Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Boost Wandler mit MPP ausstatten? - Möglichst geringer Platzbedarf


von Flo (Gast)


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Hallo Leute, ich müss Batterien aus einem kleinen Solar Panel laden - 
bei geringem Platzangebot.

Die Batterien haben eine höhere Ladespannung als die Zellen her geben - 
daher brauche ich einen Boost Wandler. Jetzt stellt sich aber mir die 
Frage, wie ich ein sehr einfaches (M)PPT der Solarzelle ermöglichen 
kann. Eine programmierbare Logik (µC o.Ä.) ist nicht vorgesehen. Der 
Boost Wandler ist nicht gleich der Laderegler, dafür wird ein linearer 
Laderegler-IC verwendet - aber ich muss dem die Eingangsspannung bereit 
stellen die höher ist als die der Solarzellen.

Ich fand beim googeln dieses Dokument 
http://www.clyde-space.com/documents/1497

die benutzen zwar einen SEPIC für die Aufgabe, statt eines Boost 
Wandlers, aber so groß unterschiedlich ist da ja nicht die Control-Loop. 
Aber der für mich wichtige Satz ist "Peak Power Tracking is implemented 
in hardware only,
using only two op-amps. By using such a low component count we are able 
to maintain high efficiency even at low power levels. "

Hat jemand eine Ahnung, wie die das machen?

Danke
  FLO

von Michael B. (laberkopp)


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Flo schrieb:
> Hat jemand eine Ahnung, wie die das machen?

Üblicherweise moduliert man die PWM etwas, z.B. einen OpAmp als 
Sinus-Erzeuger der die Pulsbreite um ein paar Prozent um einen 
Mittelwert beeinflusst.

Dann ist die Akkuspannung im Moment immer konstant, man muss also bloss 
den Strom messen und nichts multiplizieren. Da man den zeitlichen (von 
der Modulation abhängigen) Verlauf wissen will, verzögert man die 
Strommessung (RC Glied) und vergleicht Originalsignal und verzögertes 
Signal. Ist der aktuelle Strom höher als der ehemalige Strom und man 
befindet sich auf der steigenden Flanke des modulierenden Sinus, 
vergrössert man den Mittelwert des PWM Signals, und entsprechend in den 
anderen 3 Möglichkeiten.

Rechnet man den Sinus-erzeugenden OpAmp weg weil er für alle 3 Regler 
gleich ist, und rechnet man die Komparatoren weg weil es keine OpAmps 
sind, dann reichen dafür 2 OpAmps.

Man benötigt aber erheblich mehr Platz und Bauteile, als wenn man es mit 
einem uC mit A/D-Wandler aufbaut, dafür reicht ja schon ein ATTiny5.

von Flo (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Rechnet man den Sinus-erzeugenden OpAmp weg weil er für alle 3 Regler
> gleich ist, und rechnet man die Komparatoren weg weil es keine OpAmps
> sind, dann reichen dafür 2 OpAmps.

Ich muss gestehen, ich habe keine Ahnung was dann noch 
schaltungstechnisch über bleibt oder wie das auszusehen hat :-(

von Harald W. (wilhelms)


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Flo schrieb:

> Wie ich ein sehr einfaches (M)PPT der Solarzelle ermöglichen kann.

Eine sehr einfache Möglichkeit wäre es, wenn man als Regelgröße
statt der Ausgangsspannung die Eingangsspannung verwendet. Im
Datenblatt der Solarzellen kann man sehen, das es eine feste
Spannung gibt, die nicht allzusehr vom MPP-Punkt entfernt liegt.

von Michael B. (laberkopp)


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Harald W. schrieb:

> Eine sehr einfache Möglichkeit wäre es, wenn man als Regelgröße
> statt der Ausgangsspannung die Eingangsspannung verwendet. Im
> Datenblatt der Solarzellen kann man sehen, das es eine feste
> Spannung gibt, die nicht allzusehr vom MPP-Punkt entfernt liegt.

Blödsinn, das Datenblatt der Solarzelle zeigt EINE Kurve für EINE 
bestimmte Beleuchtungssituation.

Flo schrieb:
> Ich muss gestehen, ich habe keine Ahnung was dann noch
> schaltungstechnisch über bleibt oder wie das auszusehen hat :-(

Tja. Es lohnt sich aber nicht, das aufzuzeichnen, weil es viel mehr 
Aufwand ist als ein uC.

http://www.zabex.de/site/mpptracker.html

von Flo (Gast)


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Meine Idee war es bislang einen "Stand Alone" Boost Wandler IC zu nehmen 
und eben einen dual OP plus ein bischen Hühnerfutter - das geht noch.

µCs müssen programmiert werden und sind nicht so flexibel was die 
Stromversorgung angeht -> brauchen auch noch eine Aufbereitung.

von Flo (Gast)


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Prinzipiell sollte es doch auch so gehen, wie hier gezeigt, oder?
http://www.ti.com/lit/an/slva345b/slva345b.pdf Fig. 2. VAUX wäre dann 
meine Batteriespannung und der ob ein OP mit breitem VCC-Bereich. Ref 
wäre auch kleiner... aber so vom prinzip her?

von Harald W. (wilhelms)


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Michael B. schrieb:

> Blödsinn, das Datenblatt der Solarzelle zeigt EINE Kurve für EINE
> bestimmte Beleuchtungssituation.

Nimm ein besseres Datenblatt und Du hast eine Kurvenschar. :-)

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