Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wieviel Kühlung für Schottky-Dioden bei Solarmodulen?


von Jobst Q. (joquis)


Lesenswert?

Ich plane gerade eine Solaranlage mit LiFePO4 Akkus und Modulen gleicher 
Zellenzahl (36), aber unterschiedlicher Größe und Ausrichtung. Ich will 
sie parallel schalten mit jeweils einer Schottky-Diode als 
Rückstromsperre.

Laut Datenblatt sinkt der Spannungabfall deutlich mit der Temperatur. 
Daraus ergibt sich wegen der negativen Rückwirkung ein Regelverhalten, 
bei dem sich je nach Strom und Kühlung eine bestimmte Temperatur 
einstellt. Eine zu gute Kühlung hätte den Effekt, dass der 
Spannungsverlust größer ist. Dicht an an der maximalen 
Sperrschichttemperatur wäre mir aber auch zu riskant.

Das schlechtere Sperrverhalten bei hoher Temperatur wäre nebenbei auch 
kein Problem, da es ja nur bei Dunkelheit relevant wäre und die Diode 
dann aber abgekühlt wäre weil kein Strom die Diode aufheizt.

Gibt es Erfahrungswerte, welche Gehäusetemperatur da optimal wäre?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Hallo,

schauen wir uns beispielhaft diesen Typ in der Preisklasse einer Kugel 
Eis  mal an:

https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/578178/DIGITRON/MBR6045WT.html


Aus Figure 2 betrachte ich willkürlich den Bereich 2 A bis 20 A. Wieviel 
die Solaranlage des TO bringt, verschweigt sie/er bisher.

Bei 25 Grad ergibt sich eine Schwankung der Flusspannung zwischen 350 mV 
und 500 mV. Bei 100 Grad zwischen 250 mV und 450 mV.

Ziel des TO wäre also bei 150 Grad an die 175 mV Flusspannung heran  zu 
kommen, aber dabei hat er Angst, die 150 Grad Sperrschichttemperatur zu 
überschreiten.

Die ganze Übung soll also von maximal 500 mV Flusspannung auf mögllichst 
unter 250 mv, also besser auf 200 mV herunter drücken, damit in der 
Diode nicht zu viel Leistung verbraten wird. Bei 300 mV Verringerung 
macht das bei 20 A gerade mal 6 Watt aus. Ich denke, die PV-Anlage wird 
ein Vielfaches dieser Leistung bringen, somit dürfte 1% Verlust in der 
Diode kaum ins Gewicht fallen. Die Akkus arbeiten auch nicht 
verlustfrei.

Jobst Q. schrieb:
> Daraus ergibt sich wegen der negativen Rückwirkung ein Regelverhalten,

Ja, schon. Nur dürfte dies kaum zu beherrschen sein, ich denke da an 
Luftbewegung und Sonneneinstrahlung, etc. Im dümmsten Fall müßte man die 
Temperatur der Diode duch einen extra Regler regeln, was keinen Sinn 
macht bei 300 mV Einsparung. Von welcher Akkuspannung reden wir da 
eigentlich? Die 300 mV sind doch vermutlich nur 0.5% bis 1 % der 
Akkuspannung. Was ist mit Dreck auf den Panels? Werden die jeden Tag 
abgewischt?

So eine Solaranlage sollte zu jeder Zeit optimal funktionieren!

mfg

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Jobst Q. schrieb:
> Eine zu gute Kühlung hätte den Effekt, dass der
> Spannungsverlust größer ist.

Das halte ich fuer ein rein akademisches Problem.
Gibt neben Schottkydioden auch die Moeglichkeit mit FETs zu arbeiten; da 
werden die Durchflussverluste kleiner.

https://www.ti.com/power-management/power-switches/ideal-diodes-oring-controllers/products.html?keyMatch=ORING

Gruss
WK

von Christian M. (likeme)


Lesenswert?

Wenn die Panel und Zellenzahl ähnlich ist und jeder String in eine 
andere Richtung guggt ist es eigentlich egal ob du da Dioden drin hast. 
Einen String "Rückwärts" zu bestromen bedarf sehr hoher Gegenspannungen. 
Kann man machen muss aber nicht sein. Stell dir vor ein Vogel kackt 
großflächig auf dein Solardach und setzt einen String außer Gefecht, er 
müsste sofort explodieren, so die Theorie einiger Spezialisten.

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Aber du kannst ja eh nicht grad mit den Zellen auf die Batterie .. dann 
ist die Batterie auch nicht wichtig.

von AP (Gast)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> er müsste sofort explodieren

Der Vogel? 😂

von Pille (Gast)


Lesenswert?

Ich habe mehrere Q-Cells 245Wp Module die intern offenbar aus einer 
Reihenschaltung mehrere Submodule bestehen, das sind in der Anschlußdose 
von vornherein 3 Dioden eingebaut.
Da ich die Module gebarucht gekauft habe und der VK Probleme mit einigen 
Modulen mit defekten Dioden hatte, habe ich welche nachgekauft (aber die 
Module noch nicht untersucht und keine Dioden gewechselt). Die Dinger 
liegen naoch auf dem Tisch: 20SQ045 (-3G-DIO).

Pille

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.