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Solarladeregler mit passiver Arbeitspunktnachführung (PPF - Passive Powerpoint Following)

Bei der von mir entwickelten passiven Arbeitspunktnachführung handelt es sich um eine vereinfachte Variante des bekannten MPPT (maximum power point tracking) Prinzips.

Bei MPPT wird die Energieabgabe der Solarzelle gemessen und durch Verschiebung des Arbeitspunktes (meist mit einer Pulsweitenmodulation) periodisch der optimale Arbeitspunkt gesucht und eingestellt. Die dazu notwendige Elektronik ist recht kompliziert, meist wird ein Mikroprozessor verwenden.

Bei der passiven Arbeitspunktnachführung wird auf eine Messung der abgegebenen Leistung verzichtet. Es wird der Arbeitspunkt nur näherungsweise dem von der Zelle abgegebenen Strom nachgeführt. Damit das ohne Strommessung funktioniert wird ein Abwärtswandler ( englisch step-down converter ) mit fest eingestelltem Pulsweitenverhältnis eingesetzt, der eine Transformation von der Nennspannung des Solarmoduls auf die Akkuspannung bewirkt. Und jetzt kommt der zentrale Punkt der Idee: Die Induktivität der Drossel im Abwärtswandler wird so knapp bemessen, dass bei Nennstrom die erwartete Transformation stattfinden, bei reduzierter Leistung allerdings die Modulspannung tiefer heruntergezogen wird als vom Pulsweitenverhältnis zu erwarten wäre.