Hallo Leute, kann mir jemand sagen, wie ich rechnerisch die nötige Auflösung für ein PWM auslegen kann um damit ein MPPT-Boost vernünftig zu regeln? Ich frage mich, ob vielleicht ein 8Bit PWM ausreicht, oder es doch 12 oder gar 16 Bit sein müssen. Letzteres wäre halt auf meinem Kontroller nur noch mit recht niedriger Frequenz möglich. Mein MPPT des kleinen Panels liegt laut Aufdruck bei etwa 8V, und "raus" haben möchte ich gerne 12,6V für ein 3S LiPo Akkupack. Vielen Dank
Vielleicht noch eine Erweiterung meiner Frage: Kann ich die Booststufe so auslegen, wie "üblich" und hier (https://www.ti.com/lit/an/slva372c/slva372c.pdf) beschrieben ist, oder muss ich da etwas dran ändern?
Muss das MPPT denn zwingend über einen Controller ablaufen? Es gibt für soetwas fertige ICS die sogar das Laden von Li-Ionen Akkus unterstützen. Gleichzeitig hast du dann viele wesentliche Schutzfunktionen mit abgedeckt. Z.b. TIs BQ24650 Edit: Bei diesem handelt es sich um einen Buck Regler Ich denke du findest bei weiterer Suche auch noch einen Regler mit Boost Topologie. Soweit ich weiss ändert sich hierbei an der normalen Boost-Topologie nichts.
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Hi und danke für die Idee, ich würde das ganze aber gerne zum lernen mit einem Kontroller realisieren um es in der Schule vorzuführen. Finde ich interessanter als immer nur ein paar LEDs blinken zu lassen. :)
Puuh, dann bin ich leider raus, Programmieren ist nicht meine Stärke. Zu deiner Frage: Ich gehe allerdings davon aus das 8-bit vollkommen ausreichend sind. Lieber ein gutes Maß aus Frequenz, also mehr Abtastung und der Auflösung der PWM als vollkommen auf die Auflösung der PWM zu gehen und die Frequenz flöten zu lassen. 8 Bit sind ja immerhin 128 Schritte in die du deine Spannung "zerlegen kannst" Also 8V/128=0.0625V Schritte Das sollte genügen.
Newby schrieb: > Mein MPPT des kleinen Panels liegt laut Aufdruck bei etwa 8V, und "raus" > haben möchte ich gerne 12,6V für ein 3S LiPo Akkupack. Also raus ehr 9...12,6V. Und wenn dir berechnen zu viel ist, dann simuliere die Schaltung doch einfach.
Vincent H. schrieb: > Puuh, dann bin ich leider raus, Programmieren ist nicht meine > Stärke. > > Zu deiner Frage: > Ich gehe allerdings davon aus das 8-bit vollkommen ausreichend sind. > Lieber ein gutes Maß aus Frequenz, also mehr Abtastung und der Auflösung > der PWM als vollkommen auf die Auflösung der PWM zu gehen und die > Frequenz flöten zu lassen. > 8 Bit sind ja immerhin 128 Schritte in die du deine Spannung "zerlegen > kannst" > Also 8V/128=0.0625V Schritte > Das sollte genügen. Das ist allerdings eine Milchmädchenrechnung. Das Tastverhältnis hängt ja nicht nur von der Spannung am MPP ab.
Michael M. schrieb: > Vincent H. schrieb: >> 8 Bit sind ja immerhin 128 Schritte... > > Wirklich? Ups, 256Schritte... Es war ein langer Tag verzeiht mir. ;D Dementsprechend 8V/256=0,03125V Umso besser für den TO.
hinz schrieb: > Und wenn dir berechnen zu viel ist, dann simuliere die Schaltung doch > einfach. Oh, damit habe ich noch weniger Erfahrung... Michael M. schrieb: > Vincent H. schrieb: >> 8 Bit sind ja immerhin 128 Schritte... > > Wirklich? Sind das nicht 256?
..und ich dachte schon, dass ich meine kleinen Digital-Projekte überarbeiten muss.... :-D
Michael M. schrieb: > ..und ich dachte schon, dass ich meine kleinen Digital-Projekte > überarbeiten muss.... :-D Grade nochmal Glück gehabt ;D
Vincent H. schrieb: > Dementsprechend 8V/256=0,03125V Okay... ich dachte, damit regle ich die Ausgangsspannung also 11V/256Digis?
hinz schrieb: > > Das ist allerdings eine Milchmädchenrechnung. Das Tastverhältnis hängt > ja nicht nur von der Spannung am MPP ab. Ja das mag sein, wie gesagt dafür fehlen mir die Kenntnisse des Protokolls. Dennoch verdeutlicht es ja, dass der TO mit 8Bit gut zurechtkommen sollte.
Lies dir doch mal durch wie man das berechnet: http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/aww_hilfe.html
hinz schrieb: > Lies dir doch mal durch wie man das berechnet: Ah okay, das löst meine zweite Frage. Aber die Erste nach der Auflösung ist damit noch nicht geklärt - oder ich seh es nicht :-/
Newby schrieb: > ich würde das ganze aber gerne zum lernen mit einem Kontroller > realisieren um es in der Schule vorzuführen. Finde ich interessanter als > immer nur ein paar LEDs blinken zu lassen. :) Für solche Anwendungen ist Digitaltechnik schlechter als Analogtechnik. Insbesondere zum Laden von Li-Akkus wäre mir das zu gefährlich!
Harald W. schrieb: > Für solche Anwendungen ist Digitaltechnik schlechter als Analogtechnik. > Insbesondere zum Laden von Li-Akkus wäre mir das zu gefährlich! Ich habe hier auch noch eine alte Bleibatterie aus einem Maulwurfschreck (von meinem Opa). Die kann ich ja auch nehmen. 12V/5Ah
Harald W. schrieb: > Newby schrieb: > >> ich würde das ganze aber gerne zum lernen mit einem Kontroller >> realisieren um es in der Schule vorzuführen. Finde ich interessanter als >> immer nur ein paar LEDs blinken zu lassen. :) > > Für solche Anwendungen ist Digitaltechnik schlechter als Analogtechnik. > Insbesondere zum Laden von Li-Akkus wäre mir das zu gefährlich! Oder halt MPPT, dann der Boost Converter auf 12.6V und dahinter ein BMS mit den Li-Ionen.
Newby schrieb: > hinz schrieb: >> Lies dir doch mal durch wie man das berechnet: > > Ah okay, das löst meine zweite Frage. Aber die Erste nach der Auflösung > ist damit noch nicht geklärt - oder ich seh es nicht :-/ Berechne den Bereich des Tastverhältnisses. Wenn du darin etwa 30 Schritte unterbringen kannst, dann reicht das gut. Du musst ja nicht das letzte Promille aus den Solarzellen quetschen.
Ich glaube wir haben aneinander vorbeigeredet. Ich dachte du willst das PWM nutzen, um den MPP zu ermitteln. Du willst aber mit der PWM vom Controller den BoostConverter betreiben richtig? Dazu bräuchtest du noch eine Feedbackspannung. Hier würde ich definitiv zu fertigen Modulen oder aber ICs mit Beschaltung raten (MT3608). Das MPPT Protokoll kannst du ja im Controller umsetzen. Die Spannung die da raus kommt dann zu wandeln würde ich aber dem IC überlassen.
Vincent H. schrieb: > Das MPPT Protokoll kannst du ja im Controller umsetzen. Die Spannung die > da raus kommt dann zu wandeln würde ich aber dem IC überlassen. Ach wo, das kann so ein µC problemlos machen, nur sollte man seinem A/D-Wandler eine vernünftige externe Referenz geben.
Vincent H. schrieb: > Du willst aber mit der PWM vom Controller den BoostConverter betreiben > richtig? Richtig, das war meine Idee. Wird ja so eigentlich auch immer gemacht... Zumindest in den Wandlern, die ich so im Netz gefunden habe die auch wirklich MPPT machen und nicht nur "PWM" drauf stehen haben. Bei letzteren fehlt immer die Induktivität. - Schön das es so coole Zerlegevideos im Netz gibt ;)
hinz schrieb: > Ach wo, das kann so ein µC problemlos machen, nur sollte man seinem > A/D-Wandler eine vernünftige externe Referenz geben. Mein µC (STM32) hat einen 12Bit ADC und eine 2,048V oder einstellbar auch 2,5V Referenz. Hab vorher mal den ADC mit der Versorgungsspannung von 3,3V benutzt, was aber ordentlich gerauscht hat. Da musste ich immer mehr Werte als jetzt Mitteln um was sauberes raus zu bekommen...
Newby schrieb: > Ah okay, das löst meine zweite Frage. Aber die Erste nach der Auflösung > ist damit noch nicht geklärt - oder ich seh es nicht :-/ Gehn wir mal davon aus, dass dein Wandler bei ernsthaften Leistungen im kontinuerlichen Betrieb arbeitet. Mit der Formel von Schmidt-Walter kannst du dann angeben, wie das Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsspannung vom Tastgrad abhängt: U_e/U_a = 1 - delta Damit kannst du für deinen Aufbau (8V Modul, 12,6V Akku) ja erst mal einen Startwert für den Tastgrad festlegen. Dann kannst du berechnen, um wie viel sich das Spannungsverhältnis ändert, wenn sich der Tastgrad um 1/256=0,4% ändert. Mit dem niederohmigen Akku am Ausgang wird die U_a deines Aufwärtwandlers praktisch "fixiert" (auch wenn sich der Wert mit dem Ladezustand natürlich langsam ändert). Die Änderung in U_e/U_a schlägt sich also hauptsächlich in einer Änderung von U_e nieder (also in anderem Arbeitspunkt am Modul). Damit kannst du also delta_U_e berechnen und weißt, welche Schrittweite von U_e du erreichst und kannst selbst beurteilen, ob dir das für deinen MPP genau genug ist.
Achim S. schrieb: > U_e/U_a = 1 - delta > > Damit kannst du für deinen Aufbau (8V Modul, 12,6V Akku) ja erst mal > einen Startwert für den Tastgrad festlegen. Dann kannst du berechnen, um > wie viel sich das Spannungsverhältnis ändert, wenn sich der Tastgrad um > 1/256=0,4% ändert. Also zum starten des Wandlers messe ich erst die Eingangsspannung und errechne mir daraus einen Startwert um die 12,6V zu erzeugen. Okay, das habe ich verstanden und kann ich auch nachvollziehen! Achim S. schrieb: > 1/256=0,4% ändert. 0,4% von der Eingangsspannung (also 0,03125V) oder die Ausgangspannung (0,04321V) oder vielleicht kombiniert? Also ändert sich die Ausgangsspannung um 1/256 Betrag der Eingangsspannung?? Tut mir leid, wenn ich mich so doof anstelle. Ich besuche zwar eine Technikerschule (11. Klasse) aber Regelungstechnik lernen wir da leider nicht :(
Als erstes wuerde ich da ein Programm schreiben, das eine Kennlinie durchfaehrt, so dass die Kennlinie auf einem x/y Oszilloskop dargestellt werden kann. Mit einem Schalter wird spaeter auf den Programmteil MPP umgeschaltet. Dann waere auf dem Oszi schoen das Schwimmen um den optimalen Arbeitspunkt zu sehen.
Newby schrieb: > Also zum starten des Wandlers messe ich erst die Eingangsspannung und > errechne mir daraus einen Startwert um die 12,6V zu erzeugen. Okay, das > habe ich verstanden und kann ich auch nachvollziehen! Und welches Ergebnis für delta bekommst du dabei raus? Nehmen wir einfach mal an, es wären 33,33%=0,3333, damit wir mit konkreten Zahlenwerten arbeiten können. Newby schrieb: > 0,4% von der Eingangsspannung (also 0,03125V) oder die Ausgangspannung > (0,04321V) oder vielleicht kombiniert? Also ändert sich die > Ausgangsspannung um 1/256 Betrag der Eingangsspannung?? Weder noch: delta ändert sich um 0,4 Prozentpunkte. Du kannst delta in 256 Schritten zwischen 0 (0%) und 1 (100%) variieren. Also: wenn du oben delta=0,3333 ausgerechnet haben solltest, dann nimmst du als nächsten Wert delta_neu = 0,3333 + 0,004 = 0,3373 an. Mit diesem neuen Wert für delta gehst du jetzt wieder in die Formel von Schmidt-Walter. Damit kannst du zunächst mal ein neues Verhältnis U_e/U_a ausrechnen. Welche der beiden Größe (U_e oder U_a) sich dabei ändert, sagt dir die Formel erst mal nicht. Ganz genau genommen werden sich beide Größen kombiniert etwas ändern, aber die Änderung wird ungleich auf U_e und U_a verteilt sein. Welche der Größen sich wie stark ändert hängt von den Innenwiderständen deines Moduls und deines Akkus ab. Bei einer normalen Auslegung ist der Innenwiderstand des Akkus vergleichsweise klein: um eine kleine Spannungsänderung hinzukriegen brauchst du eine große Stromänderung. Der Innenwiderstand des Moduls (d.h. die Steigung seiner Kennlinie in der Nähe des MPP) ist dagegen bei normaler Auslegung vergleichsweise groß: die selbe Stromänderung (bzw. eigentlich ihr transformierter Wert) verursacht dort eine viel größere Spannungsänderung. Das bedeutet: wenn sich das Verhältnis U_e/U_a ändert, dann bleibt U_a dabei fast auf dem identischen Wert und die Hauptänderung ist bei U_e. Das hängt aber wie gesamt von deiner Systemauslegung ab. Du kannst immer auch Extremfälle konstruieren, wo diese Betrachtung nicht stimmt (also z.B. extrem viele Module parallel schalten und damit einen Mini-Popel-Akku laden. Bei der Konstellation müsstest du dir andererseits aber auch keine Gedanken zum MPP-Tracking machen.) Deshalb tun wir für die Abschätzung so, als sei U_a konstant und berechnen, um wie viel sich U_e verändert, wenn delta sich um den kleinst möglichen Wert um den MPP herum verändert. Das gibt dir die Auflösung der Eingangsspannung die festlegt, wie genau du den MPP treffen kannst. Du wirst sehen, dass dabei nicht 0,4% rauskommen (auch wenn der Wert in der selben Größenordnung liegt). Newby schrieb: > Tut mir leid, wenn ich mich so doof anstelle. Ich besuche zwar eine > Technikerschule (11. Klasse) aber Regelungstechnik lernen wir da leider > nicht :( Passt schon. Bisher ist auch noch gar nicht wirklich Regeltechnik gefragt sondern nur die Kombination der Berechnungsformel von Schmidt-Walter mit dem Hintergrundwissen über das Verhalten von Solarmodul und Akku.
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