So langsam habe ich das Monitoring für den Laderegler meiner Spiel-PV fertig. Das macht dieser Tage aber keinen Spaß, weil keine Leistung kommt. Heute z.B. 600Wh aus 865Wp Modulleistung.
Trotzdem würde ich den Laderegler gerne optimieren und hänge dafür mal zwei Bilder mit dran. Das erste ist der heutige Tag (die kurze Spitze mit knapp 269W kann man vernachlässigen, keine Ahnung wer da kurz seine Taschenlampe auf meine Module gerichtet hat). Das zweite ist der gestrige Vormittag, aus diesem Diagramm kann man das aktuelle Betriebsverhalten des MPP-Trackers besser entnehmen. Mich interessieren Meinungen, ob das so akzeptabel ist oder ob man da noch was anders/besser machen sollte.
Das 2,5mm² Kabel, was ich vorher als PV-Kabel benutzt habe, wurde durch ein 6mm² Kabel ersetzt, das wird bei über 20A auch nicht mehr warm. Das hat 35W mehr Leistung gebracht (von vorher 405W gehaltener Leistung in Sonne hoch auf 440W).
Der Wandler ist als StepUp-Wandler für bis zu 30A Eingangsstrom ausgelegt, also in der Spitze um 1kW, aber da die MPP-Spannung meiner Module eher bei so 21..22V unter Volllast liegt, würde er nur ~660W maximal können. Die größte gemessene Spitze waren 615W, aber noch ohne Monitoring, demzufolge keine Ahnung bei welcher Spannung und bei welchem Strom.
Die Einschaltspannung liegt bei 20V Leerlaufspannung, der Laderegler ist so ausgelegt, daß er sowohl mit meinen 27,5Vmpp-Modulen klarkommt, als auch mit 17Vmpp-Modulen. Das Verhalten, mit der Spannung bis auf die Abschaltspannung (13V) herunterzulaufen wenn keine Leistung kommt ist erwünscht, damit sich der MPP-Tracker nicht bei einer hohen Leerlaufspannung oder darüber festläuft und dort vergebens auf Leistung wartet, die niemals kommt.
Die kurzen regelmäßigen Spitzen in den Kurven kommen vom Schattenmanagement, man sieht am zweiten Bild, daß das auch funktioniert. Da hat der Tracker einen besseren globalen MPP bei 17V gefunden und genutzt, anstelle des lokalen MPP bei 28V.
Was man noch sieht - und damit Optimierungspotential - der Wandler mag keine geringe PV-Spannung bei gleichzeitig hohem Strom, da sinkt die Effizienz. Das Gleiche scheint zu passieren, wenn sich der Kühlkörper des Wandlers erwärmt. Leider plausibel, aber könnte man evtl. mit einer anderen Transistorbestückung (aktuell 2x IRFB3077) noch verbessern. Ich glaube, derzeit geht mehr Leistung in den beiden FETs verloren, als in der Diode. Ich hatte erwartet, daß die Diode das Bauteil mit der höchsten Verlustleistung wäre, die kriegt aber rechnerisch nur 25..30% der gemessenen Verlustleistung ab.
Auch schön zu sehen (am zweiten Bild), die Effizenzkurve ist bei ~25Vmpp und 350..400W und bereits sichtbar auf dem Weg nach unten. Das hätte ich erst etwas später erwartet, ist aber plausibel, da mit der Erwärmung der Module die MPP-Spannung sinkt und der Strom ansteigt (was der Wandler ja generell nicht toll findet). Gibt es da Optimierungspotential, wenn ja, welches - oder ist das normal beim StepUp-Wandler?
Was man auf den beiden Bildern nicht so gut sieht, der Wandler mag auch keine hohe Batteriespannung, wenn die Akkus ziemlich weit entladen sind (sagen wir 35..36V) ist die Effizienz spürbar höher als bei vollen Akkus und 41V. Das spricht meiner Meinung für ziemlich hohe Umschaltverluste in den FETs, oder irre ich mich da? Evtl. sollte ich den Gate-Treiber nochmal überarbeiten (ist im Moment die Standard-Schaltung, mit der man den TL494 um einen PNP-Transistor ergänzt, um ihn FET-tauglich zu machen), mir kommt das so vor, als ob die FET-Verluste überwiegend Umschaltverluste sind.
Als letztes fällt auf, daß die PV(mpp)-Spannung ziemlich stark schwankt, während die Leistung ziemlich konstant bleibt. Ist das im Bereich des MPP normal oder sollte ich versuchen, daran was zu optimieren, den MPP-Tracker evtl. langsamer machen? Auf jeden Fall wird er durch schnelle Leistungsänderungen durch Verschattung nicht nennenswert aus dem Bereich des MPP gebracht, das ist schon mal gut.
Richtig unschön ist allerdings, daß ein Sonne-Wolken-Mix sehr schnell Matsch aus dem Diagramm macht wenn man sich einen längeren Zeitraum anzeigen lässt. Mal sehen, ob ich mir da noch irgend eine Glättung überlege.
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