Hallo
Ich sollte heute eine Solaranlage überprüfen deren Batterie dauern leer
ist. Also mal gemessen:
Am Laderegler kommt von den Panels (insg. 20V Leerlauf, 6A) etwa 16V an.
An der Batterie liegen noch 14V an. Wenn ich den Regler ausschalte,
sinkt die Batterie auf 11V (ohne angeschlossene Verbraucher). Schließe
ich noch einen 20W Verbraucher an, sinkt die Spannung weiter auf 9V.
Also gehe ich davon aus, dass die Batterie übern Jordan ist.
Weiter ist mir noch merkwürdig aufgefallen: Am Regler liegen wie gesagt
16V von den Panels an. Klemme ich die Batterie ab (also nur Panels mit
Regler verbunden), messe ich von den Panels kaum noch 1V. Ich hab den
Regler mal geöffnet. Zwischen + und - sitzt ein Thyristor (SMP60N06-18)
mit Drain und Source. Kann es sein, dass der Regler bei nicht
angeschlossener Batterie die Solarmodule kurzschließt?
Der SMP60N06-18 ist ein MOSFET, kein Thyristor! Und wenn dieser zwischen
+ und - des Solarmoduls liegt, dann ist es so das der Regler das
Solarmodul kurzschließt wenn kein Strom gebraucht wird (das ist gängige
Praxis).
Wenn dein 12V-Bleiakku eine Leerlaufspannung von 11V hat, dann ist er
fast leer oder defekt!
Kann die Batterie noch mit einem Ladegerät aus dem Stromnetz geladen
werden?
Ich möchte erst einmal den Fehler eingrenzen: Batterie defekt,
Solaranlage defekt oder Laderegler defekt.
Nico ... schrieb:> + und - des Solarmoduls liegt, dann ist es so das der Regler das> Solarmodul kurzschließt wenn kein Strom gebraucht wird (das ist gängige> Praxis).
danke, dann wird mir das Messresultat klar.
Sorry mit dem Thyristor, war einen Denkfehler. Hatte ja vorhin bereits
das Datenblatt zur Hand.
Batterie kann man mit einem Ladegerät laden, mit 1A Ladestrom schießt
sie von 11V auf 14V hoch binnen 1 Sekunde. Auch nach ein paar Stunden am
Ladegerät ist sie dennoch nicht in der Lage, eine H4 Lampe stabil mit
12V zu versorgen, die Spannung bricht binnen kürzester Zeit ein. Ist
also zu 99% kaputt.
Ich werd das Ding mal austauschen, mal sehen ob eine neue richtig
geladen wird.
danke mal für die Hinweise
Nico ... schrieb:> Der SMP60N06-18 ist ein MOSFET, kein Thyristor! Und wenn dieser zwischen> + und - des Solarmoduls liegt, dann ist es so das der Regler das> Solarmodul kurzschließt wenn kein Strom gebraucht wird (das ist gängige> Praxis).
Warum macht man das so? Damit altert man doch die Solarzellen! Da fließt
doch ne ganze Menge Saft, und die Drähte glühen, aber wozu?
Wieso nicht Leerlauf?
mfg
Martin
Das ist die billigste Methode. Auf jeden Fall alle Billigregler haben
eine solche Schaltung.
Wobei das eine interessante Frage aufwirft - ich dachte immer, daß
solarzellen hauptsächlich durch Sonneneinstrahlung altern. Ob Kurzschluß
oder Leerlauf da einen nennenswerten Einfluß drauf haben..??
Leistung ist Strom Mal Spannung. Mach die Spannung auf null
(Kurzschluss) kommt keine Leistung bei rum und der Regler hat keine
sorgen. Die Kabel sollten auf den Strom so oder so ausgelegt sein, und
den Panels tuts nicht weh.
Billig und funktioniert, was willst du mehr?
Wenn du auf Leerlauf schalten willst musst du den Regler auf die maximal
mögliche Betriebsspannung auslegen und den Panels geht's nicht besser
weil der Solarstrom halt jetzt nicht über die Kabel kurzgeschlossen
wird, sondern bereits in der großen Photodiode (so kann man ja eine
Solarzelle modellieren) in Sperrrichtung fließt. Also ein interner
Kurzschluss durch Überspannung wenn man so will.
Fraggle Nr. 1 schrieb:> Batterie kann man mit einem Ladegerät laden, mit 1A Ladestrom schießt> sie von 11V auf 14V hoch binnen 1 Sekunde.
Das ist in Ordnung und ein gutes Zeichen.
> Auch nach ein paar Stunden am Ladegerät ist sie dennoch nicht in der> Lage, eine H4 Lampe stabil mit 12V zu versorgen, die Spannung bricht> binnen kürzester Zeit ein.
Wie groß ist denn die Batterie?
Bei einem Ladestrom von nur 1A musst du eine leere Autobatterie mit 45Ah
etwa 2 Tage laden, bis sie voll ist.
> sie von 11V auf 14V hoch binnen 1 Sekunde.
Kein gutes Zeichen. Auge auf Säurestand! Zu niedriger Füllstand deutet
auf leereen Akku oder zu wenig Wasser. Tiefentladung hat meist Neukauf
zur Folge. Vorher sollte man die Ursache der Tiefentladung aber genauer
ergründen. http://batteryuniversity.com/index-german.htm
Bei diesem trüben Herbstwetter könnte Dein Ertrag kleiner als der
Verbrauch sein?
Hochwertige Laderegler verheizen die überschüssige Energie, dann bleiben
die Solarzellen um diese Leistung kühler und altern ein wenig langsamer.
Bei praller Sonne müssen sie statt ca. 1000W/m² nur noch 850W/m²
abstrahlen.
Einen Großteil der Alterung betrifft die Glasscheibe, die zunehmend trüb
wird und verschmutzt (Vogelschiß und Algen).
Meine Glaskugel meint jedoch, die Ladeschluss-Spannung ist zu hoch und
zu viel Wasser ist zerlegt (analysiert).
Außerdem fragt sie, ob es sich um einen zyklenfesten Solarakku oder um
eine Autobatterie handelt.
eProfi schrieb:> Meine Glaskugel meint jedoch, die Ladeschluss-Spannung ist zu hoch und> zu viel Wasser ist zerlegt (analysiert).> Außerdem fragt sie, ob es sich um einen zyklenfesten Solarakku oder um> eine Autobatterie handelt.
Deine Glaskugel ist aber von der ganz genauen Sorte!
Allerdings sind die Antworten auf ihre Fragen sicher interessant.
wendelsberg
Leo B. schrieb:>> Wenn du auf Leerlauf schalten willst musst du den Regler auf die maximal> mögliche Betriebsspannung auslegen und den Panels geht's nicht besser> weil der Solarstrom halt jetzt nicht über die Kabel kurzgeschlossen> wird, sondern bereits in der großen Photodiode (so kann man ja eine> Solarzelle modellieren) in Sperrrichtung fließt. Also ein interner> Kurzschluss durch Überspannung wenn man so will.
Das ist nicht der Fall.
Wenn man dieses Modell auf Batterien umlegen würde, würde man dann die
Batterie in weningen Stunden entladen, nur weil man sie nicht belastet.
Oder wenn man Batterie kurzschließt, hat man keine Leistung am Kurzen,
aber in der Batterie ganz bestimmt. Die hat einen Innenwiderstand.
Genauso wie auch die Stromleiter auf den PV Zellen und Module. Ich denke
es ist dumm die empfindlichen Stromleitungen an den Siliziumplatten
glühen zu lassen. Damit lösen die sich nur mit der Zeit ab, und reißen.
In dem PN-Übergang entsteht eine Spannung durch die Sonneneinstrahlung.
Diese Spannung wird um so höher, je mehr Licht auftrifft. Wenn nun die
Elektronen (eigentlich Löcher) nicht fließen können, weil kein Strom
abgezapft wird, kein Problem, bleiben die Elektronen halt dort. Kein
Strom fließt da.
Wenn aber eine Zener-Schutzdiode an die Panele gebaut ist, schaut das
schon anders aus. Dann kann die sich überfordert fühlen. Also weg damit,
oder eine mit höherer Spannung anlöten.
> Wenn ich den Regler ausschalte, sinkt die Batterie auf 11V
KLares Indiz für eine defekte Zelle in einem ansonsten heilen Akku
> SMP60N06
Wie inzwischen geklärt ein MOSFET, kein Thyristor
> Warum macht man das so? Damit altert man doch die Solarzellen!
Was für ein hanebüchener Unfug. Kurzschliessen von MOdules ist der Weg
sie mit geringster Verlustleistung abzuschalten und absolut
ahndelsüblich.
> Klemme ich die Batterie ab (also nur Panels mit> Regler verbunden), messe ich von den Panels kaum noch 1V.
Vollkommen normal, weil bei fehlendem Akku nur noch der Elko im Regler
(also ein winiziger MiniMiniAkku) auf über 13.8V aufgeladen wurde (also
aus Sicht des Reglers voll ist), wird das Solarpanel abgeschaltet. Sinkt
die Spannung am Elko wieder, wird Mikrosekundenkurz eingeschaltet, das
siehst du aber auf deinem Messgerät gar nicht. Das 1 Volt ist zum
grossen Teil die Restspannung an der Diode.
> Meine magische Kugel sagt: von den 6 Zellen des AKKUs sind 4 Zellen> kurzgeschlossen.
Deine Kugel ist kaputt. Es ist 1 Zelle.
> Hochwertige Laderegler verheizen die überschüssige Energie, dann bleiben> die Solarzellen um diese Leistung kühler und altern ein wenig langsamer.
Was für Humbug. Kein Regler macht das. Das ist nur ebi
Wasserkraft/Windkraft notwendig, weil deren Rotoren im Leerlauf ohne
Belastung zu schnell drehen würden (fals man nicht Wassrmenge oder
Anstellung zur Windrichtung regeln kann).
So sieht ein einfacher Solarregler (mit Tiefentladeschutz) aus:
+------+--|>|------+----------+--------+---+---+-----+
| | | | | | | |
| | R12 | R23 10k | |
| | | +---------+ | | | |S
| | +-R13-|Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET
| | N-MOSFET | | | | | |
+ | I|----+-----(-----|Hys2 Hys1|---+ | |
Solarmodul S| | | | | | | + |
- | | | | | ICL7665 | R22 Akku |
| | | | | | | | - |
| | 10k +-----|Set2 Set1|---+ | |
| | | | +---------+ | | | +
| | | R11 | R21 | Verbraucher
| | | | | | | | -
+------+-----+-----+----------+--------+-------+-----+
So einen hahnebüchenen Unsinn habe ich schon lange nicht mehr gelesen!
PV-Module (Panels) sind i.d.R. aus einer Reihenschaltung von Solarzellen
aufgebaut - wie viele das sind und wie groß die einzelne Zelle ist,
bestimmen die Ausgangsdaten des Moduls. Gängige Werte sind heutzutage
z.B. 50 Zellen >6". Jede Zelle hat bei Lichteinfall (das muss nicht
unbedingt Sonnenstrahlung sein) eine Leerlaufspannung von ca. 0,5V.
Diese ändert sich auch nur unwesentlich in Abhängigkeit der
Lichtintensität. Anders sieht das beim so genannten Kurzschlustrom aus -
dieser ist direkt abhängig von der eingestrahlten Lichtleistung. Die
Sonne bringt uns in unseren Breiten ca. 1000W/m² bei senkrechter
Einstrahlung, so dass mit einen Wirkungsgrad von ca. 14% etwa 140W/m²
zur Verfügung stehen. Panels strahlen nicht - außer vielleicht Wärme,
wenn sie durch die Sonneneinstrahlung sehr aufgeheizt sind. Wärme ist
übrigens gar nicht gut für den Wirkungsgrad, hier gibt es eine negative
Abhängigkeit!
Solarzellen sind kurzschlussfest und die Anschlussdrähte "glühen" dann
auch nicht, wenn sie richtig dimensioniert sind (4-6mm²Cu).
Die größte erzeugte elektrische Leistung ist natürlich nicht bei
Kurzschluss oder im Leerlauf, sondern irgendwo dazwischen - und dieser
Arbeitspunkt wird dann mpp-Punkt genannt.
Eine elektronische Einheit - gleichgültig, ob das nun eine
Wechselrichter oder ein Laderegler ist - muss die "Intelligenz"
besitzen, sich auf diesen Arbeitspunkt einstellen zu können, damit eine
optimale Arbeitweise erzielt werden kann.
Ich bin viele Jahre in der PV-Branche tätig gewesen und musste das hier
mal "geraderichten".
Es gibt von mir eine Richtlinie
http://www.ps-blnkd.de/Planungskonzept_PV-Anlagen(Inhalt).pdf, wo man
Vieles nochmal nachlesen kann.
Grüsse aus Berlin
PSblnkd
> > Warum macht man das so? Damit altert man doch die Solarzellen!> Was für ein hanebüchener Unfug. Kurzschliessen von MOdules ist der Weg> sie mit geringster Verlustleistung abzuschalten und absolut> ahndelsüblich.
Zur Erklärung warum:
Solarzellen bestehen aus IN LEITRICHTUNG angeordnete Dioden.
Es gibt keinen Leerlauf.
Eine nicht angeschlossene Solarzelle erzeugt so viel Leistung, daß die
Dioden anfangen zu leiten, also pro Diode über 0.6V, ca 0.7V bis 0.9V
haben und der ganze erzeugte Strom wird intern durchfliessen.
Im Kurzschluss hingegen sind es fast 0V, bei etwas mehr Strom
(Kutzschlussstrom, i.A. < 2 * Nennstrom), und in der Summe daher
GERINGERE Verlustleistungen.
Korrigiert mich bitte gerne, falls ich mich jetzt irre,
ABER:
Egal was da intern passiert. Es strahlt eine Energiemenge M pro Zeit auf
die Solarzellen. Und diese Energiemenge wird praktisch vollständig in
Wärme umgewandelt, ausser die Solarzelle kann eine Menge N<M als
elektrische Energie abgeben, die irgendwo anders verbraten wird.
Das bedeutet eine Solarzelle möglichst kühl zu halten funktioniert nur
indem man
1. dafür sorgt, daß weniger Strahlung auf sie trifft.
2. Sie (aktiv) kühlt
3. Dafür sorgt, daß sie möglichst viel Energie in Form von elektrischer
Energie abgeben kann
Ob sie ansonsten im Leerlauf oder im Kurzschlussbetrieb läuft, hat auf
die Eigenerwärmung praktisch keine Wirkung.
Bei meinen Versuchen sind da nie 0.9 V pro Zelle rausgekommen.
>MaWin:>Dioden anfangen zu leiten, also pro Diode über 0.6V, ca 0.7V bis 0.9V>haben und der ganze erzeugte Strom wird intern durchfliessen.
Bitte einen Link, wo das ganze beschrieben wird, damit ich da bissl
schlauer werde, und nicht ganz doof sterbe.
Soweit ich weiß, ist die PV Zelle nix anderes als eine sehr große Diode
mit einem PN übergang. Die nötige Energie für die Ladungsträger diesen
PN Übergang zu überwinden bekommen sie aus dem Sonnenlicht. Somit, wenn
sich genügend Ladungsträger schon an + und - Seite gesammelt haben, und
niemand sie von dort abzapft, entsteht eine Feldstärke == Spannung, die
mit der inneren Diffusionspannung des PN Übergangs gleich ist. Es geht
also nicht unendlich in die Höhe. Es stoppt bei der Zellen
Leerlaufspannung und das wars, weil keine weiteren Ladungsträger
hochgepumpt weden können von der Sonne. Da fließt garnichts mehr.
Übrigens:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/Best_Research-Cell_Efficiencies.png
Sehr interessant. Das kratzt ja lansam an der Carnot Grenze :D
