Außerdem wird ein MPPT Regler wesentlich wärmer als ein PWM Regler durch die Wandlung / Umspannung und
Regelung des Stroms. Deshalb sind die oft auch größer und haben fette Kühlkörper.
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Aufheizung des WoMos durch Solarzellen am Dach 1, 2
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Ihr habt ja noch richtig tolle Infos gepostet :) Habe lange gesucht und entscheide mich wahrscheinlich so: 2x 100 Watt Solarmodul Semi Flex (SolarXXL) 1x MPP 430 Duo Solarladeregler für 2 Akkus mit Temperatur-Sensor (Votronic) Ich weiß, nicht gerade das billigste am Markt. Der MPP 430 Duo ist überdimensioniert. Da können noch 2x100 Wp dran, falls es sein muss. Ich habe mich erstmal für 2 Semi Flex 100 Wp entschieden. Die kann ich parallel oder seriell verdrahten, das muss ich aber noch überlegen. Semi Flex Module sind zwar ar**teuer, wiegen aber nur knapp 1/4 (1.5 bis 2 Kg)) Warum es mir auf das Gewicht ankommt: Ich habe vor, die Module "fest" am Dach anzubringen. Aber so, dass sie leicht abnehmbar sind. Da der Bus 2,50 m hoch ist, sinde 8 bis 9 Kg zu schwer. Also musst es etwas leichteres sein. Semi Flex sind für eine Dachmontage nicht geeignet. Falls doch, dann nur festgeklebt. Mir ist etwas anderes eingefallen. Ich habe folgendes vor: Kauf von 2 ausreichend starken Aluplatten. Darauf klebe ich dann die Semi Flex Module. Gesamtgewicht mit Platte: ca. 2.5 Kg Die Dinger kommen in stabile Gestelle aus Alu U-Profil (U-Profil an drei Seiten) Die Gestelle baue ich selbst oder lasse sie bauen. Das kann die Welt nicht kosten. Immer noch die Frage, wie man die bei 2,50 m Höhe gut abnehmen kann? Direkt vor der Dachluke wäre eine gute Stelle. Dachluke muss so groß sein, dass man mit dem Oberkörper raus kommt. Drunter ist das Bett, so dass es leicht ohne Leiter geht. Der Strom muss natürlich mit wasserdichtem Steckverbinder angeschlossen werden. Da gibt es aber viele Lösungen. Die meiste Zeit (fast immer) werden die Module sowieso am Dach bleiben. Es geht mir nur darum, dass man sie abnehmen KANN, wenn Bedarf besteht. Also z.B. ein paar Tage Aufenthalt an einer Stelle: WoMo steht dann im Schatten und Module in der Sonne. Ich werde das nicht auf einem CP tun (warum auch, da gibt es doch sowieso Strom) oder den Leuten mit Kabeln auf den Wecker gehen. Aber am Fischteich z.B. wäre das eine Superlösung. Dann kann das Auto am gewohnten schattigen Plätzchen stehen bleiben, und erzeugt trotzdem Strom :) Und noch etwas ist mir eingefallen, was bei leichten Solarmodulen eher realisierbar ist als bei den schweren: Wenn man den vorderen Teil der Halterung drehbar (also klappbar) macht, kann man hinten (von der Dachluke) die Paneele aufstellen, und so besser der Sonne angleichen. Also noch ein Feature. Natürlich - was ich will, gibt's ja immer nicht :( - hat die Sache ihren Preis: 2x Semi Flex, Aluplatten, Halterung und MPP Regler ... gut, da muss man halt durch. Bild: Aufstellbares Solarpaneel *drehbar heißt nur: nach oben Hier kommt das Bild  at BerndDerBus Ich würde überlegen die 130Wp-Module zu nehmen! (wenn es platzmässig geht -> sind halt 148cm lang!!!) Die haben eine Vmp von 24,4 V (44 Zellen) die 100Wp-Modulke haben nur 17,8 V (und auch nur 32 Zellen!!!) Grad da du eh einen MPP-Regler nimmst hast du damit mehr Vorteile: -> Bei starker Aufheizung der Paneele bleist du sicher über der nötigen Ladespannung (bei 32 Zellen ist meist bei >75°C der Vmp unter der Ladespannung = Leistung bricht ein) -> Schwaches und Diffuses Licht bringen bei höherer Vmp bessere Ausbeute
Der Platz wird wahrscheinlich knapp (siehe Foto) Wenn ich die 2x100Wp in Reihe schalte, hätte ich doch dasselbe erreicht, oder nicht? Ich würde sie parallel verschalten. Und es ist nicht das gleiche ob 2x100W oder 2x130W. Die Leistung bleibt bei parallel oder in Reihe. Außer bei Teilverschattung. schon klar, dass 2x100W nicht das gleiche ist wie 2x130W :D Ich habe es so gemeint, dass ich durch Reihenschaltung der 100Wp Module auch über die 32 Zellen komme. Parallelschaltung der 2x130Wp ist natürlich noch besser, wenn nur der Platz leider nicht so knapp wäre.
Nur ne Frage am Rande: Wieso spielt der Platzbedarf auf dem Dach für Parallel- oder Reihenschaltung eine Rolle? Fragend, Andreas Es geht bei der Frage um 130 oder 100. Ich würd immer nur parallel verschalten. Teilverschattungen kann man nicht ausschließen und der vermeintliche Gewinn durch MPPT Regler ist dahin, sobald auch nur eine Zelle im Schatten ist. Es ist ein Irrglaube, dass PWM Regler / parallelgeschaltete Solarpanele bei wenig Licht schlechter sind als MPPT Regler mit Modulen in Reihe. Der Unterschied bei gleichem Regler ist bei max. 5%, wenn die Module nicht zum PWM Regler passen, kann ein MPPT Regler mit den gleichen Modulen bis zu 15% herausholen - das aber unabhängig von der Verschaltung. Auch bei Bewölkung liefern die Panele eine Voc Spannung über 19..20V (Voc bei ca. 21V bei Sonne), der Spannungshub reicht aus, um den Ladestrom zu treiben. Ich lade mit meinen Panelen und PWM Reler auch bei Bewölkung meine Batterien. Mit wenig Licht erzeugen die Panele wenig Strom, da macht der Regler nicht viel aus. Am besten mal selbst ausprobieren und den Effekt durchmessen, alles andere ist Glaubensfrage.
Wenn nur 100Wp Module passen, habe ich eigentlich keine Wahl: muss in Reihe schalten. Bei wenig Zellen fällt die 17,8 V Spannung zu viel ab, wenn der Himmel bewölkt ist (siehe andreasnagel --> Link ). Auch bei starker Aufheizung der Paneele soll die Spannung fallen (der Strom nicht). silver34 schriebs ja gerade, siehe --> Link Wenn ich genug Platz habe - muss noch mal messen - nehme ich vielleicht doch die 130er Module, weil mehr Zellen, und schalte sie parallel. Außerdem überlege ich noch, warum ich mich überhaupt festlegen soll. Kann man nicht die Kabel einzeln ins Auto führen, und dann per Umschalter - je nach Wetter - parallel oder seriell wählen? So schwierig oder teuer ist das auch nicht. Grüße Bernd Wie ist eigentlich die Wärmeentwicklung bei PWM- und MPPT-Regler? Gibts da große Unterschiede? Und dann ist mir noch immer nicht ganz klar, ob Module in der Sonne warm werden, wenn man den erzeugten Strom nicht abnimmt, d.h. irgendwie "verbraucht". Hoffe, ihr wisst, was ich meine. Warm wird alles, was von der Sonne beschienen wird. Ich meine aber gelesen zu haben, dass nicht "verbrauchter" Strom die module noch zusätzlich aufheizt. Muss mich dringend mal mit der Technologie der Zellen befassen. Dann verstehe ich vlt. auch besser, wieso manche Regler die Zellen kurzschließen, wenn der Akku voll ist, anstatt den Stromfluß zu unterbrechen (Kurzschlüsse wirken auf mich immer etwas ... unangenehm). Zum letzten Absatz dann noch eine Frage: Wenn sich Module, deren Strom nicht "verbraucht" wird, erhitzen, dann müsste das doch auch für Module gelten, die gar nicht angeschlossen sind? Also die da nur rumstehen, oder noch im (offenen) Karton liegen ... die müssten dann doch auch warm werden ... Grüße Bernd
Ohne geschlossenen Stromkreis wird eben kein Strom "erzeugt". Auch ein Generator "erzeugt" keinen Strom. Beide erzeugen eine Spannungsdifferenz. Erst wenn Verbraucher angehängt werden, fließt ein Strom. Also gibt es keinen Strom, der nicht abgenommen würde. Es ist eher ein fiktiver Strom, d.h. die Möglichkeit, daß noch mehr Strom fliessen könnte, wenn der Verbraucher mehr braucht. Der Strom wartet aber nirgendwo und weiß nicht, was er tun soll. Eine Batterie ist auch nicht viel anders. Die Spannung liegt immer an, aber es fließt deshalb kein Strom. Es gibt in der Solarzelle auf Elektronenebene einen gewissen inneren Strom, wenn kein externer Strom abgenommen wird, durch wandernde Elektronen, die rekombinieren. Der dürfte aber recht gering sein. Außerdem muß man den Wirkungsgrad in Erinnerung behalten. Vom Licht wird etwas 10% (bestenfalls bis knapp 20%) in Strom umgewandelt. DIe ganze Wärmestrahlung, die auch mitkommt, sowieso nicht. Alles was keinen Strom erzeugt, wird also Wärme erzeugen. Die möglichen Effekte durch die Rekombination dürften da minimal sein. Also wird sich die Solarzelle durch die Bestrahlung auf jeden Fall primär aufheizen. Ohne Verbraucher kommt noch ein sehr kleiner Anteil durch Rekombination dazu. Mit Verbraucher noch die Wärme durch den Stromfluß. Also spielt der "nicht verbrauchte" Strom, den es so nicht gibt, eine extrem kleine Rolle, die wohl nur im Labor meßbar ist, für den Benutzer aber keine Rolle spielt.
Das Gefühl kenne ich. Allerdings wirkt eine Solarzelle wie eine Stromquelle, d.h. sie liefert einen bestimmten Strom, aber nicht mehr. Daher ist ein Kurzschluß für sie kein außergewöhnlicher Betriebszustand. Der maximale Strom ist ja kaum mehr als der Strom bei optimalem Wirkungsgrad. Auch ist die maximale Spannung sowieso begrenzt. RK Danke. Aber wieso wird von bestimmten Reglern die Solarzelle kurzgeschlossen, wenn der Akku voll ist? Verstanden habe ich das noch nicht wirklich.
Die heutigen Vorteile sind mir auch nicht so ganz klar. Mit MOSFETs kann man ja sehr niederohmig schalten. Bei normalen Transistoren hat man einen höheren Abfall, der bei einer Shuntschaltung nicht zwischen Zelle und Batterie liegt. D.h. der Ladewirkungsgrad ist höher. PWM sagt da nicht wirklich was aus, das wird sowohl bei Serienschaltern als auch bei Shunts benutzt, da der Schalter linear einfach zu viel Verlustleistung abführen mußte. RK
Bei Pulsweitenmodulation (PWM) ist die Verlustleistung eigentlich vernachlässigbar, jedenfalls wie ich es von getakteten Netzteilen kenne. Ein Linearregler kommt m.W. heute gar nicht mehr zur Anwendung, weil der die überschüssige Spannung (Leistung) 1:1 in Wärme umdampft. d.h. wir reden eigentlich immer nur von getakteten Reglern (PWM). Die getakteten Regler, die ich kenne, öffnen den Schalter eben länger, je voller die Batterie wird. Bei der Kurzschluss-Schaltung einiger Regler aus dem Solarbereich scheint es genau umgekehrt zu sein: Je voller die Batterie, desto länger schließt der Schalter; und leitet den Strom "unverbraucht" zurück in die Solarzelle. Wie ein Bypass. Und das ist das, was ich nicht verstehe. Würde man einen solchen Regler an eine andere Stromquelle anschließen (z.B. an ein ungeregeltes Batterieladegerät), müsste es BUMM machen und sofort unvorteilhaft riechen. Und Solarzellen vertragen den Kurzschluss-Strom ... eine zweistellige Amperegröße :?: Das ist mir unschlüssig :confused: Ich habe heute mal die Solarmodule bei 25 Grad Aussentemperatur mit Wermebildcam gemessen am mittag bei vollem Sonnenschein mit ganz leichtem Wind hier in der Bretagne. Normale Module 53-58 Grad und die geklebten Semiflex 200 W 55-60 grad. Also nur ein kleiner Unterschied. Das Dach selber hatte 35 Grad. Da das Dach aus Alu ist wird die Wärme besser abgeleitet. Bei einem GFK Dach vom Carado T 449 hatte ich gute 10 Grad Unterschied mal gemessen.
Vielleicht sollte man hier mal umdenken. Stromverbrauch ist zwar ein üblicher Begriff, aber der Strom besteht aus Elektronen, die einfach fliessen. Im Stromkreis bewegt sich immer die gleiche Zahl von Elektronen. Die werden nicht "verbraucht". Sie geben höchstens Energie ab. Z.B. Bewegungsenergie = Wärme.
Man kann es sich einfach als Stromquelle vorstellen. Diese liefert eben einen bestimmten maximalen Strom, aber nicht mehr. Die ideale Stromquelle probiert den Strom auf jeden Fall zu liefern, indem sie die Spannung bis ins Unendliche erhöht. Das geht in der Praxis nicht. Eine Solarzelle hat eben eine maximale Spannung, mehr geht nicht. Das ist nicht viel anders, als bei einem geregelten Netzgerät. Nur ist hier die Spannung der fixe Wert, der nicht überschritten werden kann. Wenn mehr Last dran hängt, wird der Strom solange erhöht, bis die Spannung wieder anliegt, theoretisch ohne Begrenzung, in der Praxis bis es raucht oder bis zu einem bestimmten Wert, den die Elektronik vorgibt. Die Werte sind hier vertauscht (Spannung-Strom) Und zur Stromhöhe - typischer Wert aus einem Datenblatt einer Solarzelle: Strom bei maximaler Leistung: 7,71A Kurzschlu8strom: 8,54A D.h. der maximale Strom, den die Zelle liefert, ist weniger als 1A über dem besten Arbeitspunkt. Das verträgt sie gut. Es macht nicht BUMM, weil die Spannung zurückgeht. Die Zelle kann aufgrund ihres Aufbaus und des Prozesses der Energieumwandlung einfach nicht mehr Elektronen liefern. RK
Daher die Gänsefüsschen. Da der MOSFET einen Widerstand von ~Null hat, fällt die Verlustleistung am ersten vorgefundenen Widerstand ab. Bei "normalen" Energiequellen (z.B. Batterie) ist das der Innenwiderstand: Die Batterie fängt innen an zu brennen.
Und WO fällt die Verlustleistung nun ab? Denn Strom fließt ja, und nicht zu wenig: der Kurzschlussstrom (hier: 8,54A). Da Strom fließt, kann die Spannung nicht Null sein (kein Strom ohne Spannung). Die Existenz einer Spannung belegt die Existenz eines Widerstands ( U = R / I ). Am Widerstand fällt die volle Leistung in Form von Wärme ab (P = U * I). Der einzige Widerstand, der nach Kurzschluss noch bleibt, ist der Innenwiderstand der Solarzelle (der Kabelwiderstand außer acht gelassen). Das hieße zunächst, dass die Solarzelle (wie jede andere Energiequelle) durch den Kurzschluss heiß wird. Da dies in der Praxis aber offenbar nicht der Fall ist, resultiert (rein mathematisch), dass Solarzellen einen "negativen Innenwiderstand" haben. Weil es in der Praxis keine negativen Widerstände gibt (das wären dann gegenpolige Energiequellen), müsste man annehmen (mathematisch), dass die Spannung bei Kurzschluss die Polarität wechselt. Denn sonst wäre es nicht möglich, dass die Solarzelle bei Kurzschluss nicht heiß wird. Selbst völlig ohne Innenwiderstand (.... nur theoretisch, weil ohne Widerstand keine Spannug da sein kann und ohne spannung kein Strom ....) fließt ja ein (hoher) Strom, der eine Leistung erzeugt, die sich Wärme nennt. Ohne jetzt nachgesehen zu haben, fällt mir zu diesem Effekt nur ein Peltier-Element ein. Kann es sein, dass Solarzellen auf Basis von Peltier-Elementen aufgebaut sind?
Die Spannung resultiert aus den sich an den Polen sammelnden Elektronen und Löchern. Dadurch gibt es einen Potentialunterschied (aber noch keinen Strom). Wenn ich die Zelle belaste, fließt Strom und es bleiben weniger Ladungsträger für die Spannung über. Bei einem Kurzschluß fliessen alle erzeugten Ladungsträger direkt von einem Pol zum anderen. Es gibt keine Spannungsdifferenz mehr (außen). Innen nur noch den Abfall am Innenwiderstand. Der Photoeffekt treibt hier direkt einen Strom. Dazu braucht es nicht wie bei einer Spannungsquelle erstmal eine hohe Spannung. Wir sind nur in der Praxis meistens Spannungsquellen gewohnt (Batterie, Generator). Dabei wird eine Spannung genutzt um an der Last einen Strom zu erzeugen. Bei der Stromquelle ist es umgekehrt. Es wird einfach ein Strom erzeugt. Je nach äußerem Widerstand stellt sich dann eine Spannung ein. Eine theoretische Stromquelle würde ohne Last eine unendliche Spannung erzeugen ! Das ist für sie der gleiche "ungünstige" Fall wie ein Kurzschluß für die Spannungsquelle. RK danke :)
Der komplette Text ist eine gute und leicht verständliche Erklärung, toll. Ich habe es wesentlich komplizierter ausgedrückt, deine Erklärung finde ich griffiger. Gruß Andreas Sowieso. Klasse Forum, tolle Hilfe in jeder Beziehung. Danke :) ich lernte es mal so: Spannung = Wasserdruck Strom = Wassermenge, die fließt (Widerstand = Leitungsdurchmesser) |
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