Kurzschlusstrom an Solarzelle mit Arduino messen

Oliver Gast #3894360
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Hallo,

ich hätte ein paar Fragen und bitte Euch um Hilfe und konstruktive 
Alternativvorschläge.

Ich möchte den Kurzschlussstrom eines Solarpanels in regelmäßigen 
Abständen messen. Dies soll über einen Widerstand passieren.
Gleichzeitig soll das Solarpanel den Controller/Batterie 
versorgen/aufladen.

Da die Laderegler Impulsartig die Batterie laden, dachte ich, dass ich 
für die Messung den Laderegler kurzzeitig vom Solarpanel abtrenne.

1. Frage:
Gibt es bessere Möglichkeiten den Kurzschlussstrom zu messen?
2. Frage:
Den Schaltvorgang übt man über Mosfet aus oder braucht man auch noch 
Relais?
3. Frage:
Die Spannungsmessung über den Widerstand; sollte hier eine galvanische 
Trennung erfolgen oder kann ich die Messung auf den GND des Controllers 
beziehen. Damit würde ich das kurzgeschlossene Solarpanel ebenso auf GND 
ziehen.

Vielen Dank
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Mani W. #3894406
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Hallo Oliver!

Wenn Du einen "Shunt-Regler" benutzt (dabei wird die Solarzelle durch 
den
Regeltransi bzw. Fet kurzgeschlossen, falls die Batteriespannung 
erreicht
wurde) dann ist es auch egal, ob Du mit Deiner Meßschaltung ebenfalls 
die
Solarzelle kurzschließt.
Es kann nichts passieren, da die Solarzelle über eine (Schottky)-Diode 
den Akku lädt.

Der Meßwiderstand muß allerdings sehr kleine Widerstandswerte aufweisen,
es soll ja ein Kurzschlußstrom gemessen werden.

Die Frage bleibt jetzt: Wieviel Wp bzw. welcher Kurzschlußstrom ist bei
deinem PV-Modul angegeben.


Sieh mal nach unter "Shuntregler"


Mani
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Georg Gast #3894419
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Hallo,

dem Laderegler kann nichts passieren, denn wenn du das Panel 
kurzschliesst, ist das nicht anders als wenn keine Sonne scheint, meiner 
Meinung nach musst du ihn garnicht abtrennen. Aber die Sonnenenergie 
muss irgendwo hin, also heizt sie während des Kurzschlusses das Panel 
auf. Das sollte also nur kurz für die Messung passieren.

Ein Shunt mit 50..150 mV Abfall ist klein genug, das ergibt praktisch 
das gleiche wie den Kurzschlussstrom.

Georg
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Mani W. #3894431
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Guten Morgen!


Georg schrieb:
> dem Laderegler kann nichts passieren, denn wenn du das Panel
> kurzschliesst, ist das nicht anders als wenn keine Sonne scheint, meiner
> Meinung nach musst du ihn garnicht abtrennen. Aber die Sonnenenergie
> muss irgendwo hin, also heizt sie während des Kurzschlusses das Panel
> auf. Das sollte also nur kurz für die Messung passieren.


Ein Kurzschluß schadet dem Modul nicht, sonst würden keine Shunt-Regler
(Kurzschlußregler) sondern nur Serienregler zum Einsatz kommen.
Beim Serienregler sollte man ohne zusätzliche Diode das Modul nicht
kurzschließen (wegen der Messung), sonst fließt über den Akku und dem
Regler der Kurzschlußstrom, der den Laderegler zerstört.

Ein Kurzschluß erwärmt das Modul nicht nennenswert. Einfach mal 
Austesten!
Im Sinne des Wirkungsgrades sollten PV-Module immer mit Hinterlüftung
arbeiten, also genügend Abstand.

Mani
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Mike Gast #3894470
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Mani W. schrieb:
> Ein Kurzschluß erwärmt das Modul nicht nennenswert. Einfach mal
> Austesten!

Das kommt drauf an, was du als "nennenswert" bezeichnest. Irgendwo 
muss die Energie bleiben, die auf Grund der Sonneneinstrahlung von der 
Zelle absorbiert und nicht an eine Last abgegeben wird. Und die 
Absorption ändert sich bei einem elektrischen Kurzschluss wohl kaum.
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Ulrich H. #3894595
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Gute Solarmodule Wandeln etwa 20% der Energie in Elektrizität um, die 
restlichen 80% erwärmen das Modul. Im Kurzschlussfall (oder auch Offen) 
wird halt die ganze Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt. Das sind auch 
nur 25% mehr an Wärmeleistung.

Ein Problem könnte es nur geben wenn viele Zellen in Reihe sind, und 
dann eine Zelle schwächer (z.B. Dreck) ist - die bekommt dann eine 
Spannung in Rückwärtsrichtung und erwärmt sich stärker. Dagegen sind bei 
den Modulen normalerweise Diode vorgesehen, die Verhindern das eine zu 
hohe Spannung in Rückwärtsrichtung auftritt.
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