Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik E-Last für MPP Messung Solarzelle


von Marcus K. (marcusk)


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Hallo,
könnte mal bitte jemand über den Schaltplan schauen und sagen ob das 
grundsätzlich so gehen würde?

Es will damit eine Solarzelle im MPP betreiben, der Teil der schaltung 
soll nur die Last darstellen, also der Eingang wird dan Später von einen 
µC gesteuert. Mir geht es also estmal um den Last-Teil.

Ich bin jetzt mal von einer Solarzelle mit imax 10A ausgegegangen. Das 
es bis zu 250W sein können, wollte ich das nicht einem Mosfets zumuten. 
Aus dem Grund die Verteilung der Last auf die Widerstände und die 
Mosfets.
Ich habe zwar auch gelesen das die Parrallel schaltung von Mosfets nicht 
so einfach ist, hatte aber die Hoffnung das durch die 5Ohm Widerstände 
sich die Leistung gleichmäßig verteilt.

mfg
Marcus

von janvi (Gast)


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Der Spannungsabfall an einem 5 Ohm Symmetrierwiderstand wäre bei 2,5 Amp 
U=R*I= 5*2,5= 12,5Volt und die Widerstände würden dabei je gut 300 Watt 
verheizen. Der 0,1 Ohm Shunt müsste 10 Watt haben was etwas viel ist. 
Auf die Symmetrierung würde ich deshalb verzichten und mit einem 
einzelnen Mosfet auf einen guten Kühler draufheizen (Z.Bsp IRF4110)

von Marcus K. (marcusk)


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janvi schrieb:
> Der Spannungsabfall an einem 5 Ohm Symmetrierwiderstand wäre bei 2,5 Amp
> U=R*I= 5*2,5= 12,5Volt und die Widerstände würden dabei je gut 300 Watt
> verheizen.
12,5V * 2,5A sind doch aber 31,25W oder nicht?

> Der 0,1 Ohm Shunt müsste 10 Watt haben was etwas viel ist.
die 10W muss ich sowieso verheizen, wollte es extra auf viele Bauteile 
verteilen.

> Auf die Symmetrierung würde ich deshalb verzichten und mit einem
> einzelnen Mosfet auf einen guten Kühler draufheizen (Z.Bsp IRF4110)
Ich glaube nicht das man so ein kleines Bauteil sinnvoll kühlen kann 
damit es nicht abbrennt. Computer-CPUs dürfen zwar nicht so warm werden 
aber dort betreibt man schon für 100W einen recht großen aufwand. Und 
hier soll es ja um 250W gehen.

aus dem Grund hatte ich die Aufteilung vorgenommen.

von Roland .. (rowland)


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Zum umsetzen der Energie in Wärme ist die Aufteilung auf mehrere 
Bauteile durchaus Sinnvoll, da die Wärmeverteilung auf größerer Fläche 
stattfindet.

Die Eingänge von IC1B gehören auf Masse.

: Bearbeitet durch User
von Janvi (Gast)


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sind natürlich 30 Watt und nicht 300 was aber für einen Widerstand (ohne 
Kühlkörper) trotzdem zuviel ist. Ein TO Gehäuse lässt sich i.d.R. 
leichter auf einen Kühler schrauben als ein Widerstand. An einem 
Verheizen der Leistung führt natürlich nix vorbei. Wenn das nur 
kurzzeitig zum Test der MPP Regler ist, würde ich dazu einfach einen 
Eimer Wasser aufheizen und da langt ein einzelner Mosfet wegen der 
Konvektion bzw. Umwälzung an der Oberfläche gut.

von Marcus K. (marcusk)


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Janvi schrieb:
> sind natürlich 30 Watt und nicht 300 was aber für einen Widerstand (ohne
> Kühlkörper) trotzdem zuviel ist.
schon klar, wollte jeweils 2.Stück davon nehmen:

http://www.reichelt.de/10-Watt-axial/10W-METALL-10/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=110710&GROUPID=5272&artnr=10W+METALL+10

> Ein TO Gehäuse lässt sich i.d.R.
> leichter auf einen Kühler schrauben als ein Widerstand. An einem
> Verheizen der Leistung führt natürlich nix vorbei.

> Wenn das nur
> kurzzeitig zum Test der MPP Regler ist, würde ich dazu einfach einen
> Eimer Wasser aufheizen und da langt ein einzelner Mosfet wegen der
> Konvektion bzw. Umwälzung an der Oberfläche gut.

nein, das soll den möglichen Ertrag ermitteln, es soll also mehre 
Wochenlang die maximale Leistung verbraten.

von abc (Gast)


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von syd (Gast)


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Dir ist bewusst, dass bei 2,5A durch die R die Sourcespannung bei 12.5V 
liegt?

von Marcus K. (marcusk)


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abc schrieb:
> wie wärs mit 2 von denen:
> 
http://www.reichelt.de/Dickschichtwiderstaende-TO220/RTO-20F-10/3/index.html?&ARTICLE=89470

wo soll der vorteil sein? Sind teuerer und haben eine größere Toleranz?

> Dir ist bewusst, dass bei 2,5A durch die R die Sourcespannung bei 12.5V
> liegt?
ja, welchen Problem sieht du dabei?

von syd (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> ja, welchen Problem sieht du dabei?

Dass du Versorgungsspannung des LM358 nicht angegeben hast. Sollte höher 
sein, als Us+Ugs+Austeuerbereich des Opamp.

von Marcus K. (marcusk)


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syd schrieb:
> Dass du Versorgungsspannung des LM358 nicht angegeben hast. Sollte höher
> sein, als Us+Ugs+Austeuerbereich des Opamp.

ok, würde es mit an die Solar-Spannung hängen. Also gleich der Spannung 
"oben" an den Mosfets.

von abc (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> 
http://www.reichelt.de/Dickschichtwiderstaende-TO220/RTO-20F-10/3/index.html?&ARTICLE=89470
>
> wo soll der vorteil sein? Sind teuerer und haben eine größere Toleranz?

dafür besser zur Kühlkörpermontage geeignet und 2St. sind mit 30W nicht 
überlastet.

von Marcus K. (marcusk)


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abc schrieb:
> dafür besser zur Kühlkörpermontage geeignet und 2St. sind mit 30W nicht
> überlastet.

Danke für den Hinweis, ich habe leider noch nicht die genauen Daten der 
Solarzelle. Wenn ich den die exakten zahlen der Zelle habe kann ich noch 
mal über die Bauteile nachdenken.

Es ging mir erstmal um die Möglichkeit die Mofets parralel zu schalten, 
ob das so überhaupt möglich ist.

von chris (Gast)


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Ich wuerde dir raten, den 2ten OP als differenz-summierer zu benutzen, 
und
damit dann das Signal einzuschalten, oder auf 50% oder was auch immer 
abzusenken. Dann kannst du mit einer Taste oder auch einem uC/ne555 die
Lastànderung ansehen, denn dies ist generell wichtig.

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Ich wuerde dir raten, den 2ten OP als differenz-summierer zu benutzen,
> und
> damit dann das Signal einzuschalten, oder auf 50% oder was auch immer
> abzusenken. Dann kannst du mit einer Taste oder auch einem uC/ne555 die
> Lastànderung ansehen, denn dies ist generell wichtig.

das wollte ich alles in Software machen. Mit 2 DA Wandlern gleichzeitig 
Strom und Spannung messen, dann jeweils den Strom um +-100mA ändern und 
dann den MPP bestimmen.

von Julian B. (julinho)


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Bei elektronischen Lasten wird die Energie über FETs verheizt, da man 
diese thermisch gut anbinden kann und den Widerstand einstellen kann.
Schaltung im Netz findet man zu Hauff, ich würde also das Rad nicht neu 
erfinden.

Wenn Du nur eine Solarzelle(0,5V) messen willst, dann hast Du ganz 
andere Probleme, da brauchst Du mindestens eine 2 Quadranten-Last.

von abc (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> Es ging mir erstmal um die Möglichkeit die Mofets parralel zu schalten,
> ob das so überhaupt möglich ist.

Wenn die Widerstände groß genug sind, geht das schon. Wie groß die 
Widerstände genau sein müssen, kann man erst anhand des 
Mosfet-Datenblattes sagen. Interessant ist dort die Gate Threshold 
Voltage und deren Veränderung über die Temperatur.
Alternativ mal nach FETs in größeren Gehäusen suchen (z.B. SOT-227)

von Marcus K. (marcusk)


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Julian Baugatz schrieb:
> Bei elektronischen Lasten wird die Energie über FETs verheizt, da man
> diese thermisch gut anbinden kann und den Widerstand einstellen kann.
> Schaltung im Netz findet man zu Hauff, ich würde also das Rad nicht neu
> erfinden.
es geht um ein ganzen Modul
wie z.b.
http://www.jouleco.de/255wp-schott-solarmodul-perform-mono-255wp-palette-
monokristallin.html?gclid=CK2D87Xk7LoCFTLJtAodxR8A-A

Und 250W über einen Fet zu verheizen, halte ich nicht für sinnvoll. Es 
geht hierbei nicht um ein paar € zu sparen. Da ist es mir viel lieber 
die Leistung auf Widerstände und Fets zu verteilen. Das Bekommt man viel 
leichter gekühlt.

> Wenn Du nur eine Solarzelle(0,5V) messen willst, dann hast Du ganz
> andere Probleme, da brauchst Du mindestens eine 2 Quadranten-Last.
will ich aber nicht

von Julian B. (julinho)


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Marcus Kunze schrieb:
> Und 250W über einen Fet zu verheizen, halte ich nicht für sinnvoll. Es
> geht hierbei nicht um ein paar € zu sparen. Da ist es mir viel lieber
> die Leistung auf Widerstände und Fets zu verteilen. Das Bekommt man viel
> leichter gekühlt.

Wie soll denn das gehen?

Du hast eine Reihenschaltung von einem Heizwiderstand und vom RDS vom 
Mosfet, durch beide fließt der gleiche Strom.
Wenn die Leistung am Widerstand abfallen soll, dann muß der Mosfet_RDS 
klein sein, d.h. der Mosfet ist durchgeschaltet. Dann kannst Du aber den 
Laststrom nicht mehr regeln!

Marcus Kunze schrieb:
>> Wenn Du nur eine Solarzelle(0,5V) messen willst, dann hast Du ganz
>> andere Probleme, da brauchst Du mindestens eine 2 Quadranten-Last.
> will ich aber nicht

Dann schreib doch bitte Solarmodul und nicht Solarzelle, den Unterschied 
solltes Du schon kennen.

von Marcus K. (marcusk)


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Julian Baugatz schrieb:
> Wie soll denn das gehen?
so wie oben gezeichnet.

> Du hast eine Reihenschaltung von einem Heizwiderstand und vom RDS vom
> Mosfet, durch beide fließt der gleiche Strom.
> Wenn die Leistung am Widerstand abfallen soll, dann muß der Mosfet_RDS
> klein sein, d.h. der Mosfet ist durchgeschaltet. Dann kannst Du aber den
> Laststrom nicht mehr regeln!

die Widerstände sollen ein Teil von der Leistung verheizen nicht alles. 
Damit kann ich zwar nicht die Leistung nicht mehr beliebig ändert, aber 
damit kann ich leben. (es ist damit nicht mehr möglich den 
Kurzschlussstrom zu messen, aber den brauche ich nicht)

Wenn 10A fliesen, dann setzen die Widerstände etwas 120W um und die Fets 
130W. (wenn das modul wirklich 250W liefert) Diese Aufteilung finde ich 
recht gut.

von abc (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> Und 250W über einen Fet zu verheizen, halte ich nicht für sinnvoll. Es
> geht hierbei nicht um ein paar € zu sparen. Da ist es mir viel lieber
> die Leistung auf Widerstände und Fets zu verteilen. Das Bekommt man viel
> leichter gekühlt.

die 250W müssen ja auch nicht unbedingt über den FET verheizt werden. 
Spricht ja nichts dagegen , 50-100W an Widerständen zu verheizen. Wenn 
Du es aber schaffst, nur einen FET (sollte bei ~150Watt über den FET 
möglich sein) zu verwenden, kannst Du die Widerstände vor den FET packen 
(da nicht für die Sysmetrierung nötig), und schaffst Dir damit das 
Problem der nötigen hohen Gatespannung vom Hals.

von chris (Gast)


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Laut meinem Verstàndnis verheizt der Widerstand 98% und der Fet 2% in 
diesem
Beispiel, also 5W. Bei nur einem Feet wuerde dieser 7% verheizen, also 
17.5W.
Zwei Mosfets sollten reichen, auch ein einziger wuerde hier reichen.
Und ich hatte hier mit 0.1 Ohm gerechnet, der  im Bild gezeigte Mosfet 
hat
0.077 Ohm. Das Teilungsverhàltniss ist derzeit bei 13.7:1, also maximale
Spannung bei 5V ist 68.5 bzw bei 1.2V 16.44 . Beides ist relativ 
unguenstig,
das wuerde ich noch optimieren wollen.

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Laut meinem Verstàndnis verheizt der Widerstand 98% und der Fet 2% in
> diesem
> Beispiel, also 5W. Bei nur einem Feet wuerde dieser 7% verheizen, also
> 17.5W.
> Zwei Mosfets sollten reichen, auch ein einziger wuerde hier reichen.
> Und ich hatte hier mit 0.1 Ohm gerechnet, der  im Bild gezeigte Mosfet
> hat
> 0.077 Ohm. Das Teilungsverhàltniss ist derzeit bei 13.7:1, also maximale
> Spannung bei 5V ist 68.5 bzw bei 1.2V 16.44 . Beides ist relativ
> unguenstig,
> das wuerde ich noch optimieren wollen.

ich glaube du hast das Prinzip nicht verstanden. Wenn der Widerstand 98% 
verheizen würden, dann könnte man das ganze system überhaupt nicht 
sinnvoll regeln. Auch der RdsOn vom Fet spielt überhaupt keine Rolle, 
denn dort wird er überhaupt nicht betrieben.

von Julian B. (julinho)


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Bei welcher Einstrahlung wird das Solarmodul gemessen?

von Peter II (Gast)


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Julian Baugatz schrieb:
> Bei welcher Einstrahlung wird das Solarmodul gemessen?

Es soll normal auf einen Dach montiert werden. (Wo später viele Module 
hin sollen). Es wird also mit normaler Sonne beschienen. Der Verkäufer 
sagt das die neuen Module auch bei bewölkten Himmel einen Ertrag 
bringen. Es soll damit also nur eine Ertragsmessung stattfinden, 
möglichst unter den späteren Bedingungen.

Leider habe ich noch kein Datenblatt von dem Modul, erst wenn ich das 
habe kann ich die Bauteile festlegen.

von So lala (Gast)


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Blöde Frage: Aus welchem Grund schließt du nichr einfach einen 
Wechselrichter an, der dir mit fertigem MPP-Tracker nach deiner Testzeit 
automatisch und genau die eingespeiste Leistung anzeigt?

von Peter II (Gast)


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So lala schrieb:
> Blöde Frage: Aus welchem Grund schließt du nichr einfach einen
> Wechselrichter an, der dir mit fertigem MPP-Tracker nach deiner Testzeit
> automatisch und genau die eingespeiste Leistung anzeigt?

ich habe keine Wechselrichter zur Hand, und für ein 20€ lässt sich auch 
keiner bauen.

von Julian B. (julinho)


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Wenn Du die Module unter realen Bedingungen misst, dann dann schwankt 
die Leistung zwischen 0 und 100%. Der Heizwiderstand muss dann variabel 
sein von sehr klein bis unendlich.
Das wiederum passt nicht zusammen, mit dem nahezu konstanten 
Heizwiderstand(siehe oben).

von Marcus K. (marcusk)


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Julian Baugatz schrieb:
> Wenn Du die Module unter realen Bedingungen misst, dann dann schwankt
> die Leistung zwischen 0 und 100%. Der Heizwiderstand muss dann variabel
> sein von sehr klein bis unendlich.
> Das wiederum passt nicht zusammen, mit dem nahezu konstanten
> Heizwiderstand(siehe oben).

sehe ich nicht so.

Die Widerstände begenzen in dieser schaltung nur die Maximale Leistung 
die ich bei einer gewissen spannung ziehen kann. Aber die maximale 
Leistung ist aber eh durch das Solarmdodul vorgeben. Ich kann damit 
nicht den Kurzschlussstrommessen, aber diese liegt recht weit weg vom 
MPP.

Bis undendlich kann ich jederzeit mit dem Fets gehen, ich sehe da kein 
Problem.

von Julian B. (julinho)


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Mal eine einfache Rechnung:

Einstrahlung 1000W/m²:  Impp=8,23 Umpp=31,1 Heizwidertand=3.8 Ohm

Einstrahlung 100W/m²:  Impp=0,823A Umpp=28V(-10%) Heizwiderstand 34 Ohm

Leg mal eine Widerstandsgerade über eine i-u-Kennlinie bei verschiedenen 
Einstrahlungen.

von Marcus K. (marcusk)


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Julian Baugatz schrieb:
> Einstrahlung 1000W/m²:  Impp=8,23 Umpp=31,1 Heizwidertand=3.8 Ohm

bei 8,23A haben an widerständen jeweils 2A und 10V die Mosfets haben 
dann 2A und 21V -> alles ok

> Einstrahlung 100W/m²:  Impp=0,823A Umpp=28V(-10%) Heizwiderstand 34 Ohm

jetzt haben die widerstände 1V und 0,2A die Mofest haben dann 27V und 
auch 0,2A -> auch alles ok


wo ist jetzt das Problem?

von chris (Gast)


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>
> ich glaube du hast das Prinzip nicht verstanden.

Ok, ich dachte der lm385 wird als Komparator mit 5V betrieben und somit 
is sein output fix 3.5V sodass der Mosfet gar nicht im Sàttigungsbereich 
is.

von chris (Gast)


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Fuer Solar, wenn du keinen MPP hast, dann musst die Last nicht im 
I-Bereich
sondern im V-Bereich arbeiten. Maximal Tracking Point ist glaube ich 75% 
der
Leerlaufspannung. Also musst deine Last anstelle des Stromes die 
Spannung
messen und mittels der Mosfets einstellen, denn nur so kannst du dann
den Ertrag des Solarreglers eruieren, sonst stimmen dir die Watt niemals 
zusammen. Dieser Wert stellt das Optimum dar, also musst du noch den 
Wirkungsgrad des MPPT Wandlers berucksichtigen, so dass du dann reale 
Werte
hast.

von DauOnTour (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> nein, das soll den möglichen Ertrag ermitteln, es soll also mehre
> Wochenlang die maximale Leistung verbraten.

Murks^3

Such dir ne Webseite von deiner Gegend mit der aktuellen Globalstrahlung 
und rechne dir deinen bescheuerten Betrag über den Wirkungsgrad deiner 
Zellen aus. WTF?


Heute z.b. 100W Globalstrahlung pro m^2 macht bei einem Wirkungsgrad von 
15% glatte theoretische 15W und realistisch etwa 10W Einspeisung pro 
m^2.

Und dann noch einen Tipp an dich praxisfernen Mitmenschen:

Solarzellen im Winter stündlich von Schnee und Eis befreien und das Jahr 
über mindestens alle 2 Tage mit Glasreiniger putzen!

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Fuer Solar, wenn du keinen MPP hast, dann musst die Last nicht im
> I-Bereich
> sondern im V-Bereich arbeiten. Maximal Tracking Point ist glaube ich 75%
> der
> Leerlaufspannung. Also musst deine Last anstelle des Stromes die
> Spannung
> messen und mittels der Mosfets einstellen, denn nur so kannst du dann
> den Ertrag des Solarreglers eruieren, sonst stimmen dir die Watt niemals
> zusammen.

wo soll da der unterschied sein ob ich den Strom oder die Spannung 
ändere? Es ändert sich dann jeweils das andere. Und da ich nach jeder 
änderung die Leistung messe kann ich den MPP bestimmen.

von Marcus K. (marcusk)


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DauOnTour schrieb:
> Murks^3
>
> Such dir ne Webseite von deiner Gegend mit der aktuellen Globalstrahlung
> und rechne dir deinen bescheuerten Betrag über den Wirkungsgrad deiner
> Zellen aus. WTF?

genau darum geht es, der wirkungsgrad sagt nicht sehr viel aus. Es gibt 
Zellen die haben einen sehr hohen Wirkungsgrad bei direkter sonne aber 
eine sehr schlechten wenn sie nicht direkt darauf Scheint. Damit sind 
die Zellen nicht immer vergleichbar.

z.b. Konzentratorzellen

von Julian B. (julinho)


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Marcus Kunze schrieb:
> bei 8,23A haben an widerständen jeweils 2A und 10V die Mosfets haben
> dann 2A und 21V -> alles ok

Dann wird an den Mosfets doppelt so viel Leistung verheizt wie an den 
Widerständen, das wolltest Du doch gerade vermeiden, oder?

von Marcus K. (marcusk)


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Julian Baugatz schrieb:
> Dann wird an den Mosfets doppelt so viel Leistung verheizt wie an den
> Widerständen, das wolltest Du doch gerade vermeiden, oder?

nein, es geht nur darum die Leistung auf viele Bauteile zu verteilen. Es 
ist nicht notwendig das es gleichmäßig verteilt wird. Die Hauptaufgabe 
der Widerstände ist dafür zu sorgen das das die Stromverteilung über die 
Mosfests funktioniert. Das sie selber ein Teil der Leistung umsetzen ist 
ein positiver Nebeneffekt.

von Julian B. (julinho)


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http://www.thoralt.de/wiki/index.php/Datei:EDL_schem_regelung.png

Auf der Seite ist der Schaltplan einer Elektronischen Last, bei der 2 
Fets parallel geschaltet sind(Q3 und Q4)

von chris (Gast)


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http://skypoweraz.com/2011/05/maximum-power-point-tracking-mppt/
und hier ist ein einfacher ppt, 
http://www.aaroncake.net/forum/uploaded/kivdenn/20111414256_ppt2.jpg

MPPT ist nicht leicht. Da solarregler aber auch constante V 
funktionieren,
wuerde ich dir raten, die Reglung mit U und nicht mit I zu machen.
Eigentlich sollte der uC die Senke mittels pwm regeln und alle X 
Minuten/Sekunden/... die Vreg anpassen, also die Mosfet durchschalten,
dann abschalten und die Spannung des Moduls messen und dann MPPT 
ausrechnen.
Geht alles nur mit dem PWM Pin wen so dimensioniert. Ein andere Weg ist
trial and error.

von chris (Gast)


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EDN Artikel dazu mit Schaltplan einer Senke:
http://m.eet.com/media/1130553/13338-31705di.pdf

von MaWin (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> könnte mal bitte jemand über den Schaltplan schauen

Warum fehlt bei dir der Kondensator zwischen Ausgang des OpAmps und - 
Eingang, der sonst in JEDEM Stromsenkenschaltplan due Stabilität der 
Regelung wuederherstellt?

Grosse Source-Widerstände sind nötig, 250W bei 10A macht 25V das sind 
2.5A pro MOSFET und 15V am Stromverteilungswiderstand recht viel, der 
LM358 muss dann auch bis 25V liefern können, also mit über 27V versorgt 
werden. 2 Ohm täten es auch.

von MaWin (Gast)


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chris schrieb:
> EDN Artikel dazu mit Schaltplan einer Senke

Ohne Stromverteilungswiderstände, ja klar, spanische Universitäten 
taugen nichts.

von Ola (Gast)


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Keine Sozialkompetenz, auch klar, deutsches Erziehungswesen taugt noch 
weniger.

Die Serie lautet "Design ideas", nicht "solutions". In den dazugehörigen 
Foren wird entsprechend kommentiert.
Wäre also eher das Manko von chris das als bare Münze zu verkaufen.

von Helge A. (besupreme)


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Ob der Strom oder die Spannung geregelt wird, ist für die experimentelle 
Ermittlung des MPPT nebensächlich. Es geht ja wohl um die Aufnahme von 
Strom-Spannungs-Kurven.

Angehängt ein Beispiel, das ich für ein wenig besser halte als den 
ursprünglichen Schaltungsvorschlag. Um die Stromverteilung auch mit 
etwas verschiedenen Transistoren ähnlich zu halten, je ca. 2 Ohm oder 
entsprechend Strom-Stellbereich. Den Extra-Meßwiderstand kann man 
eliminieren. Gegenkopplung mit C1 verhindert Oszillationen. Geht ein 
Kreis kaputt, ist die Schaltung immer noch bedingt funktionsfähig. 
Ansteuern direkt mit 0-5V ausm uC. OP-Versorgung ca.12V oder größer.

Kleiner Nachteil ist die etwas höhere Wärmebelastung der Transistoren. 
Aber es muß ja eh alles auf einen fetten Kühler geschraubt werden.

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Eigentlich sollte der uC die Senke mittels pwm regeln und alle X
> Minuten/Sekunden/... die Vreg anpassen, also die Mosfet durchschalten,
> dann abschalten und die Spannung des Moduls messen und dann MPPT
> ausrechnen.

das ist dann aber eine anderes Prinzip. Wie willst du denn mit der 
Leerlaufspannung vom Modul den MPP ausrechnen? Dafür müsste müsste man 
eine Tabelle hinterlegen.
Ich will den Strom um ein z.b. 100mA ändern und dann schauen ob die 
Leistung zu oder abnimmt. Damit kann ich mich den MPP annähern.

MaWin schrieb:
> Warum fehlt bei dir der Kondensator zwischen Ausgang des OpAmps und -
> Eingang, der sonst in JEDEM Stromsenkenschaltplan due Stabilität der
> Regelung wuederherstellt?
also hier sie ich auch keinen:
Beitrag "Elektronische Last"

wie grosse müsste er etwas sein?

> Grosse Source-Widerstände sind nötig, 250W bei 10A macht 25V das sind
> 2.5A pro MOSFET und 15V am Stromverteilungswiderstand recht viel, der
> LM358 muss dann auch bis 25V liefern können, also mit über 27V versorgt
> werden. 2 Ohm täten es auch.
den LM358 wollte ich direkt an die Solarspannung hängen (mit begrenzung 
auf 30V)

Helge A. schrieb:
> Den Extra-Meßwiderstand kann man
> eliminieren.
hilft mir aber wenig weiter, weil ich den Strom ja eh mit deinem µC 
messen will.

> Gegenkopplung mit C1 verhindert Oszillationen.
wie groß würdest du ihn machen?

> Geht ein
> Kreis kaputt, ist die Schaltung immer noch bedingt funktionsfähig.
das sollte doch bei meiner Schaltung auch der Fall sein.

von abc (Gast)


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von Magic S. (magic_smoke)


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> es soll also mehre Wochenlang die maximale Leistung verbraten.
Hmpf. Was soll dieser Unsinn?! Wieso nicht einspeisen und die 
Ertragsmessung dem Wechselrichter bzw. dem Einspeisezähler überlassen, 
wenn Du schon über einen so langen Zeitraum messen willst?

von DauOnTour (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> DauOnTour schrieb:
>> Murks^3
>>
>> Such dir ne Webseite von deiner Gegend mit der aktuellen Globalstrahlung
>> und rechne dir deinen bescheuerten Betrag über den Wirkungsgrad deiner
>> Zellen aus. WTF?
>
> genau darum geht es, der wirkungsgrad sagt nicht sehr viel aus. Es gibt
> Zellen die haben einen sehr hohen Wirkungsgrad bei direkter sonne aber
> eine sehr schlechten wenn sie nicht direkt darauf Scheint. Damit sind
> die Zellen nicht immer vergleichbar.
>
> z.b. Konzentratorzellen

Wenn ich mal zitieren darf:

Stapelzellen in Deutschland kein Ersatz für die bisherigen 
Silizium-Dünnschichtmodule

Da Stapel- oder Konzentratorzellen das Sonnenlicht über eine Linse 
bündeln, sollte das Licht direkt auffallen, denn Streulicht kann nicht 
gebündelt werden. In Deutschland besteht ein Großteil der 
Sonneneinstrahlung aber aus diffusem Sonnenlicht. Ein weiterer Nachteil 
ist die Notwendigkeit, die Solarzelle über einen Tracker an den 
Sonnenstand anzupassen, damit die Bündelung immer ihr Maximum erreicht. 
Auch aus diesem Grund eignet sich die Stapelzelle nur in geringem Maße 
als Ersatz für die heutigen Silizium-Dünnschicht-Module.

Wo Konzentratorzellen aber ihre Vorteile ausspielen, ist in Regionen mit 
hoher Direkteinstrahlung und aus wirtschaftlichen Gründen dann in 
Kraftwerksdimensionen


Quelle: 
http://produktion.bwr-media.de/energie-und-umwelt/erneuerbare-energien/solarzellen-mit-hoechstem-wirkungsgrad

von Marcus K. (marcusk)


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magic smoke schrieb:
> Hmpf. Was soll dieser Unsinn?! Wieso nicht einspeisen und die
> Ertragsmessung dem Wechselrichter bzw. dem Einspeisezähler überlassen,
> wenn Du schon über einen so langen Zeitraum messen willst?

1. weil ich keinen Wechelrichter haben
2. weil man dafür eine anderen Zähler und Vertrag braucht, die kosten 
dafür höher sind als man dafür wieder rausbekommt.
3. es geschenkte Energie ist, ich damit also machen kann was ich will. 
Und wenn ich damit den Dachboden heize!

von Magic S. (magic_smoke)


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Wenn Du solche Kleinleistungen einspeist merkt niemand was davon, auch 
wenn es die EVUs nicht so gerne haben. Klar, die wollen ja lieber ihren 
Kohlestrom teuer verkaufen. Und ein kleiner Wechselrichter wäre schnell 
besorgt, wahrscheinlich wird Deine selbstgebaute Last nicht wesentlich 
billiger. Von der investierten Entwicklungszeit mal ganz abzusehen.

von abc (Gast)


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von Marcus K. (marcusk)


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magic smoke schrieb:
> Und ein kleiner Wechselrichter wäre schnell
> besorgt, wahrscheinlich wird Deine selbstgebaute Last nicht wesentlich
> billiger.

für 50€ bekommst du also eine Wechselrichter mit Netzwerk zu 
aufzeichnung der Leistungsdaten?

> Von der investierten Entwicklungszeit mal ganz abzusehen.
das ist hobby, das spielt Zeit keine rolle.

von Magic S. (magic_smoke)


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> für 50€ bekommst du also eine Wechselrichter mit Netzwerk zu
> aufzeichnung der Leistungsdaten?
Spätestens wenn ich den eingespeisten Strom einrechne und mich mit einem 
alten mechanischen Zähler und einem Taschenrechner zufriedengebe... Ja!

von Marcus K. (marcusk)


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magic smoke schrieb:
>> für 50€ bekommst du also eine Wechselrichter mit Netzwerk zu
>> aufzeichnung der Leistungsdaten?
> Spätestens wenn ich den eingespeisten Strom einrechne und mich mit einem
> alten mechanischen Zähler und einem Taschenrechner zufriedengebe... Ja!

Dann solltest du den Taschenrechner überprüfen.

1Monat  100W  10Stunden * 20cent pro kwh = 6€

das ist ja Wahnsinn, was ich da ein geld mache könnte.

von Magic S. (magic_smoke)


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29 Cent. Und ich würd den "Test" nicht nach einem Monat beenden. Aber 
egal. Mach was Du willst, ist halt nur schade um den Strom.

von chris (Gast)


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Es ist klar, dass du das manuell austesten kannst, wieviel Leistung das
Panel im Moment macht. Andererseits, wenn du auch einen Modus fuer die
konstante Spannung hast, und bei 36Zellen die Senke auf 16.5-17V 
eingestellt hast,
dann kannst du den Ertrag mitloggen, welchen du erreichen kannst.
Ein richtiger MPPT wird mehr Ertrag erreichen, es wird aber eine reale
Annàherung sein. Du solltest dir dies nochmals ueberlegen.
Mosfet parallelschalten ist Murks, dies geht nicht gut fuer Equipment 
welches
funktionieren soll, bzw ohne Aufsicht funktionieren muss.
Der Grund ist, dass je hoeher die Temperatur ist, desto staerker wird
der Fet mit Strom durchstròmt. Wenn einer ausreist, dann ist 
warscheinlich
dass er durchbrennt. Nimm lm324 , ein OPV je Mosfet, sowie ein NTC um
Ventilator einzuschalten sowie Senke abzuschalten.
Ab einem gewissen Strom wird der Ventilator eingeschalten, und ab einer
gewissen Temperatur die Senke ausgeschalten.
Deshalb ab einem gewissen Strom den Ventilator einschalten, da der 
Ventilator
sonst nicht startet, und es sich fuer dich warscheinlich nicht auszahlt,
dafuer entsprechende Kondensatoren zu verwenden.

von MaWin (Gast)


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Marcus Kunze schrieb:
> 3. es geschenkte Energie ist, ich damit also machen kann was ich will.
> Und wenn ich damit den Dachboden heize!

Die grosse Koalition beschliesst gerade, dass du auch für 
selbstverbrauchte Solarenergie die ca. 6ct EEG zahlen musst, also 
brauchst du einen Zähler und es kostet dich Geld.
Manche Städte suchsn nicht angemeldete Solaranlagen per Luftbild.

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Es ist klar, dass du das manuell austesten kannst, wieviel Leistung das
> Panel im Moment macht. Andererseits, wenn du auch einen Modus fuer die
> konstante Spannung hast, und bei 36Zellen die Senke auf 16.5-17V
> eingestellt hast,
> dann kannst du den Ertrag mitloggen, welchen du erreichen kannst.
woher willst du wissen das der MPP auf 17V ist?

> Ein richtiger MPPT wird mehr Ertrag erreichen, es wird aber eine reale
> Annàherung sein.
ich ermittle doch mit hilfe dieser schaltung den echten MPP. Woher soll 
dann ein noch höhere Betrag kommen?

> Du solltest dir dies nochmals ueberlegen.
> Mosfet parallelschalten ist Murks, dies geht nicht gut fuer Equipment
> welches
> funktionieren soll, bzw ohne Aufsicht funktionieren muss.
aus dem Grund sind die großen Widerstände für jeden FET vorhanden, die 
gleiche das aus.

> Der Grund ist, dass je hoeher die Temperatur ist, desto staerker wird
> der Fet mit Strom durchstròmt. Wenn einer ausreist, dann ist
> warscheinlich dass er durchbrennt.
ja, wenn die widerstände nicht da währen. Aber genau darum sind sie da.

von chris (Gast)


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> woher willst du wissen das der MPP auf 17V ist?
Bei 36 Zellen ist der MPTT zwischen 16.5V und 17V.
Bei 72 Zellen ist es das doppelte.
Genaueres berichtet dir das Datenblatt des Panels.

> ich ermittle doch mit hilfe dieser schaltung den echten MPP.
Ja, das stimmt, ich nehme jedoch an, dass du es nicht dauernd machst,
und auch keinen MPP Code fuer den uC schreibst, also wenn due einen 
Tag/Woche den Ertrag wissen willst, dann wuerde sich sowas anbieten.
> Woher soll
> dann ein noch höhere Betrag kommen?
Temperaturkompensation des MPPT, besserer Ertrag bei niedriger Spannung.

> ja, wenn die widerstände nicht da währen. Aber genau darum sind sie da.
Stimmt, man limitiert jedoch das Geràt.
Wenn man es z.B. fuer Lipo verwenden will oder fuer 1V Stepdown und 
gleichzeitig das neue Netzteil bei 16V und 30V austesten, sind die
Widerstànde ein Hinderniss oder man muss die Anzahl der Mosfets 
entsprechend
ueberdimensionieren.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Ich verstehe nicht, warum hier alle auf Marcus herumhacken. Im Prinzip 
ist das doch ein schönes Projekt beim dem man auch einiges lernen kann.

Die Berechnungen und das Schaltungsprinzip passen eigentlich auch.

@Marcus Kunze:
Der Vorschlag mit dem Kondensator om OP-Ausgang zum Eingang ist auf 
jeden Fall sinnvoll, mit 1 nF bekommst du zusammen mit dem 
10k-Widerstand eine Grenzfrequenz von ca. 16 kHz, das müsste eigentlich 
passen. Du kannst aber auch 10 nF einbauen, wird für deine Anwendung 
keinen großen Unterschied machen.

Den 1k-Widerstand am OP-Ausgang würde ich auf vier einzelne Widerstände 
aufteilen (4 x 1k), also jeweils 1 Widerstand pro Mosfet. Dadurch wird 
verhindert, dass sich die Mosfets gegenseitig beeinflussen und evtl. 
eine Schwingung entsteht.

Achte darauf, dass die Spannung am Modul nicht größer als die erlaubte 
Versorgungsspannung des OP wird (Leerlaufspannung des Moduls bei 
maximaler Sonneneinstrahlung messen, evtl. Begrenzung mit Vorwiderstand 
und einer Z-Diode/Transil-Diode vorsehen.

Ein Shunt mit 10W ist relativ groß, aber du kannst ja auch mehrere 
kleinere Parallelschalten, ist also auch kein Problem.

Du könntest auch einen Shunt mit 0,5 Ohm verwenden, dann wird der 
Bereich 0-5V direkt auf 0-10 A abgebildet und du kannst den 
Spannungsteiler am OP-Eingang weglassen. Es entstehen damit natürlich 
noch mehr Verluste am Shunt (50 W anstatt 10 W), dafür entsprechend 
weniger an den Mosfets.

Ansonsten sehe ich kein Problem, warum deine Schaltung nicht 
funktionieren sollte, die Symmetrisierung sollte mit 4 x 5 Ohm gut 
funktionieren.

chris schrieb:
> Bei 36 Zellen ist der MPTT zwischen 16.5V und 17V.

Das gilt aber nur für eine ganz bestimmte Sonneneinstrahlung. Wenn sich 
die Helligkeit ändert, dann muss man auch die Spannung am Modul ändern, 
um die maximale Leistung zu erziehlen.

: Bearbeitet durch User
von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
>> ich ermittle doch mit hilfe dieser schaltung den echten MPP.
> Ja, das stimmt, ich nehme jedoch an, dass du es nicht dauernd machst,
> und auch keinen MPP Code fuer den uC schreibst, also wenn due einen
> Tag/Woche den Ertrag wissen willst, dann wuerde sich sowas anbieten.

aber das will ich machen, der µC macht ständig den MPP abgleich.

von chris (Gast)


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Ich habe folgenden Code:


mppt_po(int U, int I, int VA) {
  static int P,pwm;
  if(VA>P) ref++; else pwm--;
  P=VA;
  return pwm;
}

mppt_inccond(int U, int I, int VA) {
  static int P,V,A,pwm;
  if(U==V)
    if (!(A=I-A))
      if(A>0) pwm++;
      else  pwm--;
  else
    if (P=(VA-P)/(U-V))
      if(P>0) pwm++;
      else  pwm--;
  A=I; V=U; P=VA;
  return pwm;
}


int
mppt_estimate(int U, int I, int VA) {
  static unsigned char c=-1;
  static int V[3],A[3],P[3],pwm;

  if(c==3)  c=0;
  if(c==-1)  c=2;

  P[c]=VA; V[c]=U; A[c]=I;
  if(c==1) {
    dP=P[0]-P[1];
    if(P[0]>P[2]-dP)
      if (V[0]>v[2])   pwm++;
      else      pwm--;
    else
      if (V[0]>v[2])   pwm--;
      else      pwm++;
  }
  if(c==2) {
    if(P[2]>P[1]-dP)
      if (V[0]>v[2])   pwm++;
      else      pwm--;
    else
      if (V[0]>v[2])   pwm--;
      else      pwm++;
  }

  return Vref[c++];
}

von Marcus K. (marcusk)


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chris schrieb:
> Ich habe folgenden Code:

danke dafür, aber den schreibe ich doch lieber selber. Der Code ist 
nicht gerade schön formatiert oder sinnvoll zu lesen. Und hat auf den 
ersten blick auch viel unnützes Zeug drin.

wozu wird die variabel pwm in mppt_estimate gebraucht? Sie wird fröhlich 
auf und ab gerechnet aber nie irgendwo verwendet.

von MaWin (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> Ich verstehe nicht, warum hier alle auf Marcus herumhacken.

Weil das hier im Forum normal ist,
all die Loser die nie im Leben eine MPP aufbauen werden
müssen sich scheinbar den Frust von der Seele schreiben
und dafür andere runterziehen.

von chris (Gast)


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Der Code in mppt_estimate:
  return Vref[c++]

sollte

 c++;
 return pwm;

sein.

Da war noch sonstiger Code drin zwecks Protokollierung, den ich
rausgenommen hatte. Im Editor sieht die Formatierung besser aus.

von Helge A. (besupreme)


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War ja nur eine Idee, wie es vielleicht besser aufzubauen wäre - bei 
meinem Vorschlag weiter oben wäre der reale Stromwert am (-) Eingang des 
OP abgreifbar als Spannung zwischen 0 und 5V (oder, falls du auf 3,3V 
dimensionierst, halt 0 bis 3,3V).

Wie du auch immer baust, ein Widerstand von ca. 10k vor jedem einzelnen 
Gate dürfte dich vor Überraschungen bei einer eventuellen Fehlfunktion 
eines einzelnen Kreises schützen.

Der Kondensator ist auch unkritisch. Je geringer die Grenzfrequenz, um 
so unwahrscheinlicher ist eine Schwingneigung. Und zwischen Stellen und 
Messen läßt sich ja eine Zeit einbauen, in der sich die Schaltung 
einstellen kann. Meine von überhaupt keiner Berechnung getrübte 
Vermutung ist, daß ca. 100nF an der Stelle funktionieren könnten. (is 
gemogelt - ich mach mir schon Gedanken, was da gut ist..)

Ein weiterer Vorwiderstand in der Plusleitung jedes Mosfet ist der 
Sicherheit bestimmt dienlich, schränkt aber deinen Stellbereich 
vielleicht ein. Und ohne isses einfacher aufzubauen - is doch schön, 
wenn man ohne Isolierscheibe und so Kram auskommt und alles auf den 
gleichen Kühlkörper ballern kann.

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