AD8217 Strommessung für MPPT

[Sascha (Gast)]

Moin,

ich hab mir letztens ein Solarmodul gebaut und weil das nur auf 5V MPP 
kommt will ich mir jetzt einen MPPT Regler bauen der das ganze auf 14V 
hochschiebt um einen Bleiakku laden zu können. Fragen zum Step-Up 
Synchronwandler hab ich auch, da mach ich dann nen eigenen Thread zu 
auf.

Aber erstmal die Eingangsseite, da muss ja für den MPP der Strom 
gemessen werden (wenn man nicht die pi*Daumen Leerlaufspannungsmethode 
verwendet). Da der Strom bis zu 8A betragen kann, darf der 
Messwiderstand nicht allzu groß sein (siehe Schaltplan). Also so nen 
Differenzverstärker genommen. Jetzt hab ich die Dinger allerdings noch 
nie verwendet:
- Die Spannung am IN+ Pin ist gleichzeitig auch Eingangsspannung. Hängt 
die Spannung am Out-Pin in irgendeiner Weise von dieser Eingangsspannung 
ab? Denn die ist ja bei weitem nicht stabil sondern wird durch die MPP 
Regelung und die Step-Up PWM schwanken. Oder die Frage anders 
formuliert: Bleibt bei konstantem Strom durch den Messwiderstand die 
Spannung am Out-Pin konstant, auch wenn sich die IN+ Spannnung ändert?

- Bei einem Verstärkungsfaktor von 20 hab ich maximal 1,6V am Ausgang 
des ICs und damit auch am Eingang vom ADC. Was ist jetzt die ganaueste 
Variante diesen Wert zu digitalisieren (AREF, interne 2,56V Ref, mit 
oder ohne Gain falls der m8 den hat)? Der m8 wird mit einer 
Versorgungsspannung von 5V betrieben (7805 o.Ä.) die aus den 14V 
Ausgangsspannung abgezweigt wird. Das Solarmodul hat zwar prinzipiell 
ca. 5V, allerdings denke ich mir dass es ungünstig ist die auch zu 
verwenden da bei geringer Sonneneinstrahlung der Brown-Out auftritt.

Gruß, Sascha

[Matthias L. (Gast)]

Die Spannung, die an den IN+ und IN- Pins gegenüber Masse anliegen darf, 
ist durch das Datenblatt gegeben.

Ich würde Dir für solche Messungen eher einen ACS712 vorschlagen.

[Sascha (Gast)]

Also ich muss für das Projekt (und meine Studienarbeit) Sachen bei 
Reichelt bstellen, deswegen wärs gut wenn IC-Vorschläge (die willkommen 
sind, hab ja keine Ahnung) bei Reichelt bestellbar wären.

Warum würdest du mir den empfehlen? Was kann der besser?

[old man (Gast)]

Sascha schrieb:
> Also ich muss für das Projekt (und meine Studienarbeit) Sachen bei
> Reichelt bstellen, deswegen wärs gut wenn IC-Vorschläge (die willkommen
> sind, hab ja keine Ahnung) bei Reichelt bestellbar wären.
>
> Warum würdest du mir den empfehlen? Was kann der besser?


1. Spart den Shunt.
2. Hallprinzip. Der Strompfad ist galvanisch vom Rest getrennt.
3. gibts billig (China) bei ebay.

Wenn's schnell gehen soll auch bei watterot oder www.darisusgmbh.de.

Allerdings geht das mit dem AD8217 natürlich auch. Die Eingangsspannung 
sollte sich nicht auf die Ausgangsspannung auswirken sondern nur der 
Strom. Genau für diesen Zweck sind die Dinger ja gemacht.

Warum ist dir der Eingangsstrom eigentlich so wichtig? Dass Maß der 
Dinge ist doch der Strom in den Akku! Eine MPP-Regelung darauf sollte 
reichen.

[Sascha (Gast)]

Weil bei einem MPP Regler die Leistung am Modul berechnet werden muss. 
Wenn ich Spannung und Strom am Akku berechne, dann hab ich Verluste in 
unbekannter Höhe am DC-Wandler die ich höchstens abschätzen kann. Da 
fällts mir dann schwer den MPP wirklich genau zu treffen.
Wenn ich es mir wirklich einfach machen wollte, würde ich die 
Leerlaufspannungs-Methode für den MPP verwenden. Will ich aber nicht.

http://www.ebay.de/itm/ACS712T-20A-range-Current-Sensor-Module-ACS712-StromsensorModule-Arduino-Module-/171363936867?pt=Wissenschaftliche_Ger%C3%A4te&hash=item27e6162a63

Dass es die Dinger als fertige Platine für 1,69 gibt ist natürlich ein 
Wort. Das hätte ich nicht gedacht. Danke für den Tipp.

[old man (Gast)]

Was beim ACS712 auch ein großer Nachteil ist: Der braucht 5V. Bei AVRs 
ist das in der Regel nicht tragisch. In Verbindung mit 3.3V ICs muss man 
dann wieder Klimmzüge machen. Der Stromverbrauch von 10mA ist auch oft 
zu hoch. Wenn's um Geschwindigkeit geht hat der AD8217 mit 500KHz zu 
80KHz auch die Nase vorn.

[old man (Gast)]

Sascha schrieb:
> dann hab ich Verluste in
> unbekannter Höhe am DC-Wandler die ich höchstens abschätzen kann

Es ist aber nicht das Ziel der Übung möglichst viel aus den Solarzellen 
zu holen sondern möglichst viel davon in den Akku zu bekommen. Selbst 
die Akkuspannung ist unwichtig. Wenn man Messwerte braucht ist das 
natürlich wieder eine andere Sache, aber für die reine Energieausbeute 
zählt nur was hinten rauskommt. Wenn die nichtlineare Wirkungsgradkurve 
des DC-Wandlers gleich mit ausgeregelt wird, ist das ein Vorteil und 
kein Nachteil.

[Sascha (Gast)]

Aber wenn ich die maximale Leistung aus den Zellen hole, dann geht auch 
maximale Leistung in die Akkus (unter der Annahme dass der 
Wandlerwirkungsgrad ungefähr konstant ist).
Aber ich verstehe schon was du meinst. Ich suche den Punkt, an dem die 
Leistung am Ausgang maximal ist. Für mich ist das allerdings gehüpft wie 
gesprungen, es sei denn du kannst mir Gründe nennen die deine Variante 
besser machen als meine.

[Sascha (Gast)]

Nachtrag: Ich hab natürlich auch vor, mir auf nem LCD die Werte:
- Solarstrom + Spannung
- Akkuspannung + Ladestrom
- Wandlerwirkungsgrad

anzeigen zu lassen.

[old man (Gast)]

Sascha schrieb:
> dann hab ich Verluste in
> unbekannter Höhe am DC-Wandler die ich höchstens abschätzen kann.

Sascha schrieb:
> unter der Annahme dass der
> Wandlerwirkungsgrad ungefähr konstant ist

Für eine der beiden Aussagen solltest du dich schon entscheiden.
Ich würde nicht von einem konstanten Wandlerwirkungsgrad ausgehen. Zumal 
der Arbeitspunkt des gesamten Systems großen Schwankungen (durch die 
Sonne) unterliegt.

Sascha schrieb:
> Für mich ist das allerdings gehüpft wie
> gesprungen, es sei denn du kannst mir Gründe nennen die deine Variante
> besser machen als meine.

Darum geht es ja nicht und ich will dich auch nicht bekehren. Nur wenn 
das Ziel maximale Ladeleistung ist, dann ist das die Größe um die sich 
alles dreht. Alle anderen Größen haben höchstens informellen Wert oder 
werden von der Software als Hilfsgröße verwendet. Trotzdem geht es um 
das Optimum am Ausgang und nicht an Eingang.