Vollautomatische Überbrückung eines abgeschatteten Moduls

Verfasst am: 03.05.2006, 10:07

Edit: 23.05.2006
Für alle, die hier neu anfangen zu lesen:
In diesem Thread kommt keine zufriedenstellendes Ergebnis - bezogen auf die Überschrift heraus.
Ich habe einen neue Thread geöffnet. Vielleicht kommt hier was raus...

Siehe hier:
http://www.photovoltaikforum.com/viewtopic.php?t=1750
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Hallo!
Vielleicht macht sich mal ein Bastler ein paar Gedanken. Im Prinzip sollte das doch recht einfach möglich sein den Wirkungsgrad so deutlich zu erhöhen.

Morgens liegt das restliche komplette Feld bereits in der Sonne, nur ein Modul bekommt noch recht lange Schatten. Das zieht die Leistung dieses Feldes während dieser Zeit natürlich sehr runter. Nun kam mir die Idee mittels einer Elektonik das abgeschattete Modul einfach zu überbrücken.

Nachts Modulspannung = 0 Volt
Morgens Modulspannung Schatten ca. xx Volt
Morgens Modulspannung Sonne grösser xx Volt
Rest des Tages Modulspannung grösser xx Volt
Nachts Modulspannung wieder = 0 Volt

So: Wenn man nun eine Schaltung entwirft, bei der ein abgefallenes Relais (Nacht) das Modul einfach überbrückt (Öffner) und erst bei über xx Volt das Relais einschaltet -> Kontakt öffnet, Modul wird nicht mehr kurzgeschlossen sondern in den String mit zugeschaltet, und das Relais erst wieder bei Nacht abfallen lässt, so sollte es doch möglich sein.

Klar habe ich dann morgens durch Wegfall eines Modules eine niedrige Stringspannung - aber doch einen wesentlich höheren Strom. Ist das Relais dann mal angezogen gibts den Rest des Tages dann die volle Stringspannung auf den Wechsel-Richter.

Was macht den der WR wenn ich plötzlich ein Modul zuschalte? Sollte er doch aber verkraften, oder?
Aber da kann ich mich ja auch noch mit SMA kurzschliessen.

Das ganze funktioniert natürlich nicht, wenn Tagsüber einzelne Module (wie bei so vielen) durch Strassenlampen o.Ä. abgeschattet werden.

Verfasst am: 03.05.2006, 10:22

Hallo,

technisch ist das sicher möglich. Die Spannung des Moduls wird dir jedoch in der WR-Konfiguration fehlen, so dass unter Umständen die erforderliche Systemspannung unterschritten wird. Auch bei abgeschattetten Modul bleibt die Spannung relativ konstant, der Strom nimmt jedoch ab. Gerade bei hohen Temperaturen kommt die Leistungsabnahme durch den T-Koeffizeienten hinzu (dabei nimmt die Spannung aller Module ohnehin ab)

Kato

Stammmitglied Angemeldet: 03.01.2006 Beiträge: 67

...genau das ist der Job der Bypassdioden...

sunnymorning

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

Zitat sunnymorning:

Zitat:

...genau das ist der Job der Bypassdioden...

...leider nicht...
...die Bypassdioden schützen das verschattete Modul vor Überhitzung
durch Stromfluss 'in die falsche Richtung' (Spannungsumkehr am
verschatteten Modul)...
...für den Stromfluss in 'Nutzrichtung' leisten sie keinen Beitrag...
...d.h. der gesamte String produziert nur Minimal...
...die Sache mit dem Relais hat schon was...
...ich befürchte nur eine hohe Störanfälligkeit wegen des Lichtbogens
während des Schaltvorgangs.... Crying or Very sad

respectfully

Luke

....was für ein Tag, schon gestern gab's bei 6 kWh/kWp...
...ob's heute noch besser wird?? Very Happy

Verfasst am: 03.05.2006, 11:27

Ich dachte, Bypassdioden machen haargenau das, was gewünscht wird, nämlich bei zu geringer Spannung (eine solche stellt sich im verschatteten Modul eines Stranges ein, da das Modul weit außerhalb seines MPP betrieben wird) das Modul kurz zu schließen.

Luke hat Folgendes geschrieben:

....was für ein Tag, schon gestern gab's bei 6 kWh/kWp...
...ob's heute noch besser wird?? Very Happy

Ich hoffe, in den nächsten Tagen mal die 7kWh/kWp Grenze zu knacken Wink

mfg

Verfasst am: 03.05.2006, 11:47

Also bei mir geht die Spannung hoch, je mehr das Modul verschattet wird, früh und abends zum Beispiel.

Kato

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

Zitat cephalotus:

Zitat:

Ich dachte, Bypassdioden machen haargenau das, was gewünscht wird, nämlich bei zu geringer Spannung (eine solche stellt sich im verschatteten Modul eines Stranges ein, da das Modul weit außerhalb seines MPP betrieben wird) das Modul kurz zu schließen.

...die Spannung am verschatteten Modul ist die gesamte Reststrangspannung
und wirkt auf das verschattete Modul in Durchlassrichtung...

...würden die Bypass Dioden wie ein Relais wirken, würde sich meine
Schornsteinverschattung nicht so extrem auswirken (kleine verschattete Ecke...
...großer Leistungsverlust in den Morgenstunden!! Shocked

)
...werde daher wohl auch nie 7kWh/kWp erreichen... Crying or Very sad

respectfully

Luke

Verfasst am: 03.05.2006, 12:17

Luke hat Folgendes geschrieben:

...die Sache mit dem Relais hat schon was...
...ich befürchte nur eine hohe Störanfälligkeit wegen des Lichtbogens
während des Schaltvorgangs.... Crying or Very sad

Sicher hat das was...
... und im Automobilbau werden noch ganz andere Ströme geschaltet. Gut, bei geringerer Spannung, aber das sollte ja mal egal sein - ausserdem gibt es elektronische "Relais", bei denen gibt es keinen Lichtbogen oder bewegliche Teile.
Habe mir schon überlegt das Ganze zum Patent anzumelden...
Also wenn jemand am Patentgewinn beteiligt werden möchte - nur zu Smile

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

Zitate Wechsel-Richter

Zitat:

aber das sollte ja mal egal sein

...echt cool Exclamation

Zitat:

ausserdem gibt es elektronische "Relais",

...nimm bloss die richtigen....

Zitat:

Habe mir schon überlegt das Ganze zum Patent anzumelden...

...viel Erfolg Very Happy

Luke

Verfasst am: 03.05.2006, 12:39

am Besten stattest du jedes Modul mit einem Lichtsensor aus der dann dein Relais schaltet. Laughing

Dann musst du noch deiner Konstruktion sagen, das grad schlechtes Wetter ist oder Morgen- und Abenddämmerung, damit nicht der ganze Strang abgeschaltet wird. Die Wechselrichterspannung sollte auch nicht unterschritten werden und die Temperatur solltest du auch noch erfassen. Vermutlich müsste man dann eine SPS einsetzen und ein kleines Programm schreiben um das auszuwerten.

Und zum Schluss musst du jemand finden der das bezahlt...

Kato

Verfasst am: 03.05.2006, 12:44

kato hat Folgendes geschrieben:

Also bei mir geht die Spannung hoch, je mehr das Modul verschattet wird, früh und abends zum Beispiel.

Kato

Das liegt am MPP des Stranges.

Du hast 9 Module mit 50V und 5A und dann eins mit 50V und 1A, nämlich das verschattete.
Unverschattet hättest Du im MPP dann eben 500V bei 5A = 2500W, verschattet passiert folgendes:

Der MPP Strom stellt sich auf z.B. 1,5A ein, dabei haben dann 9 Module 53V und ein Modul (das verschattete) noch 10V. Macht also zusammen dann z.B. 487V bei 1,5A, also 731W

Die Folge: Starker Leistungsabfall und gleichzeitig auch ein Spannungsabfall. Das verschattete Modul hätte zwar für sich alleine sehr wohl noch die volle Spannung, im MPP des Strangs betrieben bricht seine Spannung völlig ein. Es ist sogar durchaus wahrscheinlich, dass es in seinem Kurzschlussstrom betrieben wird.

Würde man das eine Modul kurz schließen, hätte man 450V bei 5A und somit 2250W.

Ein Bypassdiode über das ganze Modul geschaltet sollte rein theoretisch (?) genau das machen.

mfg

Verfasst am: 03.05.2006, 12:49

kato hat Folgendes geschrieben:

Vermutlich müsste man dann eine SPS einsetzen und ein kleines Programm schreiben um das auszuwerten.

Nun das wäre kein Problem - SPS-Programmierer bin ich selber Smile

Nein im Ernst, diesen Aufwand möchte und brauche ich gar nicht treiben...

Soooo kompliziert ist es sicherlich nicht. Die Elektronik eines Dämmerungssensors macht ja schon genau das. Notfalls kann man ja auch einen Schmitt-Trigger aus dem Konrad-Katalog einsetzen. Aber zwei einstellbare Schaltpunke brauchts ja gar nicht.

Verfasst am: 03.05.2006, 12:53

Zitat:

Ein Bypassdiode über das ganze Modul geschaltet sollte rein theoretisch (?) genau das machen. mfg

Aber meine Module haben angeblich diese Bypassdioden...???

Verfasst am: 03.05.2006, 13:02

cephalotus hat Folgendes geschrieben:

Der MPP Strom stellt sich auf z.B. 2A ein, dabei haben dann 9 Module 53V und ein Modul (das verschattete) noch 10V.

mfg

nach meiner Theorie behält das verschattete Modul seine Spannung bei und drosselt nur den Strom im Strang, der sich dann auf alle auswirkt.

http://www.photovoltaikforum.com/viewtopic.php?p=5049&highlight=#5049

Gruß Kato

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

...folks...

...die Bypassdioden sind

Schutzdioden

...und keine Energie-Nutzdioden...

...zu einer Verbesserung der Stringernergie bei
einem verschatteten Modul trägt keine Bypassdiode bei...

Bye, bye

Luke