Ich möchte ein experimentelles Solarmodul konfektionieren für eine mobile Anwendung. Dabei ist Teilverschattung ein wichtiger Faktor. Wegen der geringen Fläche sind alle Zellen in Serie (ca. 0,25m², 1/6 6" Zellen) und es gibt keinen Spannungs-Overhead für einen Step-Down Regler. Deshalb möchte ich grosszügig Bypassdioden verteilen. Da das ein Einzelstück in Handarbeit wird kann ich bis zu 1 Schottky für jede Zelle gehen. Ich konnte im Internet nichts finden wodurch ich beurteilen kann ob das optimal oder suboptimal wäre. Die Studien die ich finden konnte haben entweder Vollverschattung betrachtet oder haben nicht käufliche ideale Dioden verwendet. Was mir klar ist ist dass bei Vollverschattung einer Zelle zu den fehlenden 0,5V noch -0,3V (Schottky) weggehen, dadurch wäre es ggf. effizienter eine Diode über jeweils mehrere Zellen zu schalten. Aber Vollverschattung einer Zelle ist nicht das wahrscheinliche Szenario, und wenn der MPP zu weit fällt ist es eh Wurscht. Kennt jemand eine entsprechende Studie oder hat das mal selber betrachtet/simuliert?
Wenn du ein Verschattungsproblem hast, nimm wenige Zellen und wandel hoch. Bypass-Dioden bringen nur etwas, wenn Du einen DC/DC Konverter hat, der den MPP auch findet und was damit anfangen kann. Ideale Dioden kann man kaufen.
Du hast sicher recht, aber das ist auch eine theoretische Fragestellung. Falls die keiner direkt beantworten kann lohnt es sich auch das aufzubauen :) Ideale Dioden sind ökonomisch nicht sinnvoll für diese Anwendung. Deshalb sind die auch fast alle obsolete. Aber wenn du eine für unter 20ct. kennst, gerne.
Die Simulation ist relativ einfach, wenn du dich ein bisschen mit PSpice auskennst. Eine Zelle kannst du mit einer Diode und einer Konstantstromquelle simulieren. Schließt du mehrer davon in Serie hast du dein Modul. Wenn du eine Zelle verschatten willst, drehst du einfach den Konstantstrom runter. Um die I-U-Kurve aufzunehmen belastest du das Modul oder fährst die Spannung durch. Eine Bypassdiode einzubauen ist dann ein leichtes.
Sehr richtig, ich kann das in LTSpice simulieren, aber ich hatte irgendwie gehofft dass das schonmal jemand gemacht hat :) Vielleicht krieg ichs am Wochenende hin. Wundert mich dann halt dass das noch niemand durchexerziert hat. Es ist nämlich handwerklich einfacher, jede Zelle mit einer Diode zu versehen als Gruppen zu brücken.
Ist natürlich sinnvoller jede Zelle mit Bypass-Diode zu versehen, in der Realität macht das aber niemand weil der technische und finanzielle Aufwand größer ist, als einfach ein größeres Modul zu verwenden.
Na so natürlich ist das nicht, wegen der Vorwärtsspannung die über den Dioden abfällt und wegen des Rückwärtsstroms. Wenn man das bei Vollverschattung von Zellen betrachtet ist es besser mehrere Zellen zu brücken. Aber Vollverschattung ist nicht realistisch, realistisch ist dass einige Zellen weniger Strom liefern als andere. Wenn ich das simuliere kommt auf jeden Fall die Random-Funktion zum Einsatz :)
Habs jetzt mal simuliert, zufällige Teilverschattung mit und ohne Bypass... das ist fulminant, kann aber irgendwie nicht stimmen? :) Mit einem Kondensator als Last gabs überhaupt keine negativen Ströme? PS: Ich glaub ich habs rausgefunden. Es lag an der nicht passenden Last. Näher am MPP ist es weniger krass. das sind allerdings nur 8 Zellen, je mehr Zellen desto deutlicher. Interessant finde ich dass die Spannung sich nivelliert. Das wär gut für ohne MPPT.
Angehängte Dateien:
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Bypass.png
(40 KB)
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Bypass_MPP.png
(79 KB)
Gast
#5870695
Wenn keine Reserve bei der Spannung da ist, fällt schon mit einer verschatteten Zelle die Spannung zu weit. D.h. die Dioden braucht man nur als Schutz - da reicht dann eine diode für etwa 5-10 Zellen - hängt von den Zellen ab. Wenn man mit 1 Zelle weniger - etwa 0.4 V für die diode auskommt und der Regler dann auch noch den MPP findet, wäre 1 Diode je Zelle wohl passend. Die Zellen in der Mitte des Panels kann man ggf. zusammenfassen, weil es da eher unwahrscheinlich ist, das eine Zelle in der Mitte Schatten hat, die anderen aber nicht. Wenn es mit Teilschatten noch funktionieren soll, ggf. ein paar Zellen mehr, damit man auch dann noch eine Chance hat.
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