EcoFlow und Verschaltung der 4 Solarpanels

Am 15.11.2022 um 15:01 schrieb Markus Franzke:

Mit Überschreiten des Spannungslimits von 150V machst Du das Ding wenns blöd läuft direkt kaputt oder es weigert sich im besten Fall wegen Überspannung zu starten. Im Betrieb lägest Du Du immer unter 150V, aber sobald der Laderegler wegen vollem Akku abregelt, steigt die Spannung dann auf bis zu 163V an.

Damit ist einfach Gleichstrom gemeint. Mach Dir keine weiteren Gedanken dazu.

Genau so machst Du das.

Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts. Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten nach Südwesten aus. Dann kommst Du im Peak kaum über 15A und verteilst den Ertrag gleichmäßiger über den Tag.

Michael

Am 15.11.22 um 16:50 schrieb Michael S.:

Danke, das klingt gut. Also ganz ohne äußere Begrenzungselektronik.

Hast du zufällig Erfahrung mit der DeltaPro und diese Konstellation in Betrieb? Ich bin halt etwas vorsichtig wegen des doch recht hohen Anschaffungspreises der Station.

Leider habe ich hier nur Südwest.

M

Am 15.11.2022 um 17:03 schrieb Markus Franzke:

Nee, habe ich nicht. Allerdings hab ich als E-Technik-Ing ne ziemlich gute Ahnung, wie die Zusammenhänge sind und wie die Leistungselektronik da drin funktioniert. Bei normalen Solarwechselrichtern arbeitet man ja auch oft mit Überbelegung, also mit Solarzellen, die im Juni Mittags im 12 deutlich mehr Strom liefern können, als der Wechselrichter einspeisen kann. Da geht der Wechselrichter auch nicht kaputt. Ich fahre meinen 250W-Wechselrichter auch mit 2 Panels mit in Summe

450W-Peak. Der regelt dann einfach bei 250W ab.

Na dann kommst Du eh nie auf die 11A pro Modul. Für den Wechselrichter ist eh nur der Imp interessant und die STC-Rahmenbedingungen hast Du praktisch eh nie.

Michael

Am 15.11.22 um 18:47 schrieb Michael S.:

Vielen Dank.

M

Hi Michael,

Bei Elektor gabs darüber mal einen ganz peinlichen Streit, in dem "Experten" tatsächlich den einzigen, der Ahnung hatte, niedermachten ;-)

Nur um es noch einmal klarzustellen: Das sind dann je zwei in Reihe geschaltete Panels, die parallel geschaltet werden.

Braucht es da nicht noch zwei Dioden, die Rückströme verhindern?

Marte

Am 16.11.2022 um 07:43 schrieb Marte Schwarz:

Ja, der Hintergrund ist hier: Strom lässt sich mit einem DCDC, der ja eh schon drin verbaut ist, ganz einfach begrenzen, das kann der von Haus aus und erfordert keinen/kaum Zusatzaufwand. Um eine Spannung zu begrenzen hat man zwei Möglichkeiten: Shunt-Regler oder Längsregler. Beide würden im Begrenzungsfall massiv Leistung verheizen müssen. Einen Längsgregler könnte man zwar auch mit einem DCDC machen, aber das wäre Zusatzaufwand, würden den Wirkungsgrad reduzieren. Man könnte natürlich auch einfach Bauteile einsetzen, die mehr als 150V können. Aber irgendwo muss der Ingenieur halt die Grenzen setzen.

Ja, man müsste eine Reihenschaltung nach Südosten, die andere Reihenschaltung nach Südwesten ausrichten. Wenn man es anders machen würde, also eine Parallelschaltung nach Südosten, die andere nach Südwesten, dann limitiert immer das schwächer bestrahlte Paar den Strom, was zu massiven Ertragseinbrüchen führen kann.

Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.

Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne Schutzdiode in Durchlaßrichtung.

Stimmt, Du hast recht. Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten, auch wenn sie nicht gleich hell bestrahlt werden, denn die liefern bei MPP ja nur

0,5-0,6V pro Zelle. Das reicht nicht, um durch die dunkleren Zellen/Dioden nennenswert Strom in die falsche Richtung zu treiben.

Erst wenn das eine Panel bei MPP über die Leerlaufspannung des anderen Panels ansteigt, könnte es rückwärts gehen.

Zusätzliche Schottky-Dioden schützen davor, wollen aber bei 10A auch gekühlt werden.

Am 16.11.2022 um 09:13 schrieb Michael S.:

Weitere Infos dazu:

Bei zwei Strings ist das noch nicht so kritisch, bei 3 Strings muss man anfangen aufzupassen, weil die Rückströme dann im Worst-Case doppelt so hoch werden wie der Nennstrom des betroffenen Panels.

Am 16.11.22 um 09:24 schrieb Michael S.:

Hallo, nochmal.

Jetzt bin ich wieder etwas verunsichert.

Bei mir werden die 4 Panels auf 2 baugleiche Gestelle vor der Hauswand montiert, wo sie mit 60° identischer Neigung etwa nach Südwesten ausgerichtet sind. Bei einem der beiden Gestelle 'läuft' für etwa zwei Stunden ein Schatten durchs unterste Drittel - oder ich kappe den alten Buchsbaum noch, was ich gern vermeiden würde.

Schalte ich nun die Module (M) besser nach Schema a) oder b) ?

a) par(ser(M,M),ser(M,M)) b) ser(par(M,M),par(M,M))

oder als ASCII-Art

a) +--M-M--+ | | o-+--M-M--+--o

+--M--+ +--M--+ | | | | b) o--+--M--+----+--M--+--o

Ich war in meinem OP von Variante b ausgegangen.

Dann ist mir noch eine Frage gekommen:

Die Angabe der maximal zu verkraftenden Spannung bei der EcoFlow ist verständlich. Wenn der Laderegler der Station selber die abzunehmende Leistung in unschädlichen Grenzen halten kann, wären doch die Angaben für maximalen Strom und maximale Leistung keine Begrenzungen, die der Kunde bedenken muß, sondern aus Sicht der Station (!) rein informative Zahlen, z.B. für Ertragsberechnungen.

Panels könnten natürlich durch zu hohen Strom beschädigt werden. Im Datenblatt steht 'Maximum Series Fuse Rating 20A'.

Bitte klärt das doch noch schnell. Danke an alle.

M

Stimmt, Parallelschalten, wenn keins ganz dunkel wird, immer. Ich dachte an's Aussaugen des Akkus über Nacht, aber davon war oben nicht Rede.

Hi Markus,

Ich habe mehrere gebrauchte Module gesehen, deren leerlaufspannung sich um ganzzahlige Diodenstrecken unterschieden hatten. Wenn ich solche Module parallel betrachte, dann brauche ich mich nicht wundern, wenn ohne Dioden in Reihe zu den Einzelmodulen, der Ertrag völlig einbricht, wenn ein Modul mit defekten Dioden auftaucht. Mit Stringdioden in den einzelnen Parallelschaltungen ist das deutlich weniger schlimm. Dann wird "nur" das gesunde Modul ein wenig aus dem MPP geschoben.

Alles eine Frage der richtigen Auslegung :-)

Daher mein Einwurf. Ich würde lieber noch zwei Dioden in Reihe zu den Reihenstrings einbauen. Das wäre mir deutlich lieber.

Marte

Am 16.11.2022 um 10:30 schrieb Markus Franzke:

Ich denke, je nach Beschattungssituation kann die eine oder andere Variante mehr Ertrag bringen. Praktisch wird es kaum relevant sein.

Dioden können in manchen extremen Beschattungsfällen den Ertrag erhöhen, fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg. Bei 30V Umpp wären das um die 2% des Ertrages.

Man kann es also nicht so verallgemeinern.

Ich würde a) nehmen und jeweils 1 Diode in die 2 Strings packen, dann bist Du auf der sicheren Seite und verhinderst die Rückstromfälle komplett und verlierst durch die Dioden nur ca. 1% Ertrag.

Dioden:

Michael

Für den Zweck kenne ich Schottkys.

Zeig mir ne Schottky, die bei 10A oder 20A deutlich weniger hat.

Auch bei Schottkys gilt:

- höhere Sperrspannung = höhere Vorwärtsspannung

- höhere Stromtragfähigkeit = höherer Leckstrom

Letzteres kann bei ungenügender Kühlung durchaus zur Selbstzerstörung durch thermisches Durchgehen führen.

Michael

Solarzellen, in Serie geschaltet, liefern den Strom in Sperrrichtung der anderen Dioden.

Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider den Strom in Durchlassrichtung. Daher ist die (Leerlauf-)Spannung auch so klein und man braucht das ganze MPP-Tracking-Zeuch.

Und eventuell Entkopplungsdioden gegenüber andern parallel geschalteten Modulen, insbesondere wenn diese unterschiedlich abgeschattet werden.

Nein, Sperrichtung. Bei Erreichen der Durchlaßspannung fließt er dann in Durchlaßrichtung sofort wieder zurück.

Hmm, ich glaube, wir reden aneinander vorbei. Ich meine folgendes: Eine belichtete Solarzelle weist eine Spannung auf, deren positiver Pol an der Anode liegt. Die Situation, bei der ein positiveres Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung. Der Solarstrom rennt damit in die Flussrichtung der Diode rein, was die merkwürdige und ärgerliche Kennlinie bewirkt.

Nur dann, wenn der Strom auch wirklich von plus nach minus fleißt. Hier fleißt er entgegengesetzt und baut damit diese Spannnung erst auf. Dieser Strom kann unterhalb der Flußspannung außen herumgeführt werden, ab dieser schließt er intern kurz.