High End MPPT Controller für Solarpaneel

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Projektbeschreibung

Wer im Boot oder Wohnmobil autark unterwegs sein möchte, kommt nicht um ein Solarpaneel. Dies wird bereits im Projekt Solar Booster ausführlich beschrieben.

Dieses Projekt ist eine Weiterentwicklung mit vielen Extras wie LCD Display mit Informationen z.B. über Spannung, Strom vom Paneel, Ladegerät, Verbraucher, Batteriespannung usw.


Der Controller und das Ladegerät können wie gezeigt auf einer Hutschiene montiert werden. Als Ladegerät wird ein normales Netzteil verwendet, welches auf ca. 13.5V eingestellt ist. So fließt bei Sonne trotzdem Energie in die Batterie (bis 14.0V) und das Netz wird entlastet. Das Netzteil muss aber genau getestet werden. Das hier gezeigte arbeitet weiter, auch wenn die Batteriespannung nur 10.8V beträgt. Es erhöht den Strom bis auf ca. 8A ohne abzuschalten.

Möglich ist aber auch ein Blei-Säure-Ladegerät mit Konstantem Strom und Spannung als Batterie-Buffer.

Ein 3.5mm Stereo-Klinkerstecker wird verwendet um den Stromsensor für die Verbrauchsmessung anzuschließen.

Eine 6-Fach Steckklemme wird verwendet für den elektrischen Anschluss (Paneel +/-, Batterie +/-, Netzteil +/-)

Display

Das 1.8-Inch Display wird mit einem RJ45 Stecker verbunden. Die Buchse ist also kein Ethernet Anschluss! Für Details dazu siehe bei Hardware.
Das Display zeigt folgende Informationen:
  • Paneel:
    • Links Bild mit Sonne: Gelb wenn Spannung vorhanden und die Sonne scheint.
      • Bei der Sonne zieht auch eine kleine Wolke vorbei welche mit der Bewegung anzeigt dass die Software läuft.
    • Rechts: Spannung, Strom, Leistung
  • Ansteuerung des Ladereglers (I-Set, Grüner Balken, 0...100%)
  • Batterie:
    • Links Ladezustand
      • Die vertikale Höhe der Füllung: Grün = voll, Rot = leer
    • Rechts: Spannung, Ladestrom vom Laderegler
  • Ladestrom vom Netzteil
    • leuchtet gelb wenn Strom fließt
  • Verbraucher Strom
    • Lampe leuchtet gelb wenn Strom fließt

Stromsenoren Nullen

Die Stromsensoren sind leider nicht 100% stabil und reagieren auf die Versorgungsspannung (interner 5V Regler). Dadurch können sie leicht abweichen. Und der Hall-Stromsensor reagiert auch auf Magnetfelder und kann nach dem Einbau etwas abweichen. Deshalb gibt es eine einfache Methode diese zu nullen.

Hinter dem Kunststoffdeckel auf der Oberseite ist die USB Buchse vom RP2040 (bzw. Raspberry PI Zero) und gleich darunter eine kleine Taste. Mit dieser kann man ein Menü aufrufen um die Strom-Sensoren auf Null zu stellen. Mit dem USB Anschluss kann man mit einem PC oder auch mit dem Handy die Konfiguration vornehmen. Siehe dazu die Anleitung auf der Software Seite.

Um die Stromsensoren auf Null zu stellen geht man wie folgt vor:

  • Kunststoffdeckel entfernen, kleine Taste für mindestens 1 Sekunde drücken.


  • Auf dem Display erscheint ein kleines Menü, der erste Eintrag ist markiert:
> Strom Nullen
  Sensor Nullen
  Speichern
  Abbrechen
  • Drückt man die Taste erneut > 1 Sek. springt es zur nächsten Markierung.
  • Drückt man kürzer, wird der Menüpunkt angewählt und erscheint rot und Unten steht BESTAETIGEN
  • Drückt man > 1 Sek. springt es zur nächsten Markierung. Drückt man kürzer, wird die Funktion ausgeführt.
  • Ist die Funktion beendet,  geht es zurück zur normalen Anzeige.
Um die Stromsensoren für Batterie, Netz und PV zu nullen:
  • Netz entfernen, Paneel entfernen (oder dunkel) nur Batteriespannung darf anliegen.
  • Strom Nullen ausführen
  • Die Anzeige geht zurück zur Anzeige. Nach wenigen Sekunden zeigen die Ströme 0.00A.
  • Menü Funktion "Speichern" ausführen um die neuen Daten zu speichern.

Um den Sensor für den Verbraucher zu nullen:

  • Alle Verbraucher abschalten.
  • Sensor Nullen ausführen
  • Die Anzeige geht zurück zur normalen Anzeige. Nach wenigen Sekunden zeigen der Strom 0.00A.
  • Menü Funktion "Speichern" ausführen um die neuen Daten zu speichern.

 2023-2025 by Stefan Ludescher