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Mit Solarmodul Akku direkt laden?

Startbeitrag von omitreligion am 17.08.2016 14:50

Hallo,

kann man mit einem Solarmodul nicht direkt ein LifePo4 Akku laden?

12 Volt Solarpaneele haben in der Regel etwa 18 Volt Nennspannung und etwa 23 Volt Leerlaufspannung.

In meinem Tazzari Zero sind 24 LifePo4 Zellen mit einer Spannung zwischen 71 und 81 Volt zwischen ganz leer und ganz voll. Die Zellen vertragen aber auch Spannungen bis 100 Volt.

Nun dürften fünf in Reihe geschaltete Solarpaneele nie mehr als ca. 90 Volt liefern wenn man die Nennspannung zugrunde legt. Eigentlich ideal um so ein Elektroauto direkt zu laden.

Unabhängig von balancing Erwägungen müßte das docht ganz simpel funktionieren?

Denkbar wäre auch eine Spannungsüberwachung zu konstruieren die das Modul bei erreichen von ca. 91 Volt immer trennt.

Mich interessiert ersteinmal die grundsätzliche Erwägung ob es z.B. Probleme mit der Leerlaufspannung geben kann.

Gruß, Dragan

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Zitat
omitreligion
kann man mit einem Solarmodul nicht direkt ein LifePo4 Akku laden?
Unabhängig von balancing Erwägungen müßte das docht ganz simpel funktionieren?


Habe ich bei meinem CityEl Anfang der 90er Jahre gemacht und Blei Akkus geladen. 25 km hin zu Arbeit, den ganzen Tag den EL in der Sonne stehen lassen, und abends waren die Akkus wieder recht frisch. Die Leerlaufspannung der Solarmodule muss entsprechend gewählt sein, war damals 45 Volt, was ganz gut zu den 36 V Bleiakkus passte. Problemlos ging das nur, weil ich sicher war, dass das kleine 100 Watt Modul die Akkus unterwegs nur ein wenig frisch hielt und nie die Energiemengen reinladen konnte, die ich morgens verfahren hatte. Durch die Art der Nutzung war ein Laden bis zum Ladeschluss nahezu ausgeschlossen. Und die Blei Akkus hätten sowieso gasen können. Überleg mal, abei 100 Watt an 36 Volt fließt nur ein kleiner Strom von wenig mehr als 2 A. Das verkraften Akkus, die gasen können, immer. Die SAFT STM 100 NiCd noch besser, die sollen sogar mit kleinen Strömen um die 4 A einige Stunden in die Ausgleichsladung gehen.
Habe damals einiges in den Solarmobil Nachrichten veröffentlicht, auch über die direkte Solarladung des Dresdner Trabis. Der hatte rund 300 Watt auf dem Fahrzeugdach.

Also für Blei und NiCd alles gut möglich, wenn man es etwas beobachtet oder Laderegler hat. Und wenn man nur kleine Module (auf dem Fahrzeugdach) hat und einen grossen Akku.

Wenn das Solarmodul auf dem Hausdach ist und relativ gross, sieht es anders aus. Und überhaupt würde ich bei Li-Akkus immer eine Überwachung einbauen. Ohne sowas droht Gefahr. Möchtest Du riskieren, dass Deine Bude abfackelt?

Bei Li also würde ich mir das ohne Regler nicht trauen, ich rate dringend ab. Die würden auch kleine Ströme und zu hohe Spannung krumm nehmen. Und ein weiteres Problem ist die Temperatur der Solarmodule. Da würde ich unbedingt einen üblichen Laderegler einbauen, der bei Erreichen von 3,5 oder 3,6 Volt der ersten Zelle abschaltet (bei LiFe).
Leider schwankt die Spannung der Solarmodule sowohl im Mpp als auch im Leerlauf sehr stark mit der Temperatur der Module. Diese wiederum hängt von der Umgebungstemperatur und der Einstrahlung ab. Gerade darum werden heute fast immer sogenannte Mpp Tracker eingesetzt, die das Maximum an Leistung herausholen, sei es als Akkuladegerät oder als Einspeise- oder Verbrauchswechselrichter.


Spannungen in Abhängigkeit der Temperatur, aus einer SMA Veröffentlichung

Mit welchen Leistungen willst Du direkt laden? Nimme einen Laderegler, die gibt es auch passend mit Mpp Tracker und Li-Fe Anpassung. Hatte ich kürzlich in einem anderen Thread darauf hingewiesen. Kost was, muss aber sein und lohnt sich doppelt: Akkus halten und Erträge sind höher.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 18.08.2016 13:23
Hallo Roland,

danke für die Tipps....

Im Tazzari werden die Zellen immer wieder beim Aufladen gebalanced, sie sollten daher einigermaßen gleich sein. So war das auch als ich sie immer wieder durchgemessen hatte.

Nur unter Last neigen sie dazu unterschiedlich zu sein, je nach Zustand der einzelnen Zellen.

Nun ich hätte jetzt so an fünf 60 Watt Module von der 12 volt technik gedacht. Und diese würden das Fahrzeug - ähnlich wie bei Dir beschrieben normalerweise nie ganz volladen. Natürlich wäre eine Überwachung wichtig, das ist klar. Aber mich interessiert das erstmal theoretisch.

Aber schon das Tazzari eigene Ladesystem treibt jede Zelle bis auf 4,16 Volt hoch, 100 Volt Spannung für 24 Zellen, dass können die alten LFP-Winston-Akkus anscheinend ganz gut ab, sonst wären sie schon lang hinüber.

Ich mache mich mal im Tazzari-Yahoo-Forum kundig wie das BMS die Kontrolle genau macht. Die sogenannten BMS-"Verbrennerblöcke" im Tazzari sollen nämlich passiv ganz unabhängig von der restlichen Elektronik funktionieren, ob das stimmt werde ich erfragen. Denn dann wären die Zellen zusätzlich geschützt.

Hallo Vassili,

Du mußt unbedingt vor dem Kauf jede einzelne Zelle messen. Sie müssen mindestens 2,5 Volt pro Zelle aufweisen, sind sie drunter sind sie defekt. Zwar berichten manche dass sie nach dem Laden immer noch irgendwie funktionieren nur damit wirst Du keinen Spaß haben.

Genau schauen ob es geblähte Zellen gibt, also genau von außen betrachten. Sind die Zellen gewölbt, die Verspannung mit Stahlband steht unter starker Spannung dann sind einzelne oder alle Zellen defekt. Ebenso sollten die Zellen Strom annehmen und sich normal laden lassen und stundenlang laden, dass wäre schon ein gutes Zeichen.

Eine Probefahrt sollte mindestens bei 80kmh etwa 80km Reichweite ergeben, dann sind die Zellen auf jeden Fall noch o.k. für den Gebrauch.

Ansonsten gilt beim Tazzari - man braucht eine kundige Werkstatt in der Nähe sonst hat man keine Chance, z.B. in Detmold Wieneke. Oder hat selbst Kontakt zu versierten Elektronikern und/oder ist selbst auch noch ein begnadeter Schrauber. Für Anfänger mit elektrischer Mobilität würde ich sagen - Finger weg.
Dann lieber ein Großserienfahrzeug kaufen. Die gibts auch schon gebraucht. Oder man nimmt einen Tazzari um selbst neu einen Motor, Zellen und Steuerung einzubauen als Bastlerfahrzeug, würde auch gehen. Schließlich wird der Tazzari wegen des hübschen Designs gemocht.

Gruß, Dragan Pavlovic (06043 8016290 Telefon) aus Hessen/Nidda

von omitreligion - am 18.08.2016 19:31
Zitat
Twiker76
Ich hab was im ebay gesehen: [www.ebay.de]
siehe 120 V !!!! für unter 25 Euro bis zu 15 A und mit fetter Lüfterkühlung !!!!!
Gut ist man kann die Ladeendspannung aufs zentel Volt anpassen somit kann man genau laden...
Ich hab das Modul bis ca. 80 V und geht bis 96 V im Leerlauf unter 10 Euro...damit lade ich nen EVT Li bis 58 V über Nacht mit 10 A eingang und Kühlung...
sg


Hallo Twiker76 (oder Markus?),
ich versuche zu verstehen, wie Du den ebay DC/DC als Lader einsetzen willst, ich meine dies Teil:
"DC-DC BST900 0-15A 8-60V auf 10-120V Power Step-up LED Wandler Modul Spannung ".

Step up Wandler, ok, dann ein oder zwei Deiner Solarmodule in Reihe an den Eingang. Müßte gehen für Deine 58 V Ausgangsspannung. Aber Du mußt manuell regeln, der Mpp stellt sich nicht automatisch ein. Versuchs mal und schreib über Deine Erfahrungen.
Der MPP verändert sich übrigens dauernd langsam und hauptsächlich mit der Temperatur des Moduls. Und die Temperatur hängt von der Umgebung und der Einstrahlung ab. Mit anderen Worten: der MPP - und damit die optimale Eingangsspannung - ändert sich mit der Temperatur. Der Eingangsstrom ändert sich mit der Solareinstrahlung.

Wie Du solar über Nacht mit 10 A laden willst, ist mir schleierhaft.

Gruss, Roland
Wie erwähnt: Ich versuche, zu verstehen, was Du vorhast. Diesen DC/DC Wandler könnte man einsetzen, aber nur entweder mit manueller Nachregelung oder mit einem kleinen Rechner vornedran, der den MPP nachfährt. Wenn das mal einer mit einem Arduino oder Raspi schafft, wär das ein preiswerter Solar-Laderegler.

von Hotzi-47 - am 21.08.2016 09:50
Zitat
omitreligion
Das mit dem MPP verstehe ich nicht.


Wenn Du tatsächlich solar Laden willst, ist ein gewisses Verständnis des MPP wichtig.
Es ist an vielen Stellen ausführlich erklärt und über das Internet zu finden, sogar bei Wikipedia.

Ein einfacher DC/DC Wandler hat keine MPP-Tracker Funktion. Beim Einstellen einer festen Eingangsspannung funktioniert es zwar irgendwie, aber nicht optimal.

Die richtige Ausgangsspannung des Solarmoduls ändert sich langsam mit der Temperatur.
Der Ausgangsstrom des Solarmoduls ändert sich mit der Einstrahlung und so schnell, wie die Sonne kommt oder geht. Entweder im normalen Tageslauf oder auch durch Wolken oder andere Abschattung.
Mit anderen Worten: Die Ausgangsleistung eines Solarmoduls ändert sich ständig und ist kurzfristig nicht vorhersehbar. Und vor allem schlecht an einen Verbraucher anzupassen. Die Industrie liefert aber solche Regler, die ständig ihre Eingangsspannung so anpassen, dass die maximal mögliche Leistung aus dem Solarmodul gezogen wird. Das sind dann sogenannte Maximum Power Point Tracker. Kurz gesagt: Die fahren die Eingangsspannung des Wandlers immer auf und ab bis sie die max. Ausgangsleistung gefunden habe. Geregelt wird also auf max. Leistung am Ausgang, nicht Strom oder Spannung alleine.
Dass Du die max. Ausgangsspannung einstellst ist ein MUSS zum Verhindert der Überladung.
Nimmst Du einen DC/DC Wandler zum Akkuladen, fährt er normalerweise an seiner Stromgrenze die Ausgangsspannung so lange hoch, bis die eingestellte Ladeschlussspannung erreicht ist. Das sollte für beste Leistungsausbeute vom Solarmodul mit MPP Tracking gehen.
Ist die Ladeschlussspannung erreicht, spielt das MPP Tracking keine Rolle mehr, dann wird einfach der Ladestrom immer weiter runtergefahren um die eingestelle Ladeschlussspannung nicht zu überfahren.

Mit den einfachen DC/DC Wandlern mußt Du im normalen Ladebetrieb den besten Arbeitspunkt jeweils von Hand einstellen oder einen kleinen Rechner diese Aufgabe erledigen lassen. Eine Einstellung auf feste Eingangsspannung funktioniert einigermassen, bekommst aber nur einen Teil der möglichen Leistung von der Sonne.

Gruss, Roland
Habe Systemtechnik für Photovoltaik Anfang der 80er Jahre des vorigen Jahrhunderts hauptberuflich gemacht und bin so zu den Solarmobilen und der Tour de Sol 1985 gekommen. Am MPP und Tracking hat sich aber seit dieser Zeit nix geändert außer dass es jetzt schöne kleine Solar-Ladegegler überall zu kaufen gibt, die das standardmäßig können. Oder hier. Damals mussten wir das noch alles mühsam selbst zusammenbauen.

von Hotzi-47 - am 23.08.2016 15:15
Hallo Roland,

dann gib mir bitte einen Tipp wie ich einen solchen Laderegler sinnvoll einschleifen kann. Diese brauchen normalerweise einen (Blei-) Akku in den sie einspeisen oder kann ich den weglassen??

Ich wollte ja direkt das Elektroauto laden. Bei dem von mir genannten dc dc wandler kann man tatsächlich die untere Spannung feststellen, also fixieren so dass man schon nahe am durchschnittlich besseren Spannungspunkt diese legen kann. Das Solarmodul wird damit vom DC DC nicht "kurzgeschlossen" weil der sich den maximalen Strom "ziehen" will und die Modulspannung ganz absenkt.

Das ist zwar kein MPP-tracking aber wie hoch ist der reale Verlust bei diesem dem optimalen Punkt lediglich angenäherten Betrieb? Im Bleiakku zwischenspeichern ist auch von den Verlusten her mangelhaft und eigentlich wird am Ende nur der arme Akku "leergezogen" um das Auto zu laden, dieser würde ständig zu Vollzyklen genötigt werden, wäre also in kürzester Zeit hinüber. Oder man müßte einen teuren Lifepo4 Akku kaufen für mehrere Hundert Euro nur um zu puffern....


Hier kostet der Victron nur etwa 80 Euro da er für kleinere Modulspannungen ausgelegt ist:
[www.ebay.de]


Gruß, Dragan

von omitreligion - am 23.08.2016 17:42
Hallo Dragan,
ja ja, früher waren die Solarladeregler hauptsächlich für Blei-Kennlinien ausgelegt.
Wenn Du genau hinschaust, wird bei einigen Angeboten schon LiFe milt angeboten.
Das will ich, und Du auch, oder? Zwischenspeicherung mit Blei will ich nicht, willst Du nicht, und es macht heut auch keiner mehr. Direkt von Solar zu den LiFe Akkus.

Bei Fehlanpassung der einfachen Art, die Du vorhast, kannst Du mit irgendwas zwischen 20 bis 40 % weniger Ertrag rechnen, je nach Jahreszeit. Schätze ich jetzt mal so. Müßte es genauer nachrechnen, das aber dauert, und dafür sehe ich jetzt nicht so wirklich die Notwendigkeit. Da der MPP hauptsächlich mit der Temperatur der Module wandert, läßt es sich auch nicht einfach rechnen. Denn woher kann ich wissen, wie Deine Module belüftet sind? Wie warm sie werden?
Beobachte es mal: Im Winter bei klarem Himmel und guter Sonne und Minus-Temperaturen kommt da echt viel mehr raus.

Versuchs einfach mal mit manueller Nachführung. Nur um mal so ein Gefühl dafür zu bekommen, was und wie das läuft.

Gruss, Roland
Ich werde für meine Anlage die rund 200 Euro für einen dieser eher leistungsfähigeren Regler wohl investieren. Ist bei rund 4000 Euro für die Akkubank und die (schon vorhandenen) Solarmodule wohl wert. Was die Solarmodule mal gekostet haben, ist vergessen, ist schon eine Weile her. Mindestens 10 Jahre, vielleicht auch mehr. Muss sie mal passend auf der Garage installieren, da ist noch Platz. Sind erst 300 Wattp drauf.
Und Langsam wirds knapp mit dem Platz. Sogar die Balkonbrüstung ist schon mit Photovoltaik gemacht. Sieht echt schön aus.


von Hotzi-47 - am 23.08.2016 19:59
Zitat
omitreligion
Eigentlich müßte man einem solchen MPPT-Laderegler statt einem Pufferakku den Akku vom Elektroauto "anbieten". D.h. dort wo man normalerweise den Pufferakku anschließt müßte ein DC-DC Wandler dran der eben über diesen Ausgang den Fahrakku lädt.


Nö nö, als ich dies schrieb:
"Zwischenspeicherung mit Blei will ich nicht, willst Du nicht, und es macht heut auch keiner mehr. Direkt von Solar zu den LiFe Akkus. "
meinte ich es wirklich so: Solarmodul - MPP-Laderegler-Autoakku. Nix weiter dazwischen. Denn ein MPP Laderegler hat innen natürlich einen DC/DC Wandler mit der zusätzlichen Regelelektronik.

So bekommst Du die Energie direkt in Deinen Akku. Zur Klärung würde ich gerne wissen, in welchen Autoakku. Also den mit 81V oder den mit 115V Ladeschlussspannung. Und wieviel Kapazität haben die in Ah oder kWh? Wie gross sind die Akkus, und wieviel willst Du für Deine Heimanlage höchsten entnehmen. Anders herum: Wieviel Energie soll im Autoakku immer drin bleiben?

Generell: Ein DC/DC Wandler ist wie eine Einbahnstrasse. Geht normalerweise nur in einer Richtung. Jedenfalls wenn er mal angeschlossen ist.

Also so würde ich es machen: Von Solar über MPP-Regler in den Akku. Über einen anderen Regler zu Deinen Verbrauchern. Dann wäre die Anpassung leichter und klarer. Und es könnte beides gleichzeitig gehen:
a) Autoakku solar laden, also Energie rein.
b) Deine externen Verbraucher versorgen, also Energie raus aus dem Autoakku.

Wenn die Regler entsprechende Grenzwerteinstellung nach oben haben (der Solarladeregler) werden die Akkus nicht überladen und der Wechselrichter oder DC/DC für die Verbraucheranbingung nach unten hin, werden die Akkus nicht zu weit entladen. Hier kann Du sogar Werte einstellen, dass immer noch eine gute Reserve zum Fahren bleibt.
Denn Fahren willst Du wohl auch noch, oder sollen die Autos nur noch als mobile Stromspeicher dienen?

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 24.08.2016 08:24
Um mal wieder auf die ursprüngliche Fragestellung zurückzukommen, wo es ja wieder um eine andere Akkuspannung ging:

Zitat
omitreligion
Hallo, kann man mit einem Solarmodul nicht direkt ein LifePo4 Akku laden?
12 Volt Solarpaneele haben in der Regel etwa 18 Volt Nennspannung und etwa 23 Volt Leerlaufspannung.
In meinem Tazzari Zero sind 24 LifePo4 Zellen mit einer Spannung zwischen 71 und 81 Volt zwischen ganz leer und ganz voll. Die Zellen vertragen aber auch Spannungen bis 100 Volt.
Nun dürften fünf in Reihe geschaltete Solarpaneele nie mehr als ca. 90 Volt liefern wenn man die Nennspannung zugrunde legt. Eigentlich ideal um so ein Elektroauto direkt zu laden.
Unabhängig von balancing Erwägungen müßte das docht ganz simpel funktionieren?
Denkbar wäre auch eine Spannungsüberwachung zu konstruieren die das Modul bei erreichen von ca. 91 Volt immer trennt.
Mich interessiert ersteinmal die grundsätzliche Erwägung ob es z.B. Probleme mit der Leerlaufspannung geben kann. Gruß, Dragan


Nochmal kurz betrachtet das ganze: Ja, das geht so. Ist einfach und funktionssicher, wenn man mit einer Diode zwischen Solargenerator und Akku entkoppelt, d.h. Rückströme vermeidet wenn die Sonne nicht scheint. Ein wenig Fehlanpassung und damit nicht optimale Leistungsausbeute sind schon verschmerzbar zugunsten der Einfachheit.
Es würde bei 24 LiFe Zellen sogar mit 4 Modulen in Reihe noch gut laden, und Überladen wäre praktisch kaum drin bei einer Leerlaufspannung von max. 23V pro Stück, also gesamt 92Volt. Fließt Strom, gehen noch ein Volt oder etwas weniger in den Kabeln und der Diode verlustig. Eigentlich eine ganz gute Anpassung.

Bei 5 Modulen in Reihe kommen auch nur ähnliche Ströme raus, aber mehr Spannung - die Du wahrscheinlich gar nicht brauchst. Und dann musst Du unbedingt eine Überspannungsüberwachung und Abschaltung machen. Unbedingt.

Mit 5 Modulen könntest Du den erwähnten 115V Akku laden. Müßte auch ganz gut gehen. Ausprobieren!

Ich würde bei Lithium Akkus allerdings immer eine kleine Überwachungsschaltung für die Maximalspannung einbauen. Überladen ist nix für Li-Akkus. Und willst ja Auto und Hütte nicht abfackeln. Safety first, rette Dich zuerst. Sozusagen.

Gruss, Roland
Habs ja jahrelang auch so gemacht im CityEl: 38 Volt im MPP, auf 36V 100Ah Blei-Akkus über eine Diode angeschlossen. Lief prima. Werde es wohl auf eine 12S LiFe Akkusatz auch direkt anklemmen, natürlich mit Spannungsüberwachung oben. Aber bei "nur" 100Watt solar und über 200Ah Kapazität brauchts lange, bis der Akku hochkommt in der Spannung. 100 Watt solar nicht stationär, sondern auf dem Fahrzeug!

von Hotzi-47 - am 24.08.2016 09:47
Die Billigteile am Anfang unter MPPT und niedrigster Preis zuerst kommen mir suspekt vor. Wenn da ein Poti drauf ist, auf dem "MPPT" steht, dann bist DU vermutlich der MPPT-Controller und sollst da immer mit dem Schraubenziehe und Messgerät danebenstehen. Das erste link mit dem reinen Auswärtswandler ist das Einzige, was ich für vertrauenserweckend halte. Vor allem der Kühlkörper und das Vorhandensein einer Wandlerspule überzeugt mich.
Da wüsste ich, was ich zu tun hätte und würde eine kleine Schaltung davorsetzen, die aus Eingangsstrom und, Modultemperatur einen passenden Ausgangsstrom einstellt.
Einfach ein Geradeausregler, ohne automatische Findung der maximalen Ausgangsleistung.

Ein Mikroprozessor ist nicht teuer und MPPT-Programme findet man sicherlich kostenlos im Web.
Also, wem schon so etwas begegnet ist, her damit! Können wir dann alle brauchen.
Aber bei den ebay-Angeboten werde ich, genau, wie bei denen von Conrad, nachdenklich.

Es gibt eine ganze Reihe fertiger tracking ICs. Sollte eigentlich ein billiges Standardteil sein., mit dem man solch einen Aufwärtswandler steuern kann. Nur eines für 5 Euro habe ich bisher gefunden. Aber viel zu kompliziert aufgebaut.

Eigentlich genügt eine Ausgangsstrommessung und ein Steuerausgang für die PWM und ein Programm, das laufend herauf und herunterzählt und das Maximum des Ausgangsstroms sucht.
Ich fürchte, im nächsten Leben baue ich so etwas. Ohne Mikroprozessor, ganz diskret.

Was brauche ich? Einen Integrator der mit seiner Ausgangsspannung hoch läuft und die PWM steuert. Dazu eine Ausgangsstromdifferentiator, der nur fallenden Strom registriert und den Integrator dann ein Stückchen nach unten setzt. Ein Vierer-OPgenügt. 1 Euro Teile. Kommt dann vor den billigen Aufwärtswandler für unter 10 Euro.

Eigentlich würde es mich wundern, wenn nicht ein findiger Chinese längst auf eine solch einfache Schaltung für wenige Cent gekommen ist.
Wir sollten unbedingt nachfragen, ob da wirklich MPPT in einigen Billigteilen enthalten ist. Klar, meist wird betrogen, aber auch bei einem Centartikel ist echtes MPPT durchaus möglich.
Die hohen Preise sind jedenfalls nicht gerechtfertigt, auch, wenn das typisch deutsche Erfahrung ist.

Auch eine Aufgabe für unseren Universalregler, der Preis von ca 5 Euro ist aber dabei viel zu hoch, dazu der Programmieraufwand.Wir hatten doch Instabilitäten in unserem Waldmühlensteuerungsprogramm und müssen wieder hin! Mit einer Kombination von Operationsverstärkern und digitaler Laufzeitsteuerung geht es viel einfacher und billiger.
Den Aufwärtswandler würde ich zu dem Preis nicht selbst bauen. Die Chinesen sind schon super! Ich schätze mal 200 Watt,nicht 600 Watt dauerbelastbar. Aber manchmal echter Schrott.
Ja, die Waldmühle braucht auch MPPT, falls Roman Solarmodule findet.

von Bernd Schlueter - am 10.09.2016 14:18
ja schreiben und damit viel bla bla ist einfach !

Dann schreibe ich mal wie ich es machen würde (ohne hätte wenn und aber):

Den günstigsten Mppt Solarregler der auch kann liegt bei knapp 100 Euro (Victron glaub). Braucht man aber nicht. Besser ein
Solarmodul im Sofortkauf 100 Wp inkl. Versand liegt bei 87,50 Euro.

Leerlauf liegt bei 22 V Kurzschlussstrom bei um die 6,5 A.

Jetzt hinter dem Modul am laminat eine Brücke vorsichtig auftrennen damit man die Leeraufspannung halbieren kann. die beiden plus und Minus der Zellverbinder aneinander, dann hat man ca. 11 V Leerlaufspannung und fast 13 A Kurzschlussstrom.

Nun den DCDC Wandler anschließen, der zieht die Spannung auf 10 oder 9 V runter und wenn man nun um die 10 A übrig hat kann man nun auf der Ausgangsseite bis zum 120 V DC abgreifen bei nun unter 1 A ? jetzt könnt ihr Euch selbst überlegen was für einen Wirkungsgrad diese Sache hat.
Und mit 10 A ist man auf jedenfall in einem Beriech wo man den Wandler nicht überlastet.

Kühlung ist ja eingebaut, die Frage ist ob ausreichend.

Kostenaufwand ca. 120 Euro aber mit einem Solarmodul mit 100 Wp dazu und das wars !

Ich bezweifle das dieser Regler für 40 Dollar das so kann...
Wenn die Leistung des Modul sinkt sinkt auch der Strom usw. steigt aber gleich wieder wenn die Wolke weg ist. Ein Mppt Regler muss sich da ständig anpassen und ich habe schon bei einem Balkonkraftwerk gesehen das es bis zu einer halben Minute dauern kann bis wieder volle Leistung ins Netz geht. Die Solarregler sind ähnlich in der Wirkungsweise.

Und es kann so einfach sein, oder ? Das mit meinen wenigen Plusminus- Kenntnissen :rolleyes:

sg

von Twiker76 - am 11.09.2016 12:16
MPP Regler sind wichtig zur Leistungsoptimierung. Gesucht wird der beste Arbeitspunkt des Solarmoduls für höchste Ausgangsleistung. Ok, wenn die Ausgangsspannung durch einen Akku vorgegeben ist, wird der höchste Strom gesucht. Auch dann, wenn diese (Akku-)Spannung mit dem Ladezustand hochgeht. Ok, ist alles lange bekannt.

Solarmodule kann man gut in Reihe schalten, wenn die Ströme gleich sind, also in etwa die Zellen gleiche Größe haben (bei gleicher Technologie, also z.B. Multikristallin oder Monokristallin oder so). Mit anderen Worten: man kann ein 24 Volt Modul und ein 12 Volt Modul problemlos in Reihe schalten, wenn sie gleichen Nennstrom haben. Die Spannungen addieren sich, der Strom bleibt. Dünnschicht und Monokristallin oder so würde ich nicht in Reihe schalten. Wie gesagt, die Nennströme sollten gleich sein, dann kann man höchstens noch Paralleldioden über die Module schalten. Im Internet googeln nach den Gründen.. Ist aber nicht sooooo nötig. Muss da selber noch mal nachlesen, ist alles so lange her.... (s.u.)

Parallel schalten kann man Module gut bei gleichen Nennspannungen. Prinzipiell kann man abzählen: Die Anzahl der Zellen (wieder bei gleichartiger Zelltechnologie) sollte gleich sein. Am besten über Dioden entkoppeln, damit Rückströme vermieden werden. Kann auftreten, wenn ein Modul abgeschattet ist und das andere mehr Strom und Spannung liefert. Mit Entkoppeldioden kein Problem, jedes Modul liefert dann soviel Strom in die Parallelschaltung, wie es kann aufgrund der Zellengröße und der Sonnenbestrahlung. Mit anderen Worten: man kann kleine und grosse Module (von der Leistung bzw. Strom her) gut parallel schalten, wenn die Spannung gleich ist. Ach so, früher haben mit rund 0,43 Volt pro Zelle bei Sillizium gerechnet. Heute kommt - so glaube ich - sogar etwas mehr raus.

Ich habe beides oft und viel gemacht. Privat während der Jahre 1987 bis heute, und 1980 bis 1987 hauptberuflich (Systemtechnik für Photovoltaik, Siemens Erlangen).
MPP Regler gabs damals noch nicht am Markt. Da haben wir einen selber gebaut, und auch patentiert. Leider nicht von mir, war ein Kollege mit beschäftigt. Zusatzmodul am 25 kW DC/DC Wandler damals. Wenn nicht gesteckt, lief der Wandler mit Festspannung. Ging also auch ohne MPP gut mit nicht ganz so guter Leistungsausbeute. Aber dafür sehr sicher. Damals war ein MPP viel wichtiger als heute, weil die Photovoltaik viel teurer war. Heute nimmt man einfach ein paar Module mehr. MPP ist aber wichtig z.B. auf Fahrzeugen, wo man den wenigen vorhandenen Platz bestmöglichst nutzen will und nicht mehr Module installieren kann.

Gruss, Roland
Weil ich ganz gut wußte, wo man hinlangen mußte, durfte ich dann 1985 und 1986 die Solarmodule auf Renn- und andere Mobile bauen für die Tour de Sol Schweiz und im Solarmobil Verein Erlangen. So bin ich damals zur Elektromobilität gekommen und irgendwie noch immer dabei.

von Hotzi-47 - am 19.09.2016 18:14
Also, Dünnschicht, das geht überhaupt nicht ohne Tracking. Das grüne Chinateil macht in dem Video einen wirklich guten Eindruck. Da ist nichts getürkt, im Gegensatz zum schwarzen Teil zwei Videos weiter, wo man in Echtzeit erkennt, dass es dauernd hin- und hereiert. Es trackt nicht, es irrt umher.

grüner Sonnenteufel

Die Ausgangsspannung ist doch einstellbar, das ist also auch gleichzeitig ein Laderegler.
Ebenso sind die China-boost-wandler einstellbar in der Ausgangsspannung, also auch komplette Laderegler und mit 9Euro76 incl. Versand billig genug.

9,76Euro-Wandler
Nein, ab drei Stück nur 9,25Euro pro Stück.

Ich meine, wir hätten im Forum einmal einen noch viel kräftigeren China-Wandler zum ähnlichen Preis ausgemacht??
Aber testen müsste man auch dieses, ob es auch die Spannung gut hält oder sonstige Schwächen zeigt. Vom Aufbau her habe ich überhaupt nichts auszusetzen, übersichtlich und reparierbar. Die einmal" ertrackte" Spannung würde ich per Transistor und Widerständen auf alle anderen Aufwärtsregler übertragen. Obwohl, 33 Euro sind für jemanden, der auch 200 Euro für angemessen hält, nicht zu teuer, wenn man mehrere davon nimmt. Aber einen tracking-Wandler und dann noch einen Wandler hinterher, damit Solar- und Batterieladewandler getrennt wirken, das ist Geld- und Energieverschwendung.
Roman, MPP bezieht sich zwar nur auf das Solarpaneel, aber, wenn das Teil auch die Akuuspannung sauber einstellen kann? Das müssten wir natürlich vorher testen. China ist schließlich weit und auch, wenn Chinesen es meist gut meinen, manche liefern Schund.
Den bekommst Du allerdings auch in Deutschland angedreht, gleiche Herkunft, deutsches Aufklebeschild. Siemens: unbezahlbar.
Achtung! Die Geräte sind ausdrücklich nur für 10 Ampere ausgelegt. Da würde ich einen ordentlichen Abschlag machen.
Der i-home-Chinese bietet noch andere schöne Sachen an. Ich glaube, ich muss auch bestellen. delvery-time- bis dahin ist die Sonne längst untergegangen.
Ein Solarregler für 9,99Euro, aber 20 Ampere. Aber Vorsicht, das könnte auch ein Energievernichter sein. Ich habe beschlossen, dass ab sofort Energie wieder von mir vernichtet wird. Schließlich ist nicht jeder Physiker.

von Bernd Schlueter - am 20.09.2016 18:37
Hallo andreas andreas,
habe mir heute morgen die Videos zum MPT7210 nochmal angesehen. Will einfach verstehen, was das Gerät so kann und wie es funktioniert.

Dass es ein Hochsetzwandler ist, weißt Du sicher. Die Akkuspannung muss also immer über der Arbeitsspannung der Solarmodule sein. Meiner Meinung nach sind die Werte, die man für Strom und Spannung einstellt, reine Grenzwerte. Also keine Werte, auf die geregelt wird, sondern Werte, die nicht überschritten werden durch die interne Begrenzungs-Regelung. Genau das soll ja so sein für die Akkuladung. Da bestimmt immer der Akku die Ausgangsspannung bis zum Grenzwert, der durch den Regler dann nicht überschritten wird.

Eingangsstrom und Eingangsspannung sollte bei einem richtigen MPP Tracker das Gerät relativ selbsttätig einstellen.

So ganz begreife ich daher noch nicht, warum man eine Eingangsspannung einstellen soll. Und auch ein Ausgangsstrom einstellen? Wofür? Als Grenzwert, der nicht überschritten werden soll? Keine Ahnung, ich habe kein Manual, und aus den Videos bei youtube geht das auch nicht hervor.

Was ich im Video sah war das schnelle rauf und runter der Eingangsspannung. Das scheint die Tracking-Funktion zu sein. Ist nicht wirklich nötig, das so schnell zu machen, denn die Änderung des besten Arbeitspunktes geht recht langsam vor sich mit der Temperatur des Moduls.

Bei Solarmodulen gibt es zwei grundsätzliche Schwankungen:
Die Ausgangsleistung schwankt mit der Solareinstrahlung. Das kann schnell gehen bei vorüberziehenden Wolken oder sonstiger Abschattung, oder langsam durch den normalen Sonnenlauf.
Der beste Arbeitspunkt hängt nur und wirklich nur von der Temperatur ab und ändert sich damit langsam. Aber leider auch im Tagesverlauf und mit der Solareinstrahlung.

Arbeitet der MPP Tracker sehr schnell, dann fährt er u.U. dem Sonnenverlauf hinterher, also reagiert schnell auf jede Wolke. Ist eigentlich nicht so gewollt, denn es ändert sich ja nur die Einstrahlung - und sehr viel später und langsamer auch die Temperatur des Moduls.

Was ich in den Videos sah war ein recht schnelles Tracking, also ein Auf- und Abregeln der Eingangsspannung. Meiner Meinung nach viel zu schnell. Wenn Dein Gerät da ist, schau Dir das mal an. Die solare Eingangsspannung wird ja angezeigt im Display. Ich würde es trotzdem noch mit einem externen Spannungsmesser überprüfen, sozusagen zur Gerätekontrolle. Wenns gut übereinstimmt, kannst Du das externe Gerät auch wieder weglassen. Wenn Du ein entsprechendes externes Messgerät hast, wäre es ideal, die Eingangsspannung über der Zeit mitzuschreiben. Brauchst ein Gerät mit Datenlogger-Funktion.

Gruss, Roland
Bei ebay werden auch Victron MPP Tracker und Laderegler angeboten. Sind aber Aufwärtswandler und nur für feste Batteriespannungen von 12 oder 24 Volt, und zu Preisen etwas über 100 Euro. Passt also nicht so ganz für Deine Konfiguration.
Und in den youtube Kommentaren wird ganz offen davon gesprochen, dass viele Chinagerät zwar als MPP Tracker angeboten werden aber diese Funktion gar nicht können. Fake sozusagen. Schreiben die Hersteller da was drauf ohne zu wissen, was Sache ist? Möglich. Allerdings traue ich den Herstellern mittlerweile mehr zu als solch schlichten Schwindel. Und kleine Rechner-Chips, möglicherweise gleich mit MPP-Tracking Funktion, gibt es heute sicher sehr preisgünstig.


von Hotzi-47 - am 21.09.2016 06:57
Das ist oft Schwindel. Aber hier nicht. Dass das tracking sehr schnell sein kann, ist kein Nachteil. Hauptsache, es gibt keine Regelschwingung, wie bei dem schwarzen, flacheren Gerät. Das ist fehlerhaft programmiert und tanzt viel zu sehr auf und ab, während das grüne anscheinend nach kurzer Zeit die Schwankung, die immer sein muss, stabilisiert. Ich gehe natürlich nur von dem aus, was im Video zu sehen ist.
Die tracking chips sind immer Mikroprozessoren, mit fest eingebranntem Programm, das chinamäßig nicht optimal sein muss, aber bei einer Dünnschichtzelle, das ist die schwierigere Herausforderung, muss sich schnell ein stabiler Wert einstellen.
Das grüne Teil könnte ruhig sehr viel schneller sein und trotzdem immer stabil. Der Prozessor gibt es her. Das Wissen, das in den Programmen steckt, dürfte oft mangelhaft sein.
Mein Entwurf für ein solches "Programm" sieht nur analoge Elemente, Operationsverstärker, vor, die sehr viel schneller und sicherer arbeiten, vom Aufwand sehr viel billiger und es fehlen die digitalen Stufen und damit die Tanzerei.
Ein paar Volt Dauertanz an einem Dünnschichtmodul macht wirkungsgradmäßig nicht viel aus.
Deshalb, wenn das 33Euroteil zufriedenstellend arbeitet und getestet ist, könnten wir uns ruhig damit zufrieden geben. Wie es mit der Stabilität der Ausgangsspannungsbegrenzung aussieht, ist natürlich fraglich. Der Mikroprozessor sollte es hergeben können. Eine temperaturabhängige Steuerung ist mit Sicherheit nicht vorhanden. Schließlich sollen sehr unterschiedliche Akkus geladen werden. Die Mikroprozessoren enthalten meist eine Temperaturmesseinrichtung, bei MPP überflüssig.
Nachdem wir diese Geräte gefunden haben, würde ich sagen:
Mit Solarmodul direkt laden? Nie!

von Bernd Schlueter - am 21.09.2016 10:04
Zitat
andreas Andreas
Hallo, Wenn ich es richtig verstanden habe, dann kann die Eingangsspannung 12-60V und die Ausgangsspannung 15-90V betragen, der Strom 10A, die Leistung 600W. Vermutlich bezieht sich der maximale Strom auf Eingang und Ausgang, d.h. mit einer Eingangsspannung von 12V kommen auch maximal 120W raus und nicht 600W. Auf jeden Fall gehe ich davon aus, daß die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung sein kann und umgekehrt.
Ich würde das ja alles gerne testen, aber leider leider habe ich keine Post bekommen.
Gruß andreas


Nein nicht ganz so. Es ist ein Hochsetzwandler (auch boost-Wandler genannt). Er setzt immer die kleinere Eingangsspannung in eine höhere Ausgangsspannung um. Nie umgekehrt.
Und ich denke, die Werte 10A und 600W sind jeweils Grenzwerte. 600W ist die max. Durchgangsleistung. 10A aber als Grenzwert im Eingang oder Ausgang?

Frage an Twiker76: Du hast ein Gerät und sicher auch eine Art Handbuch oder Anleitung. Sind die 10A ein Grenzwert für den Eingang oder den Ausgang? Und ist es tatsächlich so, dass man die feste Eingangsspannung vorwählt für den Fall, dass er aus irgendwelchen Gründen noch keinen MPP finden kann, z.B. morgens, wenn die Leistung noch zu klein dafür ist.
Und weitere Frage, deren Beantwortung ich in den youtube Videos nicht finden konnte: Kann man das Gerät so konfigurieren, dass er morgens automatisch wieder mit MPP-Tracking Funktion startet?
Letzte Frage: Kann man die Ladeschlussspannung für die Batterie frei wählen oder nur in Stufen?


Gruss, Roland
P.S. Konstantin: ich halte das Gerät für Deine Anwendung für geeignet, voraussgesetzt Strom und Spannung passen für Deine Anwendung. Zum CityEl Laden sollte es spannungsmäßig gut gehen.

von Hotzi-47 - am 22.09.2016 08:25
habs mal ausprobiert:

1. Solarmodul 220 Wp Leerlauf bei ca. 45 V I kurz ca. 5,5 A Akku 4 x LiFePo4 in reihe U max 14,4 V
mpp ca 37 V Start ca 20 Watt Ladeleistung obwohl volle Sonne aufs Modul...Solarmodulspannung ging auf ca. 15 V runter

2. Wie 1. nur Mpp Einstellung jetzt auf 37 V nun ca. 30 Watt ladeleistung und die Solarspannung schwankt zwischen 34 und 38 V hin und her. Dann kam eine Wolke und die Ladeleistung ging auf 10 Watt zurück. Wie ich befürchtete dauerte nach erneuter Sonne es ca. 30 sec. bis die ursprüngliche Leistung von 30 Watt wieder erreicht wurden.

3. nun der akku von evt auf58 V und eingestellt, nun gingen ca. 2,5 A in den Akku max 140 Watt Ladeleistung wurden erreicht. Vom Modul kamen gemessen ca. 4 A rein dann wieder eine Wolke und wie bei 2.

4. Wie bei 3. nur 12 V 100 WModul mit Mpp bei ca. 18 V am regler eingestellt auf 17 V Ladeleistung ca. 40 Watt bei voller Sonne ca. 2 A gemessen vom Modul.


5. wie 4. nur evt Akku mit 58 V eingestellt nun max 50 Watt ladeleistung hemessen vom Modul ca. 3 A bei voller Sonne.

Wieder an meinen Regler angeschlossen für 12 V Bordnetz Ladestrom über den Normalen Solarregler nun 4,5 A bei einer Ladespannung von 13,5 V...

ihr dürft jetzt selbst ausrechnen wo mehr wirkungsgrad bzw. Leistung erreicht wird.

beim 220 Watt Modul sind es bei einer Ladespannung von 26,4 V übriges um die 6 A Ladeleistung die über den normalen laderegler geerntet werden....


Wer sich an dem schnönen Farbdisplay ergötzen will und wer so um die 30 Euro übrig hat für den ist das Teil was aber mehr auch nicht.

Dann habe ich mal ein 2 Watt solarmodul mit 17 V Leerlaufspannung an diesen neuen Regler angeschlossen das reicht dem nicht, der startet nicht mal das Display flackert nur...


fazit lohnt nicht dann evtl so wie ich es beschrieben habe für 120 öken und ein solarmodul mit 100 Watt sobald sonne läuft wenn sonne weg läuft dcdc nicht und nimmt seinen Betrieb am nächsten Tag wieder auf ohne rumfaxen...

für die 30 Euro hätte ich mir nochmal ein 10 Watt modul kaufen können...wäre sinnvoller gewesen...

ich glaube der andreas hat das begriffen...

von Twiker76 - am 22.09.2016 19:51
Hallo Martin,

ich hatte auf Seite zwei des Threads mir die Mühe gemacht auf die wichtigen Dinge in den Videos hinzuweisen.

Also nochmal:
In diesem Video beschreibt der Mensch wie man den MPT 7210 so einstellt dass er seine Einstellungen behält und automatisch angeht:
[www.youtube.com]

"Habe nun doch aus Neugier die Videos fast komplett geguckt.

Der erste Review (erster youtube link der 40 min geht) hat seine Stärken in der Bedienung, so hat er z.B. ab Minute 20 im Video genau beschrieben wie man die Funktion dauerhaft einstellt, dass der Solarlader jeden Morgen angeht, wenn das Solarpaneel Strom liefert bis der Akku voll ist. Das hat der zweite Reviewer (der drei Teile gefilmt hat) wie er im 2en Teil sagt nicht begriffen wie man an diese Funktion über die Tastatur rankommt. Denn die Elektronik vom MPPT hängt am Solarpaneel und nicht an der Batterie was eigentlich ganz clever ist. Auch behält er die Einstellungen. 19 verschiedene Programme kann man abspeichern."

- hatte ich geschrieben.

Nein, ich bin noch nicht dazu gekommen vom Dach wo das Solarmodul ist ein Kabel runter in die Garage zu legen, berichte wenn ich es geschafft habe.

Das eigentlich interessante am MPT 7210 ist, dass er programmierbar ist, d.h. ich für das Laden eines Akkus zuverlässig eine Spannungsgrenze einstellen kann. Und dass ich die Solarmodule die ich gekauft habe, 12 Volt Module, 100 Watt und 1x 50 Watt daran anschließen kann. Habe hier auch noch einen PWM Regler für 12 Volt Bleibatterie, aber ich sehe der ist schnell voll bei Sonnenschein und die Solarmodule kann ich dann nicht nutzen. Also muß ein großer Akku her und den habe ich ja in zwei Elektroautos..... also warum nicht die laden, die absorbieren den ganzen Strom.

Dass der MPT7210 womöglich nicht ganz perfektes MPPT beherrscht ist mir zweitranging, denn wichtig ist mir als Nicht-Elektroniker: gebrauchsfertiges Gerät, programmierbar und schon sicher in ein Gehäuse verbaut. Falls er aber doch einigermaßen MPPT kann, bitte sehr ich bin glücklich.

Gruß, Dragan

von omitreligion - am 23.09.2016 11:43
Zitat
Twiker76
habs mal ausprobiert:

1. Solarmodul 220 Wp Leerlauf bei ca. 45 V I kurz ca. 5,5 A Akku 4 x LiFePo4 in reihe U max 14,4 V mpp ca 37 V Start ca 20 Watt Ladeleistung obwohl volle Sonne aufs Modul...Solarmodulspannung ging auf ca. 15 V runter

2. Wie 1. nur Mpp Einstellung jetzt auf 37 V nun ca. 30 Watt ladeleistung und die Solarspannung schwankt zwischen 34 und 38 V hin und her. Dann kam eine Wolke und die Ladeleistung ging auf 10 Watt zurück. Wie ich befürchtete dauerte nach erneuter Sonne es ca. 30 sec. bis die ursprüngliche Leistung von 30 Watt wieder erreicht wurden.

3. nun der akku von evt auf58 V und eingestellt, nun gingen ca. 2,5 A in den Akku max 140 Watt Ladeleistung wurden erreicht. Vom Modul kamen gemessen ca. 4 A rein dann wieder eine Wolke und wie bei 2.

4. Wie bei 3. nur 12 V 100 WModul mit Mpp bei ca. 18 V am regler eingestellt auf 17 V Ladeleistung ca. 40 Watt bei voller Sonne ca. 2 A gemessen vom Modul.


5. wie 4. nur evt Akku mit 58 V eingestellt nun max 50 Watt ladeleistung hemessen vom Modul ca. 3 A bei voller Sonne.

Wieder an meinen Regler angeschlossen für 12 V Bordnetz Ladestrom über den Normalen Solarregler nun 4,5 A bei einer Ladespannung von 13,5 V...

ihr dürft jetzt selbst ausrechnen wo mehr wirkungsgrad bzw. Leistung erreicht wird.

beim 220 Watt Modul sind es bei einer Ladespannung von 26,4 V übriges um die 6 A Ladeleistung die über den normalen laderegler geerntet werden....

..


Mensch Maier, würde ich sagen, wenn ich mir das mal genauer anschaue. Aber eines gilt für den MPT-7210-A mit Sicherheit laut Beschreibung und Handbuch: Es ist ein Hochsetzsteller. Die Ausgangspannung muss immer höher sein als die Eingangsspannung. Nur dann kann er gescheit funktionieren. Der Sinn der Tests Nr. 1 und 2 erschließt sich mir nicht. Ein Wunder, dass da überhaupt was rauskam. Da hast Du die Solarmodule fast in den Kurzschlusstrom gedrängt. Der Strom ging durch den Wandler glatt durch ohne jede Beeinflussung. Sinnvolle Ergebnisse kannst Du nicht erwarten.

So steht es auch im Handbuch. Sorry, ist in Englisch. Aber sonst recht klar, wenn auch teilweise mit fehlerhaften Englisch, dass man mit ein wenig Sachkenntnis aber gut interpretieren kann (was gemeint ist).

Was ich mir bei solchen Erprobungstests wünsche, sind mehr Angaben.
A) Die Nenndaten des Moduls. Was ist bei Deinem 220W Modul an Nennspannung und Nennstrom angegeben? Hat es wirklich 45 V Leerlaufspannung und 5,5 A Kurzschlussstrom? Was ist für den Arbeitspunkt angegeben, also U und I im MPP? Nur daraus könnten sich die 220 Watt ergeben. Bei 45 Volt Leerlaufspannung ist die Leistung NULL, da kein Strom. Und Bei 5,5 A Kurzschlussstrom ist die Leistung auch NULL, da keine Spannung.
b) Dito sinngemäß für das 100 Watt Modul.
c) Daten des Akkus (Typ, Nennspannung, Kapazität in Ah).
d) Beschreibung, was genau wie angeschlossen ist. Ok, da kann man nicht viel verkehrt machen, sind ja nur 2 Anschlüsse rein und 2 raus aus dem MPT-7120-A.
e) Mess- bzw. Anzeigewerte.
f) Und was genau ist Dein "normaler Laderegler"?

Denn wenn Du ein Modul mit 45 Volt Leerlaufspannung und 5,5 A Kurzschlussstrom auf einen 12 V Akkus anschließt, bekommst Du etwas weniger als den Kurzschlussstrom raus - wie die von Dir angegebenen 4,5A. Bei 13,5 Volt Akkuspannung sind das nur knapp 61 Watt. Keine so super Ausbeute für ein 220 Watt Modul - und das bei voller Sonne (wie von Dir erwähnt). Ich würde das gleiche Ergebnis erwarten, wenn Du direkt oder über eine einfache Abkoppeldiode anschließen würdest. Dann aber mit der Gefahr des Überladens. Mit anderen Worten: Dein normaler Laderegler macht ganz einfach nur eine Spannungsbegrenzung.

Allerdings verstehe ich angesichts des letzten Tests Deinen Beitrag vom 21.9. nicht:
geschrieben von: Twiker76
Datum: 21. September 2016 20:44
dieses mpt7210. Solarmodul und DCDC Wandler habe ich schon lange im Einsatz, läuft Problemlos bis 96 V max.
brauche nicht bis 120 V noch nicht....


Geht er nu oder geht er nicht - der MPP Tracker, wenn richtig angeschlossen. Also kleine Solar-Nennspannung vorne und grosse Batteriespannung hinten am Ausgang. Sonst kann ein Aufwärtswandler nicht arbeiten.

Ein 45 Volt Solarmodul auf einen 14 Volt Akku geknallt heißt schlicht und ergreifend (fast) Kurzschlusstrom. Geht zwar, ist aber fern von sinnvoll oder optimal. Das Ergebnis war aufgrund der wenigen Gerätedaten fast vorhersehbar. Und klar, wenn Du genügend Module spendierst, steigt auch der Strom. Mit dem MPP-Tracker solltest Du rund das Doppelte rausbringen, allerdings muss zwingend die Batteriespannung über der Solarspannung liegen.

Bei Deinem 45V Solarmodul und 12 V Akku könntest Du mehr mit einem Tiefsetzsteller rausholen, wie geschrieben rund das doppelt verglichen mit Deinem einfachen Laderegler. Auch Tiefsetzsteller gibt es als Solarladeregler mit MPP Tracking Funktion. Hoffe ich jedenfalls. Aus China gibts ja fast alles..

Wenn Du direkt oder über einen der ganz einfachen Solarladeregler arbeiten möchtest, sollten die Arbeitsspannung des Solarmoduls bei rund 17 bis 18 Volt liegen (Leerlaufspannung dann rund 21 bis 24 Volt) und die Akkuspannung bei 12V Nenn, also rund 12,3 bis 14,4 Volt Ladeschluss. Das könnte ganz gut funktionieren, und so sind auch die meisten Komplettangebote ausgelegt. Dein 45V Modul ist für 24V Akkus vorgesehen.

Gruss, Roland
Sorry, hast mich mir Deinen widersprüchlichen Aussagen mehr verwirrt als informiert. Deshalb meine Nachfrage. Ich will doch nur begreifen, was Du gemacht hast..

von Hotzi-47 - am 23.09.2016 13:34
Hallo
Heute ist der MPT7210 endlich gekommen.
Ich teste momentan mit Netzteil und kaputten Vliesbatterien 2x12V + Heizung.
1. Problem das ich gefunden habe: Wenn die Modulspannung höher als die Batteriespannung ist, dann wird die einprogrammierte Maximalspannung deutlich überschritten. Der Strom dabei ist zwar sehr moderat, richtig ist das aber keinesfalls. Man muss also auch noch darauf achten, daß die Modulspannung niemals höher ist als die maximal erlaubte Batteriespannung. Das wäre bei einem 12V Modul an 48V wie bei mir geplant natürlich niemals der Fall, aber blöd ist es trotzdem.

2. Am Netzteil mit Strombegrenzung fährt es brav den MP an ohne zu zucken oder auch nur irgendwie zu schwingen. Allerdings ist es ziemlich langsam. Der Strom wird nur sehr langsam erhöht, wenn ich die Strombegrenzung am Netzteil hoch drehe. Am Eingang genehmigt es sich bisher etwa 11A. Das muss allerdings noch deutlich mehr werden. Warum?

Naja, wenn die maximale Ausgangsspannung überschritten wird, weil die Eingangsspannung höher liegt, und ich mein System am Ausgang vor Überspannung schützen muss, dann darf ja die Modulspannung nicht allzu hoch sein.
Bsp: 60V Ausgangsspannung maximal. Maximaler Ausgangsstrom von 10A soll erreicht werden, damit die 600W Gesamtleistung ausgereizt werden. Ich nehme also nur 2 Stück 12 Voltmodule in Reihe, weil bei einer Leerlaufspannung von 22.5V bei 3 Stück die 60V Ausgangsspannung mit 67.5V deutlich überschritten werden. Die MP Spannung liegt bei 18V pro Modul, also 36V. Um 600W zu erreichen, müsste der Eingangsstrom bei >16A liegen.
Ich werde das die nächsten Tage mal ausprobieren an 48V.

Übrigens: Mein MPT7210 schaltet sich brav ein, nachdem ich die Programmierung mit OK abgeschlossen habe. Man muss halt die Anleitung richtig befolgen und den erweiterten Programmiermodus finden.

Gruß
andreas

von andreas Andreas - am 24.09.2016 19:19
hallo roland

hallo an alle

leider konnte ich es mir nicht verkneifen heute bei dieser kostanten sonne mal testen.

also 100wp modul,U 21 V, I kurz. 5,1 A gemessen.
an einen Akku mit 13,1 V fliesen mit diesem modul ca. 3,3 A bei 13,3 V Ladespannung.

Das entspricht einer Leistung von 43,9 Watt.

Ziel ist es jetzt am mpp bei ca. 17 V (damit auch ca. 3,3 A) also dann eine Leistung von ca.
56 watt zu bekommen. Diese Leistung sollte dann für den Regler umsetzbar sein, das heißt mit etwas weniger wegen eigenbedarf ist hoffentlich zu rechnen...

Den 7210 mit diesem Modul zusammen in der Zuleitung einen Power analyser und da es ein dcdc step up ist einen Akku der größere Spannung als das modul hat.

also 17 V mpp ca. 3,3 A und einen Akku mit 55 V.

Start.

Nun regelt der 7210 den mpp auf 18 V und der strom steigt langsam von 2 A vom Modul an. in den Akku fliesen ca. 0,6 A in den zu ladenden Akku auch mit steigender Tendenz. das entspricht einer ladeleistung von ungefähr 33 Watt eingang ca. 36 W das heißt der wandler braucht ungefähr 3 watt selbst was ungefähr passt.
nach ein Paar minuten ist die ladeleistung auf 0,7 A gestiegen die Spannung auf 55,1 am Akku.
das entspricht nun einer Leistung von 38 Watt.
Jedoch ist die Modulspannung auf rund 13 V gefallen (stark schwankend) und der Modulstrom hat sich auf 3,2 Bis 3,4 A (ebenfall schwankend) erhöht. Das entspricht einer Leistung vom Modul bei 3,4 und 13 V von 44 watt also sind nun 6 Watt. Der Verlust hat sich also verdoppelt.

Zumindest habe ich jetzt nicht weniger leistung als wenn ich einen 13 V akku direkt lade aber die leistung schwankt und somit ist der Verlust höher.

es macht also keinen sinn einen step up mit mpp zu kombinieren das bringt kaum was.

mit einem dcdc step up von einem 13 V akku sind bei 55 V bei 3,3 A ca. 0,78A zu erwarten. tatsächlich sind es 0,72 A

man kann mit dem 7210 also ohne zwischenakku direkt ohne zwischenspeicherakku laden. aber nur anähernd gleich wenn die sonne ohne unterbrechung auf das modul scheint. Aber selbst dann geht regelenergie verloren das zeigen die schwankungen.
Warum die Modulspannung vom 7210 nicht auf wenigstens 16 V gehalten werden ist mir schleierhaft...
also dann doch die methode mit 11 V eigenbaumodul und nem dcdc step up...

wie viel darf nun der 7210 noch kosten nach weiterm test ?

ok ich verkaufe nicht, ich freue mich an an den Farben vom display und wegen 30 euro... drauf ge....

sorry.

von Twiker76 - am 25.09.2016 15:23
Hallo
Ich habe den MPT7210 heute mit 30V Netzteil und variabler Strombegrenzung und meinen TS90AHA ca. 48V getestet.
Der Eingangsstrom den der MPT zulässt ist maximal 8.2A, bei 31V ca 250W. Der Ausgangsstrom kam nie über 5,5A, obwohl 10A eingestellt.
Die programmierte Eingangsspannung hat definitiv einen Einfluss auf das Verhalten. Wird sie unterschritten, führt der MPT einen Suchlauf durch und senkt den Strom ab bis fast auf 0 um ihn dann wieder langsam hochzufahren. Wenn ich die programmierte Eingangsspannung auf sehr kleine Werte einstelle, dann verhält er sich proportional, d.h. mit steigender Eingangsspannung erhöht sich die Leistung. Bei 30V In und 48V Out leider nur 250W.

Dann habe ich mit der Strombegrenzung gespielt. Ich habe 5.8A und 22V am Netzteil eingestellt. Die programmierte Eingangsspannung habe ich auf 18V eingestellt, das entspricht der MPP Spannung des Moduls. Damit habe ich das schwingende Verhalten reproduzieren können. Der MPT fährt den Strom gähnend langsam hoch, bis die Strombegrenzung des Netzteils greift, worauf die Spannung einbricht, dann nimmt der MPT den Strom nach einer Weile zurück und fährt ihn, nachdem die Strombegrenzung des Netzteils nicht mehr greift und die Spannung wieder auf >18V gestiegen ist langsam wieder hoch. Die Ausgangsleistung bewegt sich zwischen 60 und 120W, langsam ansteigend und abrupt abfallend.
Allerdings ist dieser Versuchsaufbau unfair: Ein CC CV geführtes Netzteil entspricht einer Solarzelle mit einem extrem scharfen Knick im MPP. Ein CV CP geregeltes Netzteil ist vielleicht besser. Wahrscheinlich sind solche Quellen aber nicht vorgesehen.

Enttäuscht hat mich:
1. Unter idealen Bedingungen werden die Parameter Eingangs und Ausgangsstrom 10A gerade mal zu 55% am Ausgang bzw. 83% am Eingang erreicht.
2. Die Regelsoftware ist sehr langsam bzw. erratisch, fährt regelmäßig weit über den MPP hinaus und muss dann von vorne anfangen, das heißt auf Nummer sicher gehen und den Strom langsam hochfahren.

Mglw. ist es auch etwas overengineered und kommt mit meinen Laborbedingungen nicht klar. Immerhin lädt es 250W aus unplausibler Quelle.
Mal sehen, was mit dem Solarmodul rauskommt.

Gruß
andreas

von andreas Andreas - am 25.09.2016 19:21
Hallo
Wie gesagt, ich habe unter besonderen Bedingungen getestet, der MPP liegt auf einer extrem steilen Klippe, die Leistung meines Spannungs/Strombegrenzten Netzteils hat einen Knickpunkt, ist also unstetig.
[attachment 1994 KennlinieNetzteilvsSolarzelle.jpg] gelbe und blaue Kennlinie entspricht UI-Netzteil.
aus:
[www.renewable-energy-concepts.com]

Ein CP Netzteil ist auch unfair, weil der MPP dann überall erreicht werden kann.
Wenn ich ein Solarmodul anschließe, wird es wahrscheinlich funktionieren, aber ob es den MPP wirklich trifft, kann ich dann auch noch nicht sagen. Um den MPP selbst zu bestimmen bräuchte ich wieder eine elektronische Last. Aber ob die Beleuchtungsstärke nd Temperatur beim anschließenden Test mit dem MPT dann noch übereinstimmt kann mir wieder niemand sagen.
Fazit: Gar nicht so einfach zu testen. Aber ich gebe mich noch nicht geschlagen.

Und es hat 96% eta, nicht schlecht. Die angezeigte Ausgangsleistung stimmt mit meinem TF01N fast überein, das TF01N zeigt eine etwas geringere Spannung an bei gleichem Strom, vielleicht sollte ich auch mal die Spannung des TF01N kalibrieren.

Gruß
andreas

von andreas Andreas - am 26.09.2016 18:45
Zitat
Bernd Schlueter
Mmmh, Idee. wenn solch ein Teil schnell genug ist. könnte ich dieses auch das MMP der Erregung meines Saxo-Motors finden lassen, anstatt mich auf den Sagem-Mikroprozessor zu verlassen, der mir einmal einen bösen Streich gespielt hat. Vielleicht aber unbemerkt schon öfter, sodass der wertvolle Inhalt meiner Batterien in schädlicher Ankererwärmung umgesetzt wurde, unter dem meine Kiste jetzt leidet? Oder ich schließe den Eingang an meine Aktienkurskäufe an und den Ausgang an mein Bankkonto...Da läuft bisher auch nicht alles optimal.
Wartet ab, bald gibt es auch Bernds smart-grid-Optimierer zum umweltfreundlichen Laden!.


Schnell genug? Nö, der MPP ändert sich im Minutenbereich, da sollte der Regler nicht so zappeln und jeder Wolke hinterherrennen. Wie erwähnt: Die Änderung des MPP und die Änderung der Ausgangsleistung können ganz verschiedene Ursachen haben.

Nimm Deine eigene Erregung und schicke sie in Deinen Strom-Fuss, oder wie man den in Analogie zum Gas-Fuss nennt. Nimm das für den Saxo-Motor.
Aktienkurskäufe? Was ist das denn? Ich habe noch nie Aktienkurse gekauft. Nur Aktien. Dafür gilt die Grundregel (mal bei ntv genannt): Der Anleger wird dringend geraten, selber zu denken.
Also auch hier besser keine Rechner und MPP Algorithmen. Obwohl das zur Zeit in grossem Massstab versucht wird. Haben die alle Deine Botschaft gehört? Ist aber mehr was für Banken und Grossanlger. Für die kleinen, also für uns läuft es meist nicht optimal.

Und wenn der Grid wirklich schon smart ist, warum sollten Du den Bernd-Optimierer noch brauchen. Versuchs doch einfach mit einer eigenen Solaranlage, umweltfreundlicher kannst Du nicht laden. Oder fahr zum Altjoch zum MoB und tanke Strom aus Wasserkraft. Aber ob er Dir den (freundlich) gibt? Ich denke, der verkauft den lieber ins Netz. Seine Park&Charge Stromtankstelle hab ich nicht mehr gefunden. Ist wohl abgebaut.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 27.09.2016 20:16
Hallo
Ich konnte heute mit meinem Modul messen.
[www.ebay.de]
Ich habe es provisorisch aufgebaut, auf die Sonne ausgerichtet, aber der Himmel war nicht klar. Knapp 50W hat es am MPT7210 gebracht.
Das Problem beim MPT7210 ist die Topologie. Er versorgt den Microcontroller aus der Photovoltaik Spannung über einen Buck Converter, auf Deutsch Tiefsetzsteller. Das hat gewisse Vorteile, z.B. kann die Batterie nicht entladen werden, aber es hat auch Nachteile, denn wenn sich der MPP durch eine Verschattung schnell ändert, kann er nicht schnell genug nachregeln und zieht die Spannung runter bis zu einer Notabschaltung des FETs. Das wiederum zieht einen Test nach sich, und der dauert. Anschließend fährt er langsam den Strom wieder hoch und das dauert auch recht lange, manchmal vergehen 2 Minuten bis er von z.B. 35W auf 45W geklettert ist. Und er hat generell ein Problem bei kleiner Leistung, unter 11V macht er nichts, obwohl da vielleicht noch 5W lauern. Es ist ja auch so angegeben: Eingang 12-60V, 20-600W. Aber so richtig blöd ist, dass er auch mal mittendrin, wenn es so richtig gut läuft, von vorne anfängt. Einen richtigen Reset macht er nicht, ich habe in meinen 25FPS Videoaufnahmen des Displays keine Dunkelphase gesehen. Ob man das Problem durch eine größere Stützkapazität für den µC beheben könnte? Vielleicht kann er einfach nicht schnell genug die Leistungsentnahme runterregeln wenn die Eingangsspannung schnell absackt? Ob ich mich mal mit dem Oszi ans Gate des Boost Fets hängen soll? Jedenfalls nerven die unmotivierten Pausen enorm.
Gruß
andreas

von andreas Andreas - am 28.09.2016 20:34
Ich habe einen bösen Verdacht: Am 22.9 schreibt twiker, das sein Modul zwei prägnannte Punkte kennt, 34 und 38 Volt, in seiner Konfiguration.
Es könnte sein, dass das Teil wild schwingt und nur per Zufall manchmal im zu 34 und 38 Volt gehörenden "gap" landet, wo es dann gar nichts tut.
Sozusagen trial und error, Fuzzy logic, wie sie auch in Waschmaschinen mit Schleuderlogik eingebaut ist. Spätestens nach Stunden findet sich dann eine passende Wäschestapelung, ganz zufällig.

Es ist schon naheliegend , dass keine Regeltechniker am Werk waren, die das entscheidende Glied, den Integrator, das Teil, das die 90 Grad im fremderregten Regelkreis erzeugt, an die falsche Stelle gelegt haben oder sie wissen überhaupt nichts davon.Unsere ESP-Stromregler-Programmierer hatten auch Probleme, wenn ich mich recht entsinne. So etwas macht man einfach nicht, wenn man auch analog regeln kann. MPP ist prädetiniert für analoge Regelung.

Nein, ich bestelle mir keines, nach dem, was Ihr mir beschrieben habt. Im Video sah alles ja noch halbwegs akzeptabel aus. Fuzzy logic, ok, aber doch nicht hier. Möglicherweise zeigt der Oszillograph die zauberhaftesten Schwingungen?
Das wäre dann wirklich was für die Chinatonne. Meine läuft schon über. Twiker, wir sind Dir zu Dank verpflichtet!

Wenn wir einen Schaltplan hätten, dann könnte ich vielleicht eine geeigete Stelle für einen Integrator finden, aber bei fuzzy-logic wird auch schonmal falschphasig gearbeitet, um eine Regelschwingung anzuheizen und physikalisch gesehen haben wir es hier nicht nur mit einem schon unberechenbaren Dreikörperproblem, sondern einem 20-Körperproblem zu tun...Roman kennt da Leute , die verechnen sich auch manchmal.

von Bernd Schlueter - am 29.09.2016 10:35
Es ist noch viel einfacher. Die Batteriespannung ist praktisch konstant. Deshalb reicht es, alleine das Ausgangsstrommaximum zu finden. Dann ist dies gleichzeitig das Leistungsmaximum.
Wenn ich ein MPPT baue, nehme ich einen Tiny5 für 31 US-Cent, das macht uns nicht arm.
Dann verwende ich einen der eingebauten Timer zum Messen des Ausgangsstroms per interrupt mittels des 8bit Wandlers, sehe eine Beruhigungszeit vor,,vergleiche den AD-Wandlerausgang mit einem Speicherregister, wobei ein flag gesetzt wird, je nachdem, ob der Messwert kleiner gleich oder größer ist, speichere den Messwert in das Register, und zähle das verwendete PWM-Register um eins hoch oder herunter, je nach Ausgang des Vergleichs.
Da ich lange genug warte, bekomme ich keine Regelverstärkung mit Störschwingung und das Ganze arbeitet notfalls blitzschnell.
Der PWM-Ausgang steuert direkt das Mosfet für die down- oder up-Regelung.
Störend ist einzig die PWM-Frequenz, die deutlich höher sein muss als meine Abtastrate.

An Teilen benötigen wir: Stromversorgung, shunt zur Strommessung, Tiny5 oder höher, gate- widerstand zwischen Ausgang und Mosfet, Mosfet, Spule, Diode, Kondensator. Das Tiny kann gleich zwei MPPT-Kreise bedienen. Programmieren verlangt schon einige Übung. Die 0,5kB Flash genügen fürs Programm


Die analoge Lösung ist tatsächlich etwas aufwendiger, aber ein einziger Mosfet-Vierfach-OP genügt an Halbleitern, shunt zur Strommessung, 4 Kondensatoren, 6 Widerstände, Stromversorgung. ausgang an einen China-Aufwärts- oder Abwärtswandler.
Mit 2 Euro kann man das schon bauen, außer der teure China-Wandler, der kostet richtig viel, 9,50 Euro oder wieviel das waren.
Strombedarf. 100µA sind schon reichlich. das Tiny benötigt viel mehr, so 3 mA. bei mindestens 1,8 bis 5,5 Volt.

Die Tinies gibt es mit unterschiedlichem Stromverbrauch

von Bernd Schlueter - am 29.09.2016 21:15
geschrieben von: Twiker76
Datum: 01. Oktober 2016 00:20
wie hier einfach rumgemacht wird mit hätte wenn und aber und warum das teil nun wackelt oder nicht das ist doch alles nur blabla. Das es einfach geht wenn man sich mal gedanken macht und keinerlei Rückmeldung dazu kommt ist schon erstaunlich.

Komisch, hast meinen Beitrag vom 18. August 2016 15:23 nicht gelesen? Da hatte ich ziemlich genau geschrieben, was ich gemacht habe, und was ein MPP ist. Und die Erfahrungsberichte von andreas andreas fand ich auch sehr aufschlussreich. Was für Rückmeldungen suchst Du noch, was möchtest Du hören oder lesen? Schon erstaunlich, dass Du die vielen Rückmeldungen und Gedanken anderer nicht wahrgenommen hast.

Noch eine Frage hinsichtlich der Verständlichkeit Deiner Beiträge: "was sind Öken?" Wüste? Die Erklärung habe ich bei Wikipedia gefunden. Leider sind Deine Beiträge auch für mich nicht immer gleich verständlich.

Was ich allerdings klar verstanden hatte und auch sehr gut fand, waren Deine 7210er Testergebnisse und das Angebot, ihn abzugeben. Schade, dass das 24h später schon widerrufen wurde. Ich wollte mit all meinen Grundkenntnissen der Photovoltaik und MPP Tracker das Ding mal selber testen, um zu entscheiden, ob ich es einsetzen kann. Denn das Zeitverhalten und der Regelablauf - so wie von Dir beschrieben - fand ich nicht so gut. Scheinbar haben die Entwickler bzw. Hersteller nicht so recht begriffen, wie man den MPP am besten sucht und einstellt.

Ich wollte sozusagen meine 35 Jahre alten Praxiserfahrungen mal wieder auffrischen. Die entsprechenden Solarmodule mit 24,8 V MPP hängen schon in der Sonne, und die 36V Akkus hätte ich auch fix mal provisorisch angeschlossen für ein paar Messungen. Sozusagen mal wieder eine Rückkehr zu meinen alten beruflichen Erfahrungen und Tätigkeiten. Anfang der 80er Jahre habe ich Systemtechnik für Photovoltaik hauptberuflich gemacht und auch an einer MPP-Tracker Entwicklung mitgearbeitet. Hinweis an Bernd: damals ohne Microprozessor, alles analog und mit ein paar 74XX Digitalbausteinen.

Zu dem MPP Tracker und Laderegler MPT-7210-A habe ich eine Frage und Bitte:
Hat das Gerät ein CE Kennzeichen? Schau bitte drauf, ob Du das irgendwo findest.

Denn ganz unabhängig davon, ob oder wie gut das Gerät funktioniert, könnte ich Probleme bei der Einfuhr bekommen. Manchmal gehts ohne Zollprüfung durch. Wenn der Zoll aber prüft, dann wird jedes Gerät ohne CE Kennzeichen vernichtet oder zurückgeschickt. Wenns doch durchgeht, man nutzt es, und es kommt zu Folgeschäden, einem Brand oder sowas, ziert sich jede Versicherung, den Schaden zu zahlen. Das fehlende CE Kennzeichen veranlasst Versicherungen, Schadensregulierungen abzulehnen.

Gilt sinngemäß auch für die billigen China DC/DC Wandler, und zwar ganz unabhängig davon, dass sie möglicherweise ganz gut funktionieren.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 01.10.2016 10:41
Das Ding muss wackeln und zwar sehr schnell und darf nicht plötzlich nach Null zurücksetzen.
Es geht schließlich um eine Optimierung anhand eines Messwertes und Auswertung der Messwertdifferenz in einem festen Zeitabstand, der nicht zu einer Schwingung führt. Schwer ist das nicht, weder, mit einem (kleinen) Mikroprozessor, noch mit analogen OPs. Wobei ich mindestens einen OP dazu missbrauchen muss, ein Taktsignal zu erzeugen, denn ich benötige zur zeitlichen Vrgleichsmessung so etwas. Das kann aber auch eine selbsterregte Regelschwingung leisten, die nicht ausufert, wie es wohl im 7210 unbefriedigend geschieht und vermutlich auf fuzzy logic hinausgelaufen ist, was ich nicht liebe, wenn es nicht unbedingt nötig ist. Meine Sagembox enthält offensichtlich auch fuzzy logic, die ich nicht verstehe, weil es keinen Schaltplan gibt und ich nicht mit Verstand eingreifen kann.
Also, die Photovoltaik- und Elektronikforen sind auch nur voll mit Schwätzern wie ich bisher. Unglaublich eigentlich.
Dann verspreche ich Euch eben, dass ich in hoffentlich absehbarer Zeit eine einfache, gut funktionierende Schaltung liefere, denn ich meine zu wissen, wie die aufgebaut sein muss. Eine anlalog, mit einem nicht analogen Taktgeber aus analogen Elementen und einer mit unserem Universalregler, mit Tiny, der auch die Waldmühle frequenzsteuern soll, aber es nicht zufriedenstellend tat.

So, und damit Roland basteln kann, schonmal ein totsicher laufender Regler:

Zur Erklärung: er simuliert die Nachlaufsteuerung für ein Solarpaneel:

Erst einmal zur funktionierenden Nachlaufsteuerung. Ein Drehmotor am Solarpaneel. Dann ein Blatt Papier, das sich mitdreht und seinen Schatten auf zwei Photowiderstände oder- Dioden in Drehrichtung wirft. Ein Operationsverstärker misst die Differenzspannung zwischen beiden und steuert damit den Drehmotor an.
Der fängt sofort an, zwischen der Mitte der beiden Photowiderstände hin- und herzudrehen und wenn er nicht gestorben wäre, täte er das noch heute. Meiner ist gestorben, aber hat 100%ig funktioniert.

Das Gleiche baut ihr jetzt für das MPPT, worüber hier nur geschwafelt wird: Die Drehachse des Solarmotors klebt ihr einfach an die Stellschraube des kleinen blauen Potentiometers des Up-Wandlers für 9 Euro 50. Jetzt das Wichtigste: Mit einem Operationsverstärker , zwei Widerständen und einem Kondensator baut Ihr einen Differenzierer an die Strommessung am Wandlerausgang (=shunt), dessen Ausgang den Motor antreibt. Läuft der ganz ans Ende, ist falsch gepolt und Ihr vertauscht die Stellmotoranschlüsse. *)

Das Ganze geht auch elektronisch, das verspreche ich Euch. Und wackelt, ohne, dass die Elektronik stirbt, wie mein Motörchen. So, jetzt an die Arbeit!

Hütet Euch davor, Drehbewegung und Wandlerwackeln unbedacht gemeinsam zu betreiben, die koppeln voll aufeinander und ärgern sich gegenseitig, aber die kann man auch gut entkoppeln, sodass beides gleichzeitig geht, einschließlich Elevationsverstellung. Später...

Ich bin faul und verschiebe die Tinybastelei auf nöchste Woche, wenn der Michael aus den Bergen rund um Manfred wiederkommt, der hat den Universalregler in seiner Wohnung, ich habe das Programm zum Umprogrammieren und das Umprogrammierkabel auf meinem Rechner...und erst kommen die Waldmühle und des anderen Michael Partner-Auto an die Reihe. Dem Manfred werden wir dann möglicherweise auch noch aufs Haupt bzw. auf seinen Berg in Oberbayern steigen.

Überhaupt gibt es in Bayern viel zu optimieren. MJP zum Beispiel, damit der Manfred optimal jodelt. Der fühlt sich schon vom Klatschen seiner Zuhörerinnen regelrecht verfolgt.

*) Möglicherweise müssen wir noch dafür sorgen, dass das Ganze nicht aus dem Arbeitsbereich des Wandlers herausläuft, aber ich vermute eher, dass es auf Anhieb funktioniert. Total im Schatten funktioniert auch die Sonnennachführung nicht. Nachts schon gar nicht.

von Bernd Schlueter - am 01.10.2016 10:51

Gegen das Vergessen

Ein Differenzierer misst Spannungsänderungen. Dazu darf er den vorherigen Wert nicht vergessen. Bei einem Mikroprozessor mit AD-Wandler (hat jeder Tiny an Nr.5) ist das einfach: man schiebt einfach das jeweilige AD-Ausgangsbyte in ein Register, vergleicht mit dem nächsten und zählt ein weiteres Register, optimal das für die PWM-Einstellung, eines hoch oder herunter.Gatewiderstand, Mosfet, Spule , Diode und Kondensator daran, fertig ist auch schon der PWM- Wandler,hinter dem der Ladestrom gemessen wird. Mit einem der noch freien drei Kanäle misst man die Batteriespannung fürs Ladeende, mit den zwei anderen, was Ihr wollt, die Temperatur wird eh schon im chip gemessen.

Analog: Ihr benötigt ein gutes Gedächtnis für den vorherigen Spannungswert. Dazu nehmt Ihr einen Folienkondensator mit z.B.1µF zwischen + und - Eingang eines Mosfet-OPs., parallel dazu einen elektronischen Mosfet-Schalter, wie MC14066 oder CD4066, mit dem Ihr im Takt von einigen µs bis zu einer ms Ihr den Kondensator entladet. An einen Eingang kommt außerdem die Strominformation, die Spannung am Stromshunt, den Ihr noch mit einer Schottky-Diode überbrückt.
Der Ausgang dieses vergleichenden OPs geht über einen Widerstand auf einen Integrator, der den Wandler steuert.

Um die maximal 256 Stufen des PWM-Registers hochzuzählen, benötigt Ihr bei 10 µs Taktzeitkonstante 2,5ms, was auf jeden Fall viel viel schneller ist, als beim 7210 Bei 1ms Zykluszeit dauert es höchstens 1/4 Sekunde, bis der MPP-Wet steht.

Ich behaupte, es geht auch mit einem Vierfach-OP, der aber immerhin mit 60 Cent viel teurer als das Tiny ist und mehr teure Kondensatoren beansprucht, die auch einige 10 Cent kosten.

Aber da gehören Test und möglicherweise Bastelei zu, das baue ich nicht aus dem Stegreif mit der richtigen Dimensionierung.

Die Bauteile sind mit ihren 10 hoch 14 Ohm Eingangswiderstand höchst empfindlich und werden allein schon durch scharfe Blicke zerstört. Sprich, sie werden vergesslich. Das Tiny ist relativ unempfindlich. Aber Programmieren kann nicht jeder. Maschinensprache, Pascal, Basic oder c reichen völlig aus. Vorausgesetzt, man lädt sich das compiler herunter.

von Bernd Schlueter - am 01.10.2016 15:53
Jeder PWM/Shunt-Laderegler verbindet das Solarmodul direkt mit der Batterie, nur dass er halt auch die Spannungsüberwachung der Batterie übernimmt und nach Kennlinie lädt. Deshalb ist der Ertrag mit einem direkt angeschlossenen Solarmodul auch nicht anders.

Einen Vergleich von MPPT/PWM Regler findet man hier.

Ob sich ein MPPT-Regler gegenüber einem PWM-Regler/Direktanschluss und zusätzlichem Modul lohnt hängt davon ab wie viel Energie der MPPT-Regler über das Jahr zusätzlich bringt, ob man gerade dann Energie braucht wenn die Module kalt oder sehr heiß sind, und ob man von der verfügbaren Fläche begrenzt ist.

Was nützt es ein zusätzliches Modul zu installieren wenn dessen MPP-Spannung ab einer bestimmten Temperatur unter die Batteriespannung fällt. Dann geht der Ertrag drastisch nach unten. Dies haben schon einige Leute in der Kombination von 24V Bleibatterie und 60-Zellen-Modulen erfahren müssen. Da wird gerade im Sommer die Bleibatterie dann nicht mehr voll.

Der Andere Punkt ist der Ertrag der Module bei niedriger Modultemperatur, d.h. gerade bei geringer Einstrahlung. Da fehlen dann im Winter wenn die Solarenergie sowieso schon knapp ist 30-50 % der möglichen Leistung.

Dann ist es letztlich nur ein Rechenexempel. Was kostet ein zusätzliches Watt in der kritischen Zeit vom MPPT-Regler und was kostet das zusätzliche Watt vom zusätzlichem Modul für das spezifische Batteriesystem.

Da die Regler strombegrenzt sind und die Leistung mit der Batteriespannung variiert ist das Watt vom MPPT-Regler umso günstiger je höher die Batteriespannung ist.

Beim Vergleich ist aber auch zu berücksichtigen, dass man für PCM-Regler und direkten Anschluss auch ein Modul mit der passenden Zellenzahl braucht und dann die 36-Zellen Module für 12 V Systeme im Verhältnis zu den in sehr großer Stückzahl hergestellten 60-Zellen Modulen pro Watt teuer sind, außer man findet irgendwo ein Schnäppchen.

Wenn jetzt ein MPPT-Regler bei 12 V bei 200W Leistung etwa 100 Euro kostet, dann sind das bei 33 % mehr Ertrag kosten pro zusätzlichem Watt von etwa 1,5 €/Watt, bei 24V sind es 75 ct/Watt, bei 48V sind es nur noch ca. 38 ct/Watt.

Und bei leistungsstärkeren Reglern wird es auch noch günstiger. Bei meinen Reglern hat das zusätzliche Watt bei 33 % mehr Leistung 24V etwa 50 c gekostet. Und als ich die Anlage baute haben die Module in D noch etwa 1,5 €/Watt gekostet. meine direkt aus China importierten effektiv 1,1 €/Watt.

Meiner Meinung nach kann man aufgrund der sehr unterschiedlichen Randbedingungen keine pauschale Aussage treffen ob das direkte Laden oder die Verwendung eines MPPT-Reglers die kWh günstiger liefert. Man muss das für ein konkretes Beispiel ausrechnen und auch solche Dinge wie Platzbedarf, Montagekosten, Bedarf zu bestimmten Jahreszeiten, usw. berücksichtigen.

von Emil - am 02.10.2016 05:12
Protest, Euer Ehren.
Die Diagramme sind super, wenn sie der Wirklichkeit entsprechen. Ansonsten wird um das Thema viel zu viel Theater gemacht. Emil, bedenke, Victron in den Niederlanden wollen Geld mit ihren Reglern machen. Deshalb versuchen sie, uns Angst vor jedem Selbstbau einzuflößen. Das wirkt bei mir nicht. Reale Solarmodule aus China haben andere Kennlinien, aber ansonsten sind die Informationen gut. Monokristallin, das heißt, gute Qualität mit kaum Verlust ohne tracking.
AN EINEM MPPT-REGLER IST ÜBERHAUPT NICHTS KOMPLIZIERT UND DER VON MIR BESCHRIEBENE MOTORREGLER FUNKTIONIERT IMMER; AUCH WENN DER MOTOR DAVON KAPUTT GEHT

Denkt bloß nicht, dass Ihr den mit analogen Bauelementen einfach nachbauen könnt. Mit dem Mikroprozessor funktioniert es auf Anhieb, denn der hat ähnliche Eigenschaften wie der Motor.

Der Regler, bei dem das Potentiometer (der blaue Trimmer) mit dem Getriebemotor angetrieben wird: Das ist ein reiner Zweipunktregler mit etwas regeltechnisch ganz Schlimmem: einer sogenanten Totstrecke: Zeit, in der überhaupt nicht geregelt wird. So etwas schwingt immer und wenn man es rein analog nachbaut, habt Ihr echtes Theater. Noch schlimmer als bei dem 7210.
Der Getriebemotor ist regeltechnisch gesehen viel komplizierter, als Ihr meint.
Ich habe hier mit unendlicher Regelverstärkung gearbeitet, indem ich hier nur die Zustände Motor links herum und Motor rechts herum zulasse. So etwas schwingt IMMER!
Ich habe schon gesagt, dass ich diese Schwingung brauche, ich benötige eine Mischung von analog und digital und ein bloßer Zweipunktschalter ist eben digital, weil er im zeitlichen Abstand ein- und ausschaltet. Der Motor macht genau , was wir brauchen, er schwingt, aber immer nur ein kleines Stück, das nicht stört. Die jeweilige Endstellung des Motors hat ein ganz hervorragendes Gedächtnis, denn wenn kein Strom fließt, bleibt der Motor an der Stelle stehen, an der er sich gerade befindet.Die Reibung des Getriebes ist hier überaus wichtig, denn die nimmt die Energie aus dem System, sodass die Schwingung so klein bleibt, dass sie nie stört. Mit rein analogen Bauelementen funktioniert das nicht. Man muss schon zu einem Trick greifen. An der richtigen Stelle zwei Dioden, ein Kondensator und ein Widerstand, dann funktioniert es.
Geduld, ich werde Euch eine sehr einfache Schaltung liefern, ich denke, ich komme sogar mit zweien der vier Mosfet-Operationsverstärker aus, und vier bis fünf Kondensatoren und ca sechs Widerständen, Stromversorgung lasse ich außer Acht.
Das Ding schwingt dann, was manche zum Wahnsinn treiben würde und deshalb gibt es merkwürdigerweise auch keine perfekten MPPT-Regler für 2 Euro auf dem Markt.

Alle beschriebenen Regler funktionieren und der mit dem Mikroprozessor auf Anhieb und ist am billigsten: 31 Cent der Tiny5 in einer der Apotheken (in Massen billiger!), ein shuntwiderstand, halt der ist zu teuer und ich ändere: Ich nehme das Zuleitungskabel als shunt und setze da einen Operationsverstärker und , je nach Typ, zwei oder vier Widerstände dran. Also 20 Cent teurer, aber keinen Verlust durch einen dicken shuntwiderstand.
Jetzt noch einiger Grips für das Programm, aber das habe ich bei der Regelung von Destillationsanlagen mit entsetzlich langen Zeitkonstanten und Totzeiten geübt. Kommt noch.

Das wichtige ist die Behutsammkeit bei der Regelung, die nur sehr langsam erfolgen darf. Langsam ist falsch ausgedrückt, behutsam. So zähle ich im Mikroprozessor das Register nur um genau 1 bit herauf oder herunter, der Getriebemotor ist genauso behutsam und man verwendet in Chemieanlagen tatsächlich auch motorbetriebene Stellantriebe, dann aber nicht im Zweipunktbetrieb, denn das zersägt jeden Motor.
Die Regelzeiten bis zur Stabilität habe ich oben angegeben,je nach Prozessortakt. Die anlogen Regelungen sind noch schneller, also fast µs-Bereich, falls das Solarpaneel und der PWM-Regler mitmachen.

Wer früher einmal eisenlos Gegentaktendstufen für seine Musikanlage gebaut hat, hat regeltechnisch schon etwas gelernt. Schwingungen, die alle vier Transistoren zerstörten, sind dabei ein einprägsames Erlebnis...

Also, ich lasse hier bewusst eine Schwingung zu, ich benötige sie. Aber, wenn sie nicht zu groß wird und das Radio nicht stört, funktionierts und stört überhaupt nicht die Effektivität.

Nein, MPPT-Regler sind einfach und billig.
Teuer ist alleine der Wandler. das Teuerste daran der Kühlkörper, wegen des Versands aus China.
Den baue ich , bei den Chinapreisen, nicht selbst und gebe gerne hungrigen Chinesen einen Almosen, ohne selbst das Handwerk zu verlernen, denn notfalls will ich auch meine Atomreaktoren selbst betreiben können, ehe es andere gleich hinter der Grenze allzu sorglos machen.

Am Stammtisch darf man abschweifen:
Wir sollten unser Netz selbst in die Hand nehmen, 1935 waren wir dazu nicht in der Lage, heute können wir es. In unserer Demokratie ist es möglich, aus einem Konjunktiv II einen Konjunktiv I zu machen und mehr noch, Präsens . In der Türkei und in Syrien erstmal nur Futur II.
Wer macht mit? Wir wollen keine Revolution, sondern haben es nur mit Minister Gabriel und seinen Freunden zu tun. Im Übrigen ist Gabriel ein netter Mensch, auch, wenn er zur Zeit nicht in unserem Sinne Politik macht.


Noch eine Ergänzung :

Roland, ganz am Anfang , am 18.8., hast Du das Strom-Spannunsdiagramm einer Dünnschichtzelle ins Forum gesetzt.
Da kann man sehr wohl sehen, was MPPT ausmachen kann. Schon alleine, wenn wir den Temperatureinfluss beachten. Wir sollen nur nicht selber basteln, meint Victron.
Immerhin liegt Victron in ihren Preisen unter 200 Euro.

Dünnschichtzelle

von Bernd Schlueter - am 02.10.2016 06:30
Es geht hier um einen Regler, der optimiert, sprich, eine waagerechte Tangente an die Spannungs-Leistungskurve sucht. Es fällt mir schwer, die Funktion einer solchen Schaltung allgemeinverständlich zu erklären und bedarf des Aufwandes, den ein Mathematiklehrer im Gymnasium benötigte, um den Schülern den Grenzübergang des an einer Stelle um Epsilon wackelnden Differenzquotienten zur ersten Ableitung klarzumachen.
Merkwürdigerweise gibt es offensichtlich, ich habe jedenfalls danach gesucht, solch einen billigen MPP-tracker nicht zu kaufen.
Diese bescheuerte Konstruktion mit dem Potentiometermotörchen funktioniert jedoch und ist stabil, solange der Motor ordentlich Reibung hat, was für einen Getriebemotor immer der Fall ist.

Mir geht es nur darum, dass ein normaler Sterblicher, der einen Reifenberg bewohnt, einsieht, dass man so etwas bauen kann.
Aber es ist auf jeden eine dynamisches schwingendes System, das dynamisch berechnet werden muss und auf keinen Fall statisch funktionieren kann.

Irgendwo habe ich noch aus alten Zeiten Motorpotentiometer liegen, aber die suche ich nicht heraus. Es geht, den Beweis kann ich nur nachliefern, auch rein elektrisch, mit einfachen Mitteln und extrem billig. So billig, dass man wirklich jedes Solarmodul damit ausrüsten kann und selbst die schadhafteseten Module, die man spottbillig erhält, alle einzeln damit ausrüsten kann.
Nachdem wir dem Herrn Werner Maus (bzw. Strohleuten aus dem Kanzleramt), der im Moment in Bochum seiner Gerichtsverhandlung lauscht, keine 400.000DM überwiesen hatten, damit er uns aus dem Gefängnis befreite, saßen wir im Gefängnis fest, meine verletzten Nerven und Sehnen starben ab und ich habe seitdem meine Elektronikbastelei so gut wie aufgegeben und meine Schätze tief im Keller vergraben. Ich habe Bekannte und Verwandte, die mir beim Zusammenlöten helfen und deshalb kann ich nicht immer auf Anhieb sofort meine nur im Kopf vorhandenen Pläne umsetzen.
Ich habe noch weitere Behinderungen davongetragen, die rein physischer Natur sind und zu schneller Ermüdung und Schlaflosigkeit führen.
Das tracker steht jedenfalls für mich hinten an, da ich noch andere Versprechungen gemacht habe.

Vielleicht noch zur Erklärung der Funktion eines Differenzierers:
Eine Möglichkeit ist die, einen Meßwert zu speichern, dann eine der beiden Variablen geringfügig zu ändern und mit dem neuen Wert zu vergleichen. beim Mikroprozessor leicht durchzuführen, diese Befehle hat jeder Mikroprozessor, der auch Messwerte von außen mit der nötigen Genauigkeit erfassen kann. Der kleinste Atmel 4 kann es nicht, der 5er kann es bereits.

Der Differenzierer mit Operationsverstärker besteht aus einem Widerstand zwischen Ausgang und Minuseingang und einem Kondensator, der das Signal auf den gleichen Eingang einkoppelt. Parallel zum Kondensator leider noch ein Widerstand, der dafür sorgt, dass der Differenzierer nicht aus dem Arbeitsbereich herausläuft.
Evtl für manche OPs notwendige Beschaltung erwähne ich nicht.
Unverzichtbar für dieses schwingende System ist noch ein Element, dass die Schwingenergie aus dem schwingenden System so stark dämpft, dass sie nicht mehr stört. Dessen Dimensionierung ist die schwierigste.


Tiny5 in vielen Apotheken 31 Cent, Programmieren ist schon einige Stunden Arbeit, das Programm hineinschreiben kostet nichts. Das ist die billigste Lösung, bei größerer Stückzahl.
Von fuzzy-Lösungen, wie anscheinend beim 7210, halte ich nichts. Ich denke, wir sind dank twikers Experimenten eindeutig zu dem Schluss gekommen, dass das Teil doch nicht lohnt.
Roman pflegt, gute Ware bei namhaften Herstellern zu kaufen, da lohnt sich tracking auch kaum. Bei dritte-Wahl- Solarmodulen und schlechteren Dünnschichtteilen, die viele von uns besitzen, aber sehr wohl. Ein rein analoges Doppelteil mit nur einem Vierfach-OP ist erwägenswert. Das Tiny kann aber zusätzlich die PWM für einen Wandler (2 Euro Material, das meiste für den Kühlkörper) bereitstellen. Mit seinen mindestens vier Kanälen, sogar für vier komplette Solarstromoptimierer, um mal möglichst deutsch zu bleiben. Immer diese Abkürzungen und falschen Artikel.
Ich habe es schon erwähnt, man kann auch elektrisch erregte Motoren damit ausrüsten, wie meinen Leroy-Somer im Saxo oder den Thrige. Relaisgeklapper und Mikroprozessoren in der Sagembox sind der Zuverlässigkeit und Optimierung abträglich.

von Bernd Schlueter - am 03.10.2016 06:26
Zitat
Twiker76
Das hat nichts mit einfach und kostengünstig zu tun.

Von meiner Seite ist alles geschrieben. Auch der RM hat es auf den Punkt gebracht(Punkt)


Recht so! Ein paar Bauteilepreise zusammenrechnen macht noch keinen Gerätepreis. Die Entwicklung, Erprobung, Zusammenbauen und so kosten Mühe und Zeit und damit Geld. Und man sieht ja immer nur das Endprodukt, die vielen Fehlversuche landen irgendwo im Müll. Gekostet haben die aber auch. Und von einfach kann wirklich keine Rede sein, wenn man die kleinen Rechner dann auch noch programmieren muss.

Aber wirklich alles gesagt? Nö, ich warte noch immer auf die Beantwortung dieser Fragen, die ich am 1.10. ganz besonders an Dich gerichtet hatte (oder an andreasandreas, der das Teil ja auch hat):

Zu dem MPP Tracker und Laderegler MPT-7210-A habe ich eine Frage und Bitte: Hat das Gerät ein CE Kennzeichen? Schau bitte drauf, ob Du das irgendwo findest.

Denn ganz unabhängig davon, ob oder wie gut das Gerät funktioniert, könnte ich Probleme bei der Einfuhr bekommen. Manchmal gehts ohne Zollprüfung durch. Wenn der Zoll aber prüft, dann wird jedes Gerät ohne CE Kennzeichen vernichtet oder zurückgeschickt. Wenns doch durchgeht, man nutzt es, und es kommt zu Folgeschäden, einem Brand oder sowas, ziert sich jede Versicherung, den Schaden zu zahlen. Das fehlende CE Kennzeichen veranlasst Versicherungen, Schadensregulierungen abzulehnen.

Gilt sinngemäß auch für die billigen China DC/DC Wandler, und zwar ganz unabhängig davon, dass sie möglicherweise ganz gut funktionieren


Die China-Wandler könnten allenfalls als Bauteil durchgehen, da sie ja ohne Gehäuse geliefert werden. Und bei allen Sendungen unter 30 Euro ist die Wahrscheinlichkeit gross, das der Zoll nicht kontrolliert. Die aktuelle CT hat dazu gute Berichte und Erfahrungen publiziert. Die Versicherungsfrage bei Brand oder anderen Folgeschäden bleibt. Bei reinen Selbstbaugeräten könnte es allerdings ähnliche Probleme mit Versicherungen geben, wenn die Bude abgefackelt ist. Ist zwar jetzt nicht ein technisches Thema, doch es könnte mich durchaus veranlassen, von Nicht-CE Geräten und Selbstbau Abstand zu nehmen.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 03.10.2016 13:22
Kann das jemand ausprobieren?

[upload.wikimedia.org]


Ich würde es gerne ausprobieren: Die Schaltung besteht aus drei Teilen:
1.) Vorverstärker für das Solarstrom-Shunt (mindestens 1m Zuleitungsdraht )
2.) Differenzierer
3.) Integrator
4.) PWM-Wandler wie der für 9Euro50

Ihr schaltet drei gleiche Operationsverstärker hintereinander immer Ua an Ue. Die Widerstände R sind aber entweder Widerstände oder Kondensatoren.


Es gibt aber noch Haken und Ösen. da ich nicht genau das Verhalten der OPs kenne, können sich diese am Ende des Arbeitsbereichs aufhängen, da kann ich nicht für garantieren, auch nicht dafür, dass ich mich voll mit der Dimensionierung verhauen habe.

Ihr könnt aber auch warten, bis der Sommer völlig zuende gegangen ist und ich zum Basteln komme.


Fubktionsweise:

das eingangssignal misst den Solarstrom als Spannungsabfall an Zuleitungskabel, deren Enden Ihr vertauschen müsst, falls falsch gepolt.
Am Ausgang des ersten Operationsvertärkers soll dann der 100 bis 10.000fache Spannunsabfall anstehen., jedenfalls eine brauchbare Spannung, so zwischen 2 und 10 Volt.

Steigt diese Spannung an, geht der zweite Operationsverstärker mit seinem Ausgang nach Minus, sinkt sie, nach Plus.

Ist der Ausgang des zweiten OP positiv, steigt die Steuerspannung für den PWM-Wandler (Schleifer des Potis) und umgekehrt.

das Ding sucht von beiden Seiten die horizontale Tangente des Stromes im Spannungs-Stromdiagramm.
Nur mit sehr viel Glück bleibt die mal oben auf dem Scheitelpunkt liegen, normal kippt die aber pausenlos von links nach rechts. Die Steigung wendet sich dort.



Zu der Dimensionierung:
1. Der erste Operationsverstärker verstärkt die Solarstrominformation: gemessen und verstärkt wird die Spannung, die am Widerstand eines der Zuleitungsdräht von mindestens 1 Meter Länge abfällt: an den Enden messt Ihr dann Ue des ersten Operationsverstärkers mit R1=500 Ohm und R2=10kOhm bis 10MOhm, R2 so gewählt, dass bei vollem Solarstrom (Kurzschluss machen!) am Ausgang des Operationsverstärkers ca 2 bis 10 Volt zu messen sind =Ua

2. Der Differenzierer erhält folgende Werte: R1 ist ein Folienkondensator (kein Elektrolyt) von 1µF, R2 ein Widerstand von 100kOhm

3. Der Integrator erhält folgende Werte: R1=10MOhm R2=1µF (Folienkondensator)
Ua steuert den PWM-Wandler


Die Werte sind ziemlich unkritisch, nur ganz entfernt müssen die Größenverhältnisse stimmen.
Als Operationsverstärker nehmt Ihr einen fast beliebigen Vierfach Mosfet-Typ.

Ist eine Apotheke in der Nähe, nehmt Ihr den zum Beispiel:

[www.conrad.de]

Datenblatt:

[www.produktinfo.conrad.com]

Ich hoffe, Ihr habt ordentlich gespart.? Ich will Euch schließlich nicht finanziell ruinieren.

Es gibt noch andere mit viel weniger Stromverbrauch und 3 Volt Spannungsbedarf, die sind aber dreimal so teuer. Wollt Ihr Aleppo bombardieren, also für den militärischen Bedarf, dann können die auch sehr viel teurer sein. Diese hier genügen aber.

von Bernd Schlueter - am 03.10.2016 14:37
Kann das jemand ausprobieren?

[upload.wikimedia.org]


Ich würde es gerne ausprobieren: Die Schaltung besteht aus drei Teilen:
1.) Vorverstärker für das Solarstrom-Shunt (mindestens 1m Zuleitungsdraht )
2.) Differenzierer
3.) Integrator
4.) PWM-Wandler wie der für 9Euro50

Ihr schaltet drei gleiche Operationsverstärker hintereinander immer Ua an Ue. Die Widerstände R sind aber entweder Widerstände oder Kondensatoren.



Es gibt aber noch Haken und Ösen. da ich nicht genau das Verhalten der OPs kenne, können sich diese am Ende des Arbeitsbereichs aufhängen, da kann ich nicht für garantieren, auch nicht dafür, dass ich mich voll mit der Dimensionierung verhauen habe.

Ihr könnt aber auch warten, bis der Sommer völlig zuende gegangen ist und ich zum Basteln komme.


Fubktionsweise:

das eingangssignal misst den Solarstrom als Spannungsabfall an Zuleitungskabel, deren Enden Ihr vertauschen müsst, falls falsch gepolt.
Am Ausgang des ersten Operationsvertärkers soll dann der 100 bis 10.000fache Spannunsabfall anstehen., jedenfalls eine brauchbare Spannung, so zwischen 2 und 10 Volt.

Steigt diese Spannung an, geht der zweite Operationsverstärker mit seinem Ausgang nach Minus, sinkt sie, nach Plus.

Ist der Ausgang des zweiten OP positiv, steigt die Steuerspannung für den PWM-Wandler (Schleifer des Potis) und umgekehrt.

das Ding sucht von beiden Seiten die horizontale Tangente des Stromes im Spannungs-Stromdiagramm.
Nur mit sehr viel Glück bleibt die mal oben auf dem Scheitelpunkt liegen, normal kippt die aber pausenlos von links nach rechts. Die Steigung wendet sich dort.



Zu der Dimensionierung:
1. Der erste Operationsverstärker verstärkt die Solarstrominformation: gemessen und verstärkt wird die Spannung, die am Widerstand eines der Zuleitungsdräht von mindestens 1 Meter Länge abfällt: an den Enden messt Ihr dann Ue des ersten Operationsverstärkers mit R1=500 Ohm und R2=10kOhm bis 10MOhm, R2 so gewählt, dass bei vollem Solarstrom (Kurzschluss machen!) am Ausgang des Operationsverstärkers ca 2 bis 10 Volt zu messen sind =Ua

2. Der Differenzierer erhält folgende Werte: R1 ist ein Folienkondensator (kein Elektrolyt) von 1µF, R2 ein Widerstand von 100kOhm

3. Der Integrator erhält folgende Werte: R1=10MOhm R2=1µF (Folienkondensator)
Ua steuert den PWM-Wandler


Die Werte sind ziemlich unkritisch, nur ganz entfernt müssen die Größenverhältnisse stimmen.
Als Operationsverstärker nehmt Ihr einen fast beliebigen Vierfach Mosfet-Typ.

Ist eine Apotheke in der Nähe, nehmt Ihr den zum Beispiel:

[www.conrad.de]

Datenblatt:

[www.produktinfo.conrad.com]

Ich hoffe, Ihr habt ordentlich gespart.? Ich will Euch schließlich nicht finanziell ruinieren.

Es gibt noch andere mit viel weniger Stromverbrauch und 3 Volt Spannungsbedarf, die sind aber dreimal so teuer. Wollt Ihr Aleppo bombardieren, also für den militärischen Bedarf, dann können die auch sehr viel teurer sein. Diese hier genügen aber.

Ich bin entsetzt: Conrad hat meinen Lieblings-Vierfach-Mosfet-OP für 60 Cent nicht mehr, mit dem obigen sollte es aber auch gehen.

von Bernd Schlueter - am 03.10.2016 14:42
Hallo
MPT7210.
Ich habe kein CE Zeichen gefunden. Es gab auch kein Datenblatt mit irgendeiner Konformitätserklärung. Es gibt ja noch nicht mal eine Bedienungsanleitung mit Namen und Anschrift der Firma. Ich bin mir nicht 100% sicher, ob dieses Produkt so etwas braucht. Es könnte sein, daß es ein Vorprodukt ist, das erst bei Einbau in eine komplexe Anlage bewertet werden kann. Ich bin mir nicht sicher, ob mich das als Kunde tangiert, oder ob ich nicht ohnehin bei Inbetriebnahme die Haftung übernehme für z.B. EMV.
Soweit die rechtliche Seite.

Jetzt mal die praktische.
Ein Boost Konverter besteht im wesentlichen aus einer Diode, einem Schalter, Eingang sowie Ausgangskapazität und einer Induktivität.
Gehen wir mal die einfachen Fehlermodi durch:
Diode offen -> kein Stromfluss zwischen Modul und Batterie möglich -> sicherer Zustand
Diode Kurzschluss -> Strom fliesst von Batterie durch das Modul -> Batterie kann tiefentladen werden, wenn Leistung zu hoch Brand möglich -> Sicherung vorsehen z.B. 10A.
Schalter offen -> keine Gefahr
Schalter Kurzschluss -> Modul wird kurzgeschlossen, da sich der Strom aber nicht deutlich erhöht gegenüber Normalbetrieb -> keine Gefahr.
Induktivität offen -> kein Stromfluss -> keine Gefahr.
Induktivität Kurzschluss -> Eingangskapazität erzeugt extreme Ströme intern im Gerät -> Schalter könnte Kurzschluss erleiden, EMV Problem.
Eingangskondensator offen -> EMV Problem und Stabilitätsprobleme bei der Regelung und Eigenversorgung -> unklar
Eingangskondensator Kurzschluss -> siehe Schalter Kurzschluss.
Ausgangskondensator offen -> EMV Problem.
Ausgangskondensator Kurzschluss -> Batterie Kurzschluss -> Sicherung vorsehen z.B. 10A.

Jetzt noch etwas komplexere Fehler: MPT überlädt (Lithium) Batterie weil sich die SW aufhängt oder die Ausgangsspannung falsch misst.-> jetzt wird es kompliziert, man muss viele Fälle unterscheiden:
1. Die Leistung des Moduls ist so klein, dass die BMS Lastwiderstände eine Überladung sicher verhindern und auch thermisch dafür ausgelegt sind.
2. Es gibt eine Überspannungsabschaltung aufgrund einer Gesamtspannung oder Einzelzellen Überwachung die den Stromfluss trennt (Die Überwachung braucht leider auch noch Energie, z.B. um ein Relais zu halten).
3. Es gibt keine Überwachung, Bleibatterien gasen, es gibt Knallgas, das muss aber ohnehin irgendwie gehandhabt werden. Lithiumbatterien können bei Überladung Feuer fangen oder zerstört werden, stark abhängig von der Auslegung (welche Leistung liefert das Modul, welche Kapazität hat die zu ladende Batterie, wie viel Energie wird entnommen, etc.)

Ich habe mir das Teil mal von innen angesehen. Es gibt keinerlei Sicherung, an keiner Stelle.

Deshalb meine Empfehlung für den Dauerbetrieb:
Den Ausgang mit einer Sicherung bestücken.
Eine Überspannungs/Unterspannungsüberwachung, die den MPT im Fehlerfall von der Batterie trennt, aber leider auch Energie kostet. M.M. ist das Teil des Batterieschutzkonzepts, das man ohnehin braucht und hat. (Suche nach LICOUP)

Übrigens ist ein Buck-Converter bei manchen Fehlern im Nachteil, ein kurzgeschlossener Schalter bewirkt dort direkt das Überladen und Tiefentladen der Batterie, beim Boost Konverter wird das Modul kurzgeschlossen, was kaum einen Unterschied zum Normalbetrieb macht.

Da ich nur mit Schutzkleinspannung arbeite, würde ich mir bei diesem Gerät mit seiner kleinen Leistung nicht allzuviele Sorgen machen. Ich würde auf jeden Fall eine 10A Sicherung in der Nähe der Batterie installieren, die Hauptsicherung mit 100-350A ist für dieses kleine Gerät falsch dimensioniert.

Gruß
andreas

von andreas Andreas - am 03.10.2016 19:29
Zitat
R.M
Das mit dem CE Kennzeichen ist nicht immer ein Hindernis.

Wenn es nur eine Platine ohne Gehäuse ist kein Problem, das Teil einfach als Ersatzteil für ein Gerät deklarieren schon gehts.

Bei Fertiggeräten gehts nur mit Gewerbeschein schließlch darf man ein Gerät importieren um es hier prüfen zu lassen.

Gruß Roman


Hallo Roman,
danke für die Stellungnahme. Das fehlende CE Kennzeichen kann sehr wohl ein Hindernis in den zwei beschriebenen Fällen sein, also bei der Einfuhr und bei der Versicherung im Schadensfall.

Das nun das 7210 - wie andreasandreas freundlicherweise schrieb - kein CE Kennzeichen drauf hat, könnte man im Betrieb wohl Probleme bekommen. Einführen könnte ich dank Gewerbeschein, dauerhaft betreiben in meiner Anlage nicht. Als Dauertest deklarieren? Na ja, das wäre schon gewagt.

Also bleibt die Kosten - Nutzen Analyse: Kosten niedrig, Nutzen gering oder gar nicht, Risiko hoch. Nicht kaufen, nicht nutzen. Es funktioniert wohl nicht immer gescheit (danke an Twiker und andreas für die Testergebnisse). Ihre Berichte haben mich vor einem möglichen Fehlkauf abgehalten. Wie Bernd immer bemerkt: für die Tonne.

Sinnvoll sind MPP Regler sowieso nur ab einer gewissen Modulgröße. Bei kleinen Solaranlagen im Bereich bis zu wenigen 100 Watt reicht eine mehr oder weniger direkte Ankoppelung und ein herkömmlicher PWM Regler, der ja in Wirklichkeit nur ein Laderegler für die Akkus ist. So sind ja auch meine eigenen Erfahrungen, über die ich in diesem Thread und an vielen anderen Stellen in den elweb Foren bereits früher berichtet hatte: Mein Solarmodul auf dem CityEl über eine Diode direkt auf die Akkus. Arbeitspunkt so gewählt, dass die Akkus eigentlich nie überladen werden konnten. Hat sich einige Jahre gut bewährt, vor allem, weil tagsüber laden mit knapp 100 Watt Solarmodul nie die Energie zurückbrachte, die ich auf dem 25 km Arbeitsweg aus den Akkus gezogen hatte. Also keine Gefahr, den Akku zu überladen.

Zum direkt Laden also nochmal: Man kann, wenn man kann. Ein wenig Können und Wissen um Strom und Spannung und Anpassung der Arbeitspunkte gehört dazu. Dann aber ist es die einfachste und sicherste Schaltung. Ein Überladen der Akkus muss man mit anderen Massnahmen verhindern.

Gruss, Roland
Re-search, in Deutsch: Wiedergefunden: Werde sowieso erstmal die zwei MPP-Tracker, die ich habe, noch einsetzen: ein 170W 36V Tracker von meyer-solar und ein MPT15 von Brusa. Beides gute Geräte.

von Hotzi-47 - am 04.10.2016 05:36
Zitat
Bernd Schlueter
Kann das jemand ausprobieren?

Ich würde es gerne ausprobieren: Die Schaltung besteht aus drei Teilen:
1.) Vorverstärker für das Solarstrom-Shunt (mindestens 1m Zuleitungsdraht )
2.) Differenzierer
3.) Integrator
4.) PWM-Wandler wie der für 9Euro50

Fubktionsweise:
das eingangssignal misst den Solarstrom als Spannungsabfall an Zuleitungskabel, deren Enden Ihr vertauschen müsst, falls falsch gepolt.


Hallo Bernd,
danke für Deine Vorschläge. Wenn Du es gerne ausprobieren würdest, tue es. Ich mache es mit Sicherheit nicht. Denn ich weiß nicht, warum der Solarstrom als Regelgröße hergenommen werden soll. Ich will die maximale Ausgangsleistung oder den maximalen Ladestrom in den Akku erreichen.

Bei max. Solarstrom hast Du NULL Leistung. Solarmodul im Kurzschluss heißt maximaler Solarstrom. Also Null Strom in den Akku. Was genau willst Du mit der Erfassung des Solarstroms regeln? Der Solarstrom ändert sich auch wenig mit dem MPP, sondern hauptsächlich mit der Einstrahlung. Der MPP ändert sich dagegen hauptsächlich mit der Temperatur des Moduls, die wiederum die Arbeitsspannung verändert.

Gruss, Roland
Sorry, will ja nur verstehen, was Du da eigentlich machen willst.

von Hotzi-47 - am 04.10.2016 05:53
Das ist nicht richtig. Die Batteriespannung ist konstant. Ist der Strom maximal, ist auch die Leistung maximal.
Zusammenfassend können wir also feststellen. Wir mit dem Schraubenzieher am zweiten Poti in der Hand sind die geborenen MPP-Tracker. Ohne Test können wir sagen, alles andere ist überflüssig.CE-Zeichen hin, CE-Zeichen her.

In den Suchmaschinen kann man überhaupt keine zutreffenden Antworten finden. Es wird nur ein völlig unseriöses Geschäft mit dem Anpreisen von MPPtrackern betrieben, die dann zu völlig überhöhten Preisen verkauft werden. Ich finde keine belastbaren Messwerte, die man mit dem Schraubenzieher sofort finden kann.
Also, unter den gegebenen Bedingungen und ohne glaubhafte Messung: verzichtet lieber darauf. Twiker hat uns mit seiner Messung vor viel Schaden bewahrt und Romans Beurteilung geht in die gleiche Richtung.
Bestehen die Verluste einer Solarzelle hauptsächlich aus dem Ohmschen Widerstand (wie bei vielen Dünnschichtzellen und liegt das MPP 10% unterhalb des gerade eingestellten Wertes, liegt der Wirkungsgradgewinn nicht viel höher als 1%, was meist vom Ruhestromverbrauch des Gerätes mehr als aufgezehrt wird. Teildefekte Zellen, wie fehlerhafte kristalline, können allerdings bei MPP-tracking sehr hohe Gewinne zeigen, auch Verdopplung. Dann nämlich, wenn die Modulspannung bei geringer Beleuchtung infolge von Leckströmen unter die Batteriespannung sinkt und bei diffusem Licht überhaupt nicht mehr geladen wird, oder auch, wenn sich ein Laubblatt auf dem Modul niedergelassen hat und die Spannung um den entscheidenden Wert gesunken ist.
Aber belastbare Messwerte finde ich nicht im Web.
Wer ohnehin einen Wandler benötigt, wie Dragan, für den lohnt es sich, denn er hat eh den hohen Wandlerverlust. Bei den CE- Teilen ("China-Export") würde mich interessieren, welches Bauteil den höchsten Verlust erzeugt, der Ferrit-Ringkern oder der Leistungstransistor, sprich, was mehr Wärme entwickelt.

Oho, da habe ich tatsächlich Unsinn geschrieben:
Ich benötige zur Einstellung des ersten OPs den maximal möglichen Ladestrom bei voller Beleuchtung und das ist bei der Verwendung eines Wandlers mit stark abweichender Spannung niemals der Kurzschlusstrom des Moduls. Nein, es geht hier nicht um die Zuleitungen des Solarmoduls, sondern um die zur Batterie. Die sollten für einen verwendbaren Messwert eine Mindestlänge nicht unterschreiten.
Mit dem Kurzschlussstrom des Solarmoduls kannst Du lediglich ungefähr messen, welcher Strom im Arbeitspunkt allerhöchstes geliefert werden kann und nicht überschritten wird. Was auch erforderlich ist, zu wissen. Verwertet für die Regelung wird lediglich der an den Batteriezuleitungen gemessene Ladestrom.

von Bernd Schlueter - am 04.10.2016 06:47
Zitat
Bernd Schlueter
Oho, da habe ich tatsächlich Unsinn geschrieben:
denn:
..... Verwertet für die Regelung wird lediglich der an den Batteriezuleitungen gemessene Ladestrom.


Ja ja, entweder wolltest Du nur mal kontrollieren, ob ich noch aufpasse, oder Du wolltest einfach den Widerspruch aus uns herauskitzeln. So wie jetzt geschrieben von Dir macht es Sinn.

Aber so schwer, wie hier immer dargestellt, sind die MPP Tracker gar nicht zu verstehen. Der zwingend nötige DC/DC Wandler wird auf den besten Arbeitspunkt für 25 Grad C laut Datenblatt des Solarmoduls voreingestellt. Dahin muss er im Zweifelsfalle immer wieder zurückfallen. Dann verändert er in kleinen Schritten die Pulsweite und damit die Eingangsspannung. Wenn der Ausgangsstrom steigt, gehts weiter in die gleiche Richtung. Wenn er fällt, dann gehts zurück. Auf die Art wandern er immer in kleinen Schritten um den besten Arbeitspunkt herum. So sollte es funktionieren. Wenn die Einstrahlung sich nicht ändert durch den Sonnenlauf oder Wolken oder andere Abschattung, gehts auch gut. Ansonsten läuft er nur der Abschattung hinterher, was natürlich nix bringt.
Ein gescheiter MPP Tracker arbeitet daher eher langsam. Also die kleinen Veränderungsschritte mit Abfrage nur alle 10 Sekunden oder so. Öfter bringt nur Unruhe. Denn die MPP Veränderungen durch Temperaturveränderungen passieren ja langsam.

Viel einfacher wäre eine Steuerung. Keine Regelung. Also Temperaturfühler ans Modul und dann laut Datenblatt die Spannung des DC/DC Wandlers einstellen. Hat sich nicht durchgesetzt, weil die Leute diesen Temperaturfühler am Modul nicht wollten. Ist halt eine zusätzliche Verdrahtung, und es hätte da auch irgendwie standardisiert sein müssen. Das war aber überhaupt nicht zu erreichen.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 04.10.2016 10:36
Hallo liebe Leute,

vielen Dank für die überaus ausführlichen Ausführungen. Es ist viel umfangreicher diskutiert worden als ich mir das vorstellen konnte.

Habe doch erst jetzt den Unterschied zwischen PWM und MPPT verstanden.

Nun wundert mich nicht, warum die Asiaten Schwierigkeiten mit MPPT haben, bei tropischen Temperaturen.... und ich hatte erst das Temperaturverhalten für völlig nebensächlich gehalten. Aber da es bei uns eben zwischen Winter und Sommer erhebliche Unterschiede gibt ist die Thematik interessant.

Bei mir ist nun der DC DC angekommen dessen Spannungen unten wie oben narrensicher über Potis einstellen kann:

[www.ebay.de]

Auch damit könnte ich den Tazzari sehr schön laden direkt aus dem 12 Volt Solarpaneel.
Man kann einstellen:
Eingangsspannung, Strom
Ausgangsspannung

Die Frage nach einer CE Konformität ist nun überhaupt nicht ausschlaggebend, denn dann dürfte man niemals selbst den Lötkolben in die Hand nehmen und alles dürfte nur durch Fachfirmen erledigt werden. Und selbst dann bocken Versicherungen rum und vermeiden Zahlungen. Man muß sich eben kundig machen über den sicheren Betrieb und daher ist der Hinweis Ein und Ausgangsseitig Sicherungen einzufügen wertvoll.

Welche Sicherung kann man für 80 volt Gleichstrom verwenden? Ich nehme an, dass man hier nicht einfach 12 Volt Sicherungen nehmen und diese von der Belastbarkeit über irgendeinen Faktor umrechnen kann?

Gruß, Dragan

von omitreligion - am 05.10.2016 06:16
Hallo Dragan, hallo el El,
so wie ich einen DC/DC verstehe, solltest Du die Ausgangsspannung passend für Deine Akkus einstellen, also die Ladeschlussspannung. Das ist dann nicht die normale Betriebsspannung, sondern nur der Grenzwert, der nicht überschritten wird. Die Spannung am Ausgang macht ja nicht der DC/DC Wandler, sondern sie wird vom Akku vorgegeben. Der DC/DC versucht zwar, die Spannung zu erhöhen dadurch, dass er mehr Strom reindrückt. Das geht allerdings nur soweit, wie er die dazu nötige Leistung vom Solarmodul bekommt.

Dann sollte man für einen vernünftigen Arbeitspunkt des Solargenerators die Eingangsspannung des DC/DC bzw. die Arbeitsspannung des Solarmoduls einstellen können. Poti? Wäre am schönsten, richtig mit Drehknopf und so, nicht so ein kleiner Trimmer, der mit einem kleinen Schraubendreher eingestellt wird. Habe ich auf dem Produktfoto bei ebay nicht so gefunden.

Schreib mal, wie Du die Eingangsspannung einstellen kannst. Schließ ein Spannungsmessgerät parallel an zur Kontrolle, und stelle erstmal auf die MPP Spannung, die in dem Datenblatt des Solarmoduls angegeben ist. Wenn Du sowas nicht hast, zähl die Anzahl der Zellen auf Deinem Modul und multipliziere das mit 0,47 oder so, vielleicht auch mit 0,49. Das ist die MPP Spannung einer Zelle. Versuch das einzustellen. Dann gehe übers Poti mal etwas nach oben oder unten mit der Eingangsspannung und beobachte, wie sich der Ladestrom einstellt.

Und nochwas zu den Sicherungen:
Am Eingang: Solarmodule kann man kaum sinnvoll absichern. Der Kurzschlussstrom liegt zu nahe dem normalen Betriebsstrom. Da nützt eine Sicherung gar nix, kann man nicht sinnvoll dimensionieren.

Am Ausgang sind hohe Kurzschlussströme aus dem Akku möglich. Da kann man herkömmliche Feinsicherungen 5x20 mm oder 6x36 mm nehmen, die sind für Gleichspannungen bis 250V oder ähnlich spezifiziert. Es gibt sogar spezielle Feinsicherungen mit Sandfüllungen, die bis 1000 V DC zugelassen sind. Ist bei Deinen Spannungen aber nicht nötig. Die Sicherungen bekommst Du am besten bei reichelt, aber auch bei vielen anderen Versendern wie pollin oder conrad.

Die üblichen KFZ Sicherungen würde ich nicht nehmen, sie sind hauptsächlich für 12 oder 24V Autonetze vorgesehen. Gehen allenfalls noch bis 36V.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 05.10.2016 09:10
80 Volt Gleichspannung sind überhaupt kein Problem, aber Du solltest die "altmodischen" keramischen, mit Sand gefüllten Schmelzsicherungen nehmen. Bekommst Du nach wie vor im Baumarkt und sind auch für weit mehr Spannung gut.
Jetzt wünschte ich mir noch eine zuverlässige Wirkungsgradmessung, der chinesischen Wandler, wie sie Twiker gemacht hat. Wirkungsgradbedenken habe ich wegen der Ringkerne der Spulen.

Bei meiner MPPT-Konstruktion habe ich zweierlei Bedenken bezüglich unerwünschter HF-Schwingungen: einmal können drei hintereinandergeschaltet Operationsverstärker durch nicht in den Datenblättern deklarierte Kopplungen ins Schwingen geraten , dann sind die OPs voneinander zu entkoppeln, durch Einzelchips und Spannungsversorgungsentkopplung. Ideale OPs gibt es nämlich nicht.
Zweitens verwende ich als shunt ja die Zuleitung zur Batterie. Diese bildet gleichzeitig eine Induktivität, die eigentlich unerwünscht ist. Sollte diese Schwingungen hervorrufen, müsste dem Differenzierer noch ein kleiner Kondensator zu deren Unterdrückung hinzugefügt werden, parallel zu den Dioden.

Nicht immer läuft alles so auf Anhieb, wie man es sich ausgedacht hat. Ein Schaltbild ist nur ein Hilfsmittel und ersetzt nicht den Bau und realen Test. Das Gehampel des 7210 war sicher auch nicht vorgesehen. Auch diverse Unzulänglichkeiten der Sagembox nicht und querstehende LKWs auf der Autobahn sollte man auch erst testen, ehe man einen verspielten Teslafahrer darauf rauschen lässt...
Äußerlich macht der DC/DC keinen schlechten Eindruck. Lass den Kühlkörper nicht zu heiß werden. Daran sterben viele Wandler aus China. Von wegen 600 Watt...

von Bernd Schlueter - am 05.10.2016 09:17
Nochmal ein Gedanke, wie man den besten Arbeitspunkt des Solarmoduls findet, wenn man zwar Ausgangsspannung und Ausgangsstrom einstellen kann, aber nicht die Eingangsspannung.

Und nochwas immer im Hinterkopf behalten: Man kann die Ausgangsspannung nicht einstellen beim Akkuladen. Die gibt der mehr oder weniger vollgeladene Akku vor. Man stellt nur die maximale Ausgangsspannung = Ladeschlussspannung ein. Das hat mit dem normalen Betrieb wenig zu tun sondern begrenzt nur die Akkuspannung, wenn er denn voll ist. Und wenn der Akku voll ist, hat der beste Arbeitspunkt oder MPP keine Bedeutung mehr. Man will ja gar keine Leistung mehr haben, weil man den Akku nicht kaputtladen will. Man verschiebt also ganz gewollt den Arbeitspunkt so, dass weniger Strom bzw. weniger Leistung abgenommen wird. Ablösende Regelung oder so. Dann wird nix mehr geregelt, dann wird nur noch begrenzt. Total üblich.

Nun zur Einstellung der Eingangsspannung: Wenn man es direkt kann, soll man es direkt machen.
Wenn es nicht direkt geht, muss man es indirekt machen. Die Ausgangsspannung ist fest durch den Akku vorgegeben, hier geht also nix. Der Ausgangsstrom ist dann die richtige Größe, wenn man sie einstellen kann. Wenn man die regeln kann im Betrieb, dann bitte mal das probieren. Denn damit regelt man ja die Ausgangsleistung und indirekt auch die Eingangsleistung. Und genau das will man ja.

Also Ausgangsstrom mal regeln durch Spielen am Poti (oder mit den Tasten Set, + und -) und im Solarbetrieb. Dann Messgerät an die Solarspannung und Solarstrom und beobachten, was auf diese Art machbar ist.
Ein Testen mit Netzgerät am Eingang statt Solarmodul wird nicht gehen bzw. wird Ergebnisse bringen, die nix mit dem Solarbetrieb zu tun haben.

Ein Solarmodul kann man sehen als eine feste Spannungsquelle mit einem variablen und recht hohem Innenwiderstand. variabel durch die Einstrahlung und die Temperatur. Wenn man die DC/DC Eingangsspannung nicht regeln kann, dann versuchts mit dem Strom. Die Spannung und damit die höchste Ausgangsleistung stellt sich dann je nach Temperatur und Einstrahlung ein.

Gruss, Roland
Gegen künstliche Intelligenz hilft natürlich Dummheit.

von Hotzi-47 - am 05.10.2016 12:55
Danke Andreas, das hat mir weitergeholfen!
Weißt Du ich hab da andere Prioritäten, der erzeugte Strom wird 1:1 sofort selbst verbraucht werden. Der, und noch mehr, außer Sonntags. Dadurch wird die Spannung ohnehin immer runtergezogen bleiben. Speichern ist da mangels ausreichend geeigneter Dachfläche kaum drinnen, Puffern ja, auch extern gestützt. Die Sicherheitssysteme übernehmen andere Gerätschaften, das soll das Ding nicht können müssen.
Also bei Li erscheints mir rellativ einfach, grade im Vergleich zu Blei. "48V" System. Meine 15 100er Winstons, das El ist ja die meiste Zeit des Tages ein Stehzeug, werde ich wohl in einem Fenster von max. 6V betreiben da besteht nicht so viel Spielraum (konservative 3,1-3,5V pro Zelle) und dann wird das Spannungsmäßig auch halbwegs mit dem stationären Blei zusammenpassen (müssen). Ein rellativ kleines Spannungsfenster der Zellen gibt mir ja auch irgendwie die Nenn-MPP-Spannung vor, nach der ich beim Zellenkauf suchen kann. Dieses Gerät soll nur die sommerlichen Temperatureffekte kompensieren, dafür scheints geeignet zu sein.

Wie gesagt, ich speichere praktisch nicht, ob das Werkl jetzt eine halbe Stunde früher oder später auf Netzverorgung umschaltet macht das Kraut bei mir leider nicht fett.

Also diese DC/DC laufen auch parallel? Klasse! Momentan tendiere ich dazu, Panneele mit passender MPP Spannung zu kaufen, die ich alle parallel schalten kann, dann ist die Regelung auch einfacher.
Danke nochmal!! :spos:

von el El - am 05.10.2016 19:45
Roman, Du hast insofern recht, als ein pausenlos geregelter DC/DC kein DC/DC ist, weil die Spannung sich ja ändert, und, das MMPT sucht auch für beliebige Akkus immer das MPP. Einfach, indem es nur den Ladestrom misst. Platzt eine Zelle infolge Überladung, sucht das blöde Ding einfach weiter, bis auch die nächste Zelle platzt.
Also, jedes regelbare China DC/DC ist einsetzbar, also eigentlich Strom/Stromkonverter. Auf besondere Batterieeigenschaften und Temperatureinflüsse sind die natürlich nicht eingerichtet, die Steuerungen müsste man zusätzlich an das zweite Poti des 9Euro26-Teils pappen, dass ich auch irgendwo noch billiger gefunden hatte, aber nicht wiederfinde.
Wenn es was Vernünftiges werden soll, werde ich wohl doch bei einem etwas teureren Atmega landen, der zeigt mir dann auch den Wetterverlauf während der letzten zwei Jahre an, bedient die Solarmodulwaschanlage, vertreibt die Tauben und erkennt das Auto, das gerade tanken will.Dann eben 1Euro50 statt 31 Cent plus viel Programmierarbeit.

Aber, wie ich es sehe, lohnt sich ein Mittelding für uns alle, an dem wir auch 10 Akkutypen wählen können.
Einigen sollten wir uns dann auf Prozessor, Programmiersprache und Ort, wo wir das Programm veröffentlichen.
Ich fange voraussichtlich mit dem analogen Differenzierer/Begrenzer/Integrator an, für den DC/DC, dessen beide Potieingänge ich benutze. Die Ladung auf die genaue Endladungsspannung würde ich eh nicht Sonne und Wind überlassen.Das BMS wird dann ja ganz rammdösig. Vielleicht kann man ja mit dem zweiten Poti den Endladestrom so weit herunterdrücken, dass das BMS den geringen Überschusstrom verbrät. Dickes Schütz, das beim Erreichen der Endspannung vom BMS aus rücksichtslos abschaltet.

von Bernd Schlueter - am 06.10.2016 07:44

Schwierigkeiten mit ESR

Ein Problem, das ich noch nie beachtet habe, ist der Innenwiderstand von Elektrolytkondensatoren beim Impulsladen. Dabei spielt der bei unseren Computern eine überaus wichtige Rolle, sterben doch die meisten Boards an Überhitzung und steigendem Innenwiderstand der Elektrolytkondensatoren.
Das gleiche Problem haben wir bei der Stromversorgung unserer Motorkontroller und so langsam verstehe ich, warum die ungefilterte , deshalb verlustreiche PWM direkt in unsere Motoren geleitet wird. Filterkondensatoren sind einfach groß, teuer und nicht dauerhaft standfest.

Unser Solarmodul mit 12 Volt und 15 Ampere Stromlieferung wollen wir durch einen hochfrequenten, impulsgesteuerten Wandler transformieren.
Dazu rechne ich jetzt mal den Ladekondensator aus, der erforderlich ist, die in den Schaltpausen anfallende Solarenergie zwischenzuspeichern. 0,5 Volt Spannungsabfall will ich dabeieinmal zulassen, um die Kondensatoren bei 150 kHz Schaltfrequenz nicht zu überlasten, denn die Sonne pflegt lange zu scheinen. Also 15As/0,5V/150000Hz=200µF. Also, um einen Elko geht kein Weg.
Den wollte ich aber vermeiden und ich sehe keine Lösung, wie.

Also, ab sofort werde ich die Kondensatoren nach dem ESR auswählen.
Eine anderer Weg ist, mehrere gleichartige Solarmodule hintereinanderzuschalten, dann erst das Tracking mit einem Boostwandler hochzusetzen, nicht mehr, als nötig. damit reduziert sich entscheidend die Regelleistung und die Lade-und Filterkondensatoren nehmen gut praktikable Werte an.Den auf den Wandlern befindlichen Kondensatoren ist also besondere Beachtung zu schenken und schlechte Wirkungsgrad liegen oft an zu schlechter Kondensatorqualität und der der Wandlerinduktivität.
Bei niedrigen Spannungen sind sogenannte Synchronwandler vorzuziehen, die arbeiten mit einer aktiven Diode, einem mit leichter zeitlicher Verzögerung angesteuerten Mosfet, um die unerträgliche Durchgangsspannung der Diode aufzuheben. Kannte ich bisher noch nicht, aber die Chip gibt es jetzt endlich zum erschwinglichen Preis. Ein sehr kritisches Bauteil, das immer in der Nähe des Kurzschlusses mit voller Zerstörung des Wandlers zuverlässig arbeiten muss.
Da wir ja die Welt verbessern wollen und das Letzte aus unseren Solarmodulen herausholen wollen, ist uns ja keine Mühe zu teuer.

Trotzdem, Dragan, ganz dumm ist es nicht, direkt aus den Solarmodulen zu laden, die benötigten Komponenten halten oft nicht das, was versprochen wird, aus den genannten Gründen. Selbst Roman hat seine Skepsis geäußert und auch ich komme immer mehr zu der Überzeugung, dass es billiger ist, auf Optimierung ganz zu verzichten und eher 20% mehr Solarmodule vorzusehen, das ist meist der billigere und im Endeffekt sicherere Weg.

Die Schaltung des eigentlichen MPP-Trackers habe ich inzwischen gelöst. Der von mir herausgesuchte Wandler hat die den Aufschriften nach besten Werte, aber kommt aus China.
Eine Volksrepublik, und das erinnert mich an allerlei leere Versprechungen von Volkswagen.

Wenn das Ding keine mindestens 80% Wirkungsgrad hat, bitte auf das ganze MPP-Tracking verzichten und die Solarmoduleüber eine Schutzdiode direkt an die Batterien knallen.

Ja, so ist das, nach reiflicher Überlegung und Messungen, vor allem von Twiker.

Unabhängig ist davon eine hübsche Steuereinheit für das Tracking entstanden. Dessen gute Funktion wird allerdings durch mangelhafte Wandler zunichte gemacht.

Die namhaften Firmen verwenden unerträglich hohe Spannungen und ohne Rücksicht auf Verluste hintereinander geschaltete Module mit Rückwärtsschutzdioden. Der Rest wird mmpgetrackt, die unvermeidlichen Verluste an Solarzellen sind damit vorausgeplant, nur deshalb überhaupt MPPT.

Solardach in der Nähe eines Laubbaumes, das sollte man damit vergessen.

Dragan empfehle ich, eigentlich unnötig mehr Module hintereinander zu schalten und ab und zu mit Laubbesen und Putzeimer nach dem Rechten zu sehen.
Lasst die Wandler da, wo sie auf den Reisfeldern wachsen, bis wir das Nonplusultra unter diesen gefunden haben!

Ich mache mir derweil Gedanken, ob ich nicht einen Abwärtswandler mit Ausgleichsfunktion für alle Module baue. Ähnliche Überlegungen hatte ich schon einmal für aktive Ausgleichsladung von Elektrofahrzeugbatterien angestellt und entsprechen auch den Vorschlägen von vielen hier bei diesem Forenthema.
Ansonsten, warum öffnen wir nicht alle Tore für noch mehr günstige Solarmodule aus China?
Es ist noch viel Platz auf den Dächern.

von Bernd Schlueter - am 19.11.2016 13:32

Re: Mit Solarmodul Akku direkt laden? Relouded...

So nun in den Sommermonaten und jetzt habe ich Urlaub mal bei der Mia das Projekt mit dem Solarmodul auf dem Dach in angriff genommen:

Prizip wie damals auf meinem Twike nur jetzt passt statt 100 Wp 210 Wp Modul drauf.

Ursprünglich: Vleer 44 V, Ik ca. 6 A umgebaut auf Uleer 22 V ca. 12 A

versucht mit dem Dirketlader von China für 32 Euro (das teil mit dem Farbdisplay) sch...
ein Mist. Geht die Sonne hinter wolken pfeift das Gerät kurz und geht aus dem Betriebsmodus raus oder hört für 30 sec. auf um dann wieder hochzufahren.

DCDC step up 900 W geht auch nicht, peift und reißt das Modul auf 4,5 V runter und Kühlkörper wird schnell heiß (lüfter läuft noch ganz langsam). Auch nix.

der Einzige der geht ist der alte DCDC step up mit 600 W der bleibt bei 11,5 V und holt 11 A vom Modul um daraus dann 86 V zu machen bei ca. 2 A.
Oberhalb von 10 A eingangstrom geht die Eingangspannung auf bis zu 14,5 V hoch.
Damit kommen max 160 Wp in den Wandler der mit einem zusatzlüfter ganz gut so arbeitet.
Ich schätze mal das ich so 10 - 15 Ah pro tag ernten kann macht analog 10 bis 15 km an einem Sommertag. Ich häng mal einen Poweranalyser zwischen aber da muss ich den zusatzakku teilen der kann nur 60 V.
Mehr leistung würde ich bekommen wenn ich einen DCDC habe der ab 16 V eingangspannung arbeitet...

so den

von Twiker76 - am 07.08.2017 08:42
Inzwischen weiß ich: Du bist mit Deiner Festpunkteinstellung auf dem richtigen Weg.
Ohne meine Pläne in die Tat umzusetzen, bin ich auf dem Papier darauf gekommen, dass auch meine Schaltung , wie es auch die chinesischen in natura zeigen, ins Schwingen gekommen wäre, sie soll zwar schwingen, aber nur so, wie geplant. Ich hatte nicht bedacht, dass es schon sehr großer und zu teurer Elektrolytkondensatoren bedarf, um die Spannungsschwankungen, die schon alleine der Wandler erzeugt, so abzuschwächen, dass sich das System nicht von selbst erregt. Aber, aufgegeben habe ich das Projekt volldynamischer Solarregler noch nicht .
Die in den Chinateilen verbauten Kondensatoren sind viel zu klein und insgesamt wird der Ertrag eher gemindert, als erhöht, wie Deine Tests gezeigt haben. Ich fragte mich nur lange warum, und fand erst jetzt den Grund.

Zur Warnung sollten wir deine Ergebnisse aufschreiben, um alle, die ihren Solarertrag erhöhen wollen, vor Misserfolgen zu schützen. Mich hast Du bewahrt.
Der inzwischen eingetroffene Chinawandler lässt sich so, wie ich wollte, nicht verwenden, da wird erst umgebaut und anders dimensioniert. Glücklicherweuíse ist das Teil für 2 Euro 40 Cent (!) und 8 Ampere rein analog aufgebaut und ich komme an die Bauteile alle
heran. Die Mikroprozessor-gesteuerten mit MPPT setzen da viel zu große Hindernisse entgegen.

Berechnen kann man Vieles, aber manchmal sieht man den Wald vor lauter Laternenpfählen nicht. Gar nicht lange her, da bin ich mal wieder im Tran in Düsseldorf gegen einen gelaufen. Jedenfalls weiß ich jetzt, dass ich Fluchen noch nicht verlernt habe. Wie kann man nur diese Dinger mitten auf den Bürgersteig setzen? Wegen der Steuergesetzgebung der Bundesregierung wurde das Projekt gekippt, alle Laternenpfähle mit Schukosteckdosen auszurüsten, an denen man mäßig Strom abzapfen konnte.

Jetzt verbrauchen sie nur unnötig viel teures Gas und ich muss im Schnitt je zwei km hin und zurück zur Ladestelle laufen. Auch der Gasverbrauch wäre weg, wenn die elektrifiziert würden (20 Watt LED statt 500 Watt Gas).
Aber es wäre dann die Auflage, in jeden Pfahl eine geeichte , personalifizierte Messeinrichtung einzubauen. Die passt nicht in einen gußeisernen Laternenpfahl.
Ja, ich hatte hier nicht alleine die Idee, Gleichstromleitungen in die Gasrohre einzuziehen und alle Solardächer einspeisen zu lassen. Ein zentraler MPP-Tracker würde dann die Ladeleistung und die aller Solardächer optimieren, zwar nicht so gut wie Dein Einzeltracker, aber immerhin und praktisch kostenlos.

Energieverschwendung Berliner Straßenlaternen

Zu beachten ist, dass LED-Lampen trotz weit größerer Helligkeit noch viel mehr Energie sparen. 200.000 Elektroautos könnten damit kostenlos versorgt werden!
In Düsseldorf haben wir die gleich Saudinger.

von Bernd Schlueter - am 23.09.2017 16:54
Es gibt anscheinend Bewegung was die Verwendung von Solar-Kleinst-Anlagen betrifft:
[greenakku.de]

Neue DIN VDE Norm 0100-551-1 für selfPV Kleinstanlagen
Rechtssicherheit für Verbraucher und Vertreiber

Am 31. Januar diesen Jahres wurde in Frankfurt durch die zuständigen Gremien die neue Norm für Mini PV Anlagen beschlossen. In der neuen DIN VDE 0100-551-1 wird folgendes stehen:

Einspeisung in gemischte Stromkreise ist erlaubt (wenn Dauerlastreserven vorhanden sind oder hergestellt werden können).
Das Erfordernis der Anmeldung der Anlage nach VDE-AR-N 4105 wurde gestrichen.
Nicht durchsetzen konnte sich die Forderung der Einspeisung in die Schuko-steckdose, wie sie in unseren Nachbarländern üblich ist; sondern es muss eine fest verbundene und nur mit Werkzeug lösbare Verbindung geschaffen werden (was aber nach durch Gerichtsurteil bestätigter Rechtsauffassung ohnehin außerhalb der Zuständigkeit der Netzbetreiber liegt).

Durch die jetzt geschaffene Rechtssicherheit wird die Nachfrage nach diesen kleinen Systemen in 2017 gewaltig steigen.
*********************************

Es dürfte daher interessant sein sich über kurz oder lang so eine Mini-Anlage anzuschaffen und bevorzugt das E-Auto zu laden wenn die Sonne scheint, ohne Anpassungsprobleme von DC-Quelle zu DC-Bedarf. Zwar wird der Strom dann nur zum Teil gedeckt, aber immerhin etwas.

von omitreligion - am 02.10.2017 18:49
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