Spannungsdifferenz von 5V an Victron MPPT Laderegler notwendig?

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Ich betreibe einen Victron MPPT und möchte, dass bei jeder PV-Spannung die höher als die Batteriespannung ist, Leistung in die Batterie abgegeben wird. Dies wird mir vom System jedoch verboten. Die PV-Spannung muss um 5V höher sein als die Batteriespannung.

Weshalb möchte ich das?
Weil ich am PV-Eingang keine PV-Paneele betreibe, sondern gleichgerichtete Windturbinen, die relativ schnell, aber schwankend über den Batteriespannungsbereich kommen, jedoch oft nicht über die 5V-Differenz.
Gibt es z.B. mit der Venus OS die Möglichkeit die Differenz auf 1V zu reduzieren?

MfG
Justin Mader

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Siehe Datenblatt/Anleitung.
Das ist ein HW bzw FW Limit und lässt sich nicht ändern.

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hallo,
wenn du die spannung nicht erreicht, nuetzt dir auch der mppt im prinzip nichts. allerdings ist das nur die startspannung.

kleiner tipp: bei ebay gibt es 1200W spannungswandler mit einer eingangsspannung bis 60V und einer unterspannungsbegrenzung. bau einen davor und stell ihn entsprechend ein, dann kannst du auch den mppt nutzen, auch bei niedriegeren spannungen am windrad als die akkuspannung.
der mppt funktioniert auch hinter dem dc/dc-wandler sehr gut. ich habe das einmal bei einem bekannten installiert, allerdings mit einem kleineren dc/dc-wandler.

so ein teil kostet weniger als 20 euro!

oder klemm den laderegler vom windrad direkt an den akku, eventuell ueber ein leistungsrelais/schuetz, falls du die ladung darueber ueber den cerbo abschalten willst. aber dann die schaltleistung/spannung des interen relais beachten!

tschuess

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Aus diesem Grund bin ich ja , wie ich schon geschrieben hatte, mit meiner 24V “Windy” sogar auf eine 12V Anlage runtergegangen. Die Kondensatorbank vor dem Mppt ist nicht so aufwendig und die Mppt Spannung von +5 V wird viel schneller erreicht und durch die Kondensatoren auch bei Schwankung noch gehalten. Fällt die Spannung zu sehr ab benötigst du wieder die +5V damit es wieder losgeht. Die Kondensatorbank gaukelt dem Mppt quasi vor, das sich die Turbine noch dreht …

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hallo,
eine step-upwandler mit passender leistung, am besten mit unterspannungsschutz erfuellt den gleichen zweck. damit konnte ich dann bei einem windrad bereits eine ausbeute von ca. 15W realisieren, obwohl die akkuspannung noch nicht erreicht war.

tschuess

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Danke einmal fürs Erste.
Wie gesagt, meine Erfahrung ist, dass sich bei einem 48V Windrad ein 12 oder 24V-System (Batterie und Laderegler) fatal auf die Rotationsgeschwindigkeit auswirkt.
Allerdings benötige ich die 48V Batterie ohnedies nur als Puffersystem. Also auch bei tatsächlich nur 31V aus den Windrädern und das vegetieren der Batterie auf diesem Level, funktioniert das System (ob die 48V-Batterie lange hält, wird sich erst weisen, ich könnte sie jederzeit auch wegschalten). Dazu eine Frage an @Steffen: Wenn man statt der Batterie Kondensatoren verwenden würde, welche wären da am Besten und wie müsste man die schalten, bzw. wie hoch wäre da der Vorwiderstand?
Also den Spannungsregler (60-5V Eingang) auf 31,5V Ausgang stellen und warten (auf den Regler selbst und auch auf Wind). Beim nachgeschalteten Victron MPPT kann ich ja mit dem code red jederzeit die Ein-/Aus-Schaltung der Bulkschaltung und damit die Einspeisung regeln.
Wie gesagt, danke einmal für diese Überlegungen.

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hallo,
ich hatte ja schon einmal angesprochen, den akku einfach wegzulasen und durch einen spannungswandler oder eine netzteil einen akku zu simulieren, indem auf 48V-ebene immer eine bestimmte spannung gehalten wird. da duerfte auch ein netzteil/spannungswandler mit 100 mA ausgangsstrom ausreichen. aber es muss eine diode und ein widerstand mit eingebaut werden, damit kein hoher strom fliessen kann und der mppt seine spannungsdifferenz fuer die regelung bekommt.

wenn du zusaetzlich kondensatoren einbauen willst, solltest du welche nehmen, die die maximale ausgangsspannung des windrades aushalten, das waeren dann wohl mindestens 100V!

wenn du das 12V windrad weiter verwenden willst, kannst du dir bei ebay einen der 1200W step-up-wandler besorgen, auch hier die zusaetzdiode am ausgang nicht vergessen, und damit fuer die 48V grundversorgung sorgen, sofern dieses windrad frueh genug anlaeuft!

wenn bereits der ruhestrom des mppt dafuer sorgt, dass deine spannung nicht ueber 30V hochgeht, nutzen dir auch ein paar kondensatoren nichts. du brauchst zwingend irgendeine andere spannungsquelle, die dir den akku simuliert, auch wenn sie nur so viel strom liefert, um die spannung auf 48V zu halten. da sollten eigentlich weniger als 10-20 mA ausreichen!

oder du nutzt den 48V-akku als erweiterung deines 24V-akkus, das macht dann sinn.

ich weiss ja nicht, ob deine windladeregler die ausgangsspannung begrenzen oder nicht. ich wuerde es jedenfalls vorziehen, fuer jedes windrad einen mppt einzubauen, ob direkt am 24V-akku oder zuerst auf die 48V zwischenspannung!

tschuess

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Die Kondensatoren benötigen nur die nötige Spannungsfestigkeit über den gesamten Verlauf hinweg … immer vom schlimmsten ausgehen … Mein 24V schafft ja auch 80V im unbelasteten Zustand … Möchte nicht wissen wo das 48V Windrad landet. :wink:
Die “normalen” Kondensatoren können nicht genug “Leisung” speichern … sie gauckeln dem MPPT nur die höhere Spannung vor damit er nicht aus der Regelung fällt. Du würdest dann Supercaps benötigen … + zusätzlicher Schutzplatinen etc. etc. …das kostet auch ein wenig mehr.

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hallo,
er kann ja den nachfolgenden mppt so steuern, dass die spannung nicht unter einen bestimmten wert faellt, wobei der mppt das schon von sich aus machen sollte, weil sonst die leistung abfaellt!

er braucht auch keine sehr grosse kapazitaet, damit das ganze funktioniert. die muessen naemlich keine leistung liefern.

tschuess

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Tja, habe nun Euren Vorschlag umgesetzt.
Also einmal den 48V-Akku rausgelassen. Ja, funktioniert prinzipiell.
Windräder drehen sich bei 4m/s recht ordentlich, nur sie erzeugen so (eben bei 4m/s) maximal 24-27V und brauchen würde ich zumindest 31V (um diese unsinnige 5V Sperre zu überwinden).
Gut, dann den Step-Up-Wandler einbauen. Am Labornetzgerät: Super, Zwischen 12 und 32V Input, 55V Output! Ja so soll es gehen.
Und nun Einbau zwischen dem Wind Laderegler und dem Victron MPPT-Laderegler…
Die Windräder drehen sich mit maximal einem Viertel der ursprünglichen Geschwindigkeit und liefern daher bei eben 4 m/s nur mehr so 2 bis 3V. an den Victron…
Also ärger, als würde ich eine 12V-Batterie anschließen!
Fail!!!

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hallo,
hast du beim step-up-wandler eine passende mindesteingangsspannung eingestellt?

ansonsten zieht der, je nach typ, die eingangsspannung bis unter 6V runter!

einen step-up-wandler ohne unterspannungseinstellung kannst du nur nutzen, wenn dein windrad immer strom liefert, egal bei welcher spannung. denn nur dann kann der mppt auch einen optimalen arbeitspunkt finden! wenn es aber erst bei erreichen der akkuspannung strom liefert, nuetzt dir ein wandler ohne dies begrenzung garnichts!

allerdings gibt es noch eine andere moeglichkeit: einen isolierten dc/dc-wandler, mit dem du die eingangsspannung einfach um 5 oder 12V erhoehen kannst. natuerlich muss der den maximalen strom liefern koennen und man sollte zusaetzlich eine verpolungsschutzdiode und eventuell noch eine diode in reihe, um den wandler vor dem spannungsabfall der schutzdiode zu schuetzen. ich hatte ueber jahre auf diese weise (dc/dc-wandler 48V/5V 10A) die spannung von einem pv-modul erhoeht, damit ich es ins system einbinden konnte!

aber solche wandler sind nun mal deutlich teurer als die einfachen step-up-wandler!

du kannst so einen wandler auch direkt an deinen akku anschliessen, so dass sichergestellt ist, dass er immer den noetigen ausgangsstrom liefern kann, dann kann man auch auf die schutzdioden verzichten! dann hast du am pv-eingang immer 5 oder 12V mehr. allerdings kommt die leistung dafuer dann natuerlich von der akkuseite und die wandlung vergroessert auch deine verluste etwas mehr, als nur um die wandlerverluste, da die energie ja auch noch ueber den mppt muss!

was auf jeden fall nicht passieren sollte, ist das strom am ausgang in den wandler fliesst. deshalb muss er ja den noetigen strom liefern koennen oder mit dioden geschuetzt werden, auch wenn das wieder hoehere verluste bedeutet!

das groesste problem, das du hast, besteht darin, dass deine windraeder einfach keinen strom liefern, sofern die ausgangsspannung nicht hoch genug ist. und da die nicht hoch geht, wenn der mppt angeschlossen ist, duerfte dein windrad nicht mal eine 5w 230V gluehbirne zum leuchten bringen, wenn du sie direkt, also ohne akku, anschliesst!

oder du sorgst mit einem netzteil dafuer, das nur die versorgung des mppts, also nur ein 1-2W, uebernehmen muss und einem schutzwiderstand gegen ueberlastung dafuer, dass deine eingangsspannung am mppt immer hoch genug ist, egal ob das windrad strom liefert oder nicht!

tschuess

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hallo,
ein pwm-regler wuerde ihm auch nichts nutzen, da sein windrad bei unterspannung am ausgang KEINE leistung liefert!

tschuess

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hallo,
das ist falsch. auch ein pwm-laderegler wuerde das windrad im standby so stark belasten, dass die spannung nicht hoch geht.

das koennte man nur mit einem laderegler machen, der seine energie ausschliesslich aus dem akku zieht und den eingang erst belastet, wenn er anfaengt zu arbeiten!

mit einem 48V netzteil, einem passenden 5W-leistungswiderstand oder einer 5W 230V gluehbirne vor dem mppt waere wohl auch ruhe! natuerlich geht auch ein netzteil mit niedrigerer spannung und ein step-up-wandler, der jetzt ja vorhanden ist!

tschuess

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Habe ich versucht, die Regler ergeben aber keine Änderung am Ausgang (auch nicht am Labornetzgerät). Ich gehe davon aus, dass das Gerät defekt ist (Eingangsregler wackelt… Gerät geht zurück). Habe noch einen kleineren step-up-wandler (ohne Regler für Mindestspannung, nur mit Ausgangsspannungsregelung) herumliegen, da bremst er die Windräder aber auch auf 2V herunter.

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hallo,
benutz den wandler, um vom 24V akku eine 48V spannung zu bekommen, die du ueber einen widerstand oder eine 5W 230V gluehbirne (ist besser) an den +pv eingang des mppt anklemmst. dann kommt die versorgungsspannung fuer den mppt nicht mehr vom windrad, sondern vom spannungswandler und durch die gluehbirne (kaltleiter) sollte die eingangsspannung immer ueber 40V bleiben, da sonst die eingangsleistung runter gehen wuerde und dein windrad sollte dann auch leistung liefern.

ganz wichtig, eine strombegrenzung auf dem spannungswandler funktioniert in dem fall nicht. die kannst du nur benutzen, wenn der spannungswandler aus einer quelle versorgt wird, die keine dc-verbindung mit dem system hat.

aus sicherheitsgruenden solltest du auch noch eine diode wie die 1N4007 oder eine mit wenigstens 1A und 200V hinter den spannungswandler haengen, da die spannung vom windrad ja hoeher gehen kann, als die erlaubte ausgangsspannung am wandler!

dein problem ist eben, dass das windrad erst leistung ab einer bestimmten spannung liefert!

tschuess

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Exakt den habe ich, allerdings mit 48V!
Alles schon getestet, bei einem baugleichen mit 24V/12V Wind-Laderegler wird das Windrad (48V-Gerät) ebenso abgebremst.
Wie gesagt, bei 4 m/s dreht das Windrad “im Normalbereich” …


(Windstärke um 11:19 bei rd. 2,8 m/s und Spitzen bei 3,8 m/s)
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… und liefert so zwischen 18 und kurzfristig 31,5V (- womit ebenso kurzfristig der Victron MPPT auf Bulk geht). Wenn der Wind um die 6 bis 7 m/s dauerhaft blasen würde (bei 13 m/s sollten sie bis zu 600 Watt liefern - Scherz), dann würden die Windräder auch entsprechende Leistungen abgeben können.

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Ja, bin auch schon am Überlegen gewesen ein Düsentriebwerk davor hinzustellen…
:rofl:
Du siehst aber, dass exakt diese 5V zur permanenten Nutzung fehlen!

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Innovative Idee,… werde ich mal ausprobieren!
Und danke, mit dem Reden kommen die “Leit dsam”.

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OK, erster Zwischenbericht:
Erste Tests sind vielversprechend.
Erstmals haben die Windturbinen so um die 3 Watt erzeugen können.
Also ich habe einen “Batteriehalter” samt die zugehörigen Akkus 8 AA-LiFeP4 (1,5V) =12V, seriell zum DC-Ausgang der Windturbinen angeschlossen.

Positiv:
Die Spannung steigt durch die Batterien so auf zwischen 26V bis 32V und das bei nur 2-3 m/s (bis ca. 9 km/h). Und ab 3 m/s haben die Turbinen auch einmal bis zu 3 Watt an den Victron MPPT abgeben können. Auch ein positiver Effekt, die Batterien puffern die Stromabgabe und der JoJo-Effekt ist nicht so stark. Und die seriell geschaltenen Akkus reduzieren die Rotationsgeschwindigkeit der Windturbinen nicht.
Negativ:
Der Strom der Windturbinen lädt zuerst einmal die Batterien auf und verliert dadurch an Leistung und Spannung (und natürlich gibt es Leistungsverluste und die Spannung sinkt leicht, wenn die Windturbinen keine Leistung abgeben).

Aber gesamt gesehen, eine gute Idee mit den seriell geschaltenen Batterien.

Bezüglich der angedachten StepUp-Konvertern:
Ich habe mittlerweile 4 verschiedene getestet (und auch wieder zurückgeschickt), einige mit andere ohne regelbarer Eingangsspannung, da alle die Rotationsgeschwindigkeit der Turbinen auf “Schrittgeschwindigkeit” ca. eine Umdrehung in zwei Sekunden, egal welche Windgeschwindigkeit, reduzierten.

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hallo,
dann reicht bereits ein minimaler strom aus, um das windrad abzubremsen, wenn eine bestimmte ausgangsspannung noch nicht erreicht ist!

du musst also unter allen umstaenden dafuer sorgen, dass die mindestausgangsspannung ueberschritten wird und das geht leider nur mit einem pufferakku oder eine zusaetzlichen spannungsversorgung, die fuer die mindestausgangsspannung am 48V windrad sorgt. da haettest du wieder einen der spannungswandler nehmen koennen, mit einer schutzdiode und einem schutzwiderstand wie einer 5W gluehbirne, damit du mindestens 50V hast und der spannungswandler durch eine zu hohe spannung vom generator keinen schaden nehmen kann!

eine erhoehung der eingangsspannung am mppt durch etwas, das du in reihe schaltest, bringt dir dann nicht wirklich etwas. dein windrad wird auf jeden fall immer abgebremst werden und ein akku in reihe, der dann geladen wird, das macht die sache nur noch komplizierter, denn auch die energie muss ja wieder aus dem akku raus! zum testen ist das zwar ok, aber nicht wirklich hilfreich!

der mppt hat keine probleme, solange seine pv-spannung nicht ueber die erlaubte maximalspannung geht und dein windrad hat keine probleme, solange eine bestimmte generatorspannung ueberschritten ist oder KEIN strom fliesst! also musst du nur dafuer sorgen, dass die generatorausgangsspannung immer zwischen der mindestspannung fuer das windrad und der maximalen spannung fuer den mppt bleibt!
und wenn die energieversorgung fuer den mppt auf pv-seite sichergestellt ist, dann duerfte sich der mppt schon darum kuemmern, dass die mindestspannung nur kurzfristig einmal unterschritten wird, weil sonst die leistung runter geht.

es spielt auch keine rolle, welchen step-up- oder step-down-konverter du dir besorgst, sie brauchen mit sicherheit mehrere mA im standby und das bremst dann ja schon dein windrad!

tschuess