Worst-Case-Leerlaufspannung berechnen - wie?

    Hallo,


    Hier kann man beim Runterscrollen lesen:

    Zitat

    In den Standardsolarmodulen sind diese Dioden Sperrspannungen von bis zu 14V (der maximalen Leerlaufspannung von 20 Zellen) ausgesetzt . . .

    Die Blogs dort erscheinen mir recht fundiert. Aus dem Zitat könnte man auf eine maximale Uoc eines 60-Zeller Moduls von 42Volt schließen, bzw, daß man einen 1000Vdc - MPPT-Eingang erst mit 24 oder mehr Modulen in Reihe gefährden könnte.


    In anderen Blogs wird dagegen auf die Modul-Datenblätter verwiesen, die Daten zur Worst-Case-Berechnung der Uoc enthalten.

    Beispiel Solarwatt Vision 60M: Leerlaufspannung STC (25°C) Voc: 40,0 – 40,4V Temperaturkoeffizient: -0,31 %/K

    Angenommen, ich befürchte eine Minimaltemperatur von -20°C, das wären 45K unter STC. Rechne ich linear 45 x 0,31% = 13,95%, dann müßte ich die auf die 40,4V @ 25°C draufschlagen und bekomme 46,04V pro Modul.

    1000Vdc / 46,04V pro Modul = 21,7 Module. Demnach wären schon 22 Stück Vision 60M (der höchsten Selektion) in Reihe bei -20°C zuviel für einen 1000Vdc - MPPT-Eingang.


    Was stimmt nun?

    Gibt es womöglich eine physikalische Begrenzung der Leerlaufspannung von Siliziumzellen auf 14V / 20 = 0,7V, die nicht überschritten wird, egal wie kalt es wird?

    Gruß Ulf

    Beides ist richtig aber es geht nicht um's selbe Thema ;)


    Im Artikel von pvbuero wird beispielhaft von einem 60-Zeller ausgegangen bei dem die maximal an der Diode anliegende Sperrspannung 14 Volt beträgt. Die Diode selbst ist für Sperrspannungen von bis zu 50 Volt geeignet.

    Der Artikel ist schon etwas älter aber auch da wird schon drauf verwiesen, dass die hier verwendeten Dioden vom Strom her für die damals (2019) neusten Zelltypen schon zu schwach dimensioniert wären.


    Mit der Gefährdung
    des Wechselrichters durch Überspannung wie du sie für das Solarwatt Vision 60M ebenfalls beispielhaft (und richtig :thumbup:) berechnet hast befasst sich dieser Artikel nicht, es geht ausschließlich um die Frage warum Bypassdioden trotz korrekter Anlagenauslegung unter Beachtung der Herstellervorschriften von Wechselrichter - und Modulhersteller kaputt gehen.


    In unseren Breitengraden ist es üblich mit - 10 °Celsius zu rechnen, in anderen Ländern sollte man die dort herrschenden klimatischen Verhältnisse berücksichtigen.

    mit freundlichem Gruß
    smoker59

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    Wenn wir schon bei der Berechnung sind: Wäre eine exponentielle Berechnung nicht "richtiger"?

    Mit den o.g. Solarwatt-Daten würde ich das so rechnen: Änderung pro K hoch Temepraturdifferenz, also 1,0031^45 = 1,1494.

    40,4V x 1,1494 = 46,44V.

    Da sind zwar nur 0,4V mehr als mit der linearen Berechnung. Aber Diodenkennlinien sind ja immer irgendwie gekrümmt, und daher fühlt sich die Thematik eher exponentiell an . . . :roll:

    Gruß Ulf