Maximum Power Point (MPP-tracker)

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marvin42
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Maximum Power Point (MPP-tracker)

Beitrag von marvin42 » 14.11.2016, 10:18

Liebes Forum,


um beispielsweise Solarzellen und -panels testen zu können, wäre es hilfreich, automatisch denjenigen Laststrom zu erhalten, bei dem die maximale Leistung extrahiert wird.
In der Solartechnik heißt das "MPP-tracker", also Maximum-Power-Point.

(Wer das noch nie gehört hat: bei Leerlaufspannung ist der Strom=0, also die Leistung=Spannung*Strom=0, bei Kurzschluss ist die Spannung=0, also wieder P=0. Dazwischen gibt es ein Optimum mit I≠0 und U≠0, bei dem P=maximal. Das muss meines Wissens iterativ nachgeführt werden.)

Kann die EDL das schon und ich erkenne es bloß nicht? Oder hat sich schon sonst jemand damit befasst?

Im Prinzip kann man das natürlich auch durch einen angeschlossenen Computer iterativ bestimmen lassen. Das hat aber mindestens zwei Nachteile: (a) es ist schnarchlangsam wegen der geringen Kommunikationsleistung des Datenkanals und (b) man ist auf externe Infrastruktur (Computer, Netzwerk, Programme) angewiesen.

Wenn es sonst noch keine Ansätze dazu gibt, würde ich (mir vornehmen, bei Gelegenheit) die C-Quellen dahingehend zu modifizieren, selbst wenn ich aus Platzgründen dazu einen größeren Prozessor bräuchte. Aber da ich diesbezüglich noch reichlich unerfahren bin, nehme ich Tipps und Hilfestellungen natürlich gerne an...


Beste Grüße
Volker

psclab38
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Re: Maximum Power Point (MPP-tracker)

Beitrag von psclab38 » 14.11.2016, 21:26

Hi Volker,

im Prinzip eine interessante Fragestellung. Hast Du's mal mit dem Powermode der C-Firmware versucht? Für so ein großes Solarpanel mit über 20 V also "PhiVolt".

Im Display wird dann oben die Ist-Spannung und unten wechselnd der Ist-Strom und die Ist-Leistung angezeigt.
Voreinstellen kann man die Mindestspannung (Soll-Spannung, sofern gewünscht, unter der wird abgeschaltet) und den maximalen Strom (Lim.Curr).

Wenn man nun mit dem Drehencoder die Soll-Leistung langsam hochschraubt, dann sollte man den Punkt eindeutig erkennen können, zu dem das Solarpanel diese nicht mehr liefern kann: die Spannung sollte dann ziemlich deutlich einbrechen. So stelle ich mir das jedenfalls nach kurzem Nachdenken vor.

Ich hab grade beim Durchdrehen am Encoder festellen müssen, dass die Firmware in dem Modus nicht ganz hasenrein ist. Zumindest in meinem Modul schmiert sie hin und wieder ab (entweder mit Reset oder mit Einfrieren). Da geht wohl Speicher flöten. Oh je, klingt nach Debugger... :?

Gruß
Paul

marvin42
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Re: Maximum Power Point (MPP-tracker)

Beitrag von marvin42 » 15.11.2016, 11:30

Hallo Paul,

danke für die schnelle Reaktion.
(Naja, und viel Erfolg beim debuggen)

Ja, Du hast natürlich recht, dass sich dieser Punkt maximaler Leistung manuell finden lässt, aber das ist keine Lösung, wenn sich beispielsweise eine Wolke vor die Sonne schiebt, während man länger messen möchte (einen Tag lang???). Denn im Prinzip müsste man permanent um den Punkt "pendeln", damit man sieht, wenn er sich verschiebt: nix für Handbetrieb, ideal für einen Algorithmus.

Vorübergehend werde ich es wohl per script vom Rechner aus implementieren. Wenn der Algorithmus dann "steht", kann ich mir immer noch überlegen, es in die Firmware zu übertragen...

(Tatsächlich will ich keine Solarzellen messen, sondern variabel beleuchtete Photodioden. Aber ein händisches Suchen ist trotzdem superlästig, wenn sich die Lichtverhältnisse ständig ändern.)


Ciao
Volker

psclab38
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Re: Maximum Power Point (MPP-tracker)

Beitrag von psclab38 » 16.11.2016, 00:04

Hallo Volker,

mein Vorschlag war auch nur temporär gedacht, bis ein klarer Algorithmus ausgeknobelt wurde. Im Prinzip kann man sowas schon in die Firmware einbauen, im Widerstands- und Leistungsmodus macht sie auch von der Spannung abhängige Berechnung des Sollstromes.

Wenn ich Dich richtig verstehe, soll der Maximalwert laufend ermittelt werden, also den Laststrom immer wieder nach oben und unten abweichen lassen und dann wieder das Maximum suchen? Vielleicht testest Du das in der Tat erstmal mit externer Steuerung, dann kann man ja was für den Einbau in die Firmware ableiten.

Manchmal liegt bei sowas der Teufel im Detail: Wenn beispielsweise ein Strombereichswechsel da in der kritischen Zone liegt und die Kalibrierung nicht perfekt passt, dann kann sich der Algorithmus eventuell ganz leicht an dem Messwertsprung festfressen. U. U. müsste man über einen fixen Strommessbereich für diesen Zweck nachdenken. Mal sehen, auf welche Probleme Du stoßen wirst :)

Grüße
Paul

psclab38
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Re: Maximum Power Point (MPP-tracker)

Beitrag von psclab38 » 17.11.2016, 21:10

psclab38 hat geschrieben: Ich hab grade beim Durchdrehen am Encoder festellen müssen, dass die Firmware in dem Modus nicht ganz hasenrein ist. Zumindest in meinem Modul schmiert sie hin und wieder ab (entweder mit Reset oder mit Einfrieren). Da geht wohl Speicher flöten. Oh je, klingt nach Debugger... :?
Der Crash ist behoben. Hab keinen Debugger gebraucht, ich mußte aber schon suchen. So eine negative Null ist tückisch...

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