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flache und aufstellbare Panels gemeinsam an MPP Regler ? 1, 2


smartie67112 am 05 Nov 2017 19:52:01

Hallo an alle,

nach einigen Jahren will ich meine Ormocar Kabine etwas umbauen bzw erweitern.
Ich habe damals alles selber eingebaut, alles möglichst simpel, keine zentrale Eletroversorgung wie Schaudt etc.

Aber egal, meine Solaranlage möchte ich durch aufstellbare Solarpanels erweitern, daher folgende Fragen:

1. ist es sinnvoll, flachliegende und aufgestellte Panels parallel an einen MPP Regler anzuschließen ?
Es handelt sich um 12 Volt Panels, aktuell auf dem Dach 4 mal 50 Watt, dazu sollten nochmal mindestens die gleiche Menge aufstellbar
kommen, also vor dem Mobil aufgestellt , über Stecker dann parallel zu denen auf dem Dach.
Victron MPPT Regler (noch zukaufen, vermutlich 50A, eigentlich zu groß, aber so hat man Reserven)
Die aufgestellten Panels dürften ja eine höhere Spannung haben als die flachliegenden, macht das nicht die mpp Regelung zunichte ?

2. Wäre es besser, für dieses Zusammenschalten einen Shunt Regler zu verwenden ?

3. Oder sollte ich besser zwei separate Regler verwenden ?


Danke für eine Antwort und noch schönen Sonntag Abend an alle

Gerd

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Administrator am 05 Nov 2017 20:05:56

Wie wärs mit einem einfachen Umschalter vor dem Regler?
Entweder die auf dem Dach - oder die, die über den Stecker kommen.
ggf auch so, dass man auch alle zusammenschalten kann.
Das ist preiswert, simpel und am flexibelsten.

smartie67112 am 05 Nov 2017 20:29:02

Hallo Admin,
danke für die Antwort.
Wenn das so sein müßte oder die einzigtse Möglichkeit wäre, würde ich es machen, aber ich will natürlich die gesamte
Solarleistung nutzen.
Könnte ich nicht gemeinsam an einen Regler klemmen würde ich eher zwei Regler nehmen.
Aber ich warte mal noch auf Antworten der Spezialisten, bei Elektrik/Solar etc habe ich leider nur angelesenes Halbwissen, bin aber immer für
Tips zugänglich, mein Gebiet ist die Karosserie/Aufbau etc.
Viele Grüße
Gerd

Anzeige vom Forum


Administrator am 05 Nov 2017 21:21:32

Administrator hat geschrieben:ggf auch so, dass man auch alle zusammenschalten kann.

smartie67112 am 05 Nov 2017 21:26:06

Hallo Admin,
irgendwie reden wir aneinander vorbei ;-)
Ich will ja alle zusammenschalten bzw gleichzeitig betreiben, also die flachen und die aufgestellten, weiss nur nicht ob das
für den MPP Regler sinnvoll ist, siehes Ausgangsposting.
Zusammenschalten mach ich nicht über einen Schalter, sondern eine zusätzlche Steckdose oder was auch immer, welches ich vor dem Regler in dieLleitung einschleife und das Kabel von den außen aufgestellten Panelen dann einstecke.
viele Grüße

deacheapa am 05 Nov 2017 22:27:54

smartie67112 hat geschrieben:Die aufgestellten Panels dürften ja eine höhere Spannung haben als die flachliegenden, macht das nicht die mpp Regelung zunichte ?


Warum sollten sie, wenn Du da auch 12V Module (rund Vmp17,5V) nimmst.
Der Strom (Imp) wird je nach Größe und bei besserer Ausrichtung zur Sonne natürlich höher sein,
der addiert sich dann bei Parallel Schaltung mit denen auf dem Dach.
Also genau das was Du ja willst. :wink:


MFG Mario

Administrator am 05 Nov 2017 22:40:42

smartie67112 hat geschrieben:Hallo Admin,
irgendwie reden wir aneinander vorbei ;-)

Du nimmst 2 Batterie-Schalter Link zum eBay Artikel, mit denen Du entweder die Dach-Panels
ODER die aufgestellten Panels ODER alle Panels gemeinsam auf
den Regler schalten kannst. Dann kannst Du jederzeit durch einfaches
Umschalten herausfinden, was am meisten bringt.






2 Regler an einer Batterie geht sowieso nicht.

smartie67112 am 05 Nov 2017 23:22:16

Hallo Admin,
na Du bist lustig, natürlich könnte ich das irgendwie probieren.
Aber deswegen frage ich ja in einem Forum die Spezialisten in der Hoffnung, dass sich meine Frage ohne "probieren" beantworten lässt ;-)
Und warum sollte man nicht zwei oder mehrere Regler gleichzeitig an eine Batteriebank anschließen können ?
Habe ich seit fast 20 Jahren drin (2 Shunt Solar Regler), funktioniert und wird hier im Forum auch ausdrücklich als machbar und ok bewertet (gerade die Tage in einem anderen Thread gelesen)
Viele Grüße
Gerd

lisunenergy am 06 Nov 2017 06:33:29

Solarmodule mit gleicher Spannung können parallel zusammengeschaltet werden. Bei unterschiedlichen Modulen und Technologien z.B. Amorphe, kristalline, ist je ein Regler notwendig. Das selbe auch bei unterschiedlichen Spannungen. Wenn Du einen Victron Mppt verwenden möchtest kannst Du schauen, welcher Strom zu 90% bei gutem Wetter anliegt. Danach legst Du diesen aus. Sollte mal an 3 Tagen im Jahr der Solarstrom höher sein, macht es nichts, da der Regler nur max durchleidet. Geht aber nicht bei allen Reglern!! Fährt man extrem weit und in wilde Gegenden ,würde ich immer redundant arbeiten.Also 2 Regler parallel.

bernierapido am 06 Nov 2017 08:44:31

Ich habe drei Module an einem Regler, zwei davon sind aufstellbar, eines bleibt flach auf dem Dach liegen. die Module sind parallel angeschlossen ind die "Ströme" addieren sich.
Außerdem habe ich noch einen extra Regler für ein neben den Caravan aufstellbares Modul, dass sich mit der Sonne dreht. Das ganze läuft seit mehreren Jahren ohne Probleme.

Gast am 06 Nov 2017 11:36:57

Hallo Gerd,

erst mal Danke für die interessante Fragestellung! :lol:

Da es sich bei Solarpanels um Stromquellen handelt (nichtlineare Bauteile), kommt man mit dem Ohmschen Gestz und Aussagen wie "wenn die Spannung gleich ist" nicht weiter.

Einfache Antwort: Es funktioniert! (Wirkungsgrad ist umso besser je gleicher die Panels sind)

Die eigentliche Frage ist aber, ob es überhaupt Sinn macht, die bestehende Anlage deswegen umzubauen. Der einfachste Weg dürfte sein, die externen Panels mit eigenem Regler der billigen Sorte auszurüsten und die Anlage bei Benutzung über eine Aussensteckdose direkt auf die 12 Volt Aufbauspannung/Batterie zu verschalten.

Beispiel:

--> Link

Grüße, Alf

rolfblock am 06 Nov 2017 13:02:16

lisunenergy hat geschrieben:Solarmodule mit gleicher Spannung können parallel zusammengeschaltet werden. Bei unterschiedlichen Modulen und Technologien z.B. Amorphe, kristalline, ist je ein Regler notwendig.


Das erscheint mir nicht stimmig. Haben nicht alle Zellen egal welche Technik immer ca 0,5 V? 36 Zellen haben doch meist um die 21 V im Leerlauf und um die 18 V im Power Peak. Was kann also passieren, wenn man ein Modul amorph und eins kristallin mit je 36 Zellen parallel schaltet?
Der MPPT Regler würde ein Maximum bei ca 18 V finden und dabei würde das eine Modul etwas über, das andere etwas unter dem Power Peak betrieben, wodurch man ein Fliegenschi... weniger Leistung bekommt. Lohnt dafür ein 2. Regler mit eigenen Verlusten?

Als Redundanz für Wüste(n)touren sind 2 Regler natürlich sinnvoll.

deacheapa am 06 Nov 2017 13:23:54

rolfblock hat geschrieben:Was kann also passieren, wenn man ein Modul amorph und eins kristallin mit je 36 Zellen parallel schaltet?


Was passiert?
die liefern hervorragend Strom, auch im Vergleich mit Anlagen nur einer Modulbauart.
Bei dem hier seit 2005 völlig wartungsfrei. :ja:
2mal Poly 6 mal Mono alle parallel


smartie67112 am 07 Nov 2017 00:04:58

Hallo,
ich danke Euch für die Antworten (wobei ich "Redundanz" erst mal wieder googeln musste und ich auch den ersten Teil des Postings von lisunenergy nicht verstanden habe...)
Alf, ich hoffe mal das ist nicht Dein echter Name, danke für den Link, genauso wollte ich die Anschlüße übrigens machen.
Schön, dass Dir die Fragestellung gefällt, aber als Laie auf diesem Gebiet grübelt man halt hin und wieder nach.
ätt (seltsam dass das Mailzeichen nicht erlaubt ist) deacheapa, darf ich mal fragen, welchen Leitungsquerschnitt Du für die Zuleitung Panele/Regler genommen hast?
Ich hab bei mir 4 mal 50 Watt Panele seit 17 Jahren an einer Originalleitung eines Panels hängen, keine Ahnung welcher Querschnitt das ist, Länge ca 1,8 Meter.
Geladen hats immer gut, ist aber glaube ich unterdimensioniert ;-)

Eletrik ist nicht so mein Fachgebiet, aber ich bemühe mich...

Zur ursprünglichen Fragestellung:
Dass ich alle Panels, also die auf dem Dach liegenden und die vor das Mobil gestellte, parallel schließen KANN, das ist mir klar.
Nur ob das sinnvoll ist bzw ob ich dadurch nicht den Vorteil des MPP Reglers zunichte mache, weil die direkt in der Sonne stehdenden Panels ja eine etwas höhere Spannung haben (richtig, oder ? und natürlich auch mehr Strom liefern), diese Frage scheint mir noch nicht richtig beantwortet zu sein (oder ich habe es überlesen)
Ich muss zugeben, die MPP Regelung ist mir nur ganz grob geläufig, sie misst wohl permanent die Spannung im Modul (ich schreibe extra nicht im Plural, denn der Regler kann ja nicht wissen dass mehrere Panele gleichzeitig angeschlossen sind) und passt daraufhin den Ladestrom an (oder die Ladespannung?)

Vielleicht sollte ich die Frage etwas vereinfachen.
Meine Bedenken sind ja, dass die flachliegenden Module die MPP Regelung negativ beeinflussen,
habe ich also mehr Ertrag, wenn ich mit zwei separaten Reglern arbeite ? (also Dach und mobile Module getrennt)

Schönen Abend an alle

Gerd

rkopka am 07 Nov 2017 11:23:54

smartie67112 hat geschrieben:Nur ob das sinnvoll ist bzw ob ich dadurch nicht den Vorteil des MPP Reglers zunichte mache, weil die direkt in der Sonne stehdenden Panels ja eine etwas höhere Spannung haben (richtig, oder ? und natürlich auch mehr Strom liefern),...

Wenn die Panele parallel geschaltet sind, haben sie auch die gleiche Spannung. Da sie Stromquellen sind, liefern sie Strom und "stellen" dazu die entsprechende Spannung ein. Das Problem könnte nur sein, daß sie bei einer (von außen) vorgegebenen Spannung nicht ihren maximalen Strom bzw. maximale Leistung liefern können (siehe Kennlinien).
Der MPPT Regler stellt eine Spannung ein, die eine maximale Leistung bringt. Die beste Spannung könnte bei einzelnen Panelen vielleicht etwas anders sein. Ob das aber in Summe wirklich viel ausmacht, glaube ich nicht. Der Hauptanteil der eingestellten Leistung wird ja auch vom "besseren" Panel kommen. Daher wird eine etwas ungünstigere Anpassung beim gerade schlechter arbeitenden keinen großen Nachteil ergeben.
Bei gleich gut arbeitenden Modulen ist die Frage, wie steil die Kennlinie ist, d.h. wie sehr der Strom tatsächlich von kleinen Spannungsänderungen abhängt. Der Fall ist aber für diesen Aufbau (flach und steil) eher selten gegeben.

D.h. bei Abweichungen der Panele wird man bei MPPT (wie auch bei anderen Systemen) immer etwas verlieren. IMHO wird das aber in der Praxis eher wenig sein. Solange man nicht auf die letzte Ah angewiesen ist, würde ich das vernachlässigen. Bei PWM ist man sowieso nicht im idealen Arbeitspunkt, da sind die Kurven recht flach und es wirkt sich wohl noch weniger aus.

RK

schnatterente am 07 Nov 2017 11:44:06

Administrator hat geschrieben:2 Regler an einer Batterie geht sowieso nicht.


Das ist mir neu. Warum sollte das nicht gehen, wenn die Regler auf die gleichen Parameter (Ladeschlussspannung etc.) abgestimmt sind?

Bei uns läuft der Booster und der Solarregler während der Fahrt öfters parallel :)

lisunenergy am 07 Nov 2017 12:39:45

Michael Hermann Elektrik auf Yachten Dort kann man es sehr gut nachlesen. Mono und Poly ist kein Problem. Es gibt ja aber noch andere Sorten. Ich könnte ein Foto davon einstellen. Bin mir aber nicht sicher ob ich das darf.

smartie67112 am 07 Nov 2017 12:48:52

lisunenergy hat geschrieben:Michael Hermann Elektrik auf Yachten Dort kann man es sehr gut nachlesen. Mono und Poly ist kein Problem. Es gibt ja aber noch andere Sorten. Ich könnte ein Foto davon einstellen. Bin mir aber nicht sicher ob ich das darf.

Hallo, das würde mich jetzt auch mal interessieren, ev. Foto per PN ?

By the way, hat jemand das Büttner Solarbuch ? Ist das zu empfehlen ?

Administrator am 07 Nov 2017 20:51:27

schnatterente hat geschrieben:Warum sollte das nicht gehen,


Weil die Laderegler/Booster sich gegenseitig bei der Ermittlung
der Batterieladung beeinflussen. Damit kriegt man zwar auch Strom
in die Batterie - aber eine korrekte Ladekurve (mit entsprechenden
Einflüssen auf die Ausnutzung der vollen Kapazität des Akkus bzw
auf seine Lebensdauer) wird das nicht. Der eine Regler misst immer
die Spannungserhöhung des anderen Reglers mit.
2 Köche an einem Topf .........

Solarcomputer am 08 Nov 2017 00:11:34

Hallo Zusammen,

die Fragestellung ist einfach und zugleich auch interessant. Klar ist, dass man 2 oder mehr Panel (unterschiedlich oder nicht) zusammen mit einem Solarregler betreiben kann. Dabei werden die Batterien auch geladen. Die Frage ist also dahingehend recht schnell beantwortet: Ja, es geht (wie auch viele hier im Forum berichten).

Die Differenzierung liegt hier im erzielbaren Wirkungsgrad. Somit wäre die Fragestellung dahingehend abzuändern.
Ein MPP-Regler ermittelt die maximale Leistung, indem er ständig den Arbeitspunkt verändert und dabei ermittelt, ob bei dieser Veränderung mehr oder weniger Leistung vom Solarmodul erbracht wird. Der Regler versucht also den Arbeitspunkt an ein Maximum auszurichten. Das Maximum liegt allerdings bei unterschiedlicher Einstrahlung, Temperatur, individuell bei jedem Panel anders, sonst bräuchte man diese Technik erst gar nicht. Wenn wir also 2 oder mehr Panel miteinander parallel schalten, ist die Leistungskurve der einzelnen Panel nicht "deckungsgleich". Die Leistungskurve ist um so unterschiedlicher, je verschiedener die Panels sind. Zudem ist auch die Abschattung (Wolken, Bäume, Antennen, etc.) und eventuell die Ausrichtung der Panels zur Sonne unterschiedlich. Das alles führt dazu, dass die Leistungskurven der einzelnen Panel stark voneinander abweichen können.

Kombinieren wird jetzt die Leistungskurven durch Parallelschaltung der Panels ergibt sich eine gemeinsame Leistungskurve, im einfachsten Fall hat diese Kurve 2 Hügel, die voneinander entfernt liegen. Der Regler hat jetzt also 2 mögliche Leistungsspitzen, die er erreichen könnte. Die Problematik ist, dass der Regler nicht beide Spitzen kennt, sondern zunächst auf eine Spitze klettert und dann feststellt dass es wieder bergab geht. Diese eine Spitze könnte aber grösser oder kleiner sein als die andere Spitze. Die Spitzen änderst sich auch ständig, je nach Einstrahlung, Lage, etc.

Daraus lässt sich ableiten, dass der MPP Regler mit 2 oder mehr Panels sich immer nur auf 1 Maximum einstellen kann. Dieses Maximum kann das Kleinere (also des "schlechteren" Panels) sein. In diesem Fall wäre ein normaler Serien-Regler ähnlich effektiv. Eine Alternative dazu wäre jedem Panel einen MPP-Regler zu spendieren, zumindest gleiche Gruppen (Aufstellort, Typ, etc.) damit auszustatten, damit die einzelnen Leistungsspitzen auch genutzt werden können. Hier gilt es abzuwiegen, was man erreichen möchte (Maximierung der Solarleistung, Preis/Aufwand). Mehrere Serien-Regler machen dagegen für die Leistung keinen unterschied, da diese immer auf die gleiche Batteriespannung die Panels ziehen (man gewinnt nur Redundanz, falls Ausfallsicherheit wichtig ist).

Viele Grüße
Kai

PS: zur Leistungsbeurteilung ist ein Solarcomputer, der auch die Daten tageweise ablegen kann, sehr nützlich: siehe --> Link

smartie67112 am 08 Nov 2017 01:35:44

Solarcomputer hat geschrieben: Mehrere Serien-Regler machen dagegen für die Leistung keinen unterschied, da diese immer auf die gleiche Batteriespannung die Panels ziehen (man gewinnt nur Redundanz, falls Ausfallsicherheit wichtig ist).


Hallo Kai,
ich danke Dir für das Posting und die Erklärung.
Oben zitierten Satz verstehe ich nicht ganz.
Serienregler = in Serie geschaltete Regler oder "serienmäßige", also PWM Regler?

Könnte ich Dein Posting so deuten, dass bei der von mir geplanten Parallelschaltung liegende/aufgerichtete Module eigentlich auch
ein billigerer PWM Regler ausreichen würde, da der Vorteil der MPP Regelung in diesem Fall nicht greift ?

Danke für ne Antwort und viele Grüße

Gerd

Solarcomputer am 08 Nov 2017 03:14:07

Hallo Gerd,

danke für das Aufmerksame Lesen, mit Serien-Regler meinte ich PWM (PWM als Überbegriff für Serien- und Shuntregler).

Genau, das meinte ich damit, der MPP Regler kann seine Vorteile in einer heterogenen Konstellation bei Parallelschaltung von Modulen (36-Zellen, 18V) kaum ausspielen. Nachteile könnte es geben bei geringer Einstrahlung durch die bei MPP Technologie notwendige DC/DC Wandlung (Wirkungsgrad sackt im unteren Leistungsbereich ab).

Eine Serienschaltung von verschiedenen Modulen und unterschiedlicher Ausrichtung ist auch nicht zu empfehlen, da hier immer das schlechteste Glied das System ausbremst.

Viele Grüße
Kai

schnatterente am 08 Nov 2017 09:39:23

Administrator hat geschrieben:2 Köche an einem Topf .........

Wenn es zwei Dorfköche von der Imbissbude sind, vielleicht ;-)

Mir ging es nur um die Aussage: "2 Regler gehen gar nicht" Das ist etwas hart formuliert, denn es geht ohne Probleme, wenn auch die Feinheiten vielleicht nicht ganz stimmen. Ich kenne einige Überwinterer, welche sogar 3 Regler laufen lassen (2x Dach, 1x Aufstellbar). Und Rene hier im Forum ist das beste Beispiel, er hat zwei Victron MPPT 100/50 ständig parallel laufen und bekommt bis jetzt seine LiFeYPO immer voll ;-) Das ein billiger Shuntregler (für 10€) nicht mit einem programmierbaren Mppt-Regler (200-700€) mithalten kann und da vielleicht ständig aussetzt, ist mir schon klar.

geralds am 08 Nov 2017 09:47:51

Hallo,

die Ausführungen von Kai decken sich nicht komplett mit meinen Beobachtungen / Messungen!
Zu meiner Anlage: Ich habe 2 Gruppen von Modulen (36 Zellen --> ca. 18 Vmp) jeweils bestehend aus 1 x 100Wp und 1 x 80Wp die parallel geschaltet sind.
Diese beiden Gruppen kann ich parallel oder in Reihe schalten.

Leider musste ich die Passagen von Kai wegen der Zitatbegrenzung stark stückeln.

Solarcomputer hat geschrieben:Das Maximum liegt allerdings bei unterschiedlicher Einstrahlung, Temperatur, individuell bei jedem Panel anders, sonst bräuchte man diese Technik erst gar nicht. Wenn wir also 2 oder mehr Panel miteinander parallel schalten, ist die Leistungskurve der einzelnen Panel nicht "deckungsgleich".

Solarcomputer hat geschrieben:Die Leistungskurve ist um so unterschiedlicher, je verschiedener die Panels sind.

Solarcomputer hat geschrieben:Zudem ist auch die Abschattung (Wolken, Bäume, Antennen, etc.) und eventuell die Ausrichtung der Panels zur Sonne unterschiedlich.

Solarcomputer hat geschrieben:Kombinieren wird jetzt die Leistungskurven durch Parallelschaltung der Panels ergibt sich eine gemeinsame Leistungskurve, im einfachsten Fall hat diese Kurve 2 Hügel, die voneinander entfernt liegen.


Bei Modulen mit gleicher Zellenanzahl und gleicher Einstrahlung ergeben sich keine 2 Hügel. Hier kann der Mpp Regler seine Vorteile ausspielen. Bei mir liegt der Ladestrom meist um ca. 25% höher als die Summe der Ströme aus den Modulen.
Bei Teilabschattungen einzelner Module können sich aber die 2 Hügel ausbilden.

Solarcomputer hat geschrieben:Der Regler hat jetzt also 2 mögliche Leistungsspitzen, die er erreichen könnte. Die Problematik ist, dass der Regler nicht beide Spitzen kennt, sondern zunächst auf eine Spitze klettert und dann feststellt dass es wieder bergab geht.


Stimmt zumindest bei meinem Regler nicht. Der Regler durchläuft den Bereich von der Leerlaufspannung (Voc) bis zu einer Spannung die ca. 1V oberhalb der Batteriespannung liegt komplett und richtet sich dann nach dem höchsten Maximum.

Solarcomputer hat geschrieben:Daraus lässt sich ableiten, dass der MPP Regler mit 2 oder mehr Panels sich immer nur auf 1 Maximum einstellen kann. Dieses Maximum kann das Kleinere (also des "schlechteren" Panels) sein. In diesem Fall wäre ein normaler Serien-Regler ähnlich effektiv.

Diese Schlussfolgerung ist gewagt. Für meinen Regler stimmt sie wie oben beschrieben nicht und zum anderen können die beiden Hügel (also auch der niedrigere) immer noch bei einer so hohen Spannung liegen, bei der sich der Mpp Regler lohnt.

Schalte ich die 4 Module parallel und decke ein Modul teilweise oder ganz ab, stellt sich der Regler immer auf einen Punkt ein, der min. der Leistung der 3 übrigen Module entspricht. D.h. auch hier habe ich noch den Gewinn von ca. 25% des Mpp-Reglers gegenüber einem PWM Regler.

Ich kann 2 Module auf ca. 45 Grad aufstellen. Im Winter stelle ich 1 Modul immer schräg, damit kein Schnee darauf liegen bleibt bzw. schneller abrutscht. (Ich fahre im Winter nicht, noch nicht, die Module sollen aber die Batterien geladen halten)
Die übrigen 3 Module bleiben flach liegen. Ich habe mal im Januar um ca. 14 Uhr gemessen.
Alle Module flach ca. 0,8A, ein 80Wp Modul schräg gestellt ca. 2,8A. Auch in diesem Fall war die Spannung, auf die sich der Regler eingestellt hat so hoch, dass der Mpp Regler noch seinen Vorteil gegenüber einem PWM Regler ausspielt. (Was auch der Theorie entspricht, dass ein Modul bei geringerer Einstrahlung den Strom reduziert, die Spannung aber über einen weiten Bereich weitgehend hält. Vereinfacht ausgedrückt.)

Im alten Womo hatte ich einen PWM Regler, im jetzigen einem Mpp Regler. Nach meinen Beobachtungen lohnt sich der Mpp Regler.

Gruß Gerald

schnatterente am 08 Nov 2017 10:01:10

Ich sehe es für den TE so: MPPT-Regler und parallelverschaltete 12V-Module geht, macht aber wenig sind, da ein MPPT-Regler erst durch seriell verschaltete Module bzw. 24/48V Modulen "richtig" arbeitet und bei entladenen Batterien die höhere Spannung in Mehrstrom umwandelt, denn die Leistung der Module bleibt ja gleich. Ein Shuntregler würde dagegen nur abschneiden.

Ich würde die 4x50Wp seriell verschalten (wenn sich die Teilabschattungen in Grenzen halten) und hier einen neuen Mppt-Regler z.B. von Victron verbauen, so können auch noch im Nachhinein 2 weitere 12V Module in Reihe verschaltet auf dem Dach installiert werden und der Kabelquerschnitt muss nicht erhöht bzw. neue Kabel gezogen werden. Den alte PWM-Regler nimmst du dann für das aufstellbare Panel.

Mppt-Hügel hin oder her...

rolfblock am 08 Nov 2017 10:19:11

Jetzt wird es ja richtig spannend.
Geralds sagt, der MPPT Regler sucht von der Leerlaufspannung nach unten bis ca 1 V über die Batteriespannung nach dem Power Peak. (= absolutes Maximum)
Solarcomputer sagt, der MPPT Regler sucht (von oben oder unten kommend) nach dem Nullpunkt der ersten Ableitung der Leistung über der Spannung(= Leisungsspitze) und bleibt dort. Egal ob dass das absolute Maximum ist.

Im Fall Geralds wird sicher das Maximum gefunden.
Bei Solarcomputer kommt es auf die Steilheit der Kurve P über U an, ob das schwächere Modul in der Summe der Leistung eine negative Steilheit bewirken kann. Also einen Leistungshöcker, wo die erste Ableitung Null ist. Dazu müsste die Steilheit des schwächeren Moduls die Steilheit des stärkeren übertreffen.
Wann passiert das? Bei gleich beleuchteten ungleichen Modulen mit gleicher Zellenzahl vermutlich nicht. Und wenn doch sind beide Module nahe des gemeinsamen Maximums.
Wenn ein Modul abgeschattet ist, liefert es so viel weniger Strom, dass es die Steilheit des beleuchteten kaum runterziehen kann.

Meine Vermutung ist, dass es für 36 zellige parallel geschaltete Module keinen signifikanten Unterschied macht, nach welcher Art der MPPT Regler sucht.
Aber vielleicht hat ja jemand das sogar mal erprobt.
Es bleibt spannend.

Gast am 08 Nov 2017 10:26:25

Solarcomputer hat geschrieben:Hallo Zusammen,

die Fragestellung ist einfach und zugleich auch interessant.


Es ist alles gesagt. Nur nicht von jedem. :wink:

Solarcomputer hat geschrieben:...
... Die Problematik ist, dass der Regler nicht beide Spitzen kennt, sondern zunächst auf eine Spitze klettert und dann feststellt dass es wieder bergab geht. ...
Daraus lässt sich ableiten, dass der MPP Regler mit 2 oder mehr Panels sich immer nur auf 1 Maximum einstellen kann.


Mit Verlaub gesagt, diese Theorie hört sich cool an, ist aber nicht richtig!

Der MPPT-Regler kennt gar keine Spitzen, sondern er stellt sich (die meisten im Verfahren der sukzessiven Approximation) auf den jeweils besten Betriebspunkt ein. Dabei spielt es gar keine Rolle, ob mehrere Panel daran hängen oder eines, da auch das eine Panel intern aus mehreren Strings bestehen kann. Nur der optimale Wirkungsgrad wird nicht für alle Panels erreicht. Sonst wäre es ja ganz furchtbar, wenn eines von mehreren gleichen paralellgeschalteten Panels unter Teilverschattung leidet.

Grüße, Alf

smartie67112 am 08 Nov 2017 10:52:01


geralds am 08 Nov 2017 10:57:50

Hallo,

schnatterente hat geschrieben:MPPT-Regler und parallelverschaltete 12V-Module geht, macht aber wenig sind, da ein MPPT-Regler erst durch seriell verschaltete Module bzw. 24/48V Modulen "richtig" arbeitet und bei entladenen Batterien die höhere Spannung in Mehrstrom umwandelt, denn die Leistung der Module bleibt ja gleich.


Das liest man im Forum so oder so ähnlich immer wieder. Da ich es mal selbst wissen wollte, habe ich einen Umschalter eingebaut um von 18V Vmp (4 Module parallel) auf 36V Vmp (2 Gruppen a 2 Module parallel, die beiden Gruppen in Reihe) umschalten zu können.

Hier ein kurzer Erfahrungsbericht zu parallel oder seriell:
- bei guter Sonneneinstrahlung ist der Unterschied marginal (um die 200mA)
- bei leichten Regen seriell 3,4A, parallel 2,9A
- bei stärkerem Regen seriell 0,6A, parallel 1,2A (Solarspannung bei beiden Schaltungsarten nur noch ca. 0,8V höher als die Batteriespannung)
- bei gutem Wetter gegen Abend (sinkender Sonnenstand) ist der Unterschied marginal.

Gruß Gerald

rkopka am 08 Nov 2017 13:01:52

KudlWackerl hat geschrieben:Der MPPT-Regler kennt gar keine Spitzen, sondern er stellt sich (die meisten im Verfahren der sukzessiven Approximation) auf den jeweils besten Betriebspunkt ein.

Das widerspricht sich. Das Verfahren der sukzessiven Approximation geht ja in immer feiner werdenden Schritten auf ein Maximum zu. Damit würde er eine Spitze (nicht zwangsläufig die beste) finden und dort bleiben, was ja für ein Panel auch korrekt ist. Nur wenn man den ganzen Bereich halbwegs fein durchgeht, wird man auch die beste Spitze finden. Es kommt also auf das Verfahren des MPPT Reglers an.

Langsam bekomme ich Lust, sowas selber mal zu programmieren :-).

RK

Solarcomputer am 08 Nov 2017 13:05:55

geralds hat geschrieben:Stimmt zumindest bei meinem Regler nicht. Der Regler durchläuft den Bereich von der Leerlaufspannung (Voc) bis zu einer Spannung die ca. 1V oberhalb der Batteriespannung liegt komplett und richtet sich dann nach dem höchsten Maximum.


Um welchen Regler handelt es sich hier? Ich denke mir auch, dass ein solches Scan-Verfahren das Maximum besser finden könnte. Zu bedenken gebe ich nur, dass ein solcher Scan eine gewisse Zeit braucht, in der der Regler eine schlechtere Leistung abgibt. Daher werden solche Scans wahrscheinlich selten ausgeführt - aber ohne genaues Nachmessen ist das alles Spekulation. Zudem ändert sich der MPP Punkt häufig und schnell, (zB wenn Wolken vorbeiziehen, oder ein Ast im Wind schatten wirft), dann ist die Momentane Situation mit dem Scan "festgehalten" aber entspricht nicht der aktuellen Situation.

Um dem ganzen etwas besser beizukommen, bin dabei bei dem BlueSolar-D1 Solarcomputer von mir die Panelspannung mit aufzuzeichnen, diese wird bei den Votronic MPP Reglern an der digitalen Schnittstelle mitgeteilt. Hier mal eine kurze Messsequenz die zeigt, dass die MPP Suche ständig den aktuellen Punkt eng umpendelt, um ihn besser zu "verfolgen". Diese Regelung arbeite recht schnell, die Abtastung des Messsignals erfolgt mit 0,2 Sekunden.

VG
Kai


Panelspannung vs. Batteriespannung Votronic MPP 165 Duo Digital:


Siehe auch den Thread hier: --> Link

rkopka am 08 Nov 2017 13:22:41

Solarcomputer hat geschrieben:Zu bedenken gebe ich nur, dass ein solcher Scan eine gewisse Zeit braucht, in der der Regler eine schlechtere Leistung abgibt. Daher werden solche Scans wahrscheinlich selten ausgeführt - aber ohne genaues Nachmessen ist das alles Spekulation.

Eigentlich geht es ja nur darum, wie lang die Elektronik braucht, um den Strom zu ändern, was sehr schnell gehen sollte. Das Panel sollte auch sofort reagieren und die Spannungs/Strommessung geht auch in unter 20ms (wahrscheinlich schneller). D.h. solange er nur um den aktuellen Punkt herumpendelt mit seiner Einstellung, kann er schnell reagieren ohne viel Verluste. Den ganzen Bereich durchzugehen, wird etwas länger dauern, aber nicht ständig nötig sein und bei geschickter Programmierung auch noch zeitlich im Rahmen sein. In einer Sekunde sollte das zu schaffen sein.
Eher sehe ich da Probleme beim nachgeschalteten Schaltregler, der ja mit der wechselnden Spannung zurechtkommen muß. Aber das hat man auch bei Wolken oder Baumbewegungen.

RK

schnatterente am 08 Nov 2017 13:58:50

Unser Regler arbeitet laut Datenblatt so:

-bessere Verfolgung des maximalen Leistungspunkts als bei anderen MPPT-Reglern
-extrem schnelles Abtasten der gesamten I-U-Kurve
-das Erkennen mehrerer Leistungspunkte im Schatten oder bei gemischten Solarzellengruppen
-außergewöhnlich gut Leistung beim Sonnenaufgang oder bei geringer Solarisolation

Solarcomputer am 08 Nov 2017 14:08:30

rkopka hat geschrieben:Eigentlich geht es ja nur darum, wie lang die Elektronik braucht, um den Strom zu ändern, was sehr schnell gehen sollte. Das Panel sollte auch sofort reagieren und die Spannungs/Strommessung geht auch in unter 20ms (wahrscheinlich schneller).


Der DC/DC Wandler ist üblicherweise wesentlich schneller und kann die Last auch schnell ändern. Die Problematik liegt eher darin wie lange es braucht, bis sich Änderungen der Last auch an der Quelle (Moduleingang) auswirken. Hier sind Induktivität und Kapazität der gesamten Solaranlage der "bremsende" Faktor. 20 ms sind kaum verlässlich (mit verschiedenen Modulen und langen Leitung) zu erreichen. Wollen wir jetzt 100 Punkte in der Kennlinien abfragen, dauert das auch bei optimistischen 20 ms noch ganze 2 Sekunden bis der Bereich durchlaufen ist. Der MPP Punkt verschiebt sich aber u.U. schneller.

Wie du an dem Schaubild im vorherigen Beitrag siehst, wird der MPP Punkt in ca 200ms verfolgt. Das ist "praktisch" an einem aktuellen Solarregler von Votronic so gemessen. Bisher habe ich einen Suchlauf noch nicht gefunden, soll aber nicht heissen, dass es diesen nicht gibt (zb beim Einschalten oder in längeren Zeitintervallen). Das beobachte ich mal und werden dann gerne Berichten.

VG
Kai

Solarcomputer am 08 Nov 2017 14:22:47

schnatterente hat geschrieben:-bessere Verfolgung des maximalen Leistungspunkts als bei anderen MPPT-Reglern

Verglichen mit welchen anderen MPPT-Reglern?
Was wird hier als "besser" definiert?
schnatterente hat geschrieben:-extrem schnelles Abtasten der gesamten I-U-Kurve

Wie schnell ist denn extrem schnelles Abtasten... ist das Abtasten nur schnell oder auch die Abtastfrequenz?
schnatterente hat geschrieben:-das Erkennen mehrerer Leistungspunkte im Schatten oder bei gemischten Solarzellengruppen

Wie häufig und was wird mit der Erkenntnis denn verbessert?
schnatterente hat geschrieben:-außergewöhnlich gut Leistung beim Sonnenaufgang oder bei geringer Solarisolation

Was ist eine "außergewöhnlich gut Leistung"?

Na, irgendwie muss ja das Produkt beworben werden - das sind meiner Meinung nach "hohle" Schlagworte, die das Zielpublikum weder überprüfen noch verstehen können...
Es findet sich im Werbetext dieses Produktes auch ein:
"Höchstleistungsvermögen von 99%"

Falls damit der Wirkungsgrad von Eingang zu Ausgang gemeint ist, dann ist das sehr fraglich für ein MPP Regler.
So hohe Werte erreicht ein PWM Schaltregler, da hier die Schaltverluste sehr gering sind. Ein DC/DC Wandler erreicht das prinzipbedingt nicht (es sei denn mittels Supraleitung).

VG
Kai

Solarcomputer am 08 Nov 2017 14:39:53

Nachtrag: ein aktueller (teurer) 2017er DC/DC Wandler Baustein von Linear Technologies.
Die 99% werden nur an einer bestimmten Eingangsspannung (Vin) erreicht.
Bei MPP wird prinzipbedingt ein grösserer Spannungsbereich benötigt -> daher ist der Wirkungsgrad des Wandlers insgesamt immer <99%.
So wird das dann gerne als "bis zu 99%" angepriesen.


Quelle: --> Link

VG Kai

Gast am 08 Nov 2017 14:46:33

Äh, um was ging es hier eigentlich? :?:

Ach ja, ob der Betrieb unterschiedlicher Panels an einem MPPT-Solarregler funktioniert ... :lol:

Grüße, Alf

schnatterente am 08 Nov 2017 14:51:53

Der TE Gerd ist bestimmt schon vor seinem vorhanden Regler eingeschlafen :muede:

Und ich kehre nicht wieder meine Erfahrungen mit dem Industrieregler Tristar Mppt 60 her, denn dieser schwimmt mal auf alle Fälle in Höhe der Mppt-Serie von Victron mit! Ich kann wirklich alles einstellen und brauche dazu nicht mal ein Dongel, weil schon LAN integriert. Es gab genug Tage, wo der Verlust zwischen PV-Leistung und abgebener Leistung nach Regler anhand von der eigenen Anzeige und dem Batteriecomputer einzusehen war.

geralds am 08 Nov 2017 15:08:12

Hallo,

es handelt sich den TRACER-BN-MPPT (Tracer 4215BN).

Schaltet man die Module auf den Regler, oder schalte ich von Reihenschaltung auf Parallelschaltung (oder umgekehrt) um, durchläuft er den ganzen Spannungsbereich auf der Suche nach dem Punkt der max. Leistung. Das dauert gefühlt 15-20s, also relativ lange (habe es aber noch nicht gestoppt).
Hat er einmal den Punkt max. Leistung, regelt er sehr schnell nach. (Pendelt also um den Punkt herum.)
Durchziehende Wolken bringen den Regler nicht dazu den kompletten Bereich noch mal zu durchlaufen (jedenfalls habe ich ich noch nicht gesehen). Decke ich jedoch mal ein Modul komplett ab, kann es vorkommen, dass er den Bereich noch mal durchläuft.
Nach welchen Kriterien er den kompletten scann startet ist im Handbuch nicht beschrieben.

Ich habe den Eindruck, die Aktualisierungsrate der Anzeige ist deutlich langsamer als der Regler selbst. (Ist ja auch sinnvoll sonst könnte man die Werte ja kaum noch erkennen, wenn sie zu schnell wechseln.)
Im normalen Betrieb (genügend Sonne) habe ich noch nie gesehen, dass er den ganzen Bereich noch mal abläuft. Eine Ausnahme gibt es aber, wenn es regnet und der Regler arbeitet so um die 5% der Leistung, die Spannung ist dann nur noch ca. 1V oberhalb der Batteriespannung, dann sucht er gelegentlich noch mal den ganzen Bereich ab.
Aber ich beobachte das Verhalten ja nicht kontinuierlich und eine Aufzeichnung habe ich noch nicht gemacht.

Ich habe mich damals für diesen Regler entschieden, da er hohe Spannungen verträgt (150V Leerlaufspannung der Module), mit 40A max. Ladestrom auch eine Erweiterung meiner Anlage erlaubt und vor allem neben verschiedenen voreingestellten Ladekennlinien auch eine benutzerdefinierte Kennlinie zulässt. Damit kann ich auch LI-Akku´s bedienen. Als ich den Regler gekauft habe, gab es kaum Solarregler die auch für LI-Akku´s geeignet sind. Falls meine Bleiakkus mal kaputt gehen, wollte ich mir die Möglichkeit offen lassen auch auf LI-Akku´s zu gehen.

Zu den "Hügeln" der max. Leistung von Solarmodulen gibt es übrigens hier eine schöne Erklärung:
Teil 1
--> Link
Teil 2 mit Erklärung der Kurven bei Teilverschattung
--> Link
Teil 3 ist hier:
--> Link

Es geht zwar in erster Linie um Anlagen für Häuser, vieles trifft natürlich auch für kleinere Anlagen zu.

Gruß Gerald

geralds am 08 Nov 2017 15:37:30

KudlWackerl hat geschrieben:Äh, um was ging es hier eigentlich? :?:

Ach ja, ob der Betrieb unterschiedlicher Panels an einem MPPT-Solarregler funktioniert ... :lol:

Grüße, Alf


Hallo Alf,

wurde doch schon für Parallelschaltung beantwortet: :)
a) Wenn die Module gleiche Zellenanzahl haben -> geht gut
b) Wenn 2 Regler eingesetzt werden --> geht auch gut
c) Wenn die Module geringe Abweichungen in der Spannung haben, (z.B. 36 Zellen und parallel 40 Zellen) -->
geht auch noch, jedoch erreicht man nicht mehr den maximal möglichen Ertrag, da der sich Regler nicht mehr auf den max. Leistungspunkt jedes Moduls einstellen kann.

Grüße Gerald

smartie67112 am 08 Nov 2017 22:07:04

schnatterente hat geschrieben:Der TE Gerd ist bestimmt schon vor seinem vorhanden Regler eingeschlafen :muede:


Nein, quatsch, ich lese schon sehr aufmerksam mit, nur da ich nichts konstruktives beizutragen habe bin ich eben ruhig.
Teile des Thread hören sich für mich so an, als würden sich zwei Mediziner über meine Blutwerte unterhalten...

Bildlich, Louis de Funes:
Neeeeeein, doch, ooooooh

Habe übrigens einen Victron Smartsolar Mpp Regler bestellt und werde die vor dem Fahrzeug aufgestellten Module parallel
zu denen auf dem Dach anklemmen.

Mein Gedanke ist folgender.
MPP Regler schonmal gut, verarbeitet alle auf dem Dach vorhandenen Module.
Klemme ich jetzt die 200 Watt vor dem Wagen dazu und der Regler arbeitet, oder eben nicht, im optimalen Berich, was soll's,
mehr Strom fließt auf jeden Fall in die Batterien.
Die ganze Geschichte mit den aufgestellten Panels ist sowieso nur für den Winter, ab Frühjahr reicht das auf dem Dach vollkommen aus.

Viele Grüße aus der schönen Pfalz

Gerd

geralds am 09 Nov 2017 02:48:48

Hallo Gerd,

:daumen2:

Gruß Gerald

Solarcomputer am 09 Nov 2017 15:17:52

... und weil mir das mit der MPP Modulspannung keine Ruhe gelassen hat, habe ich die Aufzeichnung der Modulspannung in BlueBattery-D1 probehalber eingebaut und in der App zur Anzeige gebracht. Heute morgen bei 8/8 Bewölkung sah das ganze wie auf dem unteren Bild aus. Das Modul ist ein 100W 32-Zellen(!) Back-Contact (Offgridtec® SPR-Ultra-100 110W 12V High-End Solarpanel --> Link).

Wie man sieht ist die Modulspannung > 17 V bei starker Bewölkung. Das zum Thema 36 oder 72 Zellen und schwachem Licht ;)
Man sieht auch wie der Laderegler Votronic MPP 165 Duo Dig. ständig das Maximum sucht. Der Strom von 210 mA variiert dabei nur sehr leicht.

Viel Sonne (wünsch ich mir)
Kai


rkopka am 09 Nov 2017 15:36:39

Die Spannungskurven sehen aus, als ob sie (mit Schwankungen) ständig steigen. Ist das eine Eigenheit des Reglers oder der Wolken ?

RK

Solarcomputer am 09 Nov 2017 15:38:33

schnatterente hat geschrieben: ... und brauche dazu nicht mal ein Dongel, weil schon LAN integriert.


Interessant, da frage ich mich nur was man mit LAN und einem Smartphone anfangen will. Da braucht es noch einen WLAN-Knoten dazwischen. Die Bluetooth-Lösung (zB BlueSolar-D1) verbraucht gerade mal 1mA an Strom, LAN oder WLAN benötigen ein vielfaches mehr an Strom. Zudem müsste Smartphone dann mit dem WLAN Netzt verbunden werden, damit man an die Daten kommt. Bluetooth Low Energy (BLE) läuft ohne weiteres zutun einfach im Hintergrund mit. Zum Installieren oder gelegentlichen Nachsehen sicher schön, als gewöhnliche Anzeige wenig praktikabel. In meinem Fall habe ich keine weitere Anzeige notwendig und kann auch vorne beim Fahren oder von draussen ein Auge auf die Anlage werfen (besonders praktisch beim Batteriecomputer BlueBattery, dann sehe ich beim Fahren vorne wann die Batterien voll sind).

Viel Sonne
Kai

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