Hallo, ich höre aktuell an der Uni die Vorlesung Leistungselektronik und würde gerne mal wissen, wie das in der Realität realisiert wird. Daher habe ich mich auf die Suche gemacht, mir die Praxis anzugucken. Meine Vorstellung war folgende: Eine PV Array (1 String) mit sagen wir mal 800V/10A. Darauf folgend ein DCDC Wandler mit MPPT. Hinter dem DCDC geht es weiter mit einem Speicher (z.B. 48V) und weiter ein weiterer DCDC gefolgt von einem DCAC um auch ins Netz einzuspeisen. Soweit erstmal meine Grobe Vorstellung und jetzt mein Problem: Ich dachte ich würde recht fix zumindest mal ein Blockschaltbild finden, wo meine Vorstellung zumindest mal grob aufgezeichnet sind, da ich mit sicherheit nicht der erste bin, der sich sowas ausdenkt. Aber ich finde nur AN / Paper in denen auf ein PV Modul ein Hochsetzsteller folgt. In meiner Vorstellung brauche ich erstmal einen DCDC, der die Spannung runter setzt um die Batterie zu laden... Oder andres gesagt, macht man es nicht so, dass man 1000V durch Serienverschaltung der PV Modul erzeugt und dann diese auf die benötigte Spannung bringt? Mit den IGBTs und teilweise auch Mosfets die man so bekommt sind doch Sperrspannungen >1kV gut erreichbar. Warum finde ich also nichts? :) Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand ein paar Erklärungen oder Links schreibt.
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DCDC schrieb: > Aber ich finde nur AN / Paper in denen auf ein PV Modul ein > Hochsetzsteller folgt. Vermutlich suchst du falsch. > Oder andres gesagt, macht man es nicht so, dass man 1000V durch > Serienverschaltung der PV Modul erzeugt und dann diese auf die benötigte > Spannung bringt? Nicht, wenn die "benötigte" Spannung so niedrig ist. Dann wäre eine andere Zusammenschaltung der Module sicher besser. Denn üblicherweise wird ja nach dieser "Solarzwischenkreisspanung" ins Netz eingespeist. Und die Netzwechselrichter brauchen tendenziell hohe Zwischenkreisspannungen um 600..700V für das gewünschte Ziel "Netzeinspeisung": https://www.sma.de/produkte/solar-wechselrichter.html Dein ziel ist aber vorrangig ein anderes... > Hinter dem DCDC geht es weiter mit einem Speicher (z.B. 48V) und weiter > ein weiterer DCDC gefolgt von einem DCAC um auch ins Netz einzuspeisen. Warum machst du deine Akkuspannung so niedrig?
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Im Vorfeld: Ich bin auch kein Solarexperte. Trotzdem habe ich grundsätzlich Zweifel an der Sinnhaftigkeit der Frage- bzw. Problem-Stellung. Vielleicht hat Lothar ja recht, und Du suchst nur falsch - ich weiß es nicht. Aber: Die Kombination PV-String 800VDC + Akku 48VDC ist schon ungünstig (und wird vermutlich nur "ungern" oder halt gar nicht so realisiert). DCDC schrieb: > macht man es nicht so (?) Warum genau sollte man? (Außer in "schulischen Aufgaben". Oder wenn vielleicht die Verschaltung des Strings schon besteht - aber der "original" Energiespeicher - egal, wieso - ersetzt, und das Ganze nun ungünstigerweise mit gerade diesem Akku kombiniert werden soll.) Überleg mal, wieso man das bei einer komplett neuen Anlage so machen sollte. Aber vor allem: Geh mal konkret(er) darauf ein, was genau Du anstrebst (irgendwo zwischen Wissenszuwachs und einer speziellen Anwendung). Möglicherweise wird zügig aufgedeckt, entweder wonach Du dabei suchen solltest (*), oder aber daß - wie gesagt - der Ansatz mehr oder weniger falsch ist. (*) Vorerst nur ganz allgemein: Du suchst momentan nach einer recht eng spezifizierten, bzw. einer ganz bestimmten_Lösung - aber such doch mal nach (speziellen) Anwendungen, in denen sich genau dieses_Problem überhaupt stellt. Das steigert stark die Chancen, dabei auf diese Lösung bzw. halt etwas ähnliches zu stoßen. Falls es das so gibt, wohlgemerkt. mfg
Die 48V waren beliebig. Mir ging es viel mehr um die Frage, warum überall Hochsetzsteller verwendet werden und man nicht auch mal einen Tiefsetzsteller einsetzt. Dh. man baut sich ein 1kV PV Array aufs Dach, schaltet dahinter ein Tiefsetzsteller mit MPPT und läd einen Speicher der eine Spannung von 600 bis 700V hat? Von da aus gehts weiter mit einem DCAC ins Netz? Lothar M. schrieb: > Vermutlich suchst du falsch. Ich suche nach "Photovoltaic Buck", "Photovoltaic Step down", "Photovoltaic inverter" und das ganze noch in kombination mit "Battery" Solarnewbie schrieb: > Aber vor allem: Geh mal konkret(er) darauf ein, was genau Du > anstrebst (irgendwo zwischen Wissenszuwachs und einer speziellen > Anwendung). Mir geht es in erster Linie um den praktischen Wissenzuwachs. Mich interessiert, wie man das umsetzen würde.
DCDC schrieb: > Mit den IGBTs und teilweise auch Mosfets die man so > bekommt sind doch Sperrspannungen >1kV gut erreichbar. IGBTs sind immer noch Schaltfrequenz-beschränkt (Tailstrom etc.), SiC FETs sind noch nicht all zu verbreitet (ziemlich teuer). So bleibt es meist sinniger, mit (mindestens "etwas") niedrigerer Spannung zu arbeiten. Hilfreich für den Wissenszuwachs wäre wohl, ähnlich wie schon geschrieben, viele, viele Dokumente zu diesen Themen zu lesen. Oft stehen in der "Einleitung" (ob nun von kurzen Papern oder ganzen Dissertationen) - teils ausführlich - die Gründe für die Wahl, bzw. die Abänderung / partielle oder aber hin und wieder sogar völlige Neuentwicklung der darin behandelten Topologie, der Regelung, bzw. des Gesamtkonzeptes. Ich mache es ehrlich gesagt genau so. (Obwohl mich der für mich leider nicht mögliche Zugriff auf IEEE o. ä. manchmal sehr stört. Ist man kein "offizieller Student", wird einem einiges verwehrt.) Mein Wissen ist stark beschränkt, aber es entstand halt nicht zuletzt durch intensive Recherche sowie Durcharbeitung der dabei gefundenen Ergebnisse. DCDC schrieb: > Mir ging es viel mehr um die Frage, warum überall Hochsetzsteller > verwendet werden und man nicht auch mal einen Tiefsetzsteller > einsetzt. Schlicht ein Ergebnis der Anforderungen, würde ich sagen. Natürlich findet man bei Eingabe von "Step-Down MPPT" Treffer. Daß es gar keine MPPT-Buck gäbe, stimmt daher so nicht. Echt nicht. Nur geht es dabei i. A. darum, aus der PV-Zellenspannung (1S oder evtl. 2S, oder sonstiges - gibt es doch Zellen mit diversen V_out) dann die "Gebrauchsspannung", eine niedrigere DC, zu gewinnen - und eben nicht darum, ca. 1kV runterzubrechen. Wieso, sagte ich schon. Ehrlich, DCDC: Fang an, zu suchen, und zu lesen. Und zwar fleißig.
Buck - Boost Converter sind was ich suche. Ich dachte bisher wofür dieser Boost im zusammenhang mit PV? Aber ist ja klar, ein PV-Modul ist ja im Grunde nichts anderes als eine konstantstromquelle. Dh. 1000V bei voller Sonne aber z. B. bei starker Bewölkung geht der MPP mit der Spannung runter und man muss die Spannung boosten um ein Netzspannung mit einem DCAC zu generieren. Hoffe das ist richtig so. Solarnewbie schrieb: > Ich mache es ehrlich gesagt genau so. (Obwohl mich der für mich > leider nicht mögliche Zugriff auf IEEE o. ä. manchmal sehr stört. > Ist man kein "offizieller Student", wird einem einiges verwehrt.) Keinen Studenten im Umkreis?
Hi, Die PV Anlage ist normalerweise dazu gedacht, Energie ins Netz einzuspeisen. Die PV Spannung ist allerdings normalerweise geringer als der Spitzenwert der Netzspannung (sqrt(2)*400V im Dreiphasigen System und sqrt(2)*230V pro Phase). Ergo muss die PV Spannung auf eine Spannung geboostet werden, die höher ist als die Netzspannung, damit Strom (und somit Leistung) ins Netz fließen kann. Auch ist die PV Spannung nicht konstant (hängt von der Sonnenposition etc ab). Man braucht aber eine recht stabile DC Spannung zur Netzeinspeisung. Der konventionelle Fall sieht also so aus: PV (PV Spannung < Zwischenkreisspannung) -> Boost converter -> Konstante Zwischenkreisspannung (ca. 700V bei dreiphasigen Systemen) -> DC/AC Wandler -> Netz (sqrt(2)*400V/50Hz) Dann gibt es Systeme, die ZUSÄTZLICH einen Energiespeicher anbieten, siehe Fig. 2 in folgender Publikation: http://orbit.dtu.dk/ws/files/128962862/IPEMC2016_ECCEAsia.pdf Ob die Batterie nun direkt von der Zwischenkreisspannung geladen wird, oder direkt vom Array (Fig. 3) hängt vom Unternehmen, der Komplexität, den Kosten, und nicht zuletzt den Skills vom Ingenieur ab. Für den Fall PV -> Batterie benötigt man einen Tiefsetzsteller. Für Batterie -> Zwischenkreis benötigt man einen Hochsetzsteller. Für PV -> Netz benötigt man einen Hochsetzsteller. Frag einfach nach, wenn du Fragen hast. Gruß,
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Al3ko -. schrieb: > Dann gibt es Systeme, die ZUSÄTZLICH einen Energiespeicher anbieten, > siehe Fig. 2 in folgender Publikation: > http://orbit.dtu.dk/ws/files/128962862/IPEMC2016_ECCEAsia.pdf Das Paper ist interessant und im Grunde Das, was ich mir vorgestellt habe. In Fig. 6 werden Hoch- und Tiefsetzsteller parallel geschaltet. Ist dies so ohne weiteres Möglich oder betreibt man da zusäztlichen Schaltungsaufwand? (Ich denke hier an Parallel geschaletete Dioden, wo der Strom sich nichtd korrekt aufteil ohne weitere Maßnahmen) Ebenfalls in dem von dir verlinkten Paper: Es werden Spulen von 1mH und 0,8mH verwendet. Das sind ja schon recht große Dinger. Dabei wird eine Schaltfrequenz von 20kHz verwendet. Nun könnte man nat. mit aktuellen Bauteilen auch 40kHz nutzen und so die Spule halbieren. In welchem Rahmen hält man sich bei der größte der Spule und Frequenz? Sprich welche Freqenzen und welche Induktivitäten nutzt man bei dem im Paper angegebenen Leistungen? (Mir ist bewusst, dass es von vielen Parametern abhängt, mir geht es nur mal um grobe Ausmaße um ein Bild zu bekommen) Zum letzten Punkt: Ganz interessant finde ich auch SiC Mosfets. Durch den geringeren RDSon als beim normalen mosfet sollte man doch höhere Frequenzen schalten können (ohne den Transistor zu überhitzen) und somit eine kleiner Spule benötigen. Oder missverstehe ich das? (Nachteile nat. die deutlich höheren Bauteilkosten für den SiC)
DCDC schrieb: > Die 48V waren beliebig. Mir ging es viel mehr um die Frage, warum > überall Hochsetzsteller verwendet werden und man nicht auch mal einen > Tiefsetzsteller einsetzt. Da die PV MPPT Spannung von der Einstrahlung und Modulanzahl abhängt, und es zusätzlich eine 1000V Begrenzung aus irgendeiner Norm gibt ist es deutlich einfacher "immer" als erstes einen Hochsetzsteller zu verwenden. Dieser kann dann unabhängig von der PV Spannung die notwendige Zwischenkreisspannung (z.b. 350V oder 700V, bzw. max. 500 oder max. 1000V) je nach Topologie erzeugen. Ein Hochsetzsteller hat noch andere Vorteile, z.b. dass eine Spule am Eingang sitzt und nicht die hochfrequent-taktenden Transistoren. Die Spule eines HSS ist damit schon ein sehr effektiver erster "Filter".
DCDC schrieb: > Nun könnte man nat. mit aktuellen > Bauteilen auch 40kHz nutzen und so die Spule halbieren. Ob Strom und Spule proportional sind, darfst du mathematisch gerne mal herleiten. Tipp: u = L*di/dt di is fix, genau so wie u. Wenn du die Schaltfrequenz nun verdoppelst, welchen Wert nimmt die Spule an? Aber im Prinzip hast du recht: Erhöht man die Schaltfrequenz, kann man theoretisch kleinere Spulen verwenden. Im unteren kW Bereich (wie im besprochenen Paper) sind 20kHz - 40kHz weit verbreitet. Ansonsten sind die Schaltverluste zu hoch und man bekommt thermische Probleme. Und ja, man kann SiC verwenden und höhere Schaltfrequenzen fahren. Ist heutzutage auch keine Hexerei mehr. Mein Tipp für dich: Frage deinen Professor nach einer Studienarbeit, in der du einen kleinen (<1kW) DCDC Wandler in Betrieb nehmen darfst. Ist sehr spannend und lehrreich. Gruß,
Danke für eure Antworten. Kann noch jemand auf folgendes eingehen: DCDC schrieb: > In Fig. 6 werden Hoch- und Tiefsetzsteller parallel geschaltet. Ist dies > so ohne weiteres Möglich oder betreibt man da zusäztlichen > Schaltungsaufwand? (Ich denke hier an Parallel geschaletete Dioden, wo > der Strom sich nichtd korrekt aufteil ohne weitere Maßnahmen)
DCDC schrieb: > DCDC schrieb: >> In Fig. 6 werden Hoch- und Tiefsetzsteller parallel geschaltet. Das stimmt gar nicht. Es handelt sich um 2 praktisch identische Schaltungen, welche "interleaved" werden. Dabei werden die parallelen Transverter (meist) exakt mit 180° [denn 360° / Anzahl der parallelen Stages = hier 180°] Phasenversatz angesteuert. Was wiederum die effektive Frequenz für Ein- und Ausgangskondensator vervielfacht (hier verdoppelt) - und den diese C beanspruchenden Stromripple dafür stark verringert.
Guck Dir mal was dazu an: https://www.quora.com/What-is-the-meaning-of-the-term-interleaved-used-in-power-electronics-like-%E2%80%9Cinterleaved-buck-converter%E2%80%9D-and-what-are-its-advantages http://www.powerelectronics.com/content/advantages-interleaving-converters
Verstehe. Im Grunde also eine Parallelschaltung bei der einer der beiden Steller so schaltet, dass sein Ausgangsstrom um 180° verschoben ist. Bei drei Stellern also 0, 120, 240° Versatz. Wie aber bekommt man es hin, dass bei nicht 100% gleichem Bauteil, bei gleichzeitig geöffnetem Transistor, der Strom in dem einen Zweig nicht größer als in dem anderen ist? In dem zweiten von dir genannten Link steht "It should be remembered that the buck regulator has very low output impedance, and current mode control or forced current sharing will be required to ensure each half shares the load current equally." Wie aber realisiert man das, kann ich mir das so vorstellen wie eine Strombegrenzung im Labornetzteil? Oder läuft das dann wie oben schonmal genannt bei LEDs wo man mit Widerständen rumtrixt um eine gleichmäßige Verteilung des Strom zu erreichen?
DCDC schrieb: > Wie aber bekommt man es hin, dass bei nicht 100% gleichem Bauteil, bei > gleichzeitig geöffnetem Transistor, der Strom in dem einen Zweig nicht > größer als in dem anderen ist? Jeder Wandler bekommt seine eigene Regelung, wenn der Strom absolut gleich sein muss in jedem converter. Oder aber man verwendet einen balancing transformer. Gruß,
Al3ko -. schrieb: > Jeder Wandler bekommt seine eigene Regelung, wenn der Strom absolut > gleich sein muss in jedem converter. Wenn man zwei Tiefsetzsteller verschachtelt betreibt: Würde man dann erstmal Ein/Aussschaltzeit bei beiden Transistoren gleich einstellen und dann im jeweiligen Ast den Strom messen und dann nachregeln (dh. duty des Transitors im Ast verändren) oder macht man das dann über zusätzliche Schaltung. Wobei mit dem nachregeln in meinem Verständnis ja schon funktionieren sollte. Mich würde auch interessieren, in wieweit bei baugleichen Bauteilen die nacheinander vom Band kommen, es da noch große unterschiede gibt. Im Grunde ist es ja auch nicht all zu schlimm, wenn einer der beiden Transistoren etwas mehr abbekommt, solange die Temperatur konstant bleibt dh. die Leitfähigkeit nicht beeinflusst wird! (Oder ist das naiv gedacht, weil die Temperatur stück für stück höher wird und nie stationär?)
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DCDC schrieb: > Oder läuft das dann wie oben schonmal > genannt bei LEDs wo man mit Widerständen rumtrixt um eine gleichmäßige > Verteilung des Strom zu erreichen? Du meinst jetzt vermutlich VORwiderstände, einen für eine LED, mehrere für mehrere LEDs, jeweils an Spannungsquellen (=die Mehrheit der gebräuchlichen Netzteile). Dabei dienen die R nicht (nur) zur Ver- bzw- Auf-Teilung des Stromes, sondern um überhaupt die (für LED-Betrieb nötige) Konstantstrom-Charakteristik zu "imitieren" (natürlich nur schlecht, außer an sehr hoher Spannung). DCDC schrieb: > Wie aber realisiert man das, kann ich mir das so vorstellen wie eine > Strombegrenzung im Labornetzteil? Schon eher - beides funktioniert mittels eines sog. "Shunt" (relativ niederohmiger Meßwiderstand für den Strom - wobei über dem R eine zu I proportionale Spannung abgenommen wird), oder einen Stromwandler. Zur weiteren Erklärung muß man aber schon weiter ausholen. Viele Schaltregler sind (nur) mit einer "voltage mode" Regelung ausgestattet. Die Ausgangsspannung wird - meist über Spannungsteiler - mit einer Referenzspannung verglichen. Manchmal auch mit einem zusätzlichen Überstromschutz, ob nun mit Shunt oder Stromwandler. So lange man nur einen "Ast" betreibt, ist das (bis auf die relativ niedrige Dynamik der Regelung) unproblematisch. Nun werden aber im Falle von Interleaving (oder auch nur ganz "normaler", nicht phasenversetzter Parallelschaltung) die leicht unterschiedlichen Bauteilcharakteristika eventuell mehr oder weniger problematisch. Bauteile gleicher Bezeichnung sind ja nie völlig gleich, egal ob nun Transistoren oder Kondensatoren... doch zumindest potentiell am stärksten (also real meistens auch) variieren am stärksten die Induktivitäts-Werte von Drosseln. Bei "current mode" wird nicht nur die V_out gemessen und zum Regler geführt - sondern es wird auch der Strom in die "Haupt-Regelung" miteinbezogen. Also werden U als auch I als Regelgröße mit verarbeitet. (Das "Strom-Signal" kann ja dem "Spannungs-Signal" in bestimmtem Verhältnis einfach beigemischt werden.) Hat die eine Drossel einen geringeren Induktivitäts-Wert als die "Nachbarin", dann steigt der Strom durch sie nach Schließen des Schalters schneller an, und der Peakstrom wird schneller erreicht - und deshalb der Schaltpuls früher beendet. (Da diese Messung auch direkt auf die Regelung wirkt, ohne Umwege über die V_out, ist auch die Dynamik höher.) Das sorgt natürlich für eine gewisse (gleichmäßige/-re) Aufteilung. Auch wirkt hier der Überstromschutz (Überlast oder Kurzschluß) automatisch "sofort", also von (unvermeidlichen, aber geringen) Laufzeit-Verzögerungen abgesehen noch innerhalb der betreffenden Schaltperiode. Wirksamkeit also "Cycle-by-Cycle", der (oder - bei Gegentakt - die) Schalter wird (werden) "sofort" deaktiviert. Google doch mal "current mode (control)". Es gibt ganz verschiedene Arten davon ("average c. m., peak c. m., ...), die verschiedensten Controller-ICs, welche auf diverse Topologien "hinentwickelt" wurden - und beim Studium der Papers dazu lernt man durchaus etwas. Vor allem auch (siehe Deine letzten Fragen), das wie und das warum. Al3ko wüßte sicher viel zu sagen dazu, aber vermutlich ZU viel... Al3ko -. schrieb: > balancing transformer Das sagt mir aber leider nichts in diesem Zusammenhang.
Ok verstehe soweit. Messen des Stroms in jedem Ast würde man bei 800V highside dann wohl mit einer isolierten Spannung machen sprich Messwiderstand in den Strompfad, Opamp greift rechts/links Spannung ab (differenz) und das zum ADC, welcher von einer isolierten Spannung versorgt wird. Die Daten dann nat. auch isoliert zum MCU übertragen. MCU regelt dann den Strom über den Transistor, welcher nat. auch, durch den Treiber, isoliert ist. Richtig versanden? Spannung mit Spannungsteiler und dann mit ADC messen (nicht isoliert) oder gibts bei 1000V andere, bessere Methoden?
DCDC schrieb: > Messen des Stroms in jedem Ast würde man bei 800V highside dann wohl mit > einer isolierten Spannung machen sprich Messwiderstand in den Strompfad, > Opamp greift rechts/links Spannung ab (differenz) und das zum ADC, > welcher von einer isolierten Spannung versorgt wird. Die Daten dann nat. > auch isoliert zum MCU übertragen. MCU regelt dann den Strom über den > Transistor, welcher nat. auch, durch den Treiber, isoliert ist. Richtig > versanden? > > Spannung mit Spannungsteiler und dann mit ADC messen (nicht isoliert) > oder gibts bei 1000V andere, bessere Methoden? Da gibt es keine allgemeingültige Antwort. Das kann man unterschiedlich handhaben. Deine Variante sollte funktionieren, solange du sicherstellst, dass die paar 100mV über dem Stromshunt auf die 3V des Adcs vom uC angepasst werden, um die maximale Auflösung und beste Regelung zu erhalten. TI hingegen hat ne App Note geschrieben, in der der Strom bei einem kW Wechselrichter direkt vom Messwiderstand (am Ausgang) ohne galv Trennung zum ADC des uC geschickt wird. Da gibt es gar keine galv Trennung. Ich hingegen habe es bei meinem Wechselrichter über einen LEM Stromsensor realisiert - mein Projekt hatte aber auch keine Kostenbegrenzung. Am Ende ist es eine Frage des Aufwandes und der Kosten, für welche Methode man sich entscheidet. Gruß,
Es gibt auch schicke Hall-Sensoren für isolierte Strommessung. Schau mal bei Allegro MicroSystems ACS Serie
Habe da mal wieder eine Frage: Man misst in einem solchen System einige Daten. Werden diese Daten tendenziell mit einem MCU oder DSP verarbeitet? Inwieweit spielt hier Geschwindigkeit eine wichtige Rolle? Ist es einfach so, je schneller desto bessere Werte erziehlt der MPPT? Mit System ist folgendes gemeint: Al3ko -. schrieb: > http://orbit.dtu.dk/ws/files/128962862/IPEMC2016_ECCEAsia.pdf
Ist ne einfache digitale Regelung. TI und Dspic reichen da völlig aus.
Al3ko -. schrieb: > TI und Dspic reichen da völlig aus. Mit TI meinst du Texas Instruments? Also 16 bzw. 32 BIT MCU?
DCDC schrieb: > Z.B. der TMS320F28335 für floating point, oder die kleineren Brüder mit fixed point Arithmetik. Gruß,
Wenn du den TMS320F28335 mit einem STM32F412 vergleichst. Was würde beim ST fehlen? Preislich gesehen kostet ein TI mehr als das doppelte. Und der ST hat sowohl eine FPU als auch ausreichend PWM Kanäle. Oder anders gefragt: Was braucht man um die Daten zu verarbeiten außer einer FPU?
Neue Frage: Kommt es bei PV beim Anschluss zu Überschwingern? Wird eine Art Softstart zur Strombegrenzung benötigt? Worauf ich hinaus will ist folgendes: Wie dimensioniert man die Spannungsfestigkeit und Strombelastbarkeit von Kondensator, Spule, und Mosfet/IGBT? Ausgehend von 1000V max. Spannung der PV: Reichen hier 20% Aufschlag z.b. ein SiC mit 1,2kV Sperrspannung? Oder verwendet man höhere Sperrspannungen und wenn ja, warum? Zudem würde ich mich freuen, wenn mir jemand noch eine Antwort oder Links zu der Frage: Was braucht man um die Daten zu verarbeiten im Bezug zum MCU dh. FPU PWM usw.?
Deine Fragen sind mittlerweile so spezifisch, dass ich eine Gegenfrage stelle: Bist du sicher, dass du ein Student in ner Leistungselektronik Vorlesung bist, und dir anhand der Vorlesung eine Fragen aufkommen? Oder geht es eher in die Richtung, dass du solch ein System selbst realisieren willst/musst, und hier nun um konkrete Hilfe für die Komponentenauswahl bittest? Letzteres ist nicht schlimm, aber bitte artikuliere das dann auch so.
Ne bin tatsächlich Student. Aus der VL kommen mir die Fragen allerdings in der Tat nicht. Finde es aber total interessant und bin am überlegen mal etwas zu entwickeln. Will aber bevor ich damit Anfange** mir ein grobes Bild machen, wie hoch der Aufwand ist und ob ich ggf. Kommilitonen überzeugen muss mir zu helfen ;). Dabei kommen mir dann so Fragen nach einem geeigneten MCU oder die Spannungswerte und Strombelastungswerte. ** Anfangen heißt erstmal mit 12V einen Tiefsetzsteller/Hochsetzsteller und dann langsam dazu lernen mit einem kleinen 12V PV-Modul und MPPT. Allerdings würde ich die 12V dann direkt wie 1kV behandeln dh. auch den Strom mit einem Isolierten ADC messen oder mit wie von dir weiter oben vorgeschlagen mit einem Stromsensor z.b. von LEM.
Alternativ bei fertigen Geräten spicken. Studer VS120 der kann bis 900V auf 48V Akkublock.
Ryven schrieb: > Alternativ bei fertigen Geräten spicken. > Studer VS120 der kann bis 900V auf 48V Akkublock. Muss man aber auch erstmal haben. Will mir niemand meine Fragen beantworten?
Kaskadenschaltungen und Kaskode solltest Du Dir ansehen. IGBT auch. Fertige Loesungen auf dem Silbertablett kann es nicht geben. Die Antwort zu Deiner Frage befindet sich in der Bibliothek der Hochschulen. Fachbuch oder Zeitschrift fuer Solarenergie. Da war und ist das noch so oft drin....
Dieter schrieb: > Kaskadenschaltungen und Kaskode solltest Du Dir ansehen. IGBT auch. Du solltest dir mal SiC angucken, bevor du von alten Kamellen erzählst. (Wo es um jeden Cent geht, mag die Sperrspannung erhöhung durch verschiede (umständliche) Schaltungen ja sinnvoll sein, bei mir gehts aber nicht darum) Dieter schrieb: > Fertige Loesungen auf dem Silbertablett kann es nicht geben. Die habe ich nicht gefodert. Ich freue mich auch über Links und Literaturempfehlungen, ansonsten müsste ich hier im Forum ja überhaupt nicht nachfragen. Ggf. kannst du mir ja sagen, wo man findet, welche Toleranzen z.b. bei einen Kondensator verwendet werden. Oder wie die Sperrspannung ausgelegt werden sollte. Wenn man sowas in Büchern findet... sag mir in welchem. Habe bisher nur in App Notes sehen können wie es gemacht wird. Da gibt es aber toleranzen von 0% bis 50%.
DCDC schrieb: > Da gibt > es aber toleranzen von 0% bis 50%. Bei deinem (Vor)Wissen lieber mehr als weniger. Wenn du unbedingt 1000V am Zwischenkreis haben willst, halte ich 1200V Schalter für zu niedrig ausgelegt, da Überschwinger von 200V leicht entstehen können, wenn das Layout ist sorgfältig bedacht ist. Da würde ich dann eher 1700V Schalter verwenden oder eine andere Topologie wählen. Gruß,
Al3ko -. schrieb: > Wenn du unbedingt 1000V > am Zwischenkreis haben willst Der Zwischenkreis ist doch dort, wo der DCDC die Spannung runtergesetzt hat. In meinem Fall auf z.b. 200V oder missverstehe ich den Zwischenkreis? Ändert aber nichts daran, dass die Sperrspannung vom Tiefsetzsteller 1000V bzw. 1700V nach deiner Empfehlung sein sollte.
@ TO: Serienschaltung von Modulen bringt nix: Wenn auch nur ein Modul einen Defekt hat (oder einfach nur im Herbst Laub auf einer einzigen Zelle am Modul liegt), stimmen die MPPs der Module nicht mehr überein und die ganze Serienschaltung ist für die Katz'. Nicht umsonst haben die Module Strangdioden. Weiters mußt Du in Deiner Betrachtung mal eine kleine Häuslbauer-PV-Anlage mit 5-10kW von einer "richtig großen" Anlage mit einigen 100kW unterscheiden: Im einfachsten Fall speist Du direkt auf 230V (also mit allen Toleranzen fast 400V pk) ein - es ist völlig sinnlos einen Zwischenkreis für 1kV DC zu bauen - die notwendigen MOSFETs für diese Spannungen sind dann entweder schweineteuer oder vergleichsweise hochohmig. Weiters benötigst Du dann zum Einspeisen wegen di/dt = U/L entweder eine größere Induktivität und/oder eine hohe Schaltfrequenz => beides wiederum mit unnötigen Verlusten behaftet. Bei mehreren 100kW, die sich auf eine große Fläche verteilen (je 100kW mind. 550m² reine PV-Fläche!), sieht die Sache anders aus: Schon um die Leitungsverluste klein zu halten ist es sinnvoll mehrere Module (schätze ich mal) auf einen gemeinsamen Hochsetzsteller zu kombinieren, von dem aus mit >=1kV DC die Leistung zu einem gemeinsamen DC/AC-Wandler geht. Von dort wird dann wahrscheinlich via Trafo direkt ins Mittelspannungsnetz eingespeist (100kW auf 230V-Ebene wären ja schon 144A je Phase).
DCDC schrieb: > Der Zwischenkreis ist doch dort, wo der DCDC die Spannung runtergesetzt > hat. In meinem Fall auf z.b. 200V oder missverstehe ich den > Zwischenkreis? Und wie willst du von 200V ins Netz einspeisen? Die Zwischenkreisspannung ist idR der Ausgang vom Boost converter (eine konstante und fest definierte Größe) und muss höher als die Netzspannung sein, um Leistung ins Netz zu speisen. Ist aber auch egal, denn wir können es allgemein formulieren: Überall dort, wo du 1000V hast, und einen Konverter nachschaltest, musst du mit Spannungen >1000V rechnen aufgrund von Überschwingern etc. Gruß,
Genaueres läßt sich zur nötigen Sperrspannung nicht sagen. Ist immer eine Frage von Topologie, Aufbau/Layout, Betriebsmodus, ... Als Neuling sucht man immer gerne nach Verallgemeinerungen, wo diese schlußendlich gar nicht möglich sind. Das kenne ich. Es geht nichts über intensive Studien zahlreicher Fachdokumente, dort werden Fragen beantwortet, bevor sie einem in den Sinn kommen. Ich (als Autodidakt ohne Hochschul-Hintergrund) hätte immer gedacht, wie gerne ich doch Zugang zu den mir verschlossenen Servern hätte... Ist Dein Problem umgekehrt, so daß einfach die Auswahl zu groß ist? :)
Jürgen W. schrieb: > Serienschaltung von Modulen bringt nix: Wenn auch nur ein Modul einen > Defekt hat (oder einfach nur im Herbst Laub auf einer einzigen Zelle am > Modul liegt), stimmen die MPPs der Module nicht mehr überein und die > ganze Serienschaltung ist für die Katz'. Nicht umsonst haben die Module > Strangdioden. Du wiedersprichst dir mit der Bypassdiode etwas selber. Grundsätzlich stimme ich dir schon zu, aber: Verschaltet man die Module in mehrere Stränge, kann auch in einem der Stränge ein Modul einen Defekt aufweisen oder verschatten sein. Natürlich ist im Fall der Serienverschaltung die nicht umgesetzte Energie höhere bei Defekt oder Verschattung, aber tauschen, Laub entfernen bzw. herausnehmen des Moduls würde man wohl in beiden Fällen tun. Ich könnte mir vorstellen anhand der Wetterdaten für jeden Tag im voraus eine Prognose zu berechnen. Weicht diese weit vom Ergebnis über mehrere Tag ab, könnte man von einem Defekt, Laubblatt oder ähnlichem ausgehen. Jürgen W. schrieb: > Zwischenkreis für 1kV DC Wie kommt ihr auf eine Zwischenkreis Spannung von 1kV? Es geht lediglich darum, von einer höhen Spannung z.B. 1000V zu einer geringeren Batteriespannung zu kommen. z.B. 200V. Al3ko -. schrieb: > Und wie willst du von 200V ins Netz einspeisen? Die > Zwischenkreisspannung ist idR der Ausgang vom Boost converter (eine > konstante und fest definierte Größe) und muss höher als die Netzspannung > sein, um Leistung ins Netz zu speisen. Ich orientiere mich aktuell ein wenig an dem Konzept, welches du relativ zu Beginn als Link hier eingestellt hast. Dort wird ebenfalls von PV nach Batterie runtergesetzt. Al3ko -. schrieb: > Ist aber auch egal, denn wir können es allgemein formulieren: > Überall dort, wo du 1000V hast, und einen Konverter nachschaltest, musst > du mit Spannungen >1000V rechnen aufgrund von Überschwingern etc. Ok, soweit klar. Die Frage ist, welchen SiC. Du meintest 1,7kV wegen Layout. Ich gehe davon aus, dass du damit die ungewollte Induktivität in der Leitung meinst? Solarnewbie schrieb: > Ich (als Autodidakt ohne Hochschul-Hintergrund) hätte immer gedacht, wie > gerne ich doch Zugang zu den mir verschlossenen Servern hätte... > > Ist Dein Problem umgekehrt, so daß einfach die Auswahl zu groß ist? In Papern wird eher weniger beschrieben, welchen Controller man verwenden sollte. Zudem sind auch viele Paper dabei, die weniger gut ausgearbeitet sind. Weiterhin würde ich mich freuen, wenn mir jemand noch eine Antwort oder Links zu der Frage: Was braucht man um die Daten zu verarbeiten im Bezug zum MCU dh. FPU PWM usw.?
DCDC schrieb: > ...SiC...alten Kamellen...welche Toleranzen...Sperrspannung... Also ein Henne-Ei-Problem. So alte Kamellen, wie Sperrspannung und zugehörige Betriebsspannung, stehen bei den alten Kamellen. (Steht in älteren Design und Elektronik. Neue Leistungshalbleiter für höhere Betriebsspannungen, zugehörige Sperrspannnung hole aus dem Datenblatt, wenn diese im Artikel vergessen wurde.) Wo höhere Toleranzen nix ausmachen sind Erfahrungen um Geld zu sparen und das eigentliche Know how in der Praxis. Daher gibt es auch wenig zu finden.
DCDC schrieb: > > Zudem würde ich mich freuen, wenn mir jemand noch eine Antwort oder > Links zu der Frage: Was braucht man um die Daten zu verarbeiten im Bezug > zum MCU dh. FPU PWM usw.? Wir machen solche Dinge mit LPC154x von NXP. Deren SCTs machen den ganzen Timingkrempel alleine und müssen "nur" von der (nicht einmal synchron) laufenden Regelung gefüttert werden. Ob du eine FPU brauchst hängt von Deinen Programmierkünsten ab, wir brauchen keine für unsere Anwendungen. Allerdings ist der Programmierer schon lange kein Student mehr und versteht sein Geschäft mehr als sehr gut. Andere, mit denen ich in diesem Bereich arbeite benutzen die STM32- was auch immer, die haben angeblich auch recht gute Timer, die man für sowas verwenden kann. Die genannten Allegro-Stromsensoren sind nett aber zu langsam für "Echtzeit" Fehlererkennungen im 1-2us Bereich (Kurzschluß etc), such Dir deutlich schnellere I-Sensoren, die gibts auch galvanisch getrennt. Und messe diese Zeiten nach! Datenblätter sind geduldig Und - als Zusatz zu Deinen Vorlesungen - es gibt von Semikron ein recht kluges Buch, das Du auf deren Website herunterladen kannst. wurde vor ein paar Tagen gerade wieder genannt: https://www.semikron.com/de/service-support/applikationshandbuch.html Viel Erfolg MiWi
MiWi schrieb: > Andere, mit denen ich in diesem Bereich arbeite benutzen die STM32- was > auch immer, die haben angeblich auch recht gute Timer, die man für sowas > verwenden kann. Insbesondere die STM32F3x4 mit ihren Ultra-Fast-Comparators und den HRTIMs stechen hier hervor.
Reihenschaltungen von PV-Modulen ist Stand der Technik. Dem sind jedoch Grenzen durch die zulässige Systemspannung von 1000V gesetzt. Deshalb sind Stringspannungen >800V selten. Es kann sein, das heutzutage die Verhältnisse anders aussehen ... Parallelschaltung von PV-Modulen würde nur dann Sinn machen, wenn jedes Modul seinen eigenen MPP-Regler hätte und alle auf einen sogenannten Bus-Zwischenkreis mit Speicherkondensatoren als Stromquellen arbeiten. Die Zwischenkreisspannung braucht nur wenig höher als die Netz-Spitzenspannung zu sein (253V*1,4=354V, bzw. bei dreiphasiger Einspeisung 451*1,4=631V). Die Netz-Einspeisung erfolgt dann über einen (ggf. trafolosen) DCAC-Wandler in Brückenschaltung. Dazu kommen noch diverse Schutzschaltungen. Zur Ansteuerung des MPP-Reglers wurden wegen der erheblichen Rechenleistung zur ständigen Leistungs-Berechnung und Nachführung des optimalen Tastverhältnisses DSP, wie z.B. der TMS320xx, eingesetzt. Auch die Ansteuerung des DCAC-Wandlers wurde mit einem TMS320xx realisiert. Dazu kommen noch zahlreiche Schutzschaltungen und die serielle Kommunikation zur Übertragung wichtiger Daten via RS485. Die o.g. Modul-Parallelschaltung hätte außerdem den Vorteil, dass jedes Modul seine maximale Leistung abgeben kann, was bei der Reihenschaltung auch nicht der Fall ist, weil dort der String-Strom vom Modul mit dem niedrigsten MPP bestimmt wird. Deshalb hatte ich 2007/2008 angefangen ein solches Konzept mit Modul-MPP-Regler, Bus-Zwischenkreis und trafolosem DCAC-Wandler zu entwickeln. Leider wurde das Unternehmen dann an ein Konsortium von "Finanzfachleuten" verkauft und die hatten für solche Kostenfaktoren gar kein Verständnis. Wer mehr über PV-Anlagen wissen will - ich habe zum Abschluss meiner Berufstätigkeit eine Art Anleitung geschrieben: http://www.ps-blnkd.de/Planungskonzept_PV-Anlagen(Inhalt).pdf Bei Bedarf bitte via eMail (Impressum meiner HP) kontaktieren. Grüsse aus Berlin PSblnkd
Danke MiWi für deine Informationen. Werde ich mir alles angucken. Mehmet K. schrieb: > Insbesondere die STM32F3x4 mit ihren Ultra-Fast-Comparators und den > HRTIMs stechen hier hervor. Guck ich mir an. Danke. PSblnkd schrieb: > Reihenschaltungen von PV-Modulen ist Stand der Technik. Dem sind jedoch > Grenzen durch die zulässige Systemspannung von 1000V gesetzt. Deshalb > sind Stringspannungen >800V selten. > Es kann sein, das heutzutage die Verhältnisse anders aussehen ... Du sagst erst, es ist Stand der Technik und dann, dass es heute anders aussehen kann... Was denn nun? :) PSblnkd schrieb: > Die o.g. Modul-Parallelschaltung hätte außerdem den Vorteil, dass jedes > Modul seine maximale Leistung abgeben kann, was bei der Reihenschaltung > auch nicht der Fall ist, weil dort der String-Strom vom Modul mit dem > niedrigsten MPP bestimmt wird. Die Frage ist, wie zuverlässig die Alterung bei heutigen Modulen ist. Die Hersteller geben hier immer max. Alterung pro Jahr an. Im Mittel sollten die Verluste durch unterschiedlichen Zustand wohl vernachlässigbar sein. Ich habe zwar keine Erfahrung mit größeren Anlagen, denke aber, dass hier meinst mit höheren Spannungen gearbeitet wird. Allein schon um Verluste zu vermeiden. Die Frage nach der max. PV Spannung ist aber ings. Interessant (egal ob in reihe oder parallel). Wie ich oben schon geschrieben habe, findet man größtenteils nur Hochsetzsteller als MPPT. Tiefsetzsteller sind eher selten. ( Siehe Al3ko -. (al3ko) Beitrag oben). Ich denke Hochsetzsteller werden so oft verwendet, weil unter anderem der MPP auch bei wenig Licht noch gut angepasst werden kann. Wenn dem so sein sollte, frage ich mich, warum man nicht einen Buck Boost Converter verwendet. Spart man sich einfach die Entwicklungskosten und Bauteilkosten und begrenzt auf eine max. Spannung? Mit einem Buck Boost sollte man doch leicht eine Eingangsspannung von 500 bis 1kV realisieren können?
DCDC schrieb: > Ich denke Hochsetzsteller werden so oft verwendet, weil unter anderem > der MPP auch bei wenig Licht noch gut angepasst werden kann. Wie willst du bei wenig Licht (=niedrige PV Spannung) Energie ins Netz einspeisen, wenn die PV Spannung geringer ist als die Netzspannung?
Al3ko -. schrieb: > Wie willst du bei wenig Licht (=niedrige PV Spannung) Energie ins Netz > einspeisen, wenn die PV Spannung geringer ist als die Netzspannung? Hochsetzsteller! Oder missverstehe ich deine Frage?
DCDC schrieb: > Hochsetzsteller! Oder missverstehe ich deine Frage? Genau. Wieso wunderst du dich also, dass Tiefsetzsteller so selten in PV Systemen eingesetzt werden? DCDC schrieb: > Wie ich oben schon geschrieben habe, findet man größtenteils nur > Hochsetzsteller als MPPT. Tiefsetzsteller sind eher selten. Tiefsetzsteller bringt dir nichts, wenn die PV Spannung geringer als die Netzspannung ist, lediglich wenn sie höher ist. Gruß,
DCDC schrieb: > Wenn dem so sein sollte, > frage ich mich, warum man nicht einen Buck Boost Converter verwendet. > Spart man sich einfach die Entwicklungskosten und Bauteilkosten und > begrenzt auf eine max. Spannung? Mit einem Buck Boost sollte man doch > leicht eine Eingangsspannung von 500 bis 1kV realisieren können?
DCDC schrieb: > DCDC schrieb: >> Wenn dem so sein sollte, >> frage ich mich, warum man nicht einen Buck Boost Converter verwendet. >> Spart man sich einfach die Entwicklungskosten und Bauteilkosten und >> begrenzt auf eine max. Spannung? Mit einem Buck Boost sollte man doch >> leicht eine Eingangsspannung von 500 bis 1kV realisieren können? Buck-boost könnte man argumentieren, ja. Gibt es sicherlich auch in einigen Systemen. Reiner Buck Wandler ergibt hingegen sehr wenig Sinn.
@DCDC (13.06.2018) Die Bemerkung "Es kann sein, das heutzutage die Verhältnisse anders aussehen ..." bezog sich auf die max. Stringspannung. Es kann sein, dass heutzutage die Normen anders sind. (Zitat DCDC): "Die Hersteller geben hier immer max. Alterung pro Jahr an." Das ist im Prinzip richtig, aber eben ggf. von Modul zu Modul unterschiedlich. Deshalb u.a. auch meine damalige Entwicklung des modularen Wechselrichtersystems mit je einem MPP-Regler für jedes Modul und dann die Parallelschaltung deren Stromquellen-Ausgänge auf einen gemeinsamen Zwischenkreis-Bus mit Speicherkondensator. Das ist dann immer noch Gleichspannung. Zur Einspeisung ins Netz braucht man noch einen (ggf. trafolosen) DCAC-Wandler in Brückenschaltung. Übrigens - die Modulspannung (Leerlauf und auch unter Belastung) verändert sich nur wenig bei unterschiedlicher Beleuchtung. Es ist der MPP, der sich verändert und damit der Strom, den man im optimalen Leistungsfall aus dem Modul ziehen kann. Und das bestimmt dann wieder den Wirkungsgrad der Anlage. Die Frage, ob Hochsetz- oder Tiefsetzsteller ist m.E. von untergeordneter Bedeutung. Ich hatte die Spannungsverhältnisse angegeben, die i.A. vorliegen. Das Problem ist die Stromregelung für eine optimale Leistungsabgabe, d.h. es muss ständig die aktuelle Leistung berechnet und danach der zu ziehende Strom eingestellt werden. Wird ein zu hoher, oder ein zu niedriger Strom eingestellt, geht die Leistung zurück. Deshalb "pendelt" ein gut arbeitender MPP-Regler immer um den MPP herum. Der Selbstbau eines netz-konformen Wechselrichters ist m.E. vom Prinzip her nicht möglich, weil man sicherlich nicht die Prüfapparaturen hat, um die notwendigen Prüfungen zur Konformationserklärung für den Netzbetreiber durchzuführen. Kommerzielle Anbieter, wie z.B. SMA, machen das mit einem Millionen-schweren Aufwand ... Anders ist das bei PV-Ladereglern, die direkt auf eine Batterie arbeiten. Da braucht man keinen Wechselrichter. Auch hier sind die bestimmenden Systemparameter die in Reihe geschaltete Anzahl von Modulen und die Ladeschluß-Spannung der Batterie. Grüsse aus Berlin PSblnkd
Al3ko -. schrieb: > Buck-boost könnte man argumentieren, ja. Gibt es sicherlich auch in > einigen Systemen. Habe mir mal einen Buck Boost mit zwei Schaltern angeguckt. Ich sehe da ein Problem, welches ich nicht lösen kann (ggf. gibt auch keien Lösung): Ist der Boost Konverter aktiv muss der Transistor des Tiefsetzstellers dauerhaft an sein. Dh. er leitet konstant den Strom durch. GUckt man sich dann das SOA Diagramm an, bekommt man gerade bei höheren Spannungen (600V) das Problem, dass nur noch ein geringer konstanter DC Strom fließen darf. Das würde ja heißen, man müsste den mosfet des Tiefsetzstellers extrem überdimensionieren oder mehrere parallel schalten. Gibt es für mein umschriebenes Problem eine Lösung oder sehe ich ein Problem, wo es garkeines gibt weil ich das SOA Diagramm falsch interpretiere? Gründsätzlich eine Frage zum SOA: Es ist immer gekennzeichnet "Single Pulse". Heißt also, bei dauerhaftem switchen, sind die Werte der Ströme nocheinmal stark verringert? Und die Frage nach der Temperatur: Diese ist meist bei 25°C angegeben. Ist dies die Umgebungstemperatur oder die Gehäuse Temperatur oder oder oder? :) PSblnkd schrieb: > Deshalb u.a. auch meine damalige Entwicklung des > modularen Wechselrichtersystems mit je einem MPP-Regler für jedes Modul > und dann die Parallelschaltung deren Stromquellen-Ausgänge auf einen > gemeinsamen Zwischenkreis-Bus mit Speicherkondensator. Das ist dann > immer noch Gleichspannung. Zur Einspeisung ins Netz braucht man noch > einen (ggf. trafolosen) DCAC-Wandler in Brückenschaltung. Die Idee finde ich grundsätzlich wirklich sehr interessant. Daher hab ich mal bisschen rumgerechnet. Bus Spannung 200V Modul Spannung mpp 35V Modul Strom mpp 11A (Somit kommt man bei 15 Modulen schon auf einen Bus Strom von ca. 56 A.) Nun will man die Spule (rund 13A I max) ja gerne klein halten, weshalb habe ich eine Frequenz von 100kHz gewählt habe. Somit komme ich auf 130uH bei 20% Stromrippel. Soweit noch alles i.O. aus meiner Sicht, wobei die Spule nicht sooo günstig werden dürfte... Nun aber zum Hauptproblem welches ich sehe: Die Verluste im Transitor. Scheint optimal Sonne, kommt man auf eine Verlustleisutng unter den oben genannten Rahmenbedingungen von ca. 16W (Rdon 0,1, Fallzeit 54ns, Steigzeit 75ns) Würde heißen unser Modul, welches eigentlich 385W liefert, wird um 16W gemindert. Dazu kommen noch Verluste durch die Ansteuerung, Spule und Diode. Desweiteren entstehen kosten für Bauteile, viel Kupfer auf dem Dach. Bin mir nicht sicher, ob die Effiziensminderung noch sinnvoll wäre. Denke aber eher nicht, da auch noch weitere Problem auftreten wie hohe Temperaturen beim Modul gerade im Hochsommer. Die Frage ist ob der Mehrertrag durch regeln des MPPT jedes Moduls den der Serienschaltung von 15 Modulen mit einem MPPT insoweit übersteigt, das die Verlustleistungen die ich ausgerechnet habe von dem Mehrertrag übersteigen wird. Was man noch machen könnte wäre: 1. Mit SiC rechnen, hier sind die Verluste deutlich geringer (Kosten aber noch so viel) 2. Immer z. B. 3 Module in Serie schalten und deren MPPT zusammen regeln 2. Man könnte das ganze mal mit Dünnschicht Modulen berechnen. Module mit 100V/1,5A würden die (Schalt)Verluste stark reduzieren. Freue mich über Korrekturen sollte ich unwissend Falschaussagen getätigt haben :-)
DCDC schrieb: > GUckt man > sich dann das SOA Diagramm an, bekommt man gerade bei höheren Spannungen > (600V) das Problem, dass nur noch ein geringer konstanter DC Strom > fließen darf. SOA bezieht sich auf die über den Transistor anliegende Spannung, während dieser Transistor den Strom leitet. Heißt also, wenn der Transistor einen Strom leitet, welche Spannung fällt über ihn ab? Und das wird sicherlich nicht 600V sein, denn das würde ein grundsätzliches Problem zu Buck-Boost Converter führen. Insofern wird es sicherlich das hier sein: DCDC schrieb: > ...weil ich das SOA Diagramm falsch interpretiere?
@DCDC (17.06.2018) Eine Bus-Spannung von 200V reicht nicht zum Einspeisen ins Netz über einen trafolosen DCAC-Wandler. Wie ich am 10.06.2018 schrieb, wären ca. 400V notwendig. Module mit 385W hat es 2008 noch nicht gegeben. Das Problem ist der MPP-Regler des Moduls. Hier musste die Modulspannung von ca.25V auf die 400V, bzw. 650V "hochgesetzt" werden. Da hast Du schon recht - der Wirkungsgrad solcher Wandler ist sehr schwierig in den Bereich >90% zu bringen. Außerdem sind die Anforderungen an die ausgangsseitigen Gleichrichter-Dioden auch nicht ganz einfach zu erfüllen. HL-Bauelemente auf SiC-Basis waren damals gerade in Entwicklung, standen somit kommerziell noch nicht zur Verfügung - sind heutzutage sicherlich sehr interessant. Eine Reihenschaltungen von nur wenigen Modulen und dann den MPP-Regler sind eigentlich nur für mobile PV-Anlagen relevant. Das Systemkonzept war damals ausschließlich für kristalline (poly- oder mono) Module gedacht. Die bereits verfügbaren Dünnschichtmodule hatten alle einen viel zu geringen Wirkungsgrad, somit sich die Anlagenkosten erst in ferner Zukunft hätten amortisiert (möglicherweise). Soweit meine damaligen Erfahrungen ... Die Effizienz-Verbesserung muss man nicht nur an dem MPP-Regler eines einzelnen Moduls festmachen, sondern man muss das systemweit sehen. Anstatt mehrerer Strings bei Anlagen >ca.5kW wäre nur noch eine (Sammel-)Busleitung notwendig. Außerdem ist es dann möglich unterschiedliche Module und Module in unterschiedlicher Ausrichtung an eine Busleitung zu schalten. Wirtschaftliche Berechungen sollten erst dann gemacht werden, wenn klar gewesen wäre, welcher Wirkungsgrad und Kosten eines MPP-Reglers für ein einzelnes Modul relevant sind. Übrigens - sogar die Patentanmeldung für das neue System wurde seitens der neuen Unternehmensleitung nicht mehr weiter verfolgt ... Grüsse aus Berlin PSblnkd
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