Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Überspannung nach Neustart Photovoltaik


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von Christian S. (vivus)


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Hallo,

folgende Situation:
Ein PV Modul mit Uoc = 40V und Umpp = 37V Impp= 10A hängt an einem MPPT.
Der MPPT ist ein einfacher Hochsetzsteller. Durch die Induktion entsteht 
eine Überspannung von z. B. 30%.

Wenn ich jetzt davon ausgehe, dass der MPPT Tagsüber mal neu gestartet 
wird, sprich am MOSFET liegen die Uoc = 40V an, welche Sperrspannung 
sollte dann der MOSFET sperren können?

In dem Moment wo der Mosfet das Modul belastet, sinkt ja die Spannung 
ab. Geht es so schnell, dass die erste Überspannung durch die 
Induktivität 37V * 1,3 ist oder nimmt man hier die Uoc * 1,3  um die 
Sperrspannung des Mosfets auszulegen?

Gruß

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Der MPPT ist ein einfacher Hochsetzsteller. Durch die Induktion entsteht
> eine Überspannung von z. B. 30%.

Am boost Transistor liegt maximal die Akkuspannung + 1 Diode. Trotzdem 
ist 30% Reserve darüber nicht unverschämt.

von Christian S. (vivus)


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Ahje, natürlich. :-)

Besten Dank fürs wachrütteln.

von Christian S. (vivus)


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Noch eine Frage:

Wenn ich das Modul wie oben verwende, wie würde man dann die 
Zwischenkreisspannung / Akkuspannung auslegen?

Wenn der MPPT inaktiv ist und Uoc > Uzk wird, dann fließt Strom über die 
Diode. Das Modul wird belastet und die Spannung sinkt wieder. Diode 
sperrt wieder. Und dann wieder von vorn. Dh. es schwingt?

Welche Parameter müsste man beachten? Uoc ändert sich mit der Temperatur 
und der Einstrahlung. Gibt es da eine prozentuale Schätzung wie sich die 
Uoc ändert? Bei einer Außentemperatur von -10°C und 1000W/m2 müsste man 
gut 8% - 15% Spannung auf Uoc aufschlagen - je nach Modul. Fraglich nur, 
ob das realitätsnah ist.

von Timo N. (tnn85)


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Wieso eigentlich Hochsetzsteller? Sprechen wir von einer Inselanlage?
Ich kenne da nur MPPT-Regler mit niedrigerer Systemspannung (12V, 24V, 
48V) die abhängig vom verwendeten Akkusystem ist (meist noch AGM 
Bleiakkus).

von Andreas M. (amesser)


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Wie kann bei einem Hochsetzsteller Uzk < Uoc werden? Was sollen die 
ganzen komischen Abkürzungen?

Die Temperaturabhängikeit ist genau die gleiche wie bei einer Diode: 
-2mV/K * Zellenzahl.

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> wie würde man dann die Zwischenkreisspannung / Akkuspannung auslegen?

Die niedrigste (Akku leer) muss beim MPP boost höher sein als die 
Solarpanelleerlaufspannung, unter allen Bedingungen.

Aber nicht unnötig höher, da nehmen Wandlerverluste zu und Tastgrade 
werden sehr klein.

Der volle Akku hat schon eine genügend höhere Spannung.

von Christian S. (vivus)


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MaWin schrieb:
> Die niedrigste (Akku leer) muss beim MPP boost höher sein als die
> Solarpanelleerlaufspannung, unter allen Bedingungen.

Gibt es für "unter allen Bedingungen" einen Richtwert? Die Uoc wird ja 
max. bei tiefen Temperaturen und gleichzeitig hohen Einstrahlungswerten.

Wie würdest du einen Hochsetzsteller mit dem oben genannten Modul 
auslegen?

Wenn man von einer Temperatur von -10°C und einer Einstrahlung von 
1000W/m2 ausgeht, kommt man mit Werten aus verschiedenen 
Moduldatenblätter auf 10 - 12% mehr Leerlaufspannung. Sprich die 
Zwischenkreisspannung Uzk müsste Uzk=40V * 1,1 = 44V betragen. Wäre das 
realistisch?

von Christian S. (vivus)


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Niemand?

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Sprich die Zwischenkreisspannung Uzk müsste Uzk=40V * 1,1 = 44V
> betragen. Wäre das realistisch?

Zwischenkreis ist für mich Akkuspannung.
Und dessen Tiefentladespannung sollte demnach über 44V liegen. Ob jetzt 
48 oder 60 ist nicht so relevant, aber nicht 100 oder 200.

von Christian S. (vivus)


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Mir geht es gerade mehr um "Was ist das Minimum an Spannung, was 
mindestens hoch gesetzt werden muss" abhängig vom Verhalten des Moduls.

Gibt es da Annahmen die man treffen kann? (z.b. -10°C und 1000W/m2)

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