Idee - Selbstbauregler mit Step-Down-Wandler, LED und Photodiode

Nachdem es hier vor kurzem darum ging, mittels Raspberry Pi einen günstigen Regler zu bauen, kam mir folgende vereinfachte Idee:

Statt einen energieintensiven Klein-Rechner zu bemühen um die richtigen Werte für Strom und Spannung über eine Kennlinie zu ermitteln, wäre es besser, diese Kennlinie quasi analog zu erzeugen.

Konkret: man nimmt einen normalen Step-Down-Wandler
und ersetzt die beiden Potentiometer zum Einstellen von Strom und Spannung durch jeweils eine Kombination aus LED und gegenüberliegendem Fotowiderstand oder Fotodiode (bin mir nicht sicher ob die auch gehen würden).
Je höher die Generatorspannung, desto heller leuchtet die LED die auf den Fotowiderstand trifft. Der Fotowiderstand wird damit zunehmend kleiner und läßt mehr Strom durch - ehöht also die Belastung des Generators. Über den Abstand zwischen LED und Fotowiderstand könnte man die Kennlinie einstellen. Mit nur einer LED-Fotowiderstand-Paarung hätte man eine lineare Kennlinie. Mit 2 in Reihe geschalteten Kombinationen eine exponentielle Kennlinie.
Durch einen sehr starken Anstieg der Kennlinie bei hohen Spannungen, könnte man das Windrad vielleicht soweit einbremsen, dass auf weitere Dump-Loads oder Kurschlüsse verzichtet werden kann.

Die Vorteile: sehr einfach, kein dauerhafter Stromverbrauch, eine jederzeit anpassbare Kennlinie, und sehr günstig im Preis.

Soweit die Idee mal grob umrissen, auch wenn wahrscheinlich noch etwas mehr dazugehört, wie Spannungsbegrenzungen usw. aber das sollte ja irgendwie machbar sein...zu einfach um wahr zu sein oder ausbaufähig ??

Ja das wären dann die Feinheiten - die Kennlinie kann man ja aber zu einer Kurve biegen indem man eben 2 oder gar 3 LED-Widerstand-Kombinationen in Reihe schaltet. Beispiel:

1 LED:
LED-Helligkeit: 2 - Widerstand 3
LED-Helligkeit 4 - Widerstand 6
(= Verdopplung also linear)

2 LED`s:
2x LED Hellkigkeit 2 - Widerstand 3x3 = 9
2x LED Helligkeit 4 - Widerstand 6x6 = 36

(= Vervierfachung - exponentiell)

über die Abstände zischen LED und Fotowiderstand kann man die Kennlinie gut formen.

Mit dem Dump-Load hast du recht - den braucht man wohl in den meisten Fällen, es sei denn man hat eine große Batterie wie z.B. einen Heimspeicher..

Zumindest nach Temp. des Akkus...

Ansonsten ist das so eine Sache.
Zunächst mal müssen 2 Widerstandswerte am Poti festgestellt werden.
Die bezüglich Start und Endspannung von der Kennlinie.
(Da kann man nur hoffen, dass das U-Poti nur als einstellbarer R fungiert, denn sonst würde es noch komplizierter)

Dann müsste man passende Fotowiderstände finden, die genau diese R-Werte annehmen können.

Dann muss sicher gestellt werden, das die LEDs genau dann diese R-Werte erzeugen, wenn die zugehörigen Arbeitspunkte des Rotors dazu passen.

Durchaus ein Rattenschwanz an zu bewältigenden Aufgaben.

Zu Letzterem: MosFETs, aber nur in begrenztem Spannungsbereich. (Beherrschtst Du nicht, sorry).

Dann noch eher sowas, was vitis hier geschafft hat. Ist allerdings ein UP-Converter. Müsste umgestrickt werden auf Down-Converter. Forum/cf3/topic.php?p=63882#real63882
Ist wahrscheinlich genial, aber bezüglich Bauelemente voll auf Miniaturisierung gestrickt, so dass es ohne zugehöriges Bord nicht geht. Auch das Löten von so kleinen BE ist gewiss nichts für Anfänger.

Zum Anfang der Fragen: Die Ladeendspannung ist tep.-abhängig, s. Anhang.
Wenn Du aber 13,6 bis 13,8 V einstellst, bist Du auf der sicheren Seite.
Fehlt bei tieferen Temp. (als 50°C) zwar etwas Ladung, aber besser, als ständig Gasung, obwohl man die nicht möchte.

Müsstest Du das Projekt mit dem richtigen Programm öffnen. Aber meinst Du wirklich, dass das das Richtige für Dich ist?
Leigen Deine Stärken nicht woanders?

Mit dem "fest Einstellen" der Spannung das genügt auch nicht, da diese käuflichen Down-Converter ziemlich aggressiev auf Spannungserhaltung regeln. Das widerspricht dem aber, dass die Batterie ständig ne geringfügig andere hat.
Müsstest also zumindest einen im Wert geringen Widerstand in Reihe schalten.

S. auch: Forum/cf3/topic.php?p=62764#real62764 Up-Converter aber selbes Problem.

Also hier steht noch was von MPPT, sogar mehrfach: https://www.schams-solar.de/files/prospekt-WMR250d_DE.pdf
Wäre auch komisch, wenn se das da weg lassen.
Mit den Preisen gehts auf den Seiten derzeit ziemlich durcheinander. Hoffentlich nur mit diesen.

Dann kann es sein, dass sie inzwischen wieder zu MPPT zurück gegangen sind, denn eigentlich gilt das was auf den Seiten derzeit offeriert wird. Gibt auch sowas wie Prospekthaftung.

@ Zephyrus um 270 Euro verteuert ? Kann ich mir kaum vorstellen ....

Oder anders gefragt was kostet der denn ?

Beim Spannungsvervielfacher bin ich etwas weiter gekommen ... habe dann doch auf n kommerziell erhältlichen gewechselt, der 1800W up/down angeblich können soll, Spannung und Strom werden original per Poti eingestellt.
Den Gedanken mit der digitalen Ansteuerung hatte ich auch, jedoch n etwas anderen Weg gewählt, Potentialfreiheit wie obig auch, musste sein, daher auch n Optokoppler, der dann jedoch ne FET-Push-Pull Stufe ansteuert, dahinter 2 Pi-Glieder zur Glättung, so kann ich das Ding mit PWM mit 10 Bit Auflösung ansteuern.

Solche Anämomenter kosten aber über 100 EUR, wenn es etwas Vernünftiges sein soll, mit Spannungshub 0 bis 10V.

Ist bei größeren Anlagen edel. Hier aber steuert man üblicherweise mit der gelichgerichteten Spannung des Generators,
und belastet den so, dass der Spannungfall dadurch ca. 10% beträgt. Gesamt etwa 15%.
Was darüber geht ist eh inneres Verheizen von Windenergie.