Hallo Freunde der Elektrotechnik Kurz zu mir: Bin 30 Jahre alt, Kfz-Mechatroniker und äußerst interessiert an der analogen E-Technik. Habe gute Kenntnisse rund um URI. Schaltungen lerne ich derzeit zu verstehen - eigene Ideen in die Tat umsetzen gelingt noch nicht so gut (vor allem aufgrund von mangelndem Wissen der vielen, vielen Bauteile). Mein Vorhaben: Solarmodul am MPP betreiben und halten. Anschließend eine Batterie laden. Ja, ich weiß dazu gibt es schon Beiträge. Ich habe jedoch einen eigenen Ansatz das zu lösen - denke ich zumindest...Vorhandene Beiträge helfen mir leider nicht. Idee 1: 2 Step-Down-Wandler (nachfolgend Buck) in Serie geschaltet. Den 1. Buck nach dem Solarmodul am Ausgang auf 18V und 5.55A einstellen (Das ist der MPP von meinem Solarmodul). Den 2. Buck an den 1. Buck anschließen und den Ausgang auf 14.7V / 6.8A einstellen. Sämtliche Ampere Einstellungen werden natürlich angepasst wenn klar ist wie viel Verlustleistung vorliegt. Idee 2: Mit Taktung das Modul Kurzschließen. Bei Kurzschluss sinkt die Modulspannung auf 0 und die Stromstärke erreicht ihr Maximum. Ich suche nach einem Bauteil oder einer Schaltung verschiedener Bauteile die Folgendes leisten muss: Die Solarmodul-Spannung muss permanent überwacht und geregelt werden (18V). Steigt die Modulspannung muss die Kurzschlusszeit "länger" werden (absenken der Modulspannung). Sinkt die Modulspannung muss die Kurzschlusszeit "kürzer" werden (anheben der Modulspannung). Die Leistungsabgabe sollen natürlich Transistoren übernehmen. Das Bauteil oder die Schaltung muss also eine Parallelschaltung von Transistoren steuern können. Am Ausgang der Transistoren sollte meiner Überlegung nach im optimal Fall eine Leistung, die sich aus 18V und 5.55A zusammensetzt, anliegen. Dahinter einen Buck um wieder auf meine 14.7V und 6.8A zu kommen.
Warum zwei? Einer mit einer speziellen Steuerung sollte funktionieren. Er arbeitet als Step Down mit max Ausgangsspannung von 14,7 V und min Eingang von 17,9V. Ist nun die Batterie voll darf die Modulspannung ansteigen da die Energie nicht benötigt wird. Ist die Modulleistung nicht ausreichend wird die Eingangsspannung nicht unter 17,9V runter gezogen um im MPP zu bleiben. driftet der MPP nicht in Abhängigkeit der Einstrahlung/Themperatur?
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2 aus dem Grunde weil ich keinen mit einer Eingangsspannung-Überwacgung gefunden habe. Die Idee kam mir aber auch schon :) Das implementieren einer solchen Überwachung in einen Buck übersteigt leider meine Kenntnisse. Nein, der MPP driftet nicht soweit ich weiß und meine vergangenen Versuche mit dem Modul zeigen dass lediglich die Stromstärke mit steigender Temperatur abnimmt.
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Gerade nochmal nachgelesen. Die Spannung soll mit steigender Temperatur sinken. Aus meinen Versuchen heraus kann ich sagen dass die Stromstärke steigt wenn ich das Modul mit Wasser kühle. Wahrscheinlich steigt dann auch die Spannung. Das habe ich in dem Augenblick nicht überprüft. Aber sei es drum...wenn ich die Modulspannung auf 18V halten kann hätte ich mit meiner Schaltung sogar einen Ausgleich zu dem Temperatur - Koeffizienten geschaffen ohne die Temperatur des Moduls messen zu müssen.
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Nico E. schrieb: > Mit Taktung das Modul Kurzschließen. Was hat das mit einem Arbeitspunkt zu tun? Das ist Leistungsvernichtung, wie sie in den allermeisten Ladereglern ohne MPP bei vollem Akku stattfindet. Egal, was anschließend noch für Hokuspokus drangebaut wird, die beim Kurzschluss vernichtete Leistung kommt nie wieder. Kauf dir einen Abwärtsregler. Und bau drumherum eine kleine Schaltung, die die Eingangsspannung überwacht, und erst bei Erreichen von z.B. 18V am Eingang die Ausgangsspannung aufregelt. Das sind ein, zwei Transistoren, eine Zener, und zwei, drei Widerstände. Habe das mal bei einem Schaltregler so gemacht, allerdings hatte der auch ne Ausgangsstromregelung, worauf die Eingangsspannungsüberwachung wirkte.
A. H. schrieb: > driftet der MPP nicht in Abhängigkeit der Einstrahlung/Themperatur? Ja https://www.researchgate.net/figure/Fig11P-V-Curve-of-solar-array-for-different-irradiations-and-constant-temperature-of-25C_fig2_271199585 https://www.researchgate.net/figure/P-V-Curve-of-solar-array-for-different-temperatures-Constant-irradiance-of-1000W-m2_fig3_271199585
Nico E. schrieb: > Idee 1: > Idee 2: Beide Unsinn. MPP nicht verstanden. Da die Akkuspannung sich nur langsam ändert, bestimmst du die Pulsebreite der step down PWM wie folgt: Startwerte: PWM=50 INC=1 Zyklus: a=Ladestrom des Akkus messen. PWM=PWM+INC. b=Ladestrom des Akkus messen. a>b: INC=-INC Loop. Ladespannung überschritten weil Akku voll: abschalten. Das kann man analog oder digital lösen.
Dann habe ich da wohl einen Denkfehler gehabt. Ich hatte zu Testzwecken mal einen PWM Regler an dem Modul und mir ein Skop daneben gestellt. Der Regler war auf 14.7V eingestellt und auf dem Skop waren lange Kurzschlusszeiten zu erkennen - logisch. Die Spannung war voreingestellt und nicht regelbar. Die Überlegung war jetzt: mittels PWM das Modul auf 18V zu takten und den bis 18V konstanten Strom von 5.55A als 100W Leistung nutzen zu können. Wenn das Modul über 18V geht fällt die Stromstärke rapide ab - sprich die Leistung fällt stark ab. In Folge dieser Eigenschaften macht es für mich keinen Sinn das Modul über 18V laufen zu lassen.
Wolfgang schrieb: > A. H. schrieb: >> driftet der MPP nicht in Abhängigkeit der Einstrahlung/Themperatur? > > Ja > > https://www.researchgate.net/figure/Fig11P-V-Curve-of-solar-array-for-different-irradiations-and-constant-temperature-of-25C_fig2_271199585 > https://www.researchgate.net/figure/P-V-Curve-of-solar-array-for-different-temperatures-Constant-irradiance-of-1000W-m2_fig3_271199585 Das was du da zeigst ist eine P/V Kurve keine I/V Kurve welche für den MPP entscheidend ist.
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Nico E. schrieb: > Das was du da zeigst ist eine P/V Kurve keine I/V Kurve welche für den > MPP entscheidend ist. P ist I*V. Das Maximum der Kurve (markiert Punkt) ist jeweils der MPP
P sinkt weil V sinkt infolge der höheren Temperatur; I bleibt konstant Ändert doch aber nichts an der Tatsache das mein Modul bei 18V seinen MPP hat. Was auf den Bildern aus deinem Link zu sehen ist sagt nichts weiter als dass das Modul bei steigender Temperatur nicht mehr seine maximale Leistung erreichen kann (MP).
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Kann es sein das die Begriffe von verschiedenen Leuten unterschiedlich verwendet werden? MPP und vor allem dann MPP Tracker bedeutet ja, das ich versuche aus dem Solarmodul die maximalen Leistung zu entnehmen. Da die Leistung von vielen Parametern (Sonneneinstrahlung, Temperatur, Teilabschattung,....) abhängt bedeutet MPP-Tracking ja diesen Punkt aktiv nachzuregeln. Der Ansatz, "Der Schaltregler ist auf 5,55A eingestellt" ist damit falsch. Das ist eine Regelung. Das mit dem Kurzschluss hab ich auch noch nicht verstanden. Meinst du die Zeit in der die Drossel aufnmagnetisiert wird? Wenn dabei die Spannung über dem Modul soweit zusammenbricht, stimmt etwas nicht. Möglicherweise fehlt ja nur ein ausreichend großer Pufferkondensator.
Nico E. schrieb: > P sinkt weil V sinkt infolge der höheren Temperatur; I bleibt konstant > Ändert doch aber nichts an der Tatsache das mein Modul bei 18V seinen > MPP hat. Der MPP ist keine Moduleigenschaft, sondern der Punkt maximaler Leistung deines Moduls unter den aktuellen Betriebsbedingungen (Temperatur, Einstrahlung). Wenn also der MPP bei z.B. verringerter Einstrahlung bei einer geringeren Spannung als 18V liegt, liegt er nicht bei 18V - sollte doch irgendwie klar sein.
Um nicht weitere Verwirrung zu schaffen würde ich diesen Thread erstmal pausieren. Ich habe mir 2 Bauteile bestellt und werde erstmal Testen. Ich berichte dann wenn ich Ergebnisse habe. Entweder gibt's eine Erleuchtung oder bittere Enttäuschung. Bis dahin :)
Das Meiste wurde ja schon geschrieben. Ausnahmsweise muss ich Laberkopp mal zustimmen. Michael B. schrieb: > Beide Unsinn. > > MPP nicht verstanden. Nico E. schrieb: > Mit Taktung das Modul Kurzschließen. Bei Kurzschluss sinkt die > Modulspannung auf 0 und die Stromstärke erreicht ihr Maximum. Das erinnert entfernt an einen Tiefsetzsteller/Abwärtswandler. Da braucht man aber noch eine Induktivität, die zeitweise einseitig auf 0 V (Masse) gelegt wird. Aber warten wir mal ab.
Jetzt verstehe ich langsam "Idee 2". Das ist ja so absurd, das hab ich nicht gleich verstanden. Der Ansatz wird nicht funktionieren. Solange das Modul kurzgeschlossen ist, ist die Ausgangspannung Null, Sobald der Kurzschluss weg ist, ist dort die volle Leerlaufspannung. Ein Pufferkondensator geht auch nicht, da sonst der Pulsstrom zu beginn des Kurzschließens exorbitant wird. Außerdem vernichtest du erhebliche Leistungen ungenutzt. Gegenvorschlag: Leistung vernichten und MPP zusammen ist weidersprüchlich. Da ist es viel einfacher das Solarmodul uber ein Relais o.Ä. direkt auf die Batterie zu klemmen. Die Modulspannung entspricht dann immer der Batteriespannung. Der Ladestrom ist der, der gerade aus dem Modul kommt. Da ein Solarmodul eine ziemlich ideale Stromquelle ist, passt die Spannung immer. mit dem Relais wird dann bei voller Batterie das Modul abgeklemmt. Nachteil: Der Wirkungsgrad ist schlecht, das ist aber völlig Wurst sobald die Batterie voll ist. Weil, dann ist er immer Null. Vorteil: Ganz einfach, kaum aktive Bauelemente, "regelt" von ganz alleine. D as ist dann der klassische Solarregler.
Deinen Vorschlag hatte ich bereits umgesetzt :) das ist verlässlich, einfach aber eben nicht effizient. Wie gesagt, ich berichte Erfahrungen und Erlebnisse wenn alles getestet ist :)
Prometheus schrieb: >> mit dem Relais wird dann bei voller Batterie das Modul abgeklemmt. Nico E. schrieb: > das ist verlässlich, > einfach aber eben nicht effizient MPP ist ein Verfahren, um immer die maximal mögliche Leistung aus dem Solarmodul rauszuholen. Das macht insbesondere Sinn bei Netzeispeisung. Wenn aber nur ein Akku von endlicher Kapazität geladen wird, und die Solarfläche resp. zur Verfügung stehende Leistung es schafft, den Akku in "normaler" Zeit vollzukriegen, dann macht MPP weniger bis keinen Sinn. Denn der Ladevorgang muss in jedem Falle beendet werden wenn der Akku voll ist. Ob das jetzt nach 5 Stunden ist oder bereits nach 4 Stunden spielt dann i.d.R. keine Rolle. Nur bei knapper Auslegung in Wintermonaten könnte es vorteilhaft sein. Ob man jetzt die Solarleistung bei vollem Akku abschaltet (Leerlaufspannung an Solarzellen) oder diese kurzschliesst (verheizen größtenteils in den Solarzellen) das ist eigentlich egal. Die anstehende Leistung kann ja nicht mehr untergebracht werden, dann der Akku ist voll. Man könnte einen Wasserbehälter aufheizen, Warmwasser zum Händewaschen. Gruss
Nico E. schrieb: > Ich habe jedoch einen > eigenen Ansatz das zu lösen - denke ich zumindest... Der Mensch denkt, Gott lenkt und hat ihm schon vor geraumer Zeit optimal funktionierende MPP-Tracker u.a. Solarladeregler beschert und läßt diese von fleißigen Chinesen in der Welt (fast) verschenken.
Erich schrieb: > MPP ist ein Verfahren, um immer die maximal mögliche Leistung aus dem > Solarmodul rauszuholen. Akronyme soll man besser nur verwenden, wenn man ihre Bedeutung kennt. Sonst wirkt das eher ... albern. MPP steht für Maximum Power Point und bezeichnet den Arbeitspunkt. Das Verfahren heißt MPP-Tracking oder MPPT
Erich schrieb: > Ob man jetzt die Solarleistung bei vollem Akku abschaltet > (Leerlaufspannung an Solarzellen) oder diese kurzschliesst (verheizen > größtenteils in den Solarzellen) das ist eigentlich egal. Natürlich nicht. Was meinst du denn, wohin die durch das Licht produzierte Leistung geht, wenn man das Solarmodul im Leerlauf lässt ? Offenkundig nirgendwo ausserhalb. Also zwangsweise im Solarmodul, der Strom fliesst dann eben über die in Leitrichtung liegenden Photodiodenstrecken. Und was produziert Strom, der durch eine Diode fliesst ? Leistung, Verlustleistung als Wärme. Mehr Wärme, als wenn man den Strom aussen durch kurzschließen abfliessen lässt bevor überhaupt die ca. 0.7V erreicht werden.
MaWin schrieb: > Mehr Wärme, als wenn man den Strom aussen durch kurzschließen abfliessen > lässt ... Bei einem Kurzschluss ist die Spannung gleich 0. Wenn du dann mal ganz genau nachrechnest, ist damit die Leistung ebenfalls gleich 0. Wo genau fließt da irgendwelche Leistung ab?
Wolfgang schrieb: > MaWin schrieb: > Mehr Wärme, als wenn man den Strom aussen durch kurzschließen abfliessen > lässt ... > > Bei einem Kurzschluss ist die Spannung gleich 0. > Wenn du dann mal ganz genau nachrechnest, ist damit die Leistung > ebenfalls gleich 0. > Wo genau fließt da irgendwelche Leistung ab? Leseschwäche ? Strom abfliessen lassen steht dort, den Photostrom der entsteht, weil jedes Photon in der Solarzelle ein Elektron erzeugt. Die Leistung und damit auch entstehende Wärme ist auf die Art gering, lediglich der Strom am Widerstand der Metallisierung, Kontaktierung und äusseren Beschaltung erzeugt leichte Verluste.
MaWin schrieb: > Leseschwäche ? Nein, wenn keine Leistung raus fließt, bleibt die Leistung im Panel.
Das nimmt hier ja Ausmaße an...geht ja mittlerweile schon gar nicht mehr um meine Schaltung. Ich würde diesen Thread dann gerne schließen oder gleich löschen.
Ich habe diesen Thread gestartet...gut das du alles gelesen hast ;) Nochmal kurz zur Aufklärung ob das Modul Leistung abführen muss damit es sich nicht selbst erwärmt ( dass das überhaupt diskutiert wird ist für mich in so einem Fachforum schon fast lächerlich...tut mir leid dass ich das so sagen muss) Wir wissen doch das es eine Größe Voc an jedem Modul gibt. Was war das nochmal? Ach ja genau : Spannung bei offenem Stromkreis(umgangssprachlich Leerlauf). Sehen wir uns nun die I / V Kurve eines Moduls an... Oh man, sieh mal einer guck! Bei Leerlaufspannung fällt der Strom auf NULL. Wie viel Leistung muss denn jetzt abgeführt werden? Rechnen wir mal nach: Gegeben: - Voc = X Volt (X kann jeder beliebige Wert sein; für die Beispielrechnung nehmen wir 22V) - I = 0 A Gesucht: P Rechenweg: P= U×I P= 22 V x 0 A P= 0 W Unglaublich oder?! ;) Das Spiel können wir auch für Isc machen - spare ich mir aber aus oben genannten Gründen Jeder der da nicht mitkommt oder das nicht nachvollziehen kann sollte sich rundum Solar-Themen lieber nicht zu Wort melden. So nun ist aber auch gut. Ich versuche mein Glück in einem anderen Forum und stehle mit meinem Vorhaben nicht weiter eure Zeit :) MfG Nico
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Nico E. schrieb: > Bei Leerlaufspannung fällt der Strom auf NULL. Volltrottel. Der erzeugte Strom fliesst nicht aussenrum (nur dort ist er 0) sondern intern durch das Panel, welches aus einer Reihenschaltung von Photodioden besteht die in Leitrichtung verschaltet sind, und produziert dort natürlich genau dieselbe Verlustleitung, als wäre er nicht durch Photonen erzeugt, sondern käme als Strom von aussen. Du warst der Nico, der mit obskuren Methoden bei erkennbar höherem Aufwand als nötig irgendetwas realisieren wollte was er MPP nennt obwohl er MPP offenkundig nicht verstanden hatte. Du musst noch viel über Solarpanals lernen. Ganz von Grund auf.
Prometheus schrieb: > Gegenvorschlag: ... Das ist dann der klassische Solarregler. Sowas gibt es statt Relais mit einem Mosfet als Leistungsschalter schon ab 15 Euronen bereits fix und fertig, und hat auch eine Unterspannugsabschaltung für die Last. Wenn der MMP bei 18V liegt (Kühl und volle Sonneneinstrahlung) und der Akku 14V habe, dann läge der Wirkungsgrad bei 14/18V = 77%. Sinkt durch Erwärmung und/oder weniger Licht der MPP auf 16V ab, wäre der Wirkungsgrad mit der Lösung schon 87%. Mit einem DCDC-Wandler hätte man ungefähr die gleichen Verluste. Wenn die Leerlaufspannung bei über 20V liegen sollte, läge der MPP eigentlich immer über der Ladeendspannung des Akkus. Daher lohnt der Aufwand hier nicht wirklich.
Nico E. schrieb: > Nein, der MPP driftet nicht soweit ich weiß und meine vergangenen > Versuche mit dem Modul zeigen dass lediglich die Stromstärke mit > steigender Temperatur abnimmt. Lass mich raten, du hast ein 36 Zellen Modul. Ja der MPP dieses Moduls liegt bei 25°C etwa bei 18V. Sobald es aber warm wird, driftet der MPP zu niedrigerer Spannung, und zwar massiv. Eine Solarzelle ist nichts weiter als eine Diode, diese driftet mit etwa -2mV/K, d.h. ein 36 Zellen-Modul driftet mit knapp -70mV/K. Diese Drift betrifft die MPP und vor allem die Leerlaufspannung des Moduls. Jetzt eine einfache Rechnung: Immer Sommer knallt die Mittagssonne voll auf ein optimal ausgerichtetes Solarmodul, dabei erwärmt sich das Modul problemlos auf 60-70 °C. D.h. bei bei starker Sonneneinstrahlung wird das Modul gute 40°C wärmer als die Temperatur bei der die Spannungen normalerweise abgegeben werden. D.h. die Leerlaufspannung des Moduls sinkt um satte 3,6V auf ca. 18,4V oder sogar noch weniger. D.h. die Leerlaufspannung des Moduls singt sogar unter die MPP Spannung bei 25°C. Ein fest eingestellter Buck-Regler wird in diesem Zustand trotz voller Sonneneinstrahlung fast gar nichts mehr in den Akku laden. Deswegen muss bei einem MPP Regler die Temperatur des Moduls in der Spannungsvorgabe berücksichtigt werden. ( Ich habe das bei meinem vergessen und muss im Sommer die MPP Spannung auf ca 16V runterdrehen, sonst lädt da nix mehr. ) Wenn man die Temperatur nicht messen kann oder will, wäre ne andere Möglichkeit periodisch die Leerlaufspannung des Moduls zu messen und immer einen Prozentsatz davon als MPP Ziel zu definieren. So macht das der hier: https://www.analog.com/en/products/ltc4013.html Ein MPPT Regler überwacht die Leistung und bestimmt die MPP Spannung selbst. Das was du suchst gibt es schon fertig als IC: Mit fixer MPP Vorgabe + Temperaturkompensation per Sensor & zusatzschaltung, z.B. der hier: https://www.ti.com/product/BQ24650 Als echter MPPT mit fast nix drumherum: https://www.analog.com/en/products/ltc4162-s.html
Michael B. schrieb: > Volltrottel. Und schon wieder Zustimmung. :D Wie hieß es in Two and a Half Men: Unwissend und arrogant. Eine gefährliche Mischung. (Sinngemäß, aus dem Gedächtnis) Ich habe in der Solarforschung gearbeitet und einen Solarspannungswandler gebaut. Aber wir hier im Forum haben natürlich keine Ahnung. Vielleicht sollte ich auch mal ins Kfz-Forum gehen und denen beibringen, wie ein Auto funktioniert. :D Andreas M. schrieb: > Als echter MPPT mit fast nix drumherum: > https://www.analog.com/en/products/ltc4162-s.html Interessant. Der sieht gut aus.
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MaWin schrieb: > Was meinst du denn, wohin die durch das Licht produzierte Leistung geht, > wenn man das Solarmodul im Leerlauf lässt ? > > Offenkundig nirgendwo ausserhalb. > > Also zwangsweise im Solarmodul, der Strom fliesst dann eben über die in > Leitrichtung liegenden Photodiodenstrecken. Zunächst mal: Wir sprechen bei Solarmodul im Leerlauf nicht von Leistung, sondern allenfalls von Strom. Leistung wird KEINE erzeugt und entnommen, auch wenn solare Energie auf das Modul trifft. Also Strom, der in der Reihenschaltung der Solarzellen nach draußen zur externen Last fließen würde, WENN eine Last dran wäre. Parallel zu der einzelnen Zellen sind die sog. Freilaufdioden geschaltet, die sich jedoch (grundsätzlich erst mal) in Sperrbetrieb befinden, WENN per Sonneneinstrahlung an der Zelle Spannung und Stromfluss in ihr entsteht. Im Leerlauf und in Worten: PLUS an der Kathode und MINUS an der Anode der FL-Diode. Es fließt allenfalls ein vernachlässigbarer geringer Sperrstrom durch diese FL-Diode. Also wird hier NICHT die max. mögliche elektrische Leistung des Moduls in Wärme umgesetzt, sondern nur ein extrem winziger Teil dessen. Bitte nochmals intensiv drüber nachdenken.... ;-) So'n Klops hätte ich nun nicht erwartet. :-) Michael
Michael M. schrieb: > PLUS an der Kathode und MINUS an der Anode der FL-Diode. > Es fließt allenfalls ein vernachlässigbarer geringer Sperrstrom durch > diese FL-Diode. MaWin (oder sein Double) hatte ja nicht von Stromfluss durch deine "FL-Dioden" gesprochen. Sondern von Stromfluss durch die Fotodiodenstrecke. Also durch den pn-Übergang, der selbst die Solarzelle bildet. Wenn du in deinem eigenen Bild aus Wikipedia das Schaltzeichen der Solarzelle betrachtest, kannst du diese Diodenstrecke sogar erkennen - und sie liegt in Durchlassrichtung und legt damit die Leerlaufspannung fest. Zu der Behauptung, es gäbe einen signifikanten Unterschied der Eigenerwärmung zwischen Leerlauf und Kurzschluss: das ist natürlich Quatsch. In beiden Fällen wird praktisch identisch Solarstrahlung absorbiert, in beiden Fällen wird praktisch keine Leistung von der Zelle (elektrisch) nach außen abgegeben, in beiden Fällen führt die identische Leistungszufuhr zur identischen Erwärmung. In beiden Fällen wird die Zelle so heiß, dass sie schließlich die gesamte durch Sonnenstrahlung zugeführte Leistung durch Wärmeabgabe wieder loswird.
Achim S. schrieb: > MaWin (oder sein Double) hatte ja nicht von Stromfluss durch deine > "FL-Dioden" gesprochen. Sondern von Stromfluss durch die > Fotodiodenstrecke. Michael M. schrieb: >> Was meinst du denn, wohin die durch das Licht produzierte Leistung geht, >> wenn man das Solarmodul im Leerlauf lässt ? ... >> Also zwangsweise im Solarmodul, der Strom fliesst dann eben über die in >> Leitrichtung liegenden Photodiodenstrecken. Egal, ob in der Zelle oder der FL-Diode: Es fließt im Leerlauf NUR der Sperrstrom der FL-Diode und natürlich ein gleichgroßer durch die Zelle. Er behauptete, dass im Leerlauf Strom bzw. sogar (elektr.) >LEISTUNG< im Modul erzeugt und in Wärme umgesetzt würde. Das ist totaler Quatsch^3 ... Achim S. schrieb: > Zu der Behauptung, es gäbe einen signifikanten Unterschied der > Eigenerwärmung zwischen Leerlauf und Kurzschluss... Als Blackbox betrachtet: Das Modul empfängt eine Strahlungsenergie in Höhe "X", die sich in Form von Wärme bemerkbar macht. Leerlauf: Energie X => in die Blackbox normaler Betrieb: Energie X => in die BB - el. Energie, die an die Last geführt wird (raus aus BB) + "Verluste" durch den Stromfluss in den Zellen, in BB). Kurzschluss: ähnlich wie im normalen Betrieb, nur keine Energie extern verfügbar, dementsprechend hohe Verluste in den Zellen. Ich wandle im "System Blackbox" also im Kurzschlussfall Energie um, im Leerlauf nicht. Da ist schon ein deuticher Unterschied... ;-) Wie hoch heute der Zell-Wirkungsgrad ist, weiß ich leider nicht, ist nicht mehr mein Gebiet seit 5 Jahren.
Michael M. schrieb: > Es fließt im Leerlauf NUR der Sperrstrom der FL-Diode und natürlich ein > gleichgroßer durch die Zelle. nein, du irrst dich: durch die absorbierte Solarstrahlung wird immer eine entsprechende Menge Elektron-Loch-Paare pro Zeit erzeugt. Diese führen immer zu einem Stromfluss, der letzlich zur Rekombination dieser Elektron-Loch-Paare führt. Im Leerlauf findet dieser Stromfluss aber rein innerhalb der Zelle statt - es führt kein Strom über die Anschlussklemmen der Zelle nach außen. Mit externer Last fließt ein mehr oder minder großer Anteil dieses Stroms über die Anschlussklemmen. Im Leerlauf geht gar nichts von diesem Strom über die Anschlussklemmen (außer dem vernachlässigbaren Sperrstrom deiner FL-Dioden). Innerhalb der Solarzelle fließt aber im Leerlauf der volle Rekombinationsstrom. Jedes Elektron-Loch-Paar, das durch Absorption erzeugt wurde, rekombiniert früher oder später auch wieder. Und setzt dabei die Leistung, die bei der Absorption zunächst zur elektrische Anregung von Elektron-Loch Paaren geführt hat, in Wärme um. Das übliche Ersatzschaltbild einer Solarzelle ist in dieser Hinsicht recht gut und zutreffend: eine Konstantstromquelle (die die erzeugten Elektron-Loch-Paare angibt) und parallel dazu (noch innerhalb der Solarzelle) eine Diodenstrecke. Michael M. schrieb: > Ich wandle im "System Blackbox" also im Kurzschlussfall Energie um, im > Leerlauf nicht. > Da ist schon ein deuticher Unterschied... ;-) Nein. In beiden Fällen (Kurzschluss und Leerlauf) wird deiner Blackbox gleich viel Leistung zugeführt (durch die Solarstrahlung). In beiden Fällen wird keine elektrische Leistung nach außen abgegeben. Wie die Solarstrahlung letztlich in Wärme der Zelle umgewandelt wird unterscheidet sich zwar etwas, aber in beiden Fällen ist die Aufheizung der Zelle praktisch identisch. Die Energieerhaltung lässt nichts anderes zu.
Michael M. schrieb: > Parallel zu der einzelnen Zellen sind die sog. Freilaufdioden > geschaltet, die sich jedoch (grundsätzlich erst mal) in Sperrbetrieb > befinden, WENN per Sonneneinstrahlung an der Zelle Spannung und > Stromfluss in ihr entsteht. > > Im Leerlauf und in Worten: > PLUS an der Kathode und MINUS an der Anode der FL-Diode. > Es fließt allenfalls ein vernachlässigbarer geringer Sperrstrom durch > diese FL-Diode. > Also wird hier NICHT die max. mögliche elektrische Leistung des Moduls > in Wärme umgesetzt, sondern nur ein extrem winziger Teil dessen. > > Bitte nochmals intensiv drüber nachdenken.... ;-) > So'n Klops hätte ich nun nicht erwartet. :-) Was für ein Schwachsinn. Denk du mal intensiver nach. Die "Freilaufdioden" (kein Freilauf, eher Abschattung) haben NICHTS damit zu tun, wo der erzeugte Strom hinfliesst, wenn man ihm dem Panel nicht entnimmt.
MaWin schrieb: > wo der erzeugte Strom hinfliesst, wenn man ihm dem Panel > nicht entnimmt. Ich lasse jetzt mal die Löcher in den Atomen und Molekülen außen vor... WELCHER erzeugte Strom im Leerlauf? Es entsteht erst einmal im Leerlauf NUR eine Spannung an der Zelle. Dieser ist eine Diode in Sperrrichtung parallelgeschaltet. Kein Kreislauf vorhanden, der einen enormen Strom oder gar Leistung erzeugen würde. ^^ => NIX "erzeugter" Strom außer den paar mA vielleicht, die der Sperrstrom durch diese Paralleldiode beträgt. Du brauchst mich deswegen nicht gleich als schwachsinnig hinzustellen..
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Michael M. schrieb: > WELCHER erzeugte Strom im Leerlauf? > > Es entsteht erst einmal im Leerlauf NUR eine Spannung an der Zelle. > Dieser ist eine Diode in Sperrrichtung parallelgeschaltet. Kein > Kreislauf vorhanden, der einen enormen Strom oder gar Leistung erzeugen > würde. ^^ ein letzter Versuch der Erklärung: extern ist nur die FL-Diode in Sperrrichtugn parallelgeschaltet - die kanst du vergessen. aber intern in der Solarzelle hast du ebenfalls einen pn-Übergang. Die Solarzelle selbst ist die Diode. Michael M. schrieb: > Ich lasse jetzt mal die Löcher in den Atomen und Molekülen außen vor... hier liegt dein Fehler ;-)
Achim S. schrieb: > hier liegt dein Fehler ;-) "MaWin" will uns nur nicht erklären, wo im Leerlauf der StromKREIS existiert. Wenn Strom fließen und eine Leistung erzeugt werden soll, muss ein KREISLAUF da sein. Und wenn ich die Löcher usw. nicht betrachte, dann deswegen, weil es zu tief in die Physik geht (auch mir). ;-) Spannung erzeugen bedeutet doch: Elektronen wandern auf die eine Seite der Photozelle, angetrieben durch die Sonnenenergie. Die andere Seite hat E.-Mangel. Wenn nun an den Klemmen des Moduls keine Last angeschlossen ist, also kein Stromkreis existiert, dann verbleiben die E. (bis auf Molekularbewegungen) DORT und fließen nicht wieder in die entgegengestzte Richtung. Dann hätten wir ja plötzlich einen Wechselstrom... :-D in der Zelle. So weit sollte ich doch richtig liegen, oder? Michael
Michael M. schrieb: > Dann hätten wir ja plötzlich einen > Wechselstrom... :-D in der Zelle. Nein: du hast innerhalb der Zelle einen geschlossenen DC Stromkreis. Michael M. schrieb: > Und wenn ich die Löcher usw. nicht betrachte, dann deswegen, weil es zu > tief in die Physik geht Ich hatte oben schon versucht, es mit Elektron-Loch-Paaren zu erklären. Wenn ich das nicht benutzen darf, dann weiß ich leider auch nicht, wie ich es erklären könnte ;-)
Achim S. schrieb: > Nein: du hast innerhalb der Zelle einen geschlossenen DC Stromkreis. Das mag ja sein, aber wo ist euer Problem? Eine Solarzelle ist ja wohl leerlauffest. So what. Fakt ist es wird die Leistung P durch die Sonne eingestrahlt. Und P * t ist die Energie die der Solarzelle zugeführt wird. Und da eine Solarzele kein Perpetuum Mobile ist wird die eingestrahlte Leistung in Wärme umgewandelt abzüglich der elektrischen Leistung die die Zelle abgeben kann. Aber diese elektrisch abgegebene Leistung ist sowohl bei Kurzschluss als auch bei Leerlauf annähernd 0. Also wird die Zelle sowohl im Kurzschluss als auch im Leerlauf gleich warm. Nur wenn sie durch eine angeschlossene Last einen Teil der eingestrahlten Leistung abgeben kann wird sie weniger warm.
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Udo S. schrieb: > Also wird die Zelle sowohl im Kurzschluss als auch im Leerlauf gleich > warm. das ist ganz eindeutig so - wie oben ja auch schon klargestellt. zumindest bei Silizium. bei direkten Halbleitern mit strahlender Rekombination dürfte es tatsächlich zu Unterschieden kommen, weil die Zellen unterschiedlich viel Leistung durch (nicht thermische) Abstrahlung wieder loswerden. Trotzdem gibt es daneben noch falsche Vorstellungen vom Verhalten von Solarzellen. und die werden gerade diskutiert.
Da stellen wir uns mal janz dumm, wie bei de Dampfmaschin ... Einfach stelle man sich eine Zelle als grosse Diode vor mit schlechter Durchlasskennlinie und mit paralleler idealen Stromquelle, lichtabhaengig. Daraus laesst sich ohne Ballast alles Wesentliche ableiten.
Michael M. schrieb: > So weit sollte ich doch richtig liegen Natürlich nicht, aber lernresistent und merktbefreit Michael M. schrieb: > Und wenn ich die Löcher usw. nicht betrachte, dann deswegen, weil es zu > tief in die Physik geht (auch mir). ;-) Merkt man Udo S. schrieb: > Also wird die Zelle sowohl im Kurzschluss als auch im Leerlauf gleich > warm. > Nur wenn sie durch eine angeschlossene Last einen Teil der > eingestrahlten Leistung abgeben kann wird sie weniger warm. Ja. Wobei im Kurzschlussfall auch Leistung im externen kurzschliessenden Element verbraten wird, meist ein MOSFET mit eben nicht 0 Ohm, nicht viel, aber Tendenz zu Gunsten des Kurzschliessens. .
Ich möchte keinesfalls dein Hintergrundwissen in Frage stellen. Achim S. schrieb: > aber intern in der Solarzelle hast du ebenfalls einen pn-Übergang. Die > Solarzelle selbst ist die Diode. Absolut klar. > MaWin (oder sein Double) hatte ja nicht von Stromfluss durch deine > "FL-Dioden" gesprochen. Sondern von Stromfluss durch die > Fotodiodenstrecke. Und da ist der "Standard"-Hobbyelektroniker bereits -ich sage mal- überfordert..., weil er (ich auch nicht) wusste oder dazu hätte wissen müssen, dass.... > .... du hast innerhalb der Zelle einen geschlossenen DC Stromkreis.... DAS wäre die Erklärung für uns "Dumme" gewesen. Die kam jedoch NICHT von "MaWin", sondern erst von dir. ER hat nur was von Stromfluss über die Diodenstrecke (und sogar Leistung) erzählt, jedoch den entscheidenden Punkt des zellinternen Kreislaufs nicht. Wenn ich (ich denke, nicht nur ich) also nicht weiß/wusste, dass bereits IN der Zelle ein Kreislauf existiert, dann werde ich (und nicht nur ich, wie man unschwer herausfinden kann) logischerweise von diesem Menschen als schwachsinnig, lernresistent und merktbefrei bezeichnet, nur weil ich in Unwissenheit nicht seine Meinung teile. Ich muss deswegen nicht erst alle Bücher diese Erde studieren, wenn ich einen kleinen Teil nicht verstehe. Ich kann eben nicht alles wissen und Elektronik ist Hobby; deswegen hake ich nach. Es gibt eben nur blöde Antworten, aber keine blöden Fragen. ;-) Danke Achim.
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Michael M. schrieb: > DAS wäre die Erklärung für uns "Dumme" gewesen. Die kam jedoch NICHT von > "MaWin", sondern erst von dir. Armer Irrer. > ER hat nur was von Stromfluss über die Diodenstrecke (und sogar > Leistung) erzählt, jedoch den entscheidenden Punkt des zellinternen > Kreislaufs nicht. Wenn man nicht liest, was ich geschrieben habe...
MaWin schrieb: > Wobei im Kurzschlussfall auch Leistung im externen kurzschliessenden > Element verbraten wird, meist ein MOSFET mit eben nicht 0 Ohm, nicht > viel, aber Tendenz zu Gunsten des Kurzschliessens. Diese Leistung kann vernachlaessigt werden. Fiele am Mosfet eines 20V Moduls 1V ab, waeren das nur rund 5% weniger fuer das Modul. Zusaetzlich ist Kurzschluss fuer Module mit hoeheren Spannungen als fuer 6V Blaiakkus auf die Dauer ungesund und lebensdauerverkuerzend.
Dieter schrieb: > Diese Leistung kann vernachlaessigt werden. Fiele am Mosfet eines 20V > Moduls 1V ab, waeren das nur rund 5% weniger fuer das Modul. Dein Wille ist dein Himmelreich. > Zusaetzlich > ist Kurzschluss fuer Module mit hoeheren Spannungen als fuer 6V > Blaiakkus auf die Dauer ungesund und lebensdauerverkuerzend. Abstruses Geschwätz ohne jeden Beleg (weil falsch).
Michael B. schrieb: > Der erzeugte Strom ... produziert dort natürlich genau dieselbe > Verlustleitung, als wäre er nicht durch Photonen erzeugt, sondern > käme als Strom von aussen. Genau genommen ist ein Solar Panel kein Perpetum Mobile. Von außen kommt kein Strom, also wird in der Solarzelle genau die Verlustleistung in Wärme umgesetzt, die durch Absorption der Sonneneinstrahlung aufgenommen wird - egal ob sie den Umweg über internen Strom geht oder nicht.
Also wird das Panel dann durch Abführen der elektrischen Energie nach draußen, z.B. in eine Glühbirne, kühler? Weder ein Kurzschlußdraht noch ein offener gibt ja dagegen nennenswert Panelenergie nach draußen ab?
batman schrieb: > Also wird das Panel dann durch Abführen der elektrischen Energie > nach > draußen, z.B. in eine Glühbirne, kühler? Weder ein Kurzschlußdraht noch > ein offener gibt ja dagegen nennenswert Panelenergie nach draußen ab? ja sicher: wenn es Sonnenstrahlung absorbiert, dann heizt es sich um so weniger auf, je mehr elektrische Leistung nach außen an einen Verbraucher abgegeben wird.
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