Funktion MPP Lademodul

[Michael (bandpass)]

Aus reinem Interesse, habe ich eine grundsätzliche Frage zu einem MPP 
Lademodul (PV-Modul – Batterie).

Mir ist ein defekter MPPT7210 Solarladeregler zugeflogen.
Das Teil kann wohl von einem Solarmodul mit einer Spannung von 12 – 60V 
einen 24V, 36V, 48V oder 72V Akku laden.
Über das Bedientableau stellt man wohl die Akku Spannung und den 
Ladestrom ein. Soweit so gut. Nur wie funktioniert das? Mir geht es hier 
zunächst nur um das Prinzip.
Habe mal den Dickstrompfad der Schaltung erfasst.  T2 sieht zusammen mit 
L1 und D1,D2 ja wie ein Hochsetz-Schaltnetzteil aus.
Kann mir jemand vom Prinzip her erklären, wie man den MPP findet?
Wozu ist T1 und T3 gut? Und wie würde z.B. ein 60V Modul mit einem 24V 
Akku zusammen passen? Es gibt ja keinen Step down Regler oder ist solch 
eine Kombination nicht erlaubt?

Mir ist klar, dass da an den niederohmigen Widerstände Ströme erfasst 
und Spannungen gemessen werden und davon abhängig irgendwie die FETs T1 
– T3 geschaltet werden und das ganz sicher nicht trivial ist. Aber 
irgendwie müsste man doch in Gedanken so ein Regelszenario durchspielen 
können. Aber genau in dieser Frage stehe ich recht ratlos vor diesen 
wenigen Bauteilen.

Kann dies vielleicht jemand allgemeinverständlich erklären?
(Google hat mir da nicht wirklich weitergeholfen).

Besten Dank und viele Grüße
Michael

[Uwe (uhi)]

Die Chinesen versprechen gelegentlich etwas mehr, als der Käufer 
erwarten würde ;-)
Ich seh's wie du: Das ist ein Hochsetzsteller. Der ist vorn und hinten 
mit Elkos abgeblockt, d.h. die anderen zwei Transistoren bekommen von 
der PWM nichts zu sehen, sie schalten Gleichstrom, ein oder aus. Also 
z.B. Lade-End-Abschaltung.

Mit MPPT bei hoher Modulspannung wird's also nichts.

MPPT geht, wenn die Modulspannung niedriger als die Akkuspannung ist. 
Dann kann der Controller das PWM-Verhältnis an T2 verändern, und auf 
Strom und Spannung schauen, und sich das Optimum suchen.

Ich würde den Prospekt also so lesen: Es gibt einen MPPT, und es gibt 
große erlaubte Bereiche der PV- und Akkuspannung. Ist inhaltlich nicht 
falsch. Nur nicht ganz vollständig.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Also das Wesentliche ist ein einfacher Hillclimbing-Algorithmus. Man 
misst Strom und Spannung des Solarmoduls und errechnet daraus die 
Leistung. Danach verändert man den Arbeitspunkt des Solarmoduls 
geringfügig nach oben oder unten und misst nochmal die Leistung des 
Solarmoduls. Ist sie gestiegen, läuft man mit dem Arbeitspunkt in der 
gleichen Richtung weiter, ist sie gesunken, dann ändert man die 
Richtung. Dadurch pendelt der Arbeitspunkt immer leicht um den MPP 
herum. Den MPP genau halten ist schwierig, weil man dann evtl. nicht 
mitbekommt, wenn dieser sich verändert.

Gibt da noch verschiedenste Ansätze und Versuche, wie man das optimieren 
kann (schnelleres Erreichen des MPP, Schattenmanagement), aber egal was 
man macht, solche Optimierungen können auch nach hinten losgehen und 
daher ist immer die Frage, ob es mehr nutzt oder mehr schadet wenn man 
irgendwas zu optimieren versucht.

Was die Betriebsspannungen speziell bei diesem "Patent" angeht, die 
MPP-Spannung der PV muss immer unterhalb der Akkuspannung liegen. Also 
wenn man Solarmodule mit sagen wir 42V MPP-Spannung nimmt, kann man 
damit keine 12V-Akkus verwenden, sondern müsste z.B. 48V Akkuspannung 
nehmen.

[Uwe S. (bullshit-bingo)]

Hat der Shunt wirklich ganze 0,1R, oder hast du den nur nicht messen 
können? Weil, das wären ja allein an dieser Stelle 10W Verlust.

T1 und T3 könnten der Verpolungsschutz sein, ist heutzutage ja quasi 
bitter nötig...

[Michael B. (laberkopp)]

Michael schrieb:
> Das Teil kann wohl von einem Solarmodul mit einer Spannung von 12 – 60V
> einen 24V, 36V, 48V oder 72V Akku laden

Aber diese Schaltung nur aufwarts. Mit PV Modul von 48V einen 12V Akku 
laden klappt damit nicht.

Michael schrieb:
> Kann mir jemand vom Prinzip her erklären, wie man den MPP findet?

Die Elektronik steuert den MOSFET des step up boost Wandlers mit einer 
PWM, z.B. mit 53% Einschaltquote. Dabei wird das Solarmodul mit einem 
sich ergebenden Strom belastet und schafft es noch, eine bestimmte 
Spannung zu produzieren.
Nun prüft die Elektronik was bei 51% und was bei 55% Tastverhaltnis der 
PWM passiert und liefert eine davon höhere Leistung, nimmt es in Zukunft 
diese PWM.

Gute MPPT machen Zusatzdinge: jede Minute einmal den ganzen Betrich 
durchtesten wo das absolute Maximum liegt, Überstrom und 
Überspannungsschutz,

[Michael (bandpass)]

Super, das bringt doch schon sehr viel an Verständnis. Vor allem die 
Bedingung, dass die Batteriespannung > der Modulspannung sein muss, 
macht die Schaltung gleich weniger geheimnisvoll.

PS. Die Widerstände mit 0,1? sind ganz sicher viel niederohmiger. Das 
sind in Wirklichkeit nur Drähte mit ca.2cm Länge und 1mm Durchmesser.

Besten Dank für eure Info
Gruß Michael