Hallo zusammen,bin neu hier und hoffe, ich poste hier im richtigen Folder. Beschäftige mich mit MPPT, Solarladeregler und Co und hätte eine technische Verständnisfrage. Ein MPPT ist ja technisch ein Step Up/down Wandler. Dessen Ausgangsspannung ist vom Tastverhältnis und der Eingangsspannung abhängig. Bei der Findung des MPP muss der Tracker ja irgendwie die Eingangsspannung durchfahren. Dazu wird wohl das Tastverhältnis variiert, aber was passiert oder besser wie wird die Ausgangsspannung konstant gehalten oder angepasst. Kann mir das jemand erklären? Danke Basti
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Frank S. schrieb: > Ein MPPT ist ja technisch ein Step Up > Wandler. Nein, kann genau so gut auch ein step-down sein. Das Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsspannung wird einfach über das korrekte Tastverhältnis des Schaltreglers angepasst. Natürlich mit dem MPP der Zelle als Sollwert.
Frank S. schrieb: > Dazu wird wohl das Tastverhältnis variiert Ja. Frank S. schrieb: > wird die Ausgangsspannung konstant gehalten Die ist normalerweise ja die Akkuspannung und in dem kurzen Zeitraum als konstant anzusehen Frank S. schrieb: > irgendwie die Eingangsspannung durchfahren Na ja, es gibt unterschiedlich gute Algorithmen. Einfach ändert ständig das Tastverhältnis um +1% oder -1% und vergleicht mit der Leistung kurz zuvor. Sinkt der Ertrag ändert er die Richtung. So ein einfacher MPPT bleibt aber gerne mal in lokalen Maxima hängen, denn teilverschattete Strings, womöglich noch mehrere parallel,,sind tückisch. Bessere machen alle Nase lang ein komplettes Durchfahren des Bereichs und springen dann zum Punkt des maximalen Ertrags.
Einige wechselrichter haben einen Algorithmus, mit dem sie recht schnell die eingansseitige kennlinie abscannen können. Der Schaltwandler wird dazu mit Maximalem Tastverhältnis angesteuert, so dass der maximale Eingansstrom fliesst. Die spannung fällt auf ein Minimum, der Schaltwandler wird abgeschaltet. Beim anschliessenden Ladevorgang der bekannten eingangskapazität wird die spannung hochfrequent abgetastet und somit die kennline geschrieben. Dann geht es wieder einige sekunden oder minuten mit dem lokalen trackenden MPP algorithmus weiter, bis wieder ein globaler Scan ansteht. Passiert natürlich alles in Software mittels ADC und Timer.
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Eine Solarzelle wird eigentlich erst mit Nennspannung dazu fähig Leistung abzugeben. Ohne Last ist die Nennspannung auch mit geringer Beleuchtung schnell vorhanden. Ich mache es so, dass ich erst ab Nennspannung die Pulsweite des Ladereglers erhöhe. Solange, bis entweder der maximal benötigte Strom am Akku erreicht ist, bis die Solar-Spannung wieder unter den Nennwert fällt oder die Ladeschlussspannung erreicht ist. Umgekehrt wird die Pulsweite wieder gesenkt. Alle Messwerte besitzen Hysteresen und Prioritäten und der Pulsweitenbereich ist begrenzt. Außerdem gibt es Notabschaltwerte, welche bei Überschreitung zu einem sofortigen Abschalten führen. Abhängig von der Situation wird dann entweder neu gestartet oder komplett angehalten. Ist die Ladeschlussspannung erreicht und der Mindestladestrom auch, wird abgeschaltet. Es wird ein Flag gesetzt, dass der Akku voll ist und erst bei unterschreiten einer bestimmten Akkuspannung wird der Ladevorgang wieder erlaubt. Da eine Solarzelle ohne Last gerne mal das doppelte der Nennspannung ausgibt, sollte der Eingang dies aushalten können. Gruß Jobst
Jobst M. schrieb: > Da eine Solarzelle ohne Last gerne mal das doppelte der Nennspannung > ausgibt Wow, Herr Shockley ist an dir spurlos vorüber gegangen ?
Jobst M. schrieb: > Eine Solarzelle wird eigentlich erst mit Nennspannung dazu fähig > Leistung abzugeben. Ohne Last ist die Nennspannung auch mit geringer > Beleuchtung schnell vorhanden Also kann die Zelle ohne Last schon bei geringer Beleuchtung Leistung abgeben. Denn ohne Last erreicht sie die Nennspannung schon bei dunklem Licht, und ab Nennspannung ist sie belastbar. :D
Michael B. schrieb: > Wow, Herr Shockley ist an dir spurlos vorüber gegangen ? Erzähl das den Solarzellen, die ich hier habe. Die haben 12V und ohne Last gehen die über 20V. J. T. schrieb: > Also kann die Zelle ohne Last schon bei geringer Beleuchtung Leistung > abgeben. Denn ohne Last erreicht sie die Nennspannung schon bei dunklem > Licht, und ab Nennspannung ist sie belastbar. :D Naja, nur hat man dann eben mit Belastung, Last oder Leistung keine Nennspannung mehr.. Dafür benötigt man dann Licht. Das sollte aber klar sein. Gruß Jobst
Jobst M. schrieb: > Erzähl das den Solarzellen, die ich hier habe. Die haben 12V und ohne > Last gehen die über 20V. Die sind für 12V Akkus, laden sie bis 14.4V, haben dazu so 16V Nennspannung bei Nennleistung und dann 20V im Leerlauf.
Danke an alle,ist jetzt klarer geworden aber der Punkt mit der Ausgangsspannung ist mir noch nicht ganz klar.Wenn die Eingangsspannung nur mittels Änderung des Tastverhältnisses eingestellt und verändert wird und die Ausgangsspannung konstant gehalten wird,wie wird dann die Ausgangsspannung beim MPPT innerhalb eines Wechselrichters konstant gehalten ?
Die Netzspannung ist auch relativ konstant. Das heißt die Impedanz ist niedrig. Die 50Hz Sinus machen das ganze nur ein wenig komplexer.
Frank S. schrieb: > wird,wie wird dann die Ausgangsspannung beim MPPT innerhalb eines > Wechselrichters konstant gehalten ? Innerhalb von Wechselrichtern gibt es statt der Akkuspannung die Zwischenkreisspannung in Elkos gepuffert. Erfordert halt mehr know how.
Hallo Michael schrieb: > Die 50Hz Sinus machen das ganze nur ein wenig komplexer. Das würde ich als "etwas" untertrieben bezeichnen ;-) Der Sinus (oder eben oft nicht mehr "reine" Sinus und wie -was- ihn zum "Nicht Sinus" macht) ist das was den Wechselstrom und seine Verteilung in großen Netzen und wenn es mal höher als 50Hz (HF, "Funk") geht halt extrem Komplex, sehr schwer in den Details verständlich und herausvordernd bei "komischen" Fehlern macht. Man schau sich einfach nur mal einen x beliebigen E-Technik Kurs an: Die Gleichspannung ist (bis auf seltene Ausnahmen wenn es extrem in die Details geht, was aber in Kursen eigentlich nie vorkommt) sehr einfach zu verstehen, nutzt recht einfache Mathematik, ist einfach nachvollziehbar und schnell abgearbeitet (bei einen 300 Seiten Buch nach vielleicht 50 Seiten) und nebenbei eigentlich immer gut erklärt - das schafft jeder Autor und Videoproduzent. Und dann kommt der Wechselstrom... Die ersten 10 Seiten im hypothetischen 300 Seiten Lehrbuch wo es dann damit losgeht sind nahezu immer noch leicht verständlich, logisch und nachvollziehbar. Aber dann kommt es: Kopf kratzen, meist heftige (üblicherweise unerklärte, das Zahlen und Symbole jonglieren, die komischen Zeichen muß man einfach beherrschen... na Danke da "wir" natürlich ja alle Abitur gemacht haben und natürlich dann auch als Leistungsfach Mathematik gewählt haben...) Mathematik. Dann kommen die praxisferne "Erklärungen", 1001 Dinge die ungesagt vorausgesetzt werden und halt hochkomplexe Sprache und Begriffe dahinter - kaum etwas hat eine Alltagslogik ist vom Bauch heraus verständlich, wird in klaren, einfachen Worten - die Worte würden halt einige Seiten füllen aber jeden abholen- erklärt. Es gibt ganz seltene Ausnahmen wo der Autor und oder Videoproduzent das verstanden hat und einen die harten Brocken der Wechselstromlehrer vernünftig beibringt. Das habe ich bisher nur bei einen einzigen (Buch) innerhalb eines Amateurfunklehrgang, bei mehreren Videos von Schülern (ehemaligen aber immer noch jungen Erwachsenen welche die Realität und Problem nicht vergessen haben) für Schüler und erstaunlicher Weise in einen leider wieder nur einzigen Buch in der Form "Mathematik und E-Technik" für angehende Meister im E-Technik Umfeld vor mir gehabt. Da haben die Autoren halt ihre Lauscher geöffnet und mal auf die realen Klagen, und Verständnisprobleme der "Schüler" und Lernwilligen gehört, bzw. gehören zu den sehr wenigen die ihre Vergangenheit nicht vergessen haben und aus der Praxis kommen. Leider schreiben solche Leute nur sehr selten Lehrbücher oder Produzieren gute Videos (wobei bei der Schulmathematik es auf der Videoseite etwas besser aussieht). Es bleibt aber dabei: Wechselstrom (lehre) ist der komplizierteste und teilweise wortwörtlich komplexeste Teil der E-Technik der schon viele den Spaß (vom Hobby und der Praxis kommend) wenn es zum Zugang in den Beruf und den Titel kommt kaputt gemacht hat. Oder nein - es ist nicht die Wechselstromtechnik an sich - sondern wie (schlecht, abstoßend, theoretisch, mathematikverliebt, praxisfern) sie in der Bildung die zu Titel und Abschlüsse führen soll (nicht) vermittelt wird.
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Dieter D. schrieb: > J. T. schrieb: >> dunklem Licht, > > Schearzlichtlampe? ? So was? https://www.facebook.com/photo.php?fbid=1113430638717297&id=651578681569164&set=a.670655632994802&locale=de_DE Cheers LTC1043
Paul B. schrieb: > Fürs bessere Verständnis: > https://www.zabex.de/site/mpptracker.html Sehr interessante und informative Seite ! Dort ist u.a. zu lesen, dass für das Tracken des MPP diverse Algorithmen existieren. Die meisten haben den Nachteil, dass sie nicht zuverlässig funktionieren und insbesondere bei wechselnder Einstrahlung den Arbeitspunkt weit weg vom eigentlichen MPP verschieben ... ?? Genau dieses Problem hat mein Tracker und ich weiß bis heute nicht, ob das ein Fehler in der Software ist, oder ob dies systembedingt nicht besser geht. Folgendes kann ich berichten: Bei wolkenlosem Himmel und bei Suppe macht der Tracker was er soll, am Solarmodul stellen sich stabile 18V ein (=MPP). Nun kommen ein paar Wolken und der Tracker beginnt zu "rudern". Irgendwann gibt es wieder Sonne pur, aber der Tracker steht jetzt stabil bei 16V :-( Nach 5min, 10min, 15min, 20min purer Sonne steht der Tracker immer noch stur bei 16V und das verstehe ich nicht. Ich dachte, der Tracker schaut immer mal nach links und nach rechts, ob sich dort vielleicht mehr Leistung generieren lässt ... ?? Also Gerät manuell ausschalten, nach dem Einschalten sehe ich wieder 18V. Die nächsten Wolken lassen aber nicht lange auf sich warten, dann sehe ich wieder die altbekannten 16V :-( Die zentrale Frage wäre nun: geht das nicht besser? Denn laut der oben verlinkten Seite ist das Tracking nicht ganz so trivial.
Billige Software, namhafte Hersteller können das seit >15 Jahren. Ansonsten könnte es noch sein, dass das Gerät die Leistung über den ausgang/zwischenkreis nicht los bekommt und daher gezielt einen schwächeren Arbeitspunkt wählt. Normal geht dann aber die Spannung hoch und der Strom runter. Un welches Gerät handelt es sich?
Flip B. schrieb: > Billige Software ... Da habe ich so meine Zweifel. Ich vermute eher, dass es den perfekten Tracking-Algorithmus nicht gibt. Könnte mir denken, dass alle Algorithmen irgendwo einen Pferdefuß haben. Nach dem Motto, keine Stärke ohne eine Schwäche. Nebenbei: Wer von euch visualisiert denn permanent den aktuellen MPP und sieht, ob sein Tracker vernünftig arbeitet? Die Regel wird sein, dass man sein Gerät anstöpselt und wenn die grüne LED leuchtet, ist die Welt in Ordnung. Zum Algorithmus meines Trackers gehört übrigens, alle 20 min. einen Reset durchzuführen. Dann stimmt der MPP wieder. Hilft nur nicht viel, wenn die nächsten Wolken im Anmarsch sind.
Hans H. schrieb: > Genau dieses Problem hat mein Tracker und ich weiß bis heute nicht, ob > das ein Fehler in der Software ist, Ist es, kauf was ordentliches. z.B. Victron. Hans H. schrieb: > Ich vermute eher, dass es den perfekten Tracking-Algorithmus nicht gibt. Na ja, alle Nase lang den gesamten Bereich durchzusteppen bringt schon den MPPT. Nachteil ist halt dass vielleicht 1% der Zeit ausserhalb des MPP gearbeitet wird und die Anpassung (Blätterrauschen, Schäfchenwolken) nicht sofort erfolgt.
Hans H. schrieb: > Bei wolkenlosem Himmel und bei Suppe macht der Tracker Sollte vermutlich Sonne werden? > was er soll, am Solarmodul stellen sich stabile 18V ein (=MPP). Woher weißt Du, daß 18V das Optimum sind, also der Tracker hier das macht, was er soll? > Nun kommen ein paar Wolken und der Tracker beginnt zu "rudern". > Irgendwann gibt es wieder Sonne pur, aber der Tracker steht jetzt stabil > bei 16V :-( Und liefert dabei um wieviel Prozent weniger Leistung? Hans H. schrieb: > Ich vermute eher, dass es den perfekten Tracking-Algorithmus nicht gibt. Den kann es eigentlich prinzipbedingt nicht geben. Je öfter und genauer (=langsamer) der komplette Eingangsbereich gescannt wird. umso schneller reagiert der Tracker auf Veränderung der Lichtverhältnisse; allerdings bleibt dadurch auch weniger Zeit zwischen den Scans über, in denen das Maximum geerntet wird.
Frank S. schrieb: > MPPT - wie macht der das technisch ? Von TI gibts den BQ25570, einem Boost-Konverter zum laden einer Lithium-Zelle und Abwärtswandler für kleine Solarzellen und Peltier-Elemente. Im Datenblatt ist beschrieben, wie bei diesem das MPPT funktioniert. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25570.pdf Damit kann man übrigens super ein Blue-Pill Board mit STM32 betreiben. Aber man sollte bei diesem den LDO Spannungsregler auslöten, weil der sonst mehr Strom verbraucht als der Mikrocontroller (war bei meiner Applikation wenigstens so).
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Von Microchip gibt es mehrere Application Notes zum Thema Photovoltaik. Für dich sind AN1521 und AN1211 interessant. Die Algorithmen zum MPPT werden auf einem PIC16F realisiert. - AN1521: Practical Guide to Implementing Solar Panel MPPT Algorithms https://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00001521a.pdf - AN1211: Maximum Power Solar Converter https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/OTH/ApplicationNotes/ApplicationNotes/01211B.pdf
Die Eingangsspannung ist beim MPPT völlig Wumpe. Was zählt ist die Leistung am Ausgang, also Akkuspannung mal Akkustrom. Wenn man die Akkuspannung als relativ konstant betrachtet, reicht es völlig aus, wenn auf den maximalen Akkustrom geregelt wird. Die Eingangsspannung stellt sich dann von selbst ein und ist höchstens fürs Logging oder der Verarsche der Unwissenden von Bedeutung.
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