De werking van een MPPT

Het afgelopen weekend ben ik eens aan het bladeren geweest op het internet om informatie te zoeken over zonnepanelen. De prijs per Wp daalt maar langzaam en om er meer rendement uit te halen gebruikt men een maximum power point tracker MPPT.
Als je zelf zo'n ding wilt bouwen, want bouwen is toch veel leuker dan kopen, hoe zouden we dit dan aanpakken.
De weg van de minste weerstand is natuurlijk om maar weer een microcontroller uit het laatje te halen maar kan dit ook met discrete componenten?
En hoe zou je dit probleem dan aanpakken?

reading can seriously damage your ignorance
Sine

Moderator

Microcontroller kan ... maar gaat niet heel veel toevoegen

Een paar lichtsensors ( LDR, fototransistor of zelfs een LED ) en een paar opamps en eventueel relais / mosfets als power trap.

elektronisch allemaal niet erg spannend, de mechanica is een ander verhaal.

Dat is "Panel tracking", een andere tracker, deze verwarring werd hier ook al voorzien: http://www.solar-electric.com/charge_controls/mppt.htm
En op deze link staat ook mooi uitgelegd wat MPPT doet.

reading can seriously damage your ignorance

een picje, en dan de trial en error methode is toch het meest simpel.
Maar het kan ook zonder uC:
http://electronicdesign.com/article/power/maximum-power-point-tracking…

Dat is een flink schema.
Maar ook met een uc heb je wel een paar componenten nodig, zie pag 10: http://voltio.ujaen.es/jaguilar/download/mate_docen/ficheros/lectura3_…
De AD conversie kan de uc ook wel voor zijn rekening nemen.

EDIT:
Bij nader inzien. PWM kan ook met de uc, dus er kan toch heel wat weggestreept worden.

EDIT2:
Zojuist een beter schema gevonden: http://ece.wpi.edu/analog/mqps/SolarMQP.pdf pagina 167
Hierbij wordt de stroom gemeten door de spoel van de boostconverter.
Mooie vinding, hoeft er geen weerstand heet te worden gestookt.

[Bericht gewijzigd door hennep op dinsdag 25 mei 2010 21:17:50 (14%)

reading can seriously damage your ignorance

Hoi je kunt het met een microcontroller doen zoals dit :

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01211A.pdf.

Ik zelf heb eens een 60W converter gemaakt door middel van een synchrone DCDC converter. En dan met een opamp de spanning van het panneel te meten en op de regeling ingrijpen zodat je zolang mogelijk in het optimale punt blijft werken. Dit punt wordt opgegeven door de fabrikant.

Greetz Jos

Alleen de spanning meten klinkt logisch. Zodra je het paneel wordt overbelast zakt de spanning.
Je maakt dan wel een mppt die je heel specifiek voor EEN type paneel kunt gebruiken.
Heb je wel een opamp nodig? Alle schakelingen die ik heb gezien meten de paneelspannig via een simpele spanningsdeler.
Hoe maakte jij het pwm signaal voor de dcdc-converter? Ik vraag me af of dit met een ne555 zou kunnen, dan kun je het geheel wel heel simpel houden.

reading can seriously damage your ignorance

Op 25 mei 2010 20:49:46 schreef hennep:
Zojuist een beter schema gevonden: http://ece.wpi.edu/analog/mqps/SolarMQP.pdf pagina 167
Hierbij wordt de stroom gemeten door de spoel van de boostconverter.
Mooie vinding, hoeft er geen weerstand heet te worden gestookt.

Het schema mist alleen een diode. Nu word het zonnepaneel opgeladen.

Er zitten meer fouten in, zie het maar als een principeschema. Leuk om wat ideen uit te halen, zeker niet 1 op 1 overnemen.

reading can seriously damage your ignorance

Ik heb nog altijd niet begrepen wat een MPPT nu precies doet. Voor zo ver ik begrijp is het gewoon een DC-DC convertor (buck/boost?) die er voor zorgt dat je batterijen altijd met het optimale voltage geladen worden?

De schema's die ik tot nog toe heb gezien maken allemaal gebruik van een boost converter.
Als je een mppt gebruikt dan kun je ook laden als de spanning van het paneel onder de klemspanning van de batterij ligt.
Wat een mppt vooral doet is ervoor zorgen dat je het maximale vermogen uit een paneel haalt.

reading can seriously damage your ignorance

Het doel van een MPPT is om de belasting voor het paneel zo ideaal mogelijk te maken.
Het idee erachter is dan dat dit de efficiëntie zou verhogen.

Het gaat niet zozeer om de accu goed op te laden, maar om het laatste wattje uit het paneel te 'zuigen'.

Ik vraag me af of het in de praktijk echt iets toevoegt aan een beetje redelijke SEPIC converter.

Bart Hiddink is Ideetron; electronics and projects, http://www.ideetron.nl. LoRaWAN Nutcase.

@ Bart: Een SEPIC of andere SMPS zorgt voor een constante uitgangsspanning of stroom.
Een MPPT zorgt ervoor een maximaal vermogen aan z'n ingang te verkrijgen door z'n ingangs spanning en stroom te monitoren en het product hiervan te maximaliseren.
Dat is een wezenlijk andere opzet.

In het schema van Microchip zie ik een current sensor, die ik bij de webshops waar ik meestal bestel niet kan vinden.
Weet iemand een goed verkrijgbare vervanger voor de MAX4376FAUK?
http://hennep.xs4all.nl/elec/mppt_sensor.gif

reading can seriously damage your ignorance

Digikey heeft 'm gewoon hoor.

Je kunt het beste bij je leverancier kijken wat hij heeft liggen.

Misschien is dit wat:
http://smdshop.nl/product_info.php?cPath=27_32&products_id=127

Op 27 mei 2010 17:07:49 schreef Zonnepaneeltje:
... Een MPPT zorgt ervoor een maximaal vermogen aan z'n ingang te verkrijgen door z'n ingangs spanning en stroom te monitoren en het product hiervan te maximaliseren.
...

Een andere kijk hierop is zorgen voor maximale uitgangsstroom. Dan hoef je maar 1 waarde te meten en niet twee.

Op 27 mei 2010 17:43:34 schreef Zonnepaneeltje:
Misschien is dit wat:
http://smdshop.nl/product_info.php?cPath=27_32&products_id=127

Ik heb de LT6100 bij smdshop besteld, en vandaag ontvangen.
Volgens de appnote in de datasheet moet er een sense weerstand van 3 mOhm gebruikt worden. Zou ik dat met een stukje printbaan kunnen doen? Met welke koperdikte moet ik dan rekening houden?

reading can seriously damage your ignorance

Het ligt eraan wat de maximaal te meten stroomsterkte wordt.
En welke resolutie je wilt. Staat op pag 10 van de datasheet.
10mΩ kan ook een prima waarde zijn als het om niet al te grote stromen gaat.
Dickbest heeft die weerstanden.

De weerstand van een printspoor kan je uitrekenen. Je weet de dikte van je koperlaag (vaak 35um), de soortelijke weerstand van koper en je printspoorbreedte.
Misschien heb je wel een grote temperatuurscoefficient als je een printspoor gebruikt.

Voorlopig is 10 mOhm; voldoende, dan kan ik de schakeling testen. Later kan ik er eventueel een aantal parallel zetten.
Ik kan ze echter op de site van Dick Best niet vinden, de laagste waarde is 0.1 ohm, mogelijk is het een tijdelijke aanbieding geweest. Als ik ze zo kan bestellen ga ik niet zitten prutsen met draad of printsporen. De temperatuurscoefficient had ik even niet aan gedacht.

reading can seriously damage your ignorance

Dank je, die had ik gemist.
Niet zulke grote stromen zeg je, 3Watt, daar kan ik ruim 17A doorjagen!
Had ik maar vast zo'n zonnepaneeltje Zonnepaneeltje :-)

reading can seriously damage your ignorance

Op 30 mei 2010 08:33:09 schreef Zonnepaneeltje:
...
Misschien heb je wel een grote temperatuurscoefficient als je een printspoor gebruikt.

Wat dan weer niet uitmaakt voor het MPP algoritme. Als de stroom (aan de uitgang) op dat moment maar maximaal is.
Maar als je de stroom ooit wil gaan weergeven op een display (wellicht samen met spanning en dus ook vermogen) dan doe je er beter aan een weerstand te nemen die redelijk stabiel is wat betreft temperatuur.

Ik heb van het applicatieschema van microchip een avr schema afgeleid.
Deze print lay-out wil ik richting MakePBC sturen. Mijn eerste ervaring met zoveel smd componenten. Iemand interesse om er eens naar te kijken, als er stommiteiten inzitten dan hoor ik dat graag voordat MakePCB er mee aan de slag gaat :-)

reading can seriously damage your ignorance

Ik heb hem zo ooit naar Olicom gestuurd, en die hebben ooit 1x de witte vlakjes op de pootjes van de chipjes (zoals de atemega) afgedrukt. Dat soldeert niet lekker.

Mooi gemaakt, dat printje. Ziet er goed uit.

Als je nog een 10uH spoeltje nodig hebt, mail me maar. Kost niet veel. Ik heb er VEEL te veel. :-) (Ik realiseerde me pas deze week dat ik precies op DIE plek mijn spoeltjes inderdaad kan gebruiken. Ik heb ze al een paar maanden....)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik denk dat ik de witte opdruk maar helemaal weglaat. De meeste teksten staan over elkaar heen en zijn daardoor niet leesbaar. De contouren hoef ik ook niet te hebben. Die zijn tijdens het ontwerpen wel handig om te voorkomen dat je componenten overlappend opstelt. Verder biedt het niets extra's.

De email is onderweg.

reading can seriously damage your ignorance