Ich suche seit geraumer Zeit nach einer Lösung für die Solar-Ladung meines umgebauten Elektroautos (nicht selbst umgebaut). Ich werde in den nächsten Tagen ein 315W-Panel montieren, habe aber nur die denkbar schlechteste Lösung zur Stromwandlung hinbekommen: Solarpanel -> normaler Solarladeregler -> 12V Pufferbatterie -> 230VAC Spannungswandler -> eingebautes AC-Ladegerät des Autos -> 144VDC (nominal) Traktionsbatterie. Da wird die Spannung so oft gewandelt, da kommt hinten wohl wirklich nicht mehr viel raus. (Um das gleich vorweg zu nehmen: Nein, das Auto wird davon nicht fahren können. Aber bei meiner geringen Nutzung stehen die Zeichen extrem gut, dass ich im Sommer dann garnicht mehr laden muss, selbst mit meiner behinderten Schaltung.) Ich hab andererseits einen chinesischen Solarladeregler hier, der genau dafür gebaut wurde, der aber leider nur bis 150V geht. Hier hatte der Anbieter, den es heute auch nicht mehr gibt, die 144V Spannung zu genau genommen. 150V reicht nicht; die Traktionsbatterie muss mit bis zu 164V geladen werden. Weitere fertige Produkte in dem Bereich gibt es scheinbar nicht; seit Jahren googel ich mir die Finger wund. Hat jemand hier eine kreative Idee, wie man das hinbekommen könnte? Ich bin selbst kein Elektronikexperte, nur allgemein "gut mit Technik". Z.B. kam die Idee auf, den Transistor des chinesischen Ladereglers durch einen 200V-Transistor auszutauschen. Aber die Steuerung müsste ja dann auch angepasst werden, und die ist sicher einprogrammiert; da kann man nicht mal eben eine Komponente austauschen. Die Spannung lässt sich mit Reglern verstellen, bleibt aber bei ca. 148V dann stehen. Diese Idee ist mir auf jeden Fall zu kompliziert. Oder gibt es Step-Up-Wandler mit einem fixen Wandlerverhältnis unabhängig der Ein- oder Ausgangsspannungen, z.B. 1:2, so dass ich den chinesischen Regler auf 82V einstellen würde, und hinten nochmal ein Wandler dranhängt, der das auf 164V hochwandelt? Besten Dank.
Yanone schrieb: > Ich werde in den > nächsten Tagen ein 315W-Panel montieren, habe aber nur die denkbar > schlechteste Lösung zur Stromwandlung hinbekommen: Solarpanel -> > normaler Solarladeregler -> 12V Pufferbatterie -> 230VAC > Spannungswandler -> eingebautes AC-Ladegerät des Autos -> 144VDC > (nominal) Traktionsbatterie. > Da wird die Spannung so oft gewandelt, da kommt hinten wohl wirklich > nicht mehr viel raus. OhmyGod!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Ganz so einfach wie's klingt ist es nicht. Es sind mindestens zwei Aufgaben, die man gleichzeitig erledigen müsste. Zum einen muss dieser Wandler zumindest rudimentäres MPP-Tracking können, damit die Solarzelle brauchbare Leistung bringt und zweitens muss man die Akkuladung beherrschen, damit man den Akku nicht auskocht. Mit kaufbaren Wandlern geht das oft nicht, da die entweder kein MPP-Tracking können und das Solarpanel überlasten oder sie kommen nicht damit klar, wenn ihre Eingangsleistung unter den Wert fällt, den sie gerne für die Akkuladung hätten. Bei sowas bleibt entweder nur der Selbstbau oder ein zweistufiger Prozess, erst mit der Solarenergie einen Speicher laden, der hinterher genug Leistung zum Laden des Autos via 230V bereitstellt und aus diesem heraus das Auto laden. Problem an der Geschichte, vorher zusammenrechnen, wieviel das ganze Geraffel kostet. Wieviel Strom bekommt man dafür aus der Steckdose, wie lange braucht der Kram, um sich zu amortisieren und hält er überhaupt so lange?
Wolfgang S. schrieb: > welchen Wandler hast du? Da mehrere Wandler involviert sind, muss ich wirklich fragen: Welchen meinst Du?
Ben B. schrieb: > Problem an der Geschichte, vorher zusammenrechnen, wieviel das ganze > Geraffel kostet. Tja, es ist ein klassisches Hobbyprojekt. Hier geht's nicht ums Geld. Wenn es ums Geld ginge, dann hätte ich mir ein neues E-Auto gekauft. Aber ich wollte ein ultra-öko-E-Auto haben, dass nur aus gebrauchten Komponenten besteht. Sowohl die Traktionsbatterie als auch der Motor sind gebraucht; das Chassis sowieso. Es ist ein 1993er Polo 86C, den habe ich wegen Gewicht gewählt. Der wiegt nur 15kg mehr als der Trabi, und nur 35kg mehr als der Käfer. Gibt es jemanden hier, der mir so einen Laderegler bauen würde?
Ich hab doch nochmal gegoogelt und diesmal tatsächlich was gefunden: https://www.ebay.de/itm/275583696972 Wenn ich davon mehrere parallel schalte wegen Leistung, könnte ich die 12V der Solar-Pufferbatterie direkt auf die 164V hochwandeln und würde damit zumindest die DC/AC- und dann wieder AC/DC-Wandlung überspringen. Verständnisfrage: Wenn da steht "Input Current: 5A (Max)", bedeutet das dann, dass ein einzelner Wandler max 5A zieht, oder kaputt geht wenn mehr als 5A anliegen? Denn es würden theoretisch um die 26A bei 12V anliegen.
Yanone schrieb: > Verständnisfrage: Wenn da steht "Input Current: 5A (Max)", bedeutet das > dann, dass ein einzelner Wandler max 5A zieht, oder kaputt geht wenn > mehr als 5A anliegen? Denn es würden theoretisch um die 26A bei 12V > anliegen. In der Beschreibung steht: "Over current protection: Yes. (Input current exceeds 4.5A, reducing the output voltage)" Das versteh ich nicht ganz.
Yanone schrieb: > Das versteh ich nicht ganz. Sobald der Eingangsstrom 4,5A überschreiten möchte, wird die Ausgangsspannung verringert. Das macht jeder Stromregler so. Bis auf die chinesische Herkunft und damit die spontane Selbstzerstörung sind die Wandler also das, was du brauchst. Evtl. hätte aber auch eine Idee schon gereicht. Dein Wandler 12 auf 150V hat ein so hohes Übersetzungsverhältnis, daß es ziemlich sicher ein Trafo-Wandler ist, also potentialgetrennt. Falls dem so ist, könntest du einfach seinen Ein- und Ausgang in Reihe schalten, kämst so ziemlich genau auf deine 164V. Dazu musst du natürlich wissen was du tust, und Ahnung haben.
Uwe S. schrieb: > Evtl. hätte aber auch eine Idee schon gereicht. Dein Wandler 12 auf 150V > hat ein so hohes Übersetzungsverhältnis, daß es ziemlich sicher ein > Trafo-Wandler ist, also potentialgetrennt. Falls dem so ist, könntest du > einfach seinen Ein- und Ausgang in Reihe schalten, kämst so ziemlich > genau auf deine 164V. Danke für die Idee. Hab ich tatsächlich vor Monaten schon probiert, weil ich tatsächlich mehrere davon gekauft hatte. Ging leider nicht: Kurzschluss im Gerät. (Also ohne dass jetzt was abgeraucht ist. Die Dinger gingen dann wieder, nachdem ich sie wieder getrennt hab.) Kann das schaltungstechnisch nicht erklären, war aber so. > Dazu musst du natürlich wissen was du tust, und Ahnung haben. Zum Glück bin ich ja hier in einem Forum, das zum Anliegen hat, Licht ins Dunkel bei spezifischen Fragen zu bringen, anstatt sich über die Fragesteller lustig zu machen. Danke also dafür. > Sobald der Eingangsstrom 4,5A überschreiten möchte, wird die > Ausgangsspannung verringert. Ich muss hier nochmal nachhaken: Das bedeutet, dass ein einzelner Wandler nicht mehr als 4,5A ziehen wird? Das Wort "möchte" verunsichert mich, sowie "Ausgangsspannung verringert". Denn es ist ja eine bestimmte Ausgangspannung anvisiert, die nicht unterschritten werden soll. Bedeutet das in der Praxis einfach nur, dass sich der Wandler bei meiner eingestellten Ausgangsspannung und gleichzeitig max. 4,5A einpegelt?
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Yanone schrieb: > Das Wort "möchte" verunsichert > mich, sowie "Ausgangsspannung verringert". Denn es ist ja eine bestimmte > Ausgangspannung anvisiert, die nicht unterschritten werden soll. Wenn die Last am Ausgang des Wandlers so hoch ist, daß der Eingangsstrom die 4,5A überschreiten möchte, so muss die Ausgangsspannung verringert werden. Man könnte auch sagen, die Ausgangsspannungsregelung arbietet nur so lange, bis die übergeordnete Stromregelung eingreift. Das dient natürlich vor allem dem Schutz des Wandlers vor Zerstörung. Yanone schrieb: > Kurzschluss im Gerät. War halt nur eine theoretische Möglichkeit. Üblicherweise sind Wandler mit so hoher Ausgangsspannung am Ausgang potentialfrei. Die von dir Angedachten sollten es z.B. sein, da ein Trafo erkennbar ist. Ob die Chinesen die Potentialtrennung nun auch voll durchgezogen haben, steht auf nem anderen Blatt. Manchmal wird der Trafo allein zur Spannungserhöhung genutzt, die Möglichkeit der Potentialtrennung nicht genutzt.
Yanone schrieb: > Ich hab andererseits einen chinesischen Solarladeregler hier, der genau > dafür gebaut wurde, der aber leider nur bis 150V geht. Mach mal Fotos von dem. Besonders die Ausgangsseite von beiden Seiten und sichtbarer Beschriftung der Elkos. Den sollte man nämlich recht einfach auf höhere Spannung modifizieren können. Wenn der 150V kann, wird der auch 10% mehr können ohne gleich die Grätsche zu machen. Kaskadierte Wandler haben immer das Problem das sich auch die jeweiligen Wirkungsgrade multiplizieren. Du hast z.B. in der Originalkonfiguration 3 Wandlerstufen. Hätte jeder von denen einen Wirkungsgrad von 90% ergäbe sich: 0,9 x 0,9 x 0,9 = 0,73. Immer noch keine Katastrophe bei einem 315Wp Panel.
Yanone schrieb: > die 144V Spannung zu genau genommen. Der Laderegler ist für 10x12V Akkus, Nennspannung 120V. Max M. schrieb: > Hätte jeder von denen einen Wirkungsgrad von 90% ergäbe sich: > 0,9 x 0,9 x 0,9 = 0,73. > Immer noch keine Katastrophe bei einem 315Wp Panel. So ist es. Aber ich vermute sein vorhandener Laderegler im Fahrzeug wird abschalten bei so geringer Leistung und nicht wieder starten, wenn wieder genug Leistung am nächsten Tag wiederkehrt. Was allerdings ginge, wäre eine Sparwandlerschaltung mit einem 24V-Netzteil, das ab ungefähr 100V bereits zu arbeiten anfängt. Der Ausgang wird in Reihe zu dem 144V-Lader gehängt.
Yanone schrieb: > diesmal tatsächlich was gefunden: Bitte, wenn man so talentfrei ist, einfach sein lassen, das wird nur ein Geldgrab. Nein, ein ZVS ist nicht was man braucht. Zumal Wandlung aus 12V also NACH Laderegler und Akku, gar nicht die Verluste einspart, man müsste schon direkt die Solarspannung wandeln, und ungepuffert mag das dein DC Ladegerät nicht.
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Max M. schrieb: > Mach mal Fotos von dem. > Besonders die Ausgangsseite von beiden Seiten und sichtbarer > Beschriftung der Elkos. > Den sollte man nämlich recht einfach auf höhere Spannung modifizieren > können. > Wenn der 150V kann, wird der auch 10% mehr können ohne gleich die > Grätsche zu machen. Hier die Fotos. Natürlich kam das Ding im Gehäuse mit Lüfter. Den Transistor hab ich nicht scharfgestellt bekommen; es steht MBRF30150CT drauf. Die Elkos sind 160V/150µF. Außerdem steht noch drauf: KXJ, sowie bei der Eingangsseite (M)105°C 4(7) 2K, und an der Ausgangsseite (M)105°C 2(7) 6S. Was ich wegen modifizieren nicht verstehe ist, dass die Spannung doch elektronisch eingestellt wird. Die Schaltung müsste doch dann auch modifiziert werden, order? Aber das wirst Du mir sicher erklären.
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Dieter D. schrieb: > Aber ich vermute sein vorhandener Laderegler im Fahrzeug wird > abschalten bei so geringer Leistung und nicht wieder starten, wenn > wieder genug Leistung am nächsten Tag wiederkehrt. Das fest im Auto verbaute Ladegerät kann ich frei von 1 bis 100% Ladeleistung einstellen, also auf ca. 36W genau. Ich würde das dann so auspegeln, dass das Solarpanel ungefähr hinterherkommt mit der Leistung, bzw. in die Pufferbatterie speist. Der Solarladeregler würde dann das Abschalten bei Unterspannung und Wiedereinschalten bei Überspannung übernehmen. Ich habe einen hier, wo ich auch das frei einstellen kann. Ich könnte theoretisch auch die Ladeleistung des fest verbauten Ladegeräts über CAN-Bus zeitnah steuern, aber das wird ja dann immer komplexer. Ich hab sogar einen Arduino mit CAN-Shield schon hier, hab mich aber noch nicht damit beschäftigt. Ich weiß aber, dass andere E-Umbauer das so schon gemacht haben, möglicherweise durch die ziemlich exakte Steuerung sogar ohne Pufferspeicher. Soweit zur Idee mit der langen und verlustvollen Gerätekette. Aber jetzt hab ich ja doch Hoffnung, mit maximal 2x Wandeln nur im DC-Bereich hinzukommen, was nicht nur in punkto Verlusten eine Reihe Vorteile bringt. Dann könnte das Solarpanel nämlich auch beim Fahren laden, während das Auto bei Benutzung des normalen Ladegeräts nicht startet. Auch das könnte ich sicher noch umgehen, würde es aber erstmal nicht machen. Normal würde das Solarpanel beim Fahren dann erstmal nur in die Pufferbatterie speichern und erst bei Stillstand wieder nachladen.
Yanone schrieb: > Hier die Fotos. Beispiel Verschaltung mit externen galvanisch getrennten Netzteil:
1 | +-------------- |
2 | | | |
3 | out(+) --+--> NTin2 | NTout(+)-----> CarBatt(+) |
4 | 144V | 27V 144+27V |
5 | out(-) --+--> NTin1 +--> NTout(-) |
6 | | |
7 | +-------------------------------> CarBatt(-) |
Am Ausgang sind Bypassdioden und NTout zusätzliche Zenerdiode als Schutz unterläßlich. Nur hat nicht jeder zufällig ein 27V galvanisch isoliertes Netzteil (von Brandmeldeanlagen) rumliegen, das bereits ab DC 100V am 240V-Netzeingang funktioniert.
Yanone schrieb: > Den Transistor hab ich nicht scharfgestellt bekommen; es steht > MBRF30150CT drauf. Das ist kein Transistor, sondern eine Schottkydiode, 30A/150V. Der Transistor ist auf der Unterseite: AOB2500, ein 100A/150V MOSFET.
Und was wäre mit vielen kleinen Solarpanels in Reihe? Es gibt immer wieder Angebote im Bereich von 30Watt - auch gebraucht. Davon 10 Stück (oder ähnlich, hängt vom Modul ab) hintereinander und man hat die 164 Volt. Wenn der Lader im Auto etwas taugt, wird er die Panels immer mit maximalem Strom belasten, also ohne MPPT. Und bei Vollladung schaltet er sowieso ab. Hier spielt der beste Arbeitspunkt doch sowieso keine Rolle? Nix umbauen, keine Elektronik, ähnliche Abmessungen wie ein großes 350W Panel
Thomas R. schrieb: > Und was wäre mit vielen kleinen Solarpanels in Reihe? Es gibt immer > wieder Angebote im Bereich von 30Watt - auch gebraucht. Davon 10 Stück > (oder ähnlich, hängt vom Modul ab) hintereinander und man hat die 164 > Volt. Genau das sind die kreativen Ideen auf die ich gehofft hatte :) Hab ich tatsächlich noch nicht drüber nachgedacht, weil ich dachte, dass einzelne Zellen immer so wenig Spannung haben, dass ich niemals auf die benötigte Ladeendspannung komme. Aber Du hast Recht, es gibt genug kleine Panels auf dem Markt mit 12V unabhängig der Größe. > Wenn der Lader im Auto etwas taugt, wird er die Panels immer mit > maximalem Strom belasten, also ohne MPPT. Und bei Vollladung schaltet er > sowieso ab. Hier spielt der beste Arbeitspunkt doch sowieso keine Rolle? "Lader" hab ich hier nicht verstanden. Das Auto hat ein (in Wirklichkeit drei) 230VAC Ladegeräte, die kannst Du nicht meinen, oder? Sonst sind keine Lader da, außer die, die wir hier schon seit ner Weile diskutieren. Was passiert, wenn man die Solarpanels direkt an die Traktionsbatterie anklemmt? Solange die Spannung der Panels größer ist als die der Batterie wird geladen, wenn sie drunter ist wird nicht geladen. Seh ich das richtig? Hier bestünde die Möglichkeit, das Laden durch Solar bei Erreichen der Ladeendspannung durch ein Relais zu unterbrechen. Die Spannung der Traktionsbatterie könnte ich mit dem bereits erwähnten Arduino über CAN-Bus aus dem Batterie-Management-System auslesen (das sowieso die ganze Zeit an sein muss wegen Balancieren), oder mit jedem anderen Spannungssensor für Arduino, falls ich mit den Panels nicht auf einen exakten Wert komme.
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Yanone schrieb: > Was passiert, wenn man die Solarpanels direkt an die Traktionsbatterie > anklemmt? Da muss eine Diode dazwischen um den Rückfluss zu verhindern. Aber Du hast keine Abschaltung, wenn die Batterie voll ist und das wird diese nicht lange überleben. Ob ab Einsetzen des Balancierens der Ladestrom reduziert werden muss, weiss ich nicht.
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Dieter D. schrieb: > Aber Du hast keine Abschaltung, wenn die Batterie voll ist und das wird > diese nicht lange überleben. Hab ich nicht, aber kann ich sehr leicht bauen, wie obendrüber schon erwähnt. > Ob ab Einsetzen des Balancierens der Ladestrom reduziert werden muss, > weiss ich nicht. Ich weiß es: er muss. Aber nicht bei der Leistung, wie sie von den Panels zu erwarten ist. Der Onboard-Lader riegelt beim Balancieren auf ca. 1200W runter (von 11kW 3-phasig), das ist 4x mehr als ein Panel in der Größe liefern kann. Das ist gut für mich in diesem Fall. Je weniger Strom während des Balancierens fließt, umso weniger werden die Batteriezellen warm. Zu dem Thema generell noch eine Frage: Falls dies in der Tat ein gangbarer Weg wäre, müsste ich die Panels so wählen, dass sie bei Leerlaufspannung über der gewünschten Ladeendspannung liegen, richtig? Damit die Panels auch bei schwacher Einstrahlung noch Ladeleistung liefern. Normale Panels liegen immer so bei 30V (Leerlauf) bis 40V (Spitze), und das wird bei 12V-Panels sicher genauso sein. Korrekt?
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Yanone schrieb: > Was passiert, wenn man die Solarpanels direkt an die Traktionsbatterie > anklemmt? Solange die Spannung der Panels größer ist als die der > Batterie wird geladen, wenn sie drunter ist wird nicht geladen. Seh ich > das richtig? So wurde das bei Inselanlagen gemacht bevor es die bezahlbaren MPPT-Regler gab. Bei Erreichen der Ladeschlußspannung schließt ein Mosfet die Module kurz, das taktet dann so vor sich hin. Shuntregler sagt am dazu. Eine Diode oder besser "aktive Diode" mit Mosfet in Reihe zur Batterie braucht es noch. > Hier bestünde die Möglichkeit, das Laden durch Solar bei Erreichen der > Ladeendspannung durch ein Relais zu unterbrechen. Nicht Relais, hält nicht lange. Mosfet. Und Kurzschluß der Module. > Die Spannung der > Traktionsbatterie könnte ich mit dem bereits erwähnten Arduino über > CAN-Bus aus dem Batterie-Management-System auslesen Zusätzlichen Schutz vor Überladung vorsehen. Ich würde das autark und analog aufbauen. (Da käme ein SG3524 statt einem µC drin vor) Uwe
Yanone schrieb: > müsste ich die Panels so wählen, dass sie bei > Leerlaufspannung über der gewünschten Ladeendspannung liegen, richtig? Du musst dir die Kennlinie der Module anschauen. Leerlaufspannung spielt keine Rolle, die spannung im Maximum Power Point sollte bei "durchschnittlicher Einstrahlung" in der Nähe der Ladeschlußspannung liegen. Uwe
Uwe B. schrieb: > Und Kurzschluß Und Kurzschluss tut auch nicht allen Modulen gut. Da müßte über nicht mehr als zwanzig Zellen jeweils eine Bypassdiode im Panel verbaut sein. Erklärt ist es in dem Thread: Beitrag "ungenutztes Solarmodul kurz schließen oder offen lassen?"
Dieter D. schrieb: > Uwe B. schrieb: >> Und Kurzschluß > > Und Kurzschluss tut auch nicht allen Modulen gut. Da müßte über nicht > mehr als zwanzig Zellen jeweils eine Bypassdiode im Panel verbaut sein. Du darfst Teilverschattung nicht mit Kurzschluß des kompletten Generators verwechseln. Es laufen hunderttausende Inselsolaranlagen, auch solche beachtlicher Größe, mit Shuntreglern. (einige Tausend davon haben wir in den 90ern hergestellt) Ich kann mir vorstellen, weiß es aber nicht wirklich, daß Dünnschichtmodule nicht gut für den Betrieb mit Shuntreglern geeignet sind. Uwe
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Vereinfachtes Beispiel: Normalbetrieb eine Zelle 0,5V 0,5A 20% Wirkungsgrad von 20 in Reihe: P_Lichtabsorbtion: 1,25W Davon gehen 0,25W weg an die Last es bleibt übrig: P_Zellerwärmung: 1W Leerlauf: P_Lichtabsorbtion: 1,25W Es geht nichts weg an Leistung zur Last. P_Zellerwärmung: 1,25W Kurzschluss: Stärke Zellen: P_Lichtabsorbtion: 1,25W Davon gehen 0,25W weg an die Last es bleibt übrig: P_Zellerwärmung: 1W Schwächste Zelle: P_Lichtabsorbtion: 1,25W Es fällt die gesamte Spannung von 10V an der Zelle ab, 0,5A*10V=5W P_Zellerwärmung: 6,25W Durch Selektion der Zellen wird erreicht, dass die stärkste und schwächste Zelle nur so wenig abweichen, dass im Kurzschlussfall der schwächsten Zelle immer noch die halbe Spannung an den starken Zellen abfallen. P_Zellerwärmung liegt dann zwischen 1,5-3W. Wenn die Panele altern divergieren die einzelnen Zellen immer weiter und der tendiert zu obigen Beispielwerten. Es gibt genügend Fälle, wo dadurch Panele viel früher als geplant ausgetauscht werden mussten.
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Dieter D. schrieb: > Es fällt die gesamte Spannung von 10V an der Zelle ab, 0,5A*10V=5W > P_Zellerwärmung: 6,25W Wieso fallen 10 Volt ab? Ist die Zelle kaputt? > Es gibt genügend Fälle, wo dadurch Panele viel früher > als geplant ausgetauscht werden mussten. Quelle? Uwe
Uwe B. schrieb: > Wieso Es steht etwas verklausuliert unter diesem Link: https://de.dsisolar.com/info/solar-pv-module-faults-and-failings-41929664.html "Hot Spots Hot-Spot-Erwärmung tritt in einem Modul auf, wenn sein Betriebsstrom den reduzierten Kurzschlussstrom (I_sc) einer abgeschatteten oder fehlerhaften Zelle oder Gruppe von Zellen überschreitet. Wenn ein solcher Zustand eintritt, wird die betroffene Zelle oder Gruppe von Zellen in eine umgekehrte Vorspannung gezwungen und muss Leistung abführen. Wenn die Verlustleistung hoch genug oder örtlich genug ist, kann sich die in Sperrrichtung vorgespannte Zelle überhitzen, was zum Schmelzen von Lot und / oder Silizium und zur Verschlechterung der Einkapselung und der Rückschicht führt [5]." Wobei fehlerhaften Zelle bedeutet, dass diese mindestens ein paar weniger Prozente als alle anderen Zellen produziert. Das Problem dabei ist, dass diese Zelle bei Kurszschlussschaltung auch immer einer höheren thermomechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, d.h. zum Beispiel diese Zellen im Panel bekommen dann zuerst Mikrorisse. Es gibt deshalb für Solaranlagen Leistungswiderstände für Filterung der Spannungsspitzen und Kontrollieren der Leerlaufspannung. Bei den großen Anlagen wird, wegen der Kurzschlussproblematik, daher nur noch kontrollieren der Leerlaufspannung angewendet. Durch anlegen einer Mindestlast wird verhindert, dass (spannungsschwächere) schwächere parallele Zellen oder Panele überlastet werden und auch schwächere serielle Zellen oder Panele nicht überlastet werden. Hier ist noch die Quelle, wo der höhere thermische Stress gezeigt wird: https://photovoltaikbuero.de/pv-know-how-blog/schachbrettmuster-thermogramm-solarmodule/
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Dieter D. schrieb: > Uwe B. schrieb: >> Wieso > > Es steht etwas verklausuliert unter diesem Link: Ja, verklausuliert. Der gleiche thermische Streß tritt aus wenn ein Blatt von Nachbars Eiche auf das Modul geweht ist. Das tut der Zelle nicht weh und ist eindimensioniert. Wenn das ein Problem wäre könnten sich die Wertstoffhöfe vor defekten Solarmodulen nicht retten. > Es gibt deshalb für Solaranlagen Leistungswiderstände für Filterung der > Spannungsspitzen und Kontrollieren der Leerlaufspannung. Dabei geht es um Schutz der Wechselrichter bei Anlauf bzw. Anschalten des Generators. Damit die Leerlaufspannung nicht die Halbleiter im Wechselrichter "abschießt". Thema verfehlt. Du wolltet noch die massenhaften Ausfälle von Solarmodulen an Shuntreglern belegen? Uwe
Wie würde denn der Leistungsverlust aussehen bei der Reihenschaltung von kleinen Solarpanels direkt an die Traktionsbatterie angeschlossen gegenüber der Nutzung eines MPPT-Ladereglers? Soweit ich verstehe erhöht MPPT die Leistung bei niedriger Einstrahlung. Ich versuche gerade die beiden Konzepte, die hier im Thread bisher erarbeitet wurden, etwas zu ordnen und gegenüber zu stellen.
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Yanone schrieb: > Ich versuche gerade die beiden Konzepte, die hier im Thread bisher > erarbeitet wurden, etwas zu ordnen und gegenüber zu stellen. https://prevent-germany.com/files/downloads/White-paper-Which-solar-charge-controller-PWM-or-MPPT-DE.pdf Mit PWM-Regler ist ein schaltender Regler, Shunt oder Serie, gemeint. Die Ladespannung wird per PWM geregelt. Die übliche Bauart. Bedenke bei den Überlegungen daß du einen Shuntregler ggf. selber bauen kannst weil einfache Technologie, ein MPPT-Regler ist da schon deutlich aufwändiger. Anregungen: https://libre.solar/ Uwe
Die genannte Literatur belegt bereits, dass der Kurzschluss ein erhöhter Stress für die schwächeren Zellen ist. Wenn zum Test von Teilverschattungen eine Zelle durch eine Filterfolie 5-10% des Lichts weggenommen wird (also gleichmäßig ganzflächig), dann ist das vergleichbar. Zu warme Stellen kann es bereits mit MPP geben: https://photovoltaikbuero.de/pv-know-how-blog/photovoltaik-hotspot/ In Alterungstest (ANSI, UL, IEC) werden Panele bei mindestens 80% der Bestrahlungsstärke kurzgeschlossen. Wenn das keinen höheren Veschleiß verursachen würde, wäre das nur Spielerei. Damit die Solarpanels dabei über hundert Betriebsstunden innerhalb der Toleranz bleiben, sind Bypassdioden über 20 Zellen verbaut. Besser wäre das feiner zu unterteilen, also doppelt so viele Bypassdioden, dann wären die Panele über zehnmal robuster. Wenn eine Zelle defekt geht, landen bei den meisten die Solarpanele nicht gleich auf den Wertstoffhöfen sondern laufen erst mal weiter mit etwas reduzierter Leistung, weil dafür sind die Bypassdioden ebenfalls vorhanden, bis mehr ausfällt.
Yanone schrieb: > Soweit ich verstehe erhöht MPPT die Leistung bei niedriger Einstrahlung. MPPT maximiert die Leistung über den gesamten Einstrahlungsbereich. Für kleine Leistungen lohnt der Mehraufwand in der Regel nicht.
Dieter D. schrieb: > > Und Kurzschluss tut auch nicht allen Modulen gut. Bitte nochmal nachdenken! Physik Leistungskurs: gegeben sei eine Einstrahlung von 1.000W/m² auf ein PV Panel mit einer Nennleistung von 380 Watt bei 1,7m² aktiver Fläche. Wie groß ist der Wirkungsgrad bei Belastung im MPPT? Wohin geht der Rest der eingestrahlten Energie? Was geschieht mit dem Panel ohne elektrische Last? Wohin geht die eingestrahlte Energie ohne elektrische Last?
Thomas R. schrieb: > Bitte nochmal nachdenken! Bitte nochmal den ganzen Thread nachlesen. Im Posting vom 28.03.2023 18:57 einfach die Zahlen hochskalieren damit es besser zu Deinem erwarteten Wertebereich paßt.
Thomas R. schrieb: > Dieter D. schrieb: > >> >> Und Kurzschluss tut auch nicht allen Modulen gut. > > Bitte nochmal nachdenken! > > Physik Leistungskurs: gegeben sei eine Einstrahlung von 1.000W/m² auf > ein PV Panel mit einer Nennleistung von 380 Watt bei 1,7m² aktiver > Fläche. > > Wie groß ist der Wirkungsgrad bei Belastung im MPPT? Ca. 20% > Wohin geht der Rest der eingestrahlten Energie? Wird im Panel in Wärme umgesetzt = 80% > Was geschieht mit dem Panel ohne elektrische Last? Es wird warm > Wohin geht die eingestrahlte Energie ohne elektrische Last? Zu 100% in Wärme im Panel! Die entstehende Wärme im Panel ist also im MPPT nur um 20% niedriger als im Leerlauf. Und die Wärmeentwicklung im Panel bei Kurzschluß ist GLEICH der Wärmeentwicklung im Leerlauf! Durch einen fließenden Strom werden lediglich einzelne Zellen ANDERS belastet weil damit die 20% lokal (in diesen defekten Zellen) hinzu kommen. Erstens sind 20% nicht viel (die Umgebungsbedingungen schwanken in erheblich größerem Maßstab) und zweitens werden diese "anderen/defekten" Zellen sowieso früher oder später ausfallen sein. So werden übrigens ganze Solaranlagen auf defekte Panels/Zellen getestet ;-) Mir ist völlig Pumpe was werbewirksam von bestimmten Firmen so geschrieben wird, die Physik läßt sich nicht überlisten.
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Thomas R. schrieb: > Erstens sind 20% nicht viel Wenn von zwanzig Zellen (mit Diode überbrückten Zellen) gerade nur an einer dieser Leistung abfällt, dann sind es im Worst Case 19Zellen*20% = 380%, jedoch fallen an der Freilaufdiode rund 1V also 40% ab, also nur noch 340%. Das wäre der Fall, wenn 19 Zellen gut sind, nur <1% abweichen, aber eine Zelle um 10% minderleistet. Die Physik läßt sich nicht überlisten.
Ich hab jetzt mal nach kleinen Solarpanels recherchiert, die ich verketten könnte, und das sieh nicht gut aus. Je kleiner die Panels sind, umso geringer ist die Leistungsdichte wegen der großen Ränder. Bei diesem (https://www.conrad.de/de/p/phaesun-sun-plus-monokristallines-solarmodul-10-wp-12-v-2372966.html) komme ich bei dem verfügbaren Platz auf dem Dach zwar auf die benötigte Spannung, aber auf nur 120W Solarleistung. Wenn ich größere Module nehme, komme ich zwar auf eine vergleichbare Leistung wie mein 315W-Panel, aber erreiche nicht die nötige Spannung von 164V. Deshalb tendiere ich nun doch dazu, den Weg über 12V MPPT-Laderegler, 12V Pufferbatterie und Boost-Wandler (https://www.ebay.de/itm/275583696972) zu gehen. Fehlt noch ein passendes Relais. Bei dem 315W-Panel komme ich bei 98% und 88% Effizienz des Ladereglers und des Boost-Converters auf theoretische 271W; das ist deutlich mehr als 120W. Bevor ich einen Schaltplan dazu erarbeite, den ich hier gerne nochmal vorstellen würde, eine Frage: Könnte ich die Boost-Converter direkt an einen Solarladeregler hängen, ohne Pufferbatterie? Denn die Batterie würde im Prinzip dauerhaft im unteren Ladebereich gefahren werden, und das tut normalen Batterie (AGM, Gel) nicht gut. Ginge nur mit Li-Ion, da weiß ich aber wieder nicht, ob mein 12V-Solarladeregler dafür passt. Da fände man aber sicher was passendes.
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Versuche mal die Daten zusammenzufassen: 0) Fahrzeugakku Spannung: 144V Akkutyp: Blei/Li fehlt; Ladeendspannung: 164V 1) Solarpanel 315W Spannung: Angabe fehlt (Wenn beide Angaben vorhanden, Typangabe nicht notwendig) 2) Solarladeregler: Eingangsspannungsbereich: Angabe fehlt Ausgangsspannungsbereich: Für 12V Akku bekannt Typ/Modell/Hersteller: Angabe fehlt 3) Buffer-Akku: Nennspannung: 12V Kapazität: Angabe fehlt Angabe ob AGM Gel, Starterbatterie, Solarakku oder Akku aus USV fehlt. 4) Vorhandener Direktlader nur bis 150V Ausgangsspannung Beitrag "Re: Solarstrom auf ca. 164V heraufwandeln?" 5) Mehrere Spannungswandlermodule Beitrag "Re: Solarstrom auf ca. 164V heraufwandeln?" Input: 8-33V Output: 45-390V Leistung: 40W Yanone schrieb: > Könnte ich die Boost-Converter direkt an einen Solarladeregler hängen, > ohne Pufferbatterie? Ohne Vervollständigung der Angaben 2) kann das nicht beantwortet werden. > Denn die Batterie würde im Prinzip dauerhaft im > unteren Ladebereich gefahren werden, und das tut normalen Batterie (AGM, > Gel) nicht gut. Ohne Vervollständigung der Angaben 3) kann das nicht beantwortet werden als worst case mit verträgt der Akku nicht. > Ginge nur mit Li-Ion, da weiß ich aber wieder nicht, ob > mein 12V-Solarladeregler dafür passt. Ohne Vervollständigung der Angaben 2) kann das nicht beantwortet werden. Manchen Typen kann auch eine Bank aus Superkondensatoren untergejubelt werden. > Da fände man aber sicher was passendes. Ohne Vervollständigung der Angaben 1) u. 2) kann das nicht beantwortet werden. Vielleicht lassen sich die Wandler direkt an das Panel hängen, wenn ein on/off-Pin der Chips angezapft werden könnte, was aus dem Bild nicht zu entnehmen ist.
Yanone schrieb: > Deshalb tendiere ich nun doch dazu, den Weg über 12V MPPT-Laderegler, > 12V Pufferbatterie und Boost-Wandler > (https://www.ebay.de/itm/275583696972) zu gehen. Fehlt noch ein > passendes Relais. Abenteuerlich... Einfache und funktionierende Lösung ohne Basteln: Module -> Balkonwechselrichter -> Öff.Netz -> Ladegerät -> Autobatterie Uwe
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