So langsam habe ich das Monitoring für den Laderegler meiner Spiel-PV fertig. Das macht dieser Tage aber keinen Spaß, weil keine Leistung kommt. Heute z.B. 600Wh aus 865Wp Modulleistung. Trotzdem würde ich den Laderegler gerne optimieren und hänge dafür mal zwei Bilder mit dran. Das erste ist der heutige Tag (die kurze Spitze mit knapp 269W kann man vernachlässigen, keine Ahnung wer da kurz seine Taschenlampe auf meine Module gerichtet hat). Das zweite ist der gestrige Vormittag, aus diesem Diagramm kann man das aktuelle Betriebsverhalten des MPP-Trackers besser entnehmen. Mich interessieren Meinungen, ob das so akzeptabel ist oder ob man da noch was anders/besser machen sollte. Das 2,5mm² Kabel, was ich vorher als PV-Kabel benutzt habe, wurde durch ein 6mm² Kabel ersetzt, das wird bei über 20A auch nicht mehr warm. Das hat 35W mehr Leistung gebracht (von vorher 405W gehaltener Leistung in Sonne hoch auf 440W). Der Wandler ist als StepUp-Wandler für bis zu 30A Eingangsstrom ausgelegt, also in der Spitze um 1kW, aber da die MPP-Spannung meiner Module eher bei so 21..22V unter Volllast liegt, würde er nur ~660W maximal können. Die größte gemessene Spitze waren 615W, aber noch ohne Monitoring, demzufolge keine Ahnung bei welcher Spannung und bei welchem Strom. Die Einschaltspannung liegt bei 20V Leerlaufspannung, der Laderegler ist so ausgelegt, daß er sowohl mit meinen 27,5Vmpp-Modulen klarkommt, als auch mit 17Vmpp-Modulen. Das Verhalten, mit der Spannung bis auf die Abschaltspannung (13V) herunterzulaufen wenn keine Leistung kommt ist erwünscht, damit sich der MPP-Tracker nicht bei einer hohen Leerlaufspannung oder darüber festläuft und dort vergebens auf Leistung wartet, die niemals kommt. Die kurzen regelmäßigen Spitzen in den Kurven kommen vom Schattenmanagement, man sieht am zweiten Bild, daß das auch funktioniert. Da hat der Tracker einen besseren globalen MPP bei 17V gefunden und genutzt, anstelle des lokalen MPP bei 28V. Was man noch sieht - und damit Optimierungspotential - der Wandler mag keine geringe PV-Spannung bei gleichzeitig hohem Strom, da sinkt die Effizienz. Das Gleiche scheint zu passieren, wenn sich der Kühlkörper des Wandlers erwärmt. Leider plausibel, aber könnte man evtl. mit einer anderen Transistorbestückung (aktuell 2x IRFB3077) noch verbessern. Ich glaube, derzeit geht mehr Leistung in den beiden FETs verloren, als in der Diode. Ich hatte erwartet, daß die Diode das Bauteil mit der höchsten Verlustleistung wäre, die kriegt aber rechnerisch nur 25..30% der gemessenen Verlustleistung ab. Auch schön zu sehen (am zweiten Bild), die Effizenzkurve ist bei ~25Vmpp und 350..400W und bereits sichtbar auf dem Weg nach unten. Das hätte ich erst etwas später erwartet, ist aber plausibel, da mit der Erwärmung der Module die MPP-Spannung sinkt und der Strom ansteigt (was der Wandler ja generell nicht toll findet). Gibt es da Optimierungspotential, wenn ja, welches - oder ist das normal beim StepUp-Wandler? Was man auf den beiden Bildern nicht so gut sieht, der Wandler mag auch keine hohe Batteriespannung, wenn die Akkus ziemlich weit entladen sind (sagen wir 35..36V) ist die Effizienz spürbar höher als bei vollen Akkus und 41V. Das spricht meiner Meinung für ziemlich hohe Umschaltverluste in den FETs, oder irre ich mich da? Evtl. sollte ich den Gate-Treiber nochmal überarbeiten (ist im Moment die Standard-Schaltung, mit der man den TL494 um einen PNP-Transistor ergänzt, um ihn FET-tauglich zu machen), mir kommt das so vor, als ob die FET-Verluste überwiegend Umschaltverluste sind. Als letztes fällt auf, daß die PV(mpp)-Spannung ziemlich stark schwankt, während die Leistung ziemlich konstant bleibt. Ist das im Bereich des MPP normal oder sollte ich versuchen, daran was zu optimieren, den MPP-Tracker evtl. langsamer machen? Auf jeden Fall wird er durch schnelle Leistungsänderungen durch Verschattung nicht nennenswert aus dem Bereich des MPP gebracht, das ist schon mal gut. Richtig unschön ist allerdings, daß ein Sonne-Wolken-Mix sehr schnell Matsch aus dem Diagramm macht wenn man sich einen längeren Zeitraum anzeigen lässt. Mal sehen, ob ich mir da noch irgend eine Glättung überlege.
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Beschreib mal deine schaltung. Step-up mit einem uC der die pwm macht? Ich denke Vmpp ist relativ konstant, von temperatur abhängig aber kaum von sonnenintensität abhängig. Das rumgefummel der Vmpp würde ich als alogo fehler interpretieren. Vmpp ist nichts anderes als die temperatur des panels. Das einzige was Vmpp krass ändert ist teilbeschattung, wenn die leistung über eine diode fliesst. Hast du das?
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> Beschreib mal deine schaltung. Step-up mit einem uC der die pwm macht? StepUp, PWM-Erzeugung über TL494, Sollwertvorgabe über ESP32 mit I2C-DAC. > Das einzige was Vmpp krass ändert ist teilbeschattung, > wenn die leistung über eine diode fliesst. Hast du das? Ja, die Module sind intern in zwei Bereiche aufgeteilt. Sieht man am ersten Bild wo der Tracker durch einen Scan des gesamten Spannungsbereichs einen besseren MPP findet, als er vorher hatte... auch wenn nur wenige Watt besser. Auf dem Bild sieht man daher eine längere Zeit, wo der Wandler mit ca. 17Vmpp läuft. Da das vormittags war, ist zu diesem Zeitpunkt noch alles verschattet, nur ein halbes Modul bringt Leistung. Leider kommen danach Wolken und versauen die anschauliche Messung ein wenig. Der generell eher schlechte Ertrag ist darauf zurückzuführen, daß der Aufstellort der Module im Innenhof mit Gebäude im Süden einfach mal Mist ist.
Ben B. schrieb: > Das 2,5mm² Kabel, was ich vorher als PV-Kabel benutzt habe, wurde durch > ein 6mm² Kabel ersetzt, das wird bei über 20A auch nicht mehr warm. Das > hat 35W mehr Leistung gebracht 20A mit 35W macht 1.75V oder 87mOhm mehr, 44 pro Leitung. Also 2x 12m oder 30€. Fur 30€ bekommst du 200W Solarleistung mehr, ein halbes Modul. Du hast also das 10-fache an Geld für die mickrige Mehrleistung ausgegeben. Ben B. schrieb: > ob das so akzeptabel ist oder ob man da noch was anders/besser machen > sollte. Offenkundig hast du einen Mechanismus, damit er nicht in lokalen Maxima hängen bleibt, sondern immer wieder zum globalen Maxima findet. Wenn wir die Bauteile und Schaltung als gegeben hinnehmen, ist es damit in Ordnung. Die Schwankungen könnten kleiner sein, die Adaption vielleicht schneller, aber das ist nicht so entscheidend. Wichtig ist nur dass die Module nicht im deadlock hängen bleiben und ihre Leistung nicht genutzt wird.
> Du hast also das 10-fache an Geld für die mickrige > Mehrleistung ausgegeben. Jain. Das Kabel gabs zum Schrottpreis (natürlich teuer genug) und Solarmodule kann ich selbst im Moment nicht transportieren. **schmoll** Sonst hätte ich mir schon lange noch eines dazu geholt. Das MPP-Tracking ist im Wesentlichen einfaches Hillclimbing. Also laufe einen Schritt in eine Richtung und messe die Leistung, wenn Leistung geringer als vorher, dann wechsle die Laufrichtung. Mit ein paar Erweiterungen wie laufe nicht unter die Mindestspannung etc... Ich finde das Ergebnis brauchbar, die Leistung ist ja konstant hoch (konstante Sonneneinstrahlung vorausgesetzt), aber ich hätte viel weniger Spannungsschwankungen erwartet als ich in den Diagrammen sehe. Das macht mich stutzig, ob ich es am Ende vielleicht doch nicht so gut hingekriegt habe und ich überlege, ob ich das nochmal überarbeiten sollte oder nicht. Wegen des Schattenmanagements: Während des Hillclimbings kann er nicht zwischen dem lokalen und dem globalen Maximum unterscheiden (außer er findet zufällig über das Minimum zwischen beiden MPPs hinweg), deswegen wird alle 30 Minuten der ganze Spannungsbereich nach dem globalen Maximum abgesucht und das Hillclimbing an diesem gestartet.
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Ben B. schrieb: > Das MPP-Tracking ist im Wesentlichen einfaches Hillclimbing. Das reicht nicht, man bleibt in lokalen Maxima hängen. Mache alle Nase lang ein komplettes durchlaufen des Bereichs.
Ben B. schrieb: > Das macht dieser Tage aber keinen Spaß, weil keine Leistung > kommt. Heute z.B. 600Wh aus 865Wp Modulleistung. Aktuell 06:19 Uhr liefern meine Module noch Null Watt aufgrund der westlichen Ausrichtung. So gesehen bist Du schon besser. Bei gleichen Modulen mit anderem Wandler sieht die Welt auch wieder anders aus. Der konkrete Vergleich wird nicht einfach und wird erst über längere Zeit Erkenntnisse bringen.
Na was da "besser" sein soll, die Leistung morgens bis 7 Uhr liegt bei wenigen Watt, 6:00..6:05 waren es heute etwa 4W. Ansonsten, ich kann das Monitoring jetzt eine Weile laufen lassen, mal sehen wie gut MySQL mit sehr großen Tabellen klarkommt. Wenn ich da irgendwann an Grenzen stoße, dann muss ich mir Gedanken machen, wie ich ältere Teile der Daten in ein Archiv auslagere, so daß man mit PHP trotzdem noch drankommt. Evtl. ganze Wochen oder Monate in Dateien speichern und aus der Datenbank löschen. Ein Tag sind etwa 3,1Mb an Daten, über 50 Jahre Produktlebensdauer 56,6Gb ... das lässt sich schon mit heutigen Mitteln sehr lange durchhalten.
Ben B. schrieb: >>Also laufe >>einen Schritt in eine Richtung und messe die Leistung, wenn Leistung >>geringer als vorher, dann wechsle die Laufrichtung. Du änderst hierbei also die PWM (Frequenz, Tastverhältnis) ? Oder wie führst du technisch das MPP Tracking ("das Laufen") aus ?
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