Guten Tag an alle. Ich hätte eine Frage in dieses Forum. Folgendes Problem. Ich habe zwei Photovoltaik-Zellen und zwei Gridfit 250LV Umrichter. Die Zellen haben 220 Watt, der Umrichter 250 Watt. Soweit wäre das schon I.O. Mein Problem ist, Strom und Spannung passen nicht zueinander. Technische Daten Umrichter: 27-50 Volt / 6,6 Ampere Technische Daten Zelle: 29,2 Volt / 7,5 Ampere Mein Problem ist, bei normaler Sonneneinstrahlung werden maximal 130 Watt ausgeschöpft, da der Umrichter bei 29 Volt der Zelle nicht im idealen Arbeitsbereich liegt. Bei optimaler Sonneneinstrahlung (halber Nachmittag) schaltet der Umrichter dauernd ab da er bei bereits ca. 6 Ampere (eher darunter) in die Strombegrenzung läuft. Meine Frage: Besteht die Möglichkeit, die Spannung eines Moduls zu erhöhen und entsprechend den Strom zu reduzieren? Leistungsverlust von 10 % wäre kein Problem für mich, auf ca. 190-200 Watt würde ich aber schon gerne kommen. Das Ganze sollte nach Möglichkeit ohne zerhacken der Gleichspannung und anschliessendes Gleichrichten funktionieren. Umrichter sind High-Tech und ich befürchte dann andere Probleme durch nicht exakte Gleichspannung. Meine bisherigen Ansätze: 1. Reihenschaltung der Module.... wäre ich auf 60 Volt, haut nicht hin sonst hätte ich die Umrichter auch über Gleichrichter parallel verschaltet. Ich müsste dann die Eingangsspannung auf unter 50 Volt reduzieren, ist auch nicht unbedingt sinnvoll zumal die Umrichter nicht exakt gleiche Eingangsimpendanzen aufweisen und somit die Spannung / Strom auch nicht exakt symetrisch verteilt würden. Somit rechnerisch kaum sinnvoller Ansatz. 2. Strombegrenzung über zwei parallelgeschaltete Schottky-Dioden mit je 3 Ampere....bin ich noch am Organisieren der Dioden. Hier wären allerdings auch sehr hohe Leistungsverluste die Folge, weiß auch nicht ob das funktioniert. Wäre die letzte Lösung und begrenzt natürlich die max.möglichen 220 Watt auf - wenn überhaupt funktioniert - auf weniger als 130 Watt. Liegt am sehr schlechten Arbeitspunkt des Umrichters + rechnerische Verluste. Primitiv ausgedrückt, hat einer eine Idee wie ich aus 29 Volt und 7,5 Ampere Gleichspannung in etwa um die 40...45 Volt und 4....5 Ampere erzeugen kann ohne großartigen technischen Aufwand. Eine separate Verschaltung beider Zellen und beider Umrichter würde ich vorziehen, aber auch einer möglichen Kombination durch Verschalten untereinander wäre ich offen, wenn's funktionieren würde. Danke sehr im Voraus
Hallo, vielleicht ein hochleistungs DC / DC Konverter. Keine Ahnung ob's das in diesem Spannungsbereich gibt. Für die Leistung (250W) gibts welche. Vielleicht kannst du auch noch irgendwo ne Zelle her bekommen. Dann könntest du alles in Reihe schalten.
>> ... hat einer eine Idee wie ich aus 29 Volt und 7,5
Ampere Gleichspannung in etwa um die 40...45 Volt und 4....5 Ampere
erzeugen kann ohne großartigen technischen Aufwand
Kein Problem, irgendeine DC-DC-Wandlerschaltung aus einem der vielen
Datenblätter von LT, MAXIM usw. Wenn man vorher die parametrische Suche
bemüht, kann man mit den von Dir genannten Daten recht schnell zu einem
passenden IC samt Schaltung kommen.
Aber ....
Der Umrichter hat sicher einen MPP-Tracker drin, und ist auf das
Verhalten der Solarzellen bei Beleuchtung angewiesen. Der DC-DC-Wandler
gaugelt dem Umrichter eine Spannungsquelle mit völlig anderen
Eigenschaften vor.
Im günstigsten Fall läuft dann Deine Anlage mit verminderter Leistung,
ich schlechtesten Fall geht gar nichts.
Blackbird
Erstmal vielen Dank für die Mühe Zum MPP-Tracker... so tief bin ich leider in der Materie der Leistungsoptimierung / Arbeitspunkt nicht drin, muss ich mir mal nachlesen. Was die Reihenschaltung betrifft, ich habe schon zwei Module die ich in Reihe schalten kann. Dann allerdings bin ich über den 50 Volt des Umrichters und der Effekt ist ähnlich der Strombegrenzung, der Umrichter schaltet wegen der Spannungsbegrenzung ab. Ausserdem wäre die Leistung dann bei über 400 Watt, Umrichter hat nur max. 250 (und das nicht sicher). Vielleicht hat irgendwer einen Schaltungsvorschlag, (Strombegrenzung?) Ich würde es einfach auf einen Versuch ankommen lassen ob ich den MPP-Tracker überlisten kann. Interessant wäre natürlich, ob einer schon ein ähnliches Problem gelöst hat. Danke sehr.
>> ... ich habe schon zwei Module ...
Heißt das, dass Du weitere Module einsetzten willst? Später vielleicht?
Dann dimensioniere die Anlage gleich auf den "Endzustand" und kaufe
einen passenden Umrichter. Kostet zwar jetzt etwas mehr, aber sonnst
machst und kaufst Du alles zweimal.
Blackbird
Momentan scheinen deine Wechselrichter ja überhauptnicht zu den Solarpanels zu passen. Daran herumbasteln würd ich nicht machenn. Optimale Lösung ist es einen anderen Wechselrichter einzusetzen, am besten mit höherer Spannung. Gruß Anselm
Ich sehe das Problem auch eher darin, das der Tracker gewisse Impedanzen am Eingang erwartet, die du mit einem DC/DC Wandler mit nur viel Glück triffst. Schließe mich meinen Vorrednern an, verkaufe lieber den jetztigen Umrichter und hol dir einen der passt und auch zukünftige Projekte leichter realisieren lässt. mfg
Hallo. Ja, die Möglichkeit eines anderen Umrichters habe ich bereits überlegt. Ich komme maximal auf 60 Volt, da ist's dünn mit den Wechselrichter - Angeboten. Werde ich aber im Laufe der Zeit beobachten ob ich bei E..Y was erwische. Ich hoffte nur vorab es gäbe vielleicht eine Möglichkeit. Es geht und bleibt eigentlich mehr eine Bastelei, soll möglichst günstig über die Bühne gehen. Die Umrichter und die Module hätte ich eben schon zur Verfügung. Eine Photovoltaik mit 3,12 kWP habe ich bereits am Dach, ist natürlich was anderes und funktioniert auch super. Die zwei Module die ich jetzt noch habe wollte ich quasi als "Testobjekt" auf einer Holzscheune in Betrieb nehmen. Ich werde mir - pressiert ja nicht - bei Gelegenheit einen schwereren Umrichter organisieren. Nur wie gesagt, zwischen 50 bis sagmamal 80 Volt und 10 Ampere ist's Angebot am Markt sehr dünn. (Niedervoltumrichter) Der Sonnyboy SB700 liegt zwischen 73 und 150 Volt, zu hoch angesiedelt. Zudem nur bis 7 Ampere, das wäre fast an der Grenze, evtl. zu knapp. Ich muss da erst einen passenden Typen finden, ist nicht so einfach. Vielen Dank an euch alle, ging ja wirklich fix mit den Beiträgen. Gruß...Franz
Dein Problem ist: Du hast einen PMPO-Umrichter. Der bringt gar keine 250W. Sondern nur 170W. Und damit kannst du deine 217W Solarzelle gar nicht vollständig ausnutzen. Obwohl eigentlich ja Solarzellen auch mit PMPO für eine Sonne angegeben werden, die hier gar nicht scheint. Deine Solarzellendaten sind also ungewöhnlich realistisch, sind die vielleicht gemessen statt aus dem Werbezettel abgeschrieben ? Wenn deine Solarzellen aber wirklich niemals mehr als 7.5A liefern (oder du es akzeptieren kannst wenn daraufhin abgeschaltet wird) sind diese 13% mehr nun kein Hinderungsgrund, mal etwas an dem Shunt zur Strommessung zu drehen, bis der Wechselrichter erst oberhalb von 7.5A abscbaltet. Denn die 250W, für deren Verlustwärme er bei 50V ausgelegt wäre, träten dabei nicht auf.
Hallo. Sehr konkrete Antwort, kommen wir der Sache näher. Also folgendermaßen: Die Zellen / Stromabgabe ist gemessen und die Angaben auf dem Typenschild des PV-Moduls stimmen damit sogar einigermaßen überein. Auch die Spannung des Moduls im MPP-Bereich passt ziemlich genau. (29 Volt) Das Hauptproblem ist definitiv der ansteigende Strom. Man kann mit dem Zangenamperemeter zusehen wie der Strom raufgeht und dann ca. bei 6 - 7 Ampere auf Störung geht. Da der Wechselrichter sehr schnell reagiert und das Zangenamperemeter bei Gleichstrom sehr träge, ist das Messergebniss nur einigermaßen zu schätzen, geht aber an die Angaben hin. Das Teil fängt sich dann wieder, Strom steigt wieder an bis zur nächsten Störung und so weiter und so weiter..... Bis zur Bereitschaft vergehen allerdings 2 - 3 Sekunden, d.h. effektiv geht natürlich viel Leistung verloren, da das Teil mit anschwellendem Strom ja quasi auch nur 20 % der möglichen Zeitdauer einspeist. Eine Dauerlösung um den Strom unter 6 Ampere zu halten wäre beispielsweise schon ein sehr guter Ansatz. Da dachte ich eben an zwei Schottky-Dioden parallel mit je 3 Ampere. Ich hatte den Gridfit schon mal offen, konnte aber leider keinen Shunt bzw. irgendeine Möglichkeit finden das Teil "nachzutrimmen". Nachdem sich innen ein Stecker mit 4 Anschlüssen befindet befürchte ich das Teil muss auf die Strom und Spannungswerte programmiert werden. So gehts also vermutlich nicht, einen Schaltplan gibt's sowieso nicht.... Wenn es eine Möglichkeit gäbe zumindest den Strom unter 6 Ampere zu halten, wäre das schon eine Supersache und würde vermutlich auch funktionieren. Bei zwei Schottky-Dioden hätte ich so spekuliert: Die Schaltfrequenz müsste doppelt so hoch sein. Bei einer Diode mit 6 Ampere wäre bei Abschaltung der Diode der Effekt wahrscheinlich der gleiche, da der Umrichter das erkennt. Puffern nach der Schottky mit Kondensator würde vermutlich nicht viel bringen. Tja, ....garnicht so einfach?!
> Du hast einen PMPO-Umrichter.
Was ist denn ein PMPO-Umrichter? Noch nie gehört...
Lt.Datenblatt soll der Wechselrichter aber 7A ab können.
Hallo. Erstmal vielen Dank für die Antwort. Ja, das Datenblatt habe ich auch, 7 Ampere "sollte" er können. Ich habe zwei dieser Umrichter, beide steigen bei ca. etwas über 6 Ampere aus bzw. gehen auf Störung. Ich konnte gestern zu einer idealen Tageszeit an beiden genau 6,1 Ampere messen. Bei der Stromstärke laufen beide "gerade noch" stabil. Eine knappe halbe Stunde davor waren beide nur am dauernden Ein- und Ausschalten. Strom ging gegen 6,5 Ampere. D.h. ich muss - wenn ich dauerhaften Betrieb ohne dauernde Abschaltungen haben will - auf maximal 6,5 Ampere begrenzen. Den Rest möchte ich an einem 2N3055 "verbraten". Hätten Sie da vielleicht einen einfachen Schaltungsvorschlag, 2N3055 als Stromregler? Die Spannung am Umrichter beträgt exakt 29,2 Volt, Strom soll auf 6,5 Ampere begrenzt werden. Alles was drüber ist, soll der Transistor verbraten. Was den Begriff PMPO betrifft, hat ein Kollege im Forum gebraucht. Ich würde es so verstehen - Leistungsangaben ohne festgelegte Norm bzw. maximale Angaben ohne das ein Gerät zerstört wird. Kann aber muss nicht stimmen. Der Begriff kommt hauptsächlich bei Lautsprechern und Billigendstufen vor, wo mit geschickter Rechnerei oft Leistungsangaben im Raum stehen, die nicht haltbar sind geschweige denn bei Dauerlast. Oder in meinem Fall, die 7 Ampere könnten bei den Wechselrichtern bestenfalls im Labor unter idealen Bedingungen erreicht werden. So habe ich das verstanden. Gruß...Franz
vielleicht eine dumme Idee: die beiden Module in Reihe schalten und dazu in Reihe noch eine 12V (6v; 24V) Halogenlampe?
Hmm, eigentlich braucht man nur etwas Strom wegnehmen, so um die 1A bei ca. 28V, damit der Umrichter nicht in die Begrenzung läuft. Man nehme 35 - 40 von diesen Dioden http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A411;GROUPID=2987;ARTICLE=1745; in Reihe, und zwar so viele, so dass die ca. 1A abziehen. Das Verhalten ist dann wie eine Hochleistungs Z-Diode, nur viel günstiger, Luftkühlung reicht und anpassbar. Also erstmal mit 40 anfangen und wenn die zu wenig Strom abziehen, runtergehen auf 39, 38 usw.
Ach ja, fast vergessen: Noch eine Schmelzsicherung 1,5 - 2,5A in Reihe, damit - falls der Umrichter abschaltet - nicht die Dioden durchbrennen, sondern die Sicherung
Hallo...ja, das mit den Dioden ist eine sehr gute Idee. Werde ich eventuell aufgreifen. Dioden habe ich genügend, einen Versuch ist's wert. Danke sehr für den Tip, leuchtet mir ein. :-)
> in Reihe, und zwar so viele, so dass die ca. 1A abziehen.
Aua. Dioden ziehen keinen Strom ab.
Als Z-Diode eignen sich 40 PN-Übergänge auch nicht wirklich.
Das sind schon üble Vorschläge.
>Aua. Dioden ziehen keinen Strom ab. Wenn man den Umrichter und die Dioden-Kette als parallelgeschaltete Verbraucher betrachtet, wird sich der Strom in die Zweige aufteilen und der Umrichter zieht etwa 6A und die Diodenkette etwa 1A. Somit ziehen die Dioden dem Umrichter 1A ab. Soviel zum Aua. >Als Z-Diode eignen sich 40 PN-Übergänge auch nicht wirklich Ein berechtigter Einwand. Wenn die PV Spannung etwas niedriger liegt, so dass der Umrichter 6A ziehen würde ohne dass die Dioden notwendig sind, werden letztere doch noch einiges an Strom abzweigen, weil die ja nicht scharf sperren begünstigt durch die Reihenschaltung. Hier wäre eine 'aktive Z-Diode' mit scharfer Kennlinie wesentlich besser: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/tl431.pdf Gemeint ist die Schaltung Seite Figure 21 >Das sind schon üble Vorschläge. Als übel empfinde ich destruktive Kritik, die keinem hilft.
> wird sich der Strom in die Zweige aufteilen > und der Umrichter zieht etwa 6A und die Diodenkette etwa 1A Nein. So bald auf Grund der ausreichend hohen Spannung von sagen wir mal 29V an die die Anzahl der Dioden angepasst ist, sagen wir 30 Stück, bei 25 GardC ein nennenswerter Strom zu fliessen beginnt, nach diesem Datenblatt http://www.soselectronic.com/a_info/resource/b/diotec/1n5400.pdf von 1A (weil die Spannungsschwelle der Dioden überschritten wird), erwärmen sich auch die Dioden, schliesslich hat das Gehäuse 25 K/W und man hat 1W Verlust pro Diode, also schon mal auf 50 GradC. Bei 50 GradC fliesst aber bei den verfügbaren 0.966V mehr Strom, nach Diagramm geschätzt schon 1.3A, macht 1.3W Verlust und 57.5 GradC Diodentemperatur welches noch mehr Strom bedeutet, so 1.5A also 1.5W also 62.5 GradC die zu noch mehr Strom führen, bei noch heisseren Dioden, bis sie bei 125 GradC und 3A ihre Grenzwerte erreicht. Es ist eine blöde Idee, die temperaturabhängige Diodenspannung zum Abzweigen eines Teil des Stroms verwenden zu wollen, das funktioniert nicht.
>...zu noch mehr Strom führen, bei noch heisseren Dioden, > bis sie bei 125 GradC und 3A ihre Grenzwerte erreicht. Wo er recht hat, hat er recht. Bleibt noch die aktive Schaltung, wobei hier der TL431 als Referenz für gute Konstanz der Z-Spannung sorgt.
Ich hätte ein passendes Modul für Deinen Umrichter: 40V 5A 200W Sanyo HIP-200 6*12=72 Zellen (40V / 72 Zellen = 0,555V/Zelle) Wieviele Zellen hast Du in einem Modul? Vermute mal 54-64. DC-DC dazwischen bringt nichts wg. MPP und Verlusten. Die einzige Lösung wäre: ein passendes (kleineres) Modul mit 6-12V in Reihe schalten. Dein Modul ist für 24V-Anlagen gedacht, der Umrichter für 36V. Aufwendig erzeugte Leistung verbraten ist die denkbar ungünstigste Lösung. Notfalls kannst Du überschüssigen Strom in einen zwischengeschalteten Puffer-Akku speisen. Magst Du einen Deiner Umrichter verkaufen? Dann würde mein Modul nicht lastlos (=nutzlos) rumhängen. Andere Lösung: Einstrahlwinkel verkleinern (schrägstellen) ganz schlechte Idee: Zellen teilweise abschatten / verdunkeln --> Hot Spots. Solarmodule müssen unbedingt gleichmäßig beleuchtet werden. Viel Erfolg
Aha, gerade recherchiert: die Gridfit250 gibt es in drei Ausführungen: LV (low voltage) für 26-50V (nominal 36V) 6,6A MV (medium volt.) für 38-75V (nominal 48V) 3,5A (?!? so wenig Strom) HV (high volt) für 54-120V (nominal 72V) 3,3A Suche mal nach "Berechnungshilfe für Minderertrag durch Abweichung von der optimalen Ausrichtung und Neigung" habe gerade wenig Zeit...
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