Forum
Board-AnsichtNeuer MPP-tracking Solarregler (Elektronik)
verfasst von A-Freak
, 10.06.2011, 10:18 Uhr
Ich habe mir einmal ein paar Gedanken gemacht wie man einen echten MPPT aus handelsüblicher Analogtechnik bauen könnte.
Als zentralen Baustein würde ich einen OP als PI-Regler verwenden. Die Ausgangsspannung geht über einen kleinen Wiederstand auf den Eingang vom Pulsweitenmodulator welcher mit ein paar 10 kHz arbeitet.
Am Ausgang vom Leistungsteil wird der Ladestrom in den Akku gemessen und als Spannung abgebildet, das kann über Shunt oder Hallgeber oder wie auch immer erfolgen. Alle Zeitkonstanten im Leistungsteil müssen kürzer als ein paar 10mSek sein.
Zusätzlich befindet sich in der Schaltung ein Rechteckoszilator der mit z.B. ein paar 10 Hz schwingt. Der Ausgang vom Rechteckoszilator ist über einen großen Widerstand ebenfalls an den Eingang vom Pulsweitenmodulator angekoppelt so daß dessen Tastverhältnis immer um wenige % hin und her springt.
Synchron dazu steuert die Rechteckspannung einen elektronischen Umschalter welcher die Spannung (die proportional zum Ausgangsstrom ist) umpolt, ein Tiefpaß bildet den Mittelwert aus dieser Spannung.
Der Mittelwert wird zum Eingang des PI-Reglers zurück geführt.
Die Idee dahinter ist folgende:
Wenn die Steuerspannung vom PI-Regler genau den richtigen Wert hat um die maximale Leistung aus der Energiequelle zu ziehen dann springt das Tastverhältnis von der PWM genau symmetrisch um den optimalen Wert herum und der Ausgangsstrom ist konstant auf nahezu dem höchstmöglichen Wert. Nach dem Umschalter der die Spannung umpolt gibt es ein symmetrisches Rechteck mit dem Mittelwert "0" und am Regler ändert sich nichts.
Ist die Steuerspannung zu niedrig oder zu hoch und somit der Regler nicht am optimalen Arbeitspunkt so steigt der Ausgangsstrom vom Leistungsteil wenn sich die Pulsweite dem optimalen Wert nähert und sinkt wenn sich die Pulsweite vom optimalen Wert entfernt. Jetzt ist das Rechteck nach dem Umschalter nicht mehr symmetrisch zur Nullinie, aus dem Tiefpaß kommt eine Gleichspannung heraus und der PI-Regler läßt seine Ausgangsspannung steigen oder fallen bis er wieder am optimalen Arbeitspunkt ist.
Die Schaltung pendelt gewissermaßen um den Punkt der höchsten Leistung herum.
Mit freundlichen Grüßen vom A-Freak
Gesamter Thread:
, 07.06.2011, 17:15 (Elektronik), 07.06.2011, 17:49, 07.06.2011, 19:24, 07.06.2011, 20:32, 08.06.2011, 01:30, 08.06.2011, 10:26, 08.06.2011, 07:17, 08.06.2011, 07:53, 08.06.2011, 10:07, 08.06.2011, 10:49, 08.06.2011, 12:22, 08.06.2011, 13:06, 08.06.2011, 11:00, 08.06.2011, 15:47, 10.06.2011, 10:18