Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Experiment mit Solarzellen


von Sonnenfreund (Gast)


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Hallo,
da heute bei uns die Sonne scheint, hab ich mal meine Solarzellen 
ausgekramt und getestet.
Nun hab ich ein Problem:
Es sind 4 Solarzellen mit je 6V Nennspannung und 150mA Nennstrom.
Wenn ich eine Zelle messe, liegt eine Spannung von 7V an (Leerlaufspg.)
Wenn ich diese dann belaste, sinkt diese auf 6V.
Nun habe ich alle vier parallel geschaltet, sodass theoretisch 6V und 
600mA rauskommen müssten. Dann nachgemessen und komischerweise haben die 
Zellen dann nur 5.3V im Leerlauf.
Woran liegt das, das keine 6V rauskommen? Vielleicht am Innenwiederstand 
der Zellen?

Danke schonmal im Vorraus

von Ulrich (Gast)


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Sieht so aus, als wäre eines der Modulen (einzelen Zellen haben keine 6 
V, sondern eher 0,6 V) nicht ganz so gut. Ein schlechtes Modul kann die 
anderen runter ziehen.

von Sonnenfreund (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Sieht so aus, als wäre eines der Modulen (einzelen Zellen haben keine 6
> V, sondern eher 0,6 V) nicht ganz so gut.

Ich meinte auch 4 solarmodule. Hab sie gestern beim C gekauft. Die 
können doch nicht kaputt sein, oder?

von Jens G. (jensig)


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>Nun habe ich alle vier parallel geschaltet, sodass theoretisch 6V und
>600mA rauskommen müssten. Dann nachgemessen und komischerweise haben die
>Zellen dann nur 5.3V im Leerlauf.
>Woran liegt das, das keine 6V rauskommen? Vielleicht am Innenwiederstand
>der Zellen?

Wie kommst Du denn darauf, daß die Sonne ausgerechnet heute mit 
Nennleistung brennt?

von Sonnenfreund (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Wie kommst Du denn darauf, daß die Sonne ausgerechnet heute mit
> Nennleistung brennt?

Weil die anderen drei 7V in voller Sonneneinstrahlung haben und eine 
davon nur 4.5 V Produziert. Liegt wohl nicht an der Sonne...

von Jens G. (jensig)


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>Weil die anderen drei 7V in voller Sonneneinstrahlung haben und eine
>davon nur 4.5 V Produziert. Liegt wohl nicht an der Sonne...

Von Unterschieden zw. den Zellen war bisher nicht die Rede.

von Ulrich (Gast)


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Wenn das eine Modul nur 4,5 V liefert, spricht das schon dafür das es 
nicht in Ordnung ist.

Der Schritt von 7 V auf 4,5 V ist auch etwas groß um ihn durch eine 
höhere Temperatur zu erklären - dafür  müsste die Temperatur schon an 
die 100 C gehen.

Da man die Solarmodule normal nicht so einfach kaputt gespielt bekommt, 
sollte man das Modul noch umgetauscht bekommen.

von Wolfgang (Gast)


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Sonnenfreund schrieb:
> Wenn ich eine Zelle messe, liegt eine Spannung von 7V an (Leerlaufspg.)
> Wenn ich diese dann belaste, sinkt diese auf 6V.

Eins von deinen Modulen wird sich wohl nicht so verhalten. Das arme Ding 
muß dann bei Parallelschaltung einen erheblichen Teil der Leistung von 
den anderen 3 Modulen verheizen.

von MaWin (Gast)


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Die schwächste (am schwächsten beschienen oder defekt oder sowieso 1 
Segment weniger) Solarzelle bestimmt die Spannung der gesamten 
Parallelschaltung, daher koppelt man Solarzellen über je eine Diode.

Schliesslich liefert eine Solarzelle vor allem deswegen im Leerlauf nur 
7V, weil die Photodioden, die in Leitrichtung geschaltet sind, jede 
höhere Spannung begrenzen weil sie anfangen zu leiten und die höhere 
Leistung damit kurzschliessen.

von Erich (Gast)


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Solarmodule werden in Serie (hintereinander) geschaltet, niemals 
parallel.

von Basti (Gast)


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Warum nicht parallel? Wie soll man dann höhere Ströme erziehlen?

von Erich (Gast)


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>Wie soll man dann höhere Ströme erziehlen?

Indem man von Anfang an dann Solarmodule kauft und nicht Solarmodülchen.

von Wandler (Gast)


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Basti schrieb:
> Warum nicht parallel? Wie soll man dann höhere Ströme erziehlen?

http://de.wikipedia.org/wiki/Schaltregler

von Basti (Gast)


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Werden bei der Herstellung von Solarmodulen nicht auch nur haufenweise 
von Solarzellen || und in serie geschalte und was das was dann rauskommt 
ist eine fertoges Modul mit spezifischen werten?

von gaast (Gast)


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Nur in Serie.

von Wolfgang (Gast)


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Erich schrieb:
> Solarmodule werden in Serie (hintereinander) geschaltet, niemals
> parallel.

Wo auch immer die diese Fehlinformation her hast...

Hast du dir schon mal ein Modul aus der Nähe angesehen? Meist sind das 
drei oder vier parallel geschaltete Stränge von in Serie geschalteten 
Zellen. Um Querströme, z.B. bei Teilabschattung zu verhindern, können 
die Stränge durch Dioden entkoppelt werden.

von gaast (Gast)


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Er sprach von Modulen.

von Erich (Gast)


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@Wolfgang (Gast)
>Wo auch immer die diese Fehlinformation her hast...

Du scheinst ja ein ganz ein Schlauerle zu sein.

Haste schonmal hier gelesen ...
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarmodul
... dann liest man dort im Kleingedruckten:
"Zur Steigerung der Effizienz ist es wichtig, dass die Solarzellen 
möglichst gleichartig sind. Dazu werden Solarzellen vorselektiert."

Und genau das wird im Herstellerwerk gemacht:
Nur vollkommen gleichartige Zellen (die z.B. vom gleichen Wafer und/oder 
Diffusionsvorgang stammen) werden evtl. parallel verschaltet.
Genau das kann man aber als Bastler nicht machen, den i.d.R. hat man 
keine 1000 Stück zum auswählen.
Deswegen schaltet man in Reihe, und auch dann bestimmt die schwächste 
Einzelzelle das Ergebnis signifikant.
--->  Nimm mal ein komplettes Modul mit ca. 24-30 Volt Ausgangsspannung 
bei Last, schliesse zwei 12 Volt / 55 Watt Halogen-Autolampen hilfsweise 
als Last an und halte das Ding in die Sonne.
Dann nur EINE EINZIGE ZELLE mit 'nem Stück Pappe abdecken --- wirste 
staunen !

Auf den Solardächern werden oftmals auch die (eigentlich gleichen) 
Solarmodule nochmals vorselektiert zu den Strings zusammengeschaltet.

Allgemein gilt daher: Solarmodule werden in Serie zusammengeschaltet. 
Die Spannung ist die Summe der (Leerlauf- oder Last-) Spannungen, der 
Arbeits- oder Kurzschlußstrom der des schwächsten Moduls bzw. Zelle.
Es mag ganz spezielle Ausnahmefälle geben.

Auch Batterien (in einer Taschenlampe z.B.) werden IMMER in Serie 
zusammengeschaltet. Ich kenne kein batterieversorgtes Gerät, wo man 
Batterien oder Batteriezellen parallel verschaltet.

Gruss

von RCC (Gast)


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Beim Großen C schon selber erlebt: + und - falsch rum aufgedruckt...

von Ulrich (Gast)


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Das Parallelschalten ist bei Solarmodulen nicht so kritisch. Man bekommt 
vielleicht nicht die volle Leistung weil die MPP Regelung nicht so gut 
geht, aber es hat bei teilweiser Beschattung sogar Vorteile gegenüber 
einen Reihenschaltung. Vor allem wenn man z.B. zum Akkus Laden sowieso 
eine Diode in Reihe hat, kann man gut Module Parallel schalten und dann 
zur Entkopplung auch die Diode aufteilen und je Modul einzeln eine Diode 
nehmen.

Bei der Reihenschaltung wird der Strom von der schlechtesten bzw. am 
wenigsten beleuchteten Zelle bestimmt. Bei der Parallelschaltung wird 
die Spannung durch eine schlechtere oder abgeschattete Zelle reduziert. 
In beiden Fällen sind gleiche Zellen von Vorteil, aber kein Absolutes 
muss. Der Vorteil ist vielleicht, dass der Strom der Zellen eher etwas 
weniger streut als die Spannung, aber da geht es eher um ein paar 
Prozente im Wirkungsgrad.

von Basti (Gast)


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Immer dieses Grüne Zeug. Setzt euch eine Laufwellenreaktor in den 
Garten. Klein Leicht, im Winter kann man damit heizen, brennstoff gibt 
es fast ohne ende, da es restprodukte sind, und eine Leistung die ist 
geil... :-D

Ne aber das Solarzellen bzw. -module so empfindlich sind hätt ich nicht 
gedacht. Aber für eine schniekes Solarauto mit schöner Leistung auch bei 
meisem Wetter wird es wohl nicht reichen...

von Harald W. (wilhelms)


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Erich schrieb:

> Auch Batterien (in einer Taschenlampe z.B.) werden IMMER in Serie
> zusammengeschaltet. Ich kenne kein batterieversorgtes Gerät, wo man
> Batterien oder Batteriezellen parallel verschaltet.

Aha, dann gibts das Notebook, auf dem ich gerade herumtippe, wohl
nur virtuell.
Gruss
Harald

von Alex W. (a20q90)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Erich schrieb:
>
>> Auch Batterien (in einer Taschenlampe z.B.) werden IMMER in Serie
>> zusammengeschaltet. Ich kenne kein batterieversorgtes Gerät, wo man
>> Batterien oder Batteriezellen parallel verschaltet.
>
> Aha, dann gibts das Notebook, auf dem ich gerade herumtippe, wohl
> nur virtuell.
> Gruss
> Harald

Er schreibt von "Batterien" nicht von "Akkus"

von Olaf (Gast)


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Kann ich auch zwei Batterien paranoid, äh paralytisch, äh parralell ... 
ich meine geht das?

von Detlef (Gast)


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... müssen die Batterien nicht mit 230VAC konditioniert werden ?
Gruß Detlef

von Basti (Gast)


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Mein Lapi läuft mit Äpfeln, je vergammelter desdo heller ist das Display

von Harald W. (wilhelms)


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Alex W. schrieb:

> Er schreibt von "Batterien" nicht von "Akkus"

Aha, und meine Autobatterie muss ich jetzt immer wegwerfen
und neu kaufen, wenn sie leer ist? Übrigens gabs auch schon
Taschenlampen mit parallel geschalteten Mignon-Primärzellen.
In der Bedienungsanleitung stand da natürlich ausdrücklich,
das die Zellen nur gemeinsam ausgetaucht werden durften.
Gruss
Harald

von Erich (Gast)


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@Harald Wilhelms

Entweder dir ist sehr langweilig, mit deinen ganzen Sonderfällen und 
Beiträgen hier.
Oder du bist ein etwas eigenartiger Sonderling und versuchst irgendwie 
komisch zu sein.

von James (Gast)


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Das finde ich nicht, denn du hast du eher eine Aussage mit 
Absolutheitsanspruch gemacht...

von Erich (Gast)


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>Das finde ich nicht, denn du hast du eher eine Aussage
>mit Absolutheitsanspruch gemacht...

Achja, hiemit wohl?

> Auch Batterien (in einer Taschenlampe z.B.) werden IMMER in Serie
> zusammengeschaltet. Ich kenne kein batterieversorgtes Gerät, wo man
> Batterien oder Batteriezellen parallel verschaltet.

Diese Taschenlampe vom Harald Wilhelms möchte ich sehen, wo zwei oder 
mehrere Batterien parallel geschaltet sind!
Bitte mit exakter Typbezeichnung, und einem klar sichtbaren Foto der 
Anordnung des Batteriefachs bitte!

Und drandenken:
Bei der Maglite ist es wohl jedem klar: Die Batterien sind in Serie.
Aber auch wenn Battieren "nebeneinander" liegen, sind sie z.B. über den 
Deckel  in Serie  verschaltet.
http://www.luedeke-elektronic.de/images/product_images/popup_images/3228_0.jpg
Ist den Herren Oberschlaumeiern das wirklich klar?

Und was soll das für'n Laptopdings sein wo man Akkuzellen parallel 
schaltet?  Eine Teilabzapfung einer Zwischenspannung, das kenn' ich.
Jaja, daß bei einem Bleiakku in jeder Zelle ein Plattenpaket steckt ist 
mir schon klar, aber hilft das dem ursprünglichen Fragesteller mit 
seinem Grundwissen irgendwie weiter?
Wollt ihr ihm tatsächlich raten, seine zufälligen und vielleicht 
nichtmal typgleichen Solarzellen zur "Stromverstärkung" parallel 
zusammenzuschalten?

Gruss

von Jörg S. (joerg-s)


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Erich schrieb:
> Wollt ihr ihm tatsächlich raten, seine zufälligen und vielleicht
> nichtmal typgleichen Solarzellen zur "Stromverstärkung" parallel
> zusammenzuschalten?
Es lässt sich ja sehr leicht herausfinden ob die Zellen ungefähr 
identische Leistungsdaten haben. Ist das der Fall, wüsste ich nicht was 
gegen das Parallelschalten (insbesondere mit Dioden) spricht.

Für alle Schaltungsvarianten kann es gute Gründe geben.

von Alex W. (a20q90)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Alex W. schrieb:
>
>> Er schreibt von "Batterien" nicht von "Akkus"
>
> Aha, und meine Autobatterie muss ich jetzt immer wegwerfen
> und neu kaufen, wenn sie leer ist?

Das ist Umgangssprache weil der kleine Mann keine Ahnung hat! Der 
gleiche Mißt bei "Kohlensäurefeuerlöscher" mit der Aufschrift "CO2"! 
Kohlensäure ist und bleibt H2CO3 (z.B.: Sprudel)!

Und da sich hier ja viele als hochkarätige Kapazitäten herumtreiben, 
sollte man schon beim Fachgebiet halbwegs auf Richtigkeit achten :-)

von Blackbird (Gast)


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Weil dann bei jeder Zelle die Diodendurchlaßspannung als Verlust 
auftritt. Besser alle Solarzellen in Reihe und eine Diode als 
Rückflußsperre verwenden.
Ist eine Solarzelle ganz, ganz schlecht (geringerer Strom), so kann mann 
die auch ganz weglassen. Eine Leistungsberechnung als Vergleich kann da 
helfen, besser als Raten oder Prinzipien aufwärmen.

Blackbird

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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von Harald W. (wilhelms)


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Erich schrieb:

> Diese Taschenlampe vom Harald Wilhelms möchte ich sehen, wo zwei oder
> mehrere Batterien parallel geschaltet sind!
> Bitte mit exakter Typbezeichnung, und einem klar sichtbaren Foto der
> Anordnung des Batteriefachs bitte!

Die Taschenlampe gab es mal vo ein paar Jahren von Varta oder
Duracell. Ich habe sie damals nicht gekauft und kann deshalb
den Beweis nicht antreten. sie war mit einer 3V-Halogenlampe
ausgerüstet. Ich nehme an, man wollte einen Glühfaden mit
einem grösseren Durchmesser zugunsten einer erhöhten Lebens-
dauer. es waren jeweils 2 Mignonzellen parallel und in Serie
(insgesamt 4)in einem ovalen Leuchtenkörper.

> Wollt ihr ihm tatsächlich raten, seine zufälligen und vielleicht
> nichtmal typgleichen Solarzellen zur "Stromverstärkung" parallel
> zusammenzuschalten?

Nein, um zum Ursprung zurück zu kehren: Ich würde sagen, das eine
Solarpanel ist defekt und sollte zurück gegeben werden. Wenn man
dann anschliessend die baugleichen Panels parallel schaltet, sehe
ich da kein grösseres Problem. Es kann sein, das man gegenüber
der Serienschaltung etwas an Effiziens einbüßt, aber wenn man
demgegenüber die Verluste eines dann vielleicht benötigten Wandlers
rechnet, hat man sicherlich keinen Nachteil mehr.
Gruss
Harald
PS: Gestört hat mich hauptsächlich Deine Aussage, das nur Du recht
hast und alle anderen unrecht. Ausserdem mache ich Diskussionen nur
auf fachlicher Ebene und nicht auf der Ebene von persönlichen Angriffen.
das

von Erich (Gast)


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Danke für diese Info.
Das mit den Laptop Akkus ist mit tatsächlich neu.

Wie hier steht ...
http://batteryuniversity.com/partone-24-german.htm
... wird das wohl gemacht aufgrund Baufrom des Akkupacks und 
Nichtverfügbarkeit passender grösserer Zellen.

Als Warnhinweis ist vermerkt:
" Ein elektrischer Kurzschluss [einer der parallelen Zellen] ist sehr 
viel schlimmer, da die fehlerhafte Zelle die Energie der gesunden Zellen 
aufnimmt, was zum Brennen der Batterie führen kann. "

So kann man doch sagen:  Es ist nicht die saubere Vorgehensweise.
Oder anders ausgedrückt: Es ist Murks aus Designer- oder 
Kaufmannsgründen.
So lernt man täglich dazu, von den BWLern.

Bei den Taschenlampen bleibe ich vorerst bei meiner Aussage.
Alles andere wäre ja auch Quatch, den Glühbirnchen kann man für jede 
gängige Batteriespannung herstellen.

Deine Bemerkung ...
>das nur Du recht hast und alle anderen unrecht.
... kann ich nicht nachvollziehen. Woraus hast du das geschlossen?
Ich wollte mit der Grossschreibung lediglich ausdrücken, was die 
standardmäßige Beschaltung ist. Daß es immer irgendwelche Leute oder 
Firmen gibt die aus un-normalen (nichttechnischen) Gründen irgendwas auf 
den Kopf stellen, ist eh klar.

Gruss

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