ist schon mehr als deine 
Solarzellenspannung.

Viel Erfolg

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.