Solarflieger

derjuwi

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Es scheint zu gehen :)

stromsenke.jpg

0,7V 6,4A bei einer Vgs von 3,3V :)

Bei 5V sollte man mit 5-6 der Fets auskommen.

http://www.watterott.com/de/Teensy-v32-USB-Board

das kann schnell sampeln und analoge Spannung ausgeben, noch ein einfacher Spannungsverdoppler per OPAmp dran und...

Gruesse Julian
 

GC

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Ui Julian,

Dein Apparat sieht ja fast so gefährlich aus, wie mein berühmt berüchtigtes Push-Gerät für Nixx Zellen;).

Ich hoffe, der Aufbau ist nicht all zu komplex und Du verrätst und ein bischen davon.
 

derjuwi

User
Ui Julian,

Dein Apparat sieht ja fast so gefährlich aus, wie mein berühmt berüchtigtes Push-Gerät für Nixx Zellen;).

Ich hoffe, der Aufbau ist nicht all zu komplex und Du verrätst und ein bischen davon.

Ist ziemlich simpel, einfach obengenannter Mikrocontroller und ein paar der Fets und fertig.
Software hat ca. 50 Zeilen :)

Der Digital/Analog Wandler im Controller macht 0-3,3V, die verdoppeln wir mit einem OP Amp und fuettern sie ein paar der K1058 Fets.
Dann messen wir mit dem in dem selben Controller enthaltenen Analog/Digital Wandler Strom und Spannung der Zelle mit 16Bit und sind schon fertig.
Da wir grade mal 3,3W in den Fets vernichten muessen wir uns auch kaum Sorgen machen. Lichtquelle siehe ein paar Beitraege weiter vorne (Halogen METALLDAMPF / Xenon)

Ich teste noch, sobald alles funktioniert gibts "Die Anleitung" ;)

Gruesse Julian
 

GC

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Julian,

es sei Dir versichert, hier warten einige ganz gespannt.:)

Das Selektieren könnte man fast als Service anbieten, damit nicht jeder faszinierte Solarflieger sich nicht auch so eine Apparatur bauen muss.
 

marvin

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Hi Julian,

warum verwendest Du nicht einfach ein einzelnen logic-level FET anstelle von parallelen ohne Ballastwiderstaende (was immer daneben geht, sobald etwas mehr Leistung ins Spiel kommt)?

Wenn Du den A/D-Wandler Teil auch so aufbaust, ist es zwar ganz witzig einen 16bit ADC zu verwenden aber es wird auch nicht genauer als 12bit ausfallen...
 

derjuwi

User
Hi Marvin,

Warum kein LL Fet:

Moderne Fets haben eine ziemlich steile Kennlinie.
Der Fet den ich ausgesucht habe hat eine ziemlich flache Kennlinie und ist speziell fuer den Analogbetrieb ausgelegt.

Dazu kommt eine Besonderheit des 2SK1058, ab ca. 550Millivolt Vgs ist die Temperaturkennlinie negativ, weshalb wir selbst bei hohen Leistungen kein Runaway erleben und damit Problemlos parallelschalten koennen.
Ist echt der einzige Fet den ich gefunden habe der das so gut kann :)

Datenblatt (Seite 5 im PDF, Typical Transfer Char.) : http://documentation.renesas.com/doc/products/transistor/rej03g0906_2sk1056ds.pdf

Dann verstehe ich nicht so ganz was du mit 12 Bit Genauigkeit als Begrenzung meinst? Auch wenn unsere Last auf 12Bit begrenzt ist ist die Solarzelle die wir vermessen dynamisch und variiert alleine mit der Temperatur schon so stark das wir durchaus Sinnvoll mit 16Bit messen koennen.

Ach so - man kann mit der Kiste auch Knackig Lipos entladen, dann aber einen Luefter auf den Fet Kuehlkoerper :)

Gruesse Julian
 
Hmm, ich sehe das GENAUSO wie Aloys.
Die Idee mit der 8Kanal Karte mit Widerständen ist das es sie billig fertig zu kaufen gibt ohne grosse Basteleien und Löterei.

Wer meint, U/I Verschiebungen im MPP genauer als 256 messen zu wollen, MUSS erstmal:

Für eine absolut konstante Temperatur der Zellen sorgen, das die Solarzallen extremst mit der Temperatur driften, dazu muss die Anlage Temperaturgesteuert sein, und der Raum temperaturstabil klimatisiert (trotz dicker Lampe) sein. Solarzellen erwärmen sich unter Licht und Last.

Es muss eine Lampe sein, die bei mindestens einen halben Meter Abstand noch ausreichend Bestrahlungsstärke produziert, da sonst die Toleranzen (Abstand Fehlwinkel etc.) zu gross sind.

Es braucht ein konstantes Stromnetz (USV o.Ä.) für die Lampe, das das Hausnetz schwankt, sonst sind nachher die Zellen schlechter, die vermessen wurde, als im Nebenraum die Waschmaschine zum Schleudern angesetzt hat.

u.s.w.......

Macht man das nicht, werden die MPP U/I Verschiebungen der Zellen mit höchster Wahrscheinlichkeit andere Ursachen haben ;)


Wie es mit einfachsten Mitteln geht, steht seit zwanzig Jahen im Solarbuch!

Ich habe in den letzten Wochen einige Methoden ausprobiert, bereits vom Julian vermessene Zellen mit anderen Methoden vermessen, mit einem 8Ohm Lautsprecherpoti am Logger, schaltbare Widerstände, Kurzschlussmessung, teilweise unter der Lampe, teilweise bei gleichmässigen trüben Wetter im Garten, und sie professionell bei einem Bekannten in der Firma vermessen lassen. Die Selektierreihenfolge die bei rauskam war immer gleich, zwei Ausreiser gab es nur da, wo zwei Zellen annähernd gleichwertig waren, insofern belanglos.
Wollen wir nur die schlechten Zellen rauselektieren, oder Kurven erstellen ?

Dem Praktiker wird Aloys Methode ausreichen, da eh nichts nennenswertes anderes beim selektieren rauskommt, und es sind nur zwei Bauteile. Die Zeit (und Geld) steckt besser an andere Stellen in den Flieger !


edit; zusätzlich nach Gewicht selektieren nicht vergessen, schwere Zellen immer Innen in der Fläche.
 

marvin

User
Hi Julian,

vielleicht habe ich ja etwas uebersehen, aber ich konnte in dem Datenblatt keine Informationen zum Temperaturkoeffizienten finden.


Was ich mit den 12bit meine ist, dass Du schon ein sehr gutes Design brauchst um auch tatsaechlich diese hohe Aufloesung nutzen zu koennen. 16 bit bei einer Vmax von 0.7 V entspricht einer Aufloesung von 0.01 mV, das ist nicht trivial. Nur weil ein 16bit ADC ein 16bit Wert liefert heisst es noch lange nicht das dieser Wert genauer (oder richtiger) ist als der Wert den Dir ein 12bit ADC liefert. Bei 12bit und einer 1.024V Referenz bekommst 0.25mV Aufloesung, das sollte doch reichen?

Du sagst es soll einfach bleiben und verwendest dann ein 32bit Controller und 16bit ADC, das passt ja nicht wirklich zusammen.
 

GC

User
Hallo Holle,

was Du schreibst ist erst mal für mich sehr beruhigend, denn ich dachte schon, dass ich mein Feinstaub geschütztes Labor jetzt auch noch klimatisieren müßte. ;) Wenn man die Zellen selektiert, muss man wohl auch sicherstellen, dass diese dabei alle einen möglichst geringen oder zumindest gleichen Übergangswiderstand haben. Lötest Du die Zellen dazu an? Eine Kroko-Klemme werden sie wohl nicht überleben?

Hier kommt man wirlich vom Hölzchen zum Stöckchen. Ich werde jetzt erst mal wieder meine Nase in das Buch von Helmut Bruß stecken, das ich seit knapp 10 Jahren besitze.
 

derjuwi

User
Hmm, ich sehe das GENAUSO wie Aloys.
Die Idee mit der 8Kanal Karte mit Widerständen ist das es sie billig fertig zu kaufen gibt ohne grosse Basteleien und Löterei.
Mal mir eine Schaltung auf. Ist naemlich garnicht so einfach. Dein Zielwiderstand ist ca. 0.1 Ohm (6A bei 0,6V)
Wer meint, U/I Verschiebungen im MPP genauer als 256 messen zu wollen, MUSS erstmal:

Für eine absolut konstante Temperatur der Zellen sorgen, das die Solarzallen extremst mit der Temperatur driften, dazu muss die Anlage Temperaturgesteuert sein, und der Raum temperaturstabil klimatisiert (trotz dicker Lampe) sein. Solarzellen erwärmen sich unter Licht und Last.

Es muss eine Lampe sein, die bei mindestens einen halben Meter Abstand noch ausreichend Bestrahlungsstärke produziert, da sonst die Toleranzen (Abstand Fehlwinkel etc.) zu gross sind.

Es braucht ein konstantes Stromnetz (USV o.Ä.) für die Lampe, das das Hausnetz schwankt, sonst sind nachher die Zellen schlechter, die vermessen wurde, als im Nebenraum die Waschmaschine zum Schleudern angesetzt hat.

u.s.w.......
Dann darf man nur bei Vollmond am 29. Februar eines Schaltjahres messen das kein volles Jahrtausend ist. Is klar...

Die Temperatur der Zellen wird gemessen und kann dann nachher einfach weggerechnet werden. Seit ich das mache kommen bei mir auch viel Wiederholbarere Werte raus :)
Wie du auf den Lampenabstand kommst weis ich nicht? Und die Lampe die ich vorgeschlagen habe hat ein EVG, das bedeutet "elektronisches Vorschaltgeraet". Das ist sowas wie ein Netzteil und das regelt die Lampe, selbst wenn man nur 110V Netzspannung hat.

Macht man das nicht, werden die MPP U/I Verschiebungen der Zellen mit höchster Wahrscheinlichkeit andere Ursachen haben ;)

Mach wie du denkst :)

Gruesse Julian
 

derjuwi

User
Hi Julian,

vielleicht habe ich ja etwas uebersehen, aber ich konnte in dem Datenblatt keine Informationen zum Temperaturkoeffizienten finden.


Was ich mit den 12bit meine ist, dass Du schon ein sehr gutes Design brauchst um auch tatsaechlich diese hohe Aufloesung nutzen zu koennen. 16 bit bei einer Vmax von 0.7 V entspricht einer Aufloesung von 0.01 mV, das ist nicht trivial. Nur weil ein 16bit ADC ein 16bit Wert liefert heisst es noch lange nicht das dieser Wert genauer (oder richtiger) ist als der Wert den Dir ein 12bit ADC liefert. Bei 12bit und einer 1.024V Referenz bekommst 0.25mV Aufloesung, das sollte doch reichen?

Du sagst es soll einfach bleiben und verwendest dann ein 32bit Controller und 16bit ADC, das passt ja nicht wirklich zusammen.

Der 32bit Controller kann mit der Arduino IDE (so wenig ich sie Leiden kann) programmiert werden. Also ziemlich simpel.

Da wir den AGC des ADC (war zu schoen um es auszuschreiben) verwenden bleiben da einige Bits auf der Strecke, grade bei der Strommessung. Wir kommen auf ca. 12 Bits und koennen dann durch simples Mehrfachabtasten (Kein Oversampling) die Genauigkeit hinreichend steigern. Ja Du hast recht, wir werden kaum 16Bit Aufloesung erreichen. Aber wenn unser ADC nur 12 oder gar 10Bit haette wuerden wir die auch nicht erreichen, mit einem 16Bit kommen wir sicher gut aus.

Seite 5 im PDF des Datenblattes:
kurve.png

Tc => Gehaeusetemperatur (vermutlich) - je hoeher desto WENIGER Strom ab Vgs 0,55V

Das ist der Temperatur- zu Stromverlauf aus dem Datenblatt, deshalb duerfen wir parallelschalten.
Alle anderen Fets die ich bisher gefunden habe haben das bestenfalls erst bei 2-3V Vgs

Gruesse Julian
 
Auflösung 0,01mV
Entspricht, wenn ich richtig gerechnet habe; 6,25° tausendstel Ceslius (besser Kelvin oder mllicelsius) Temperaturdrift der Zelle.
Bin sehr gespannt wie das so genau gemessen wird....
 

derjuwi

User

Ja, ich sehe mir das Bild an. Genau das habe ich gemeint. Nicht so einfach.
Und deine Widerstaende gibts so auch nicht zu kaufen, mal davon abgesehen das die Schaltung so nicht funktioniert.

Wenn du Binaer abgestufte Widerstaende parallel schaltest kannst du zwar viele lustige Widerstandswerte erzeugen aber keine sinnvollen. Mal abgesehen davon das deine Reihe grade beim Zielwiderstand - wenn man die Schaltung korrigiert - nichtmal ankommt.

Es geht nicht "einfach". Einfacher als meine Loesung ist Widerstandsdekade -> Wikipedia - mit Relais. Da braucht es aber deutlich mehr als 8, und billiger wird es auch nicht.

Gruesse Julian
 

derjuwi

User
Aus dem Datenblatt der C60:

Unlaminated Cell Temperature Coefficients Voltage: -1.8 mV / °C Power: -0.32% / °C

Ich meinte dein Zitat von Dirks Kommentar das nichts mit meiner Schaltung zu tun hat. Aber Danke fuers raussuchen des Temperaturgradienten, man sieht schoen das es reicht wenn man die Zellenspannung auf ein halbes Grad messen kann. Das geht mit einem DS18B20 ganz gut :)

Holger, es sei dir unbenommen andere Loesung fuer dich zu finden oder sie gar hier vorzustellen. Aber du musst niemanden warnen etwas nachzubauen das ich noch nichteinmal vollstaendig erklaert habe :)
Aber danke fuer deine Sorge um die Allgemeinheit. Wenn ich fertig bin mit meiner Schaltung koennen wir gerne deine Alternativen damit vergleichen.

Gruesse Julian
 
Julian, ich kenne Deine Lösung, da haben wir hier Drei volle Tage hier in der Garage gesessen, um das aufzubauen !


Mir ist klar, das die 8 Widerstände so eine Art Parabel ergeben, das macht aber nix,sogar im Gegenteil, da wo es egal ist, sind die Werte gröber, im relevanten Bereich werden sie zunehmend genauer !
 

GC

User
Am Rande ...

Ich hab's noch und behandle es pfleglich: Elektroflug. Antrieb und Steuerung von Elektro- Flugmodellen aus dem August 1984. ;)

Hi Gerd,

nicht ganz. Solarflug, Modellflug mit Sonnenenergie von Helmut Bruß 1981. ;)
 
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