Vollautomatische Überbrückung eines abgeschatteten Moduls

Stammmitglied Angemeldet: 03.01.2006 Beiträge: 67

Die Vielschreiber wissen es natürlich mal wieder besser - es ist richtig dass die Bypassdioden eine Schutzfunktion gegen beschriebene Phänomene haben - allerdings ist der primäre Zweck dieser, die Einflüsse von Teilverschattungen auf die Stringleistung zu minimieren. Es kommt allerdings immer drauf an in welcher Richtung die Teilverschattung auf das Modul einwirkt.

sunnymorning

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

...also dann will ich noch mal...

Zitat sunnymorning:

Zitat:

allerdings ist der primäre Zweck dieser, die Einflüsse von Teilverschattungen auf die Stringleistung zu minimieren

...Einspruch!

...die Minimierung der Teilverschattung wird durch die Anordnung der Zellen
in einem Modul erreicht!
...dabei können innerhalb eines Moduls mehrere Strings ausgebildet werden,
wobei jeder String durch eine Bypassdiode geschützt werden kann...

...ich bin zwar Vielschreiber aber kein Fachmann...
...und immer offen für neue, gewagte Theorien... Wink

...aber wahrhaftig auch kein Rabulist Exclamation

respectfully

Luke

NACHTRAG:

Du hast recht sunnymorning, die Bypassdioden sorgen im Stringverbund mehrerer Module
für eine frühe Überbrückung des verschatteten Strings innerhalb eines Moduls.

Ich entschuldige mich für meine vorschnelle Aussage!!

Verfasst am: 03.05.2006, 14:11

kato hat Folgendes geschrieben:

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

Das mit den Wasserhähnen ist eine schön anschauliche Theorie, die wie fast alle schön anschaulichen Theorien manchmal ganz brauchbare Ergebnisse liefert, leider aber für manche Anwedungszwecke völlig irreführende Resultate ergibt.

(ein schönes Beispiel für so ein anschauliches Modell ist z.B. das Bohrsche Atommodell)

Verfasst am: 03.05.2006, 16:34

Tja, so richtig werden wir das nicht rausbekommen. Das wird man wohl im Versuch ermitteln müssen. Wenn ich mal viel Zeit habe werde ich mal ein Modul im Strang abdecken mit ner Pappe und euch berichten, was passiert. Ich habe mehrere identische Stränge und kann das dann vergleichen...

Kato

Verfasst am: 03.05.2006, 17:28

Hallo,

Bei meiner älteren Anlage sind 30 Module in Reihe geschaltet.
Drei Drehspulmessgeräte liegen an jeweils 10 Modulen und messen zu jedem Zeitpunkt die Spannung. Im Mpp sind das etwa 170 Volt. Eingangsspannung für den WR also etwa 3x170=510 Volt.

Bei heissem Wetter gehts natürlich schon mal deutlich drunter Sad

.

Wenn nun ein Schatten über das Feld wandert (Masten einer WEA, Bäume) kann ich deutlich den Spannungseinbruch an dem betroffenen Voltmeter ablesen. Es ist keinesfalls so dass die Spannung stehenbleibt. Die Spannung bricht über den verschatteten Modulen zusammen, das ist messbar.

Zitat:

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

Darum verstehe ich diese Aussage von Kato nicht. Wiese steigt bei ihm die Spannung mit der Verschattung?

mfG

Strawberry

Verfasst am: 03.05.2006, 17:47

kato hat Folgendes geschrieben:

Tja, so richtig werden wir das nicht rausbekommen. Das wird man wohl im Versuch ermitteln müssen. Wenn ich mal viel Zeit habe werde ich mal ein Modul im Strang abdecken mit ner Pappe und euch berichten, was passiert. Ich habe mehrere identische Stränge und kann das dann vergleichen...

Kato

Naja, dazu müsstest Du dann direkt am abgedeckten Modul die Spannung messen. Den Strom des Moduls (=Strom des Stranges) kann man sich aus den Angaben Wechselrichterdisplay (zumindest beim SMA) berechnen.

Die Spannung kann deswegen hoch gehen, weil alle anderen Module in diesem Strang außerhalb ihres MPP betrieben werden und bei dem geringeren Strom (Verglichen mit I MPP) eben die Spannung dieser unverschatteter Module dann etwas höher ist als U MPP.

Gleichzeitig bricht aber die Spannung des verschatteten Moduls ganz erheblich ein.

Nun ist eben die große Frage, welcher der beiden Effekte in der Summe überwiegt und das hängt von vielen Faktoren ab, z.B. alleine schon davon, wieviele unverschattete Module an einem Strang hängen und wie sehr sich der MPP des Stranges von den MPPs der Module verschiebt.

Beide Varianten bzgl. der Gesmatspannung des Stranges sind also möglich. Die Spannung des verschatteten Moduls bricht aber in einem Strang ganz gewaltig zusammen.
Wenn das Modul alleine betrachtet wird, würde es sich allerdings ganz anders verhalten und die Spannung bliebe durch Verschattung konstant (bzw könnte sich durch die niedrigere Temperatur sogar leicht erhöhen), während der Strom einbricht.

mfg

PS: Die Spannung eines verschatteten Moduls könnte (ohne Dioden) durchaus auch "negativ" werden. Das ist dann der Fall, wenn das Modul von den anderen rückwärts gespeist wird. In einem solchen Fall ist die MPP Leistung des Stranges auch dann noch besser, wenn die unverschatteten Module das verschattete heizen, als wenn der Strom sich bei einem Wert einpendeln würde, der noch auf der "positiven" Kennlinie des unverschatteen Moduls liegt.

Verfasst am: 03.05.2006, 20:25

Ich habe das vielleicht falsch ausgedrückt. Die Spannung bricht bei hoher Temperatur ein und abends in der Dämmerung geht sie wieder hoch. Jetzt kurz vor dem Abschalten der WR habe ich gerade 345V abgelesen, bei 16 Modulen sind das 21,5V pro Modul. 24V sind wohl lt. Datenblatt. Leistung des gesamten Strings 21W = 6mA.

Die Arbeit direkt am Modul zu messen mache ich mir aber nicht. Laughing

Kato

Verfasst am: 04.05.2006, 09:01

Hi Leute, was ein Aufwand!

Das ganze ist doch ganz einfach:

Man darf nicht einen Öffner nehmen um das Modul im Strang zu überbrücken. Dadurch ist es ja schliesslich auch nicht mehr möglich eine Messung am Modul vorzunehmen (ist ja kurzgeschlossen).

Also zwei Wechsler:
- angezogen hängt das Modul im String
- abgefallen ist das Modul allpolig umgangen
hat also offene Enden und man kann direkt die Spannung ja sogar den Strom Messen wenn man ein Amperemeter daranklemmt.
UND ZWAR VOLLKOMMEN UNABHÄNGIG WAS DER REST DER ANLAGE MACHT!!!

Also nochmal ganz von Vorne drüber grübeln- und nicht so kompliziert Smile

Verfasst am: 04.05.2006, 09:39

Es macht nur keinen Sinn, das Modul für sich alleine und unbelastet zu messen.
Entweder es hängt im Strang am Wechselrichter mit dran oder nicht. Wenn nicht, dann interessiert auch seine Leistung nicht.

Verfasst am: 04.05.2006, 12:20

Das sehe ich aber ganz anders. Wenn das eine beschattete Modul die Leistung von 10 anderen über eine knappe halbe Std. soweit runterzieht.

Und mein "Vorteil" ist ja, dass das nicht irgendwann Tagsüber passiert, sondern nur am Morgen - am Beginn der Produktion. Wenn das Modul dann mal Sonne bekommt (wohl auch schon ab 50% - der Schatten fällt diagonal darüber) ist das ganze Feld für den Rest des Tages verschattungsfrei.

Verfasst am: 04.05.2006, 12:23

dann kannst du nur den Kurzschlussstrom messen bei einem einzelnen Modul. Interressant ist ja der Strom im String, wenn nur ein Modul verschattet ist im Unterschied zum unverschatteten String. Wohin verschiebt sich der Arbeitspunkt usw.

Kato

Verfasst am: 04.05.2006, 18:34

Wechsel-Richter hat Folgendes geschrieben:

Das sehe ich aber ganz anders. Wenn das eine beschattete Modul die Leistung von 10 anderen über eine knappe halbe Std. soweit runterzieht.

Und mein "Vorteil" ist ja, dass das nicht irgendwann Tagsüber passiert, sondern nur am Morgen - am Beginn der Produktion. Wenn das Modul dann mal Sonne bekommt (wohl auch schon ab 50% - der Schatten fällt diagonal darüber) ist das ganze Feld für den Rest des Tages verschattungsfrei.

Ich behaupte keinesfalls, dass es keinen Sinn machen würde, dieses Modul zu umgehen, das genaue Gegenteil ist sogar der Fall.

Womit ich nicht einverstanden war, ist die Aussage, dass ein verschattetes Modul im Strang dieselbe Spannung hat wie die anderen, nur weil das der Fall wäre, wenn das Modul nicht im Strang hängt und in seinem eigenen MPP betrieben würde.

mfg

Verfasst am: 04.05.2006, 19:45

Hallo,

das ganze mal im konkreten Fall.

So sieht unsere Haus aus, links der frühmorgens verschattete Strang, auf dem großen Dach der unverschattete (mit etwas flacherer Neigung), dazu noch eine schon ältere solarthermische Anlage.

Mangels Datenlogger müsst ihr mit einem Excel Diagramm auskommen, die durchgezogenen Linien stehen für die Leistung des jeweiligen Strangs, die gestrichelte Linie wäre die vermutete Leistung des verschatteten Strangs, wenn man ihm die drei rechten Module wegnehmen würde.

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Verschattung um 8:00Uhr

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Um 8:15 Uhr sind nur noch die rechten drei Module im Schatten.

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Um 8:40 Uhr sind die rechten drei Module nur noch teilweise verschattet. Hier beginnen dann die eingebauten Bypass Dioden zu arbeiten und der Strang liefert bereits ca. 90% der Leistung. Ohne Bypass Dioden läge die Leistung dann wahrscheinlich immer noch bei unter 20%.

Verfasst am: 04.05.2006, 20:51

strawberry hat Folgendes geschrieben:

Hallo,

Bei meiner älteren Anlage sind 30 Module in Reihe geschaltet.
Drei Drehspulmessgeräte liegen an jeweils 10 Modulen und messen zu jedem Zeitpunkt die Spannung. Im Mpp sind das etwa 170 Volt. Eingangsspannung für den WR also etwa 3x170=510 Volt.

Bei heissem Wetter gehts natürlich schon mal deutlich drunter Sad

.

Wenn nun ein Schatten über das Feld wandert (Masten einer WEA, Bäume) kann ich deutlich den Spannungseinbruch an dem betroffenen Voltmeter ablesen. Es ist keinesfalls so dass die Spannung stehenbleibt. Die Spannung bricht über den verschatteten Modulen zusammen, das ist messbar.

Zitat:

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

Darum verstehe ich diese Aussage von Kato nicht. Wiese steigt bei ihm die Spannung mit der Verschattung?

mfG

Strawberry

möchte die Feststellung von Strawberry unterstützen ,bei Verschattung sinkt die Spannung des Strings. (Module Sharp mono 185 W)
sonnige Grüsse von Josef

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

...hatte heute etwas Zeit die Verschattungsproblematik der SANYOs
bei direkter Sonneneistrahlung zu untersuchen...
...die dabei gemachten Beobachtungen stehen für mich
im krassen Gegensatz zu meiner bisherigen Erkenntnis

...die Sanyos haben vermutlich 6 Zellenreihen zu 12 Zellen je Reihe...
...scheinbar sind jeweils 3 Zellenreihen als 1 String innerhalb des Moduls
geschaltet...
(obwohl diese Annahme im Widerspruch zur Modulspannung steht)
...das stufenweise Abdecken der 6 Zellen einer Querreihe des Moduls läßt den Gesamtstring
bei direkter Mittagssonne ziemlich unbeeindruckt...
...im Gegensatz zur Verschattung von nur 1-2 Zellen bei schräg einfallender
Morgensonne...
...hier scheinen besondere Konstruktionsmerkmale zu greifen,
die ich noch nicht durschaue...

...bemerkenswert die Funktion des MPP Trackers, der unabhängig von der Modulabdeckung
immer den gleichen DC-Strom aus dem Gesamtstring holt...
...die Solarspannung bricht um die Modulspannung ein, die Solarsleistung des
Gesamtstrings allerdings nur um 85 % der Leistung des 'ausgeschalteten' Moduls...

respectfully

Luke