Liebe Microcontroller.net-Gemeinde,
zur Zeit baue ich gerade einen Aufwaertswandler um mit einem Solarpanel
die noetige Spannung von 25V einer Solarpumpe zu erreichen.
Das Panel hat eine Spannung von 19 Volt und einen Kurzschlussstrom von
8Ampere.
Die Pumpe zieht bis zu 5Ampere, also einiges an Last.
Ich benutze dazu den LT1370 von Linear Technology. Der taktet mit
500kHz.
Nun zur Frage:
Welchen Wert soll ich fuer den Ausgangskondensator benutzen. Laut
Datenblatt haengt die Welligkeit der Ausgansspannung hauptsaechlich vom
ESR des Kondensators ab (ideal zw. 2-0,2 Ohm).
Kondensatoren zw. 22 und ueber 500microFarad wuerden gut funktionieren.
Glaub das aber nicht ganz, immerhin benoetigt die Pumpe fast 5Ampere!!
Hab jetzt an das Parallelschalten einiger Tantal-kondensatoren gedacht,
so auf 800microFarad.
Was denkt ihr?
Eine Pumpe ist ja nun nicht gerade ein Verbraucher, der auf eine
möglichst geringe Restwelligkeit angewiesen ist. Da dürfte mit den
Vorschlägen aus dem Datenblatt schon alles gut gehen.
Ansonsten kannst du das Teil ja vorher noch schnell in LTSPice
simulieren und verschiedene Kapazitäten testen.
Ja da hast du wohl recht. Danke, wollt auf Nummer sichergehen.
Arbeite nämlich gerade bei einer NGO in Südamerika, will auf keinen Fall
was anrichten. Die Pumpe wiegt nämlich in der Jahresbilanz ein bisschen
schwer!
Schoene Grueße aus Bolivien ;)
Apropos auf Nummer Sicher gehen:
Du solltest bei all dem Ripple darauf achten, dass der zulässige
Ripplestrom der Kondensatoren nicht überschritten, bzw. bei weitem nicht
erreicht wird. Davon hängt nämlich ab, wie langlebig Deine Konstruktion
wird.
Pedro schrieb:> Das Panel hat eine Spannung von 19 Volt
Vermutlich die Maximalspannung bei voller Einstrahlung im Leerlauf.
> und einen Kurzschlussstrom von 8Ampere.
Der Maximalstrom.
Also hast du entweder, oder...
> die noetige Spannung von 25V einer Solarpumpe zu erreichen.> Die Pumpe zieht bis zu 5Ampere, also einiges an Last.
Macht 125W. Mit diesem Panel wirst du also die Pumpe nie voll auslasten
können. Denn der MPP liegt irgendwo bei 15,5V und 6,5A und damit
bekommst du etwa 100W.
Für eine Pumpe ist ein MPP Tracker das richtige, denn die Pumpe pumpt
mit Leistung, nicht mit Spannung oder Strom. Mehr Leistung --> mehr
Fördermenge
http://www.photovoltaikwiki.com/index.php?title=Kennlinie
Du musst also bei der Leistungsentmahme idealerweise darauf schauen,
dass die maximale Leistung entmnommen wird...
Aber wenn du es "stupid and simple" halten willst und trotzdem die Pumpe
voll fördern soll, dann nimm ein zweites solches Panel, schalte die
beiden in Reihe und regle den Strom auf maximal 5A (getaktete
Konstantstromquelle). Das ist dann eine simple PWM, und du brauchst
keine Induktivität (der Motor hat genug davon)...
So einen Step-Up kannst du vergessen. Die Pumpe braucht sowieso mehr
Anlaufstrom, und der Step-Up will auch dann schon wandeln wenn die
Soladzelle noch zu wenig Leistung bringt. In beiden Fällen bricht die
Spannung der überlasteten Solarzelle zusammen und der Step-Up versucht
einfach noch mehr Strom zu ziehen woraufhin die Solarzellenspannung noch
weitrr zusammenbricht und die Solarzelle an einem Punkt ankommt an dem
sie gar nicht die benötigte Leistung liefern kann selbst wenn die Sonne
ausreichend scheinen würde.
Dead-Lock. Step-Up an Solarzelle geht nicht, man verwendet einen Akku
dazwischen oder einen MPP-Regler.
Du brauchst einen MPPT, d.h. du musst den Wandler auf der Primärseite
regeln.
Die niedrigste Ausgangsspannung eines step-up Wandlers ist V_in - 0,7V.
D.h. wenn deine Pumpe an das Panel angeschlossen wird wirkt sie als
Kurzschluss und hält das Panel auf 0V. Das Panel hat keine Chance den
Anlaufstrom zu überwinden.
So wird das also nichts.
avion23 schrieb:> D.h. wenn deine Pumpe an das Panel angeschlossen wird wirkt sie als> Kurzschluss und hält das Panel auf 0V. Das Panel hat keine Chance den> Anlaufstrom zu überwinden.
Ähm, das stimmt so aber nicht. Wenn die Pumpe direkt (oder auch über
eine Diode) ans Panel angeschlossen ist, dann wirkt das Panel als
Stromquelle und es wird sich dann bei entsprechendem Strom schon
irgendwann eine Spannung einstellen, die den Motor zum Anlaufen bringt.
Wie würden sonst die ganzen Solarmodelle fürs Fenster loslaufen?
Kurz: die Pumpe pumpt sogar, wenn das Panel einfach nur direkt an die
Pumpe angeschlossen wird. Nur eben mit verminderter Leistung...
@Lothar
Der Anlaufstrom eines Motors ist ca. Faktor 10 des Nennstroms, hier also
50A. Das schafft das Solarpanel nicht. Die Frage ist, ob die 8A reichen
um die Haftreibung usw. zu überwinden? Sonst wirkt nur der ohmsche
Widerstand der Windungen.
Und reicht es auch, wenn sich über die Jahre langsam der Gubel in der
Pumpe festsetzt? Und die Ausrichtung des Panels nicht stimmt? Dreck,
Sand, marode Kabel?
Wenn man zusätzlich den step-up wandler in Serie schaltet wird die
Situation schlimmer. Die Spule ist dann in Sättigung, die Spannung
niedrig, der Strom sehr hoch. In dieser Situation schaltet der FET des
Schaltreglers. Über die gesättigte Spule wird die Versorgungsspannung
dann kurz geschlossen. So wird die Pumpe mit Sicherheit nicht ihre volle
Leistung bringen.
Ich halte es für sehr wahrscheinlich, dass die Pumpe nicht pumpt.
Es handelt sich um eine SHURflo der 9300er Serie.
Sorry hab vergessen zu sagen das noch ein Pump-Controller dazwischen ist
:-)
der schaltet je nach dem ein oder zwei MPPs in serie.
http://legacy.shurflo.com/pages/new_industrial/industrial/agriculture/subcategories/9300.html
Grundsaetzlich laufen tut das Ding mit 12VDC und 24VDC.
Mein Panel hat wie gesagt 19V Leerlaufspannung und einen
Kurzschlussstrom von 8Ampere.
Der Pump-Controller regelt also das alles, ich muss ihm nur die 25V
(Mindestspannung für 24V-Betrieb) geben.
Für das reicht der Step-up dann aus ...
Drum die Frage dann mit dem ESR. Was passiert wenn ich eine
Elektrolyt-kondi und einen Tantal parallel schalte? Hab ich nicht dann
beide Vorteile vereint - hohe Kapazität und geringen ESR?
Sorry das ich da ungenau war ;)
