MPPT vs. PWM-Laderegler

    hi, folgendes lese ich zum MPPT-Laderegler:


    "Ein MPPT Laderegler ist aber kein Step-Up Wandler! Er kann keine Spannung erhöhen, sondern nur verringern. Im Gegensatz zum PWM kann dieser jedoch die Stromstärke erhöhen, wenn die Spannung heruntergeregelt wird. Dies macht er mit einer Spule, welche beim PWM Laderegler fehlt."Quelle: https://wohnen-heimwerken.de/d…f-du-achten-solltest.html


    Jetzt hat eine Batterie aber eine empfohlene Ladespannung. Bei GEL-Batterien ist das 0,1C. Also 0,1 * Kapazität der Batterie. 100 Ah-Batterie * 0,1 = 10 Ampere. Somit kann dann ein MPPT-Ladereger schnell eine Batterie mal überfordern & somit schneller altern lassen.

    b92086380e3332cebe0865.jpg

    Quelle: https://greenakku.de/Batterien…erie-12V-100Ah::1711.html


    Wenn man jetzt mit einem MPPT-Regler eine Batterie die optimal mit 10 Ampere Ladestrom geladen werden sollte läd, dann muss man ja wissen, ob das Modul zu der Batterie dahingehend kompatibel ist. Wie muss ich das nun berechnen für dieses Modul:

    de248eae585d56.jpg

    quelle: http://www.jasolar.com/uploadf…812/20190812040615169.pdf


    Das Modul hat 41,46 Volt bei 9,77 Amere.


    PWM-Rechnung:


    MPPT-Rechnung:


    Aber wie kommt er in der Beispielrechnung auf 18,7V?


    Bei Ladereglern finde ich solche Angaben:

    Modulleistung bis 240W bei 12V bis 480W bei 24V; Modulleerlaufspannung bis 150 Volt

    Worauf beziehen sich dann die 12V und 24V. Auf die angeschlossene Batterie?

    Hallo o0Julia0o,


    Habe Deine Links nicht alle durchgelesen, nur überflogen, aber.


    Ein PWM Regler zieht die Spannung des PV-Moduls immer runter auf die Akkuspannung.

    Deshalb bringt es nichts ein Modul (wie von Dir genannt) mit 41,46V mit PWM zu verwenden.

    Am 12 Volt Akku sind die Verluste enorm u. selbst beim 24V Akku nicht vertretbar.

    Stark vereinfachte Rechnung: 41V x 9A = 369Watt möglich, mit 12V Akku 12V x 9A = 108W Ladeleistung,

    mit 24V Akku 24V x 9A = 216W Ladeleistung.

    Da die Akkuspannung mit der Ladung etwas ansteigt, steigt dann auch die Ladeleistung.

    Der Rest ist aber verloren.


    Beim Mppt Regler, wieder stark vereinfacht: 41V x 9A = 369Watt, mit 12V Akku 369W ./. 12 = 30,75A,

    beim 24V Akku 369W ./. 24 = 15,3A Ladung.

    Die Ladeleistung ist daher gleich Abgabeleistung des Moduls u. damit wesentlich höher u. damit effektiver.

    Wie gesagt stark vereinfacht. (Die Geräte haben ja, egal welches, immer auch Verluste.)

    Für das genannte Modul kommt nur Mppt in Frage.


    Die Ladeleistung kann dann natürlich die Erlaubte des Akkus überschreiten. Wobei man die Grenze von 1/10 nicht sooooo genau sehen muß. Da die Ladeleistung beim Mppt mit vollerem Akku reduziert wird kommt die max. Leistung nur am Anfang zu tragen. Für bestimmte Akkusorten ist ein gelegentliches starkes Laden von Vorteil, andere vertragen das gar nicht.

    Da gilt es die Anweisungen des Herstellers zu beachten. Aber natürlich gibt es immer eine absolute Obergrenze.

    Dafür gibt es aber Laderegler, bei denen man die max. Ladeleistung einstellen kann. Damit ist eine genaue Anpassung an den Akku kein Problem. Geht z.B. beim Flexmax.

    Solche Laderegler werden mehr kosten, aber ein ruinierter Akku ist auch nicht billig.


    Zu Deiner letzten Frage:

    Die Ladeleistung des Ladereglers bezieht sich auf die Akkuspannung. Laderegler haben eine max. A Ladeleistung.

    Daraus ergibt sich automatisch, das mit steigender Akkuspannung sich die Watt erhöhen.

    20A max. beim 12V Akku = 240Watt, beim 24V Akku = 480W, sollte der Laderegler auch 48V können = 960Watt.


    Die 150V Leerlaufspannung vom Laderegler darf man selten bis gar nicht überschreiten.

    Hier zählt vor allem die Leerlaufspannung bei niedrigen Temperaturen.

    Das Modul mit 41V Arbeitsspannung hat eine max. Leerlaufspannung bei 20° bei knapp 50V.

    Bei Minus 10° liegt die Spannung weit höher (hab's nicht nachgerechnet).

    Bei 3 Modulen in Reihe ist der Laderegler dann defekt.

    Von den Modulen kannst Du daher nur 2 in Reihe schalten u. bleibst damit auch bei kräftigen Minustemp. unter der erlaubten Eingangsspannung des Ladereglers.


    Also: Beim Laderegler einen Mppt. Kein Billigprodukt, den bei guten Reglern ist erstens der Wirkungsgrad besser u. zweitens, gerade wenn Du einen kleineren Akku hast kann die zu hohe Ladeleistung den Akku schädigen. => einen Laderegeler mit einstellbarer max. Ladeleistung kaufen.


    Gruss schraubermeistro

    13 kwp gesamt, ost, süd, west, nord, auch süd senkrecht, Akkus 24V ca. 1000Ah. Solarthermie mit 20m³ Speicher + WW WP. Kleine LW WP. Steuerung mit UVR16x2.

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    Diese beiden Bilder wurden im Startbeitrag irgendwie gelöscht:


    Danke. Ich plane mit einem 100Ah-Akku. Also 2x 100Ah 12V-Batterie in Reihe für das oben erwähnte 405WP-Panel(nur eines). Und einem https://epsolarpv.de/produkte/…cer-mppt-2215-bn-20a.html


    Der hat den Vorteil, dass er ohne Smartphone bedienbar ist. Was ich unbedingt so haben möchte. Nachteil: Dort steht, dass er nicht im Innenbereich installiert werden muss: "Montieren Sie den Regler im Innenbereich. Verhindern Sie die Aussetzung des Reglers gegenüber Witterungen und achten Sie darauf, dass kein Wasser in das Gerät dringt". Aber könnte ich ja ein bischen Holz drumherumbauen mit Lüftungslöchern.


    In der Anleitung steht aber nix von Ladestromgebrenzungsmöglichkeit: https://www.westech-pv.com/download/tracer-bn-deutsch.pdf


    Hält jede 100Ah 12V-Gelbatterie oder Säurebatterie einen maximalen optimalen Ladestrom von 10A?


    Kennt wer einen guten mit Ladestromgegrenzer in der Größenordnung? Der kleinste Flexmax 60 bietet ja bis 60V-Ladungsmöglichkeit an. Ich benötige aber nur 24V. Der kostet halt 600€.


    Wenn ich 405Wp durch 24V rechne, komm ich auf 16,88 A Ladestrom. Aber diese Rechnung scheint ja nicht zu passen. Denn beim Modul selbst steht ein Wert von maximal 9,77 Ampere ->

    Quelle: http://www.jasolar.com/uploadf…812/20190812040615169.pdf

    Damit bin ich doch dann auf der sicheren Seite und muss mich um einen Ladestromgebrenzer gar nicht bemühen, richtig?

    Du bringst das was das Modul in den Mppt-Laderegler liefert durcheinander mit dem was nach dem Regler in die Batterie geht. Den Ladestrom bei 24V auszurechnen bringt nichts, da die Ladespannung über 24V liegen muß damit überhaupt geladen wird. Das taugt nur für ein Beispiel.


    Das Modul liefert max. 405 Watt, der Laderegler macht daraus die passende Ladespannung u. damit ergibt sich dann der höhere Ladestrom. Z.B.: 405 Watt vom Modul, der Regler macht daraus die Ladespannung von 26Volt sind 405 ./. 26 = 15,57A Ladestrom für die Batt..

    Das ist natürlich eine Momentbetrachtung, den das Modul liefert nur selten seine Max.Leistung u. die Batt.Spannung ändert sich mit dem Laden. Die Verluste im Laderegler sind auch nicht dabei.

    Der Laderegler reduziert auch die Ladeleistung wenn die Batt. gegen voll geht.

    Er sorgt auch dafür das die Batt. nicht überladen wird.

    Die Angabe 405Watt bezieht sich auf Laborbedingungen mit optimalem Winkel zur Sonne .........

    Du wirst daher so gut wie nie die max. Leistung aus dem Modul bekommen u. nur zu Beginn der Ladung u. damit selten über die 10A Ladeleistung kommen.

    Auf dem Photo der Daten steht ja auch max. Ladestrom 25A. Also bist Du selbst dann im erlaubten Bereich.


    Das Problem liegt eher daran ob Du die Batt. mit einem Modul voll bekommst.

    Du mußst ca. 14Std. mit 10A laden um die leere Batt. aufzuladen. Nun soll ja die Batt. nie nie leer werden, sonst lebt sie nicht lange. Aber je nach dem was Du alles mit dem Akku betreiben willst, er muß möglicherweise jeden Tag geladen werden u. zwar auch bei schlechtem Wetter wo Du weit, sehr weit weg bist von 405Watt Ertrag. Hast Du die Verbraucher auch am Tag an, geht das von der Ladeleistung auch noch weg. Es werden daher mind. 2 Module sein müssen.

    Halb geladen rumstehen mag ein Akku noch weniger wie mit zu viel Strom geladen werden.

    Sorry, aber Du wirst da noch viel mehr Infos lesen müssen. Gibt's hier im Forum reichlich.


    Gruss Schraubermeistro

    13 kwp gesamt, ost, süd, west, nord, auch süd senkrecht, Akkus 24V ca. 1000Ah. Solarthermie mit 20m³ Speicher + WW WP. Kleine LW WP. Steuerung mit UVR16x2.

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    Danke Dir! Das mit dem Verbrauch ist kein Problem. So alle 2 Tage bei gutem Wetter geht da mal was ab, aber weniger als die Hälfte.


    Daher bereitet mir nur der Ladestrom noch Kopfweh. Deine 405W-Rechnung kann ich nachvollziehen. Auch, dass das nur bei gutem Wetter der Fall ist. Die 26V sind bei 24V-Batterie eine feststehende Größe, die man generell annehmen kann? Wenn Batterie 80% geladen ist geht die Ladeleistung dann auf 25V herunter ca.? Aber häufig wird sie nur 65% voll sein. Und dann wieder auf 100% geladen.


    Rechne ich für Sommertage mal mit 350W - um ein viele Ladetage abzudecken - bei dem 405Wp-Modul: 350/26=13,46A. Das ist immer noch deutlich über den 10A die gesund für das Modul wären. Oder sind die nicht so dramatisch für die Lebensdauer der Batterie - die 135% Ladestrom verglichen mit dem empfohlenem Ladestrom?


    Gedankenfehler?

    Oder habe ich noch einen Gedankenfehler? Bei 2 dieser 100Ah 12V-Batterien in Serie geschaltet habe ich ja eine 100Ah 24V-Batterie. Ist dann aber der empfohlene Ladestrom nicht 10Ah sondern bei 20Ah???

    Hallo,

    die 26V sind keine feste Grösse. Die Ladespannung schwank ständig, je nach Akku Zustand (voll, halb, fast leer) und je nach Sonneneinstrahlung. Die 26 V werden daher zwar immer wieder vorkommen, aber eben keine feste Grösse.

    Du wirst in der Praxis alle Spannungen sehen zwischen "knapp über Akkuspannung" bis "max. Ladespannung" die am Laderegler eingestellt ist.

    Du hast für Deine Batt. einen max. Ladestrom von 25A!! Also halte Dich nicht fest an den 10A die für die Dauerladung empfohlen werden. Wenn Du nur mit 10A laden würdest bekommst Du Deinen Akku nach einer Endladung nie in brauchbarer Zeit voll. Stell am Laderegler die max. Ladespannung für Deine Akkus ein u. lass den Laderegler einfach arbeiten.

    Ich habe normale Säureakkus, die sind unempfindlicher, aber einen Ladestrom von 1/10 überschreite ich an jedem Tag an dem die Akkus leer sind u. viel Sonne scheint. Die Akkus sind jetzt 7 Jahre alt.


    2 Akkus mit 12 Volt/100Ah in Serie ergibt 24 Volt, die Kapa. bleibt bei 100Ah.

    Wenn Du die Akkus parallel schaltest, hast Du 12V/200Ah.

    Der Laderegler wird auf die Akkuspannung eingestellt (oder macht das automatisch).

    Der Ladestrom orientiert sich immer an den Ah des/der Akkus. Frage beantwortet?


    Gruss Schraubermeistro

    13 kwp gesamt, ost, süd, west, nord, auch süd senkrecht, Akkus 24V ca. 1000Ah. Solarthermie mit 20m³ Speicher + WW WP. Kleine LW WP. Steuerung mit UVR16x2.

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    Wenn am Ladereglerausgang ein Verbraucher 30 Ampere benötigt & der Laderegler nur 20 Ampere kann, dann würde der Verbraucher nicht funktionieren.


    Oder werden Verbrauche in der Regel direkt an der Batterie, welche der Laderegler füllt - angeschlossen?

    Verbraucher werden direkt an der Batterie angeschlossen, wobei darauf geachtet werden muss, dass die Batterie nicht über Gebühr entladen wird und auch bald wieder vollgeladen wird. Stichwort Batteriewächter oder über Relais am Lastausgang per Spannung geregelt.

    Ich dachte genau dazu ist der Laderegler gut. Er erkennt wie voll die Säure-Batterie noch ist und schaltet dann die Verbraucher ab. Aber dazu müssten diese ja am Laderegler und nicht an der Batterie hängen.