Zwei Kennlinien addieren ...

Jan 08, 2026 Last reply: vor 6 Monaten 53 Replies

... liest sich erst einmal langweilig.



Hallo erst mal,



das Doofe dabei ist, dass beide Kennlinien PV-Paneele sind, Kennlinien mit einer Spannungsquelle. Paneelgruppe 1: 15 Paneele nach "Ost" Paneelgruppe 2: 22 Paneele nach "West"



Beide Paneelgruppen stumpf parallel geschaltet offenbaren in der Praxis ein seltsames Verhalten,



Das Spannungs-Verhalten finde ich ok. Die gemeinsame Spannung pegelt in etwa im Bereich des Mittelwerts beider Paneelgruppen.



Sehr verwundert das Strom-Verhalten.



Die größere Paneelgruppe (22 Module, West) liefert im November/Dezember ständig weniger Strom. Sie weist sogar einen negativen Strom auf, sobald in der Sonne stehend.



Grafisch bekomme ich das Verhalten ums Verrecken nicht nachvollzogen.



Dabei kommt die Theorie recht einfach um die Ecke: I und U getrennt in Abzisse und Ordinate auflösen, beide Kennlinien addieren, zack! Wir war das noch mal mit zwei unterschiedlichen Spannungsquellen?



Aber irgendwie bekomme ichs grafisch nicht hingebogen, egal wie ich das Papier misshandel. de.wikipedia.org/wiki/Solarmodul#/media/Datei:Solarzelle_Kennlinie.gif



Frage: Wer kann mir bei diesem Rätsel in den "Sattel" verhelfen?


Hi Peter,

Das sagt zunächst gar nichts. Willst Du damit andeuten, dass das jeweils gleiche Paneelen in zwei Reihenschaltung sind?

Oder doch eher 37 identische Paneelen parallel?

Das will man sicher nicht haben.

Mach Dir mal klar, was Du da vor Dir hast. Eine einzelne Solarzelle ist eine Diodenstrecke und parallel dazu eine Stromquelle.

Es sind eben keine Spannungsquellen und auch keine reinen Stromquellen.

Verstehe, was Du da verschaltest. bzw lass es besser, das klingt bisher ungesund.

Das ist der deutlich sinnvollere Weg gegenüber dem Zusammenschalten insbesondere der Parallelschaltung zweier Strings ohne Trenndioden, die verhindern, dass das Modul mit der kleineren Spannung zur Last für das produzierende Modul wird.

Marte

Am 08.01.26 um 17:11 schrieb Peter Thoms:

WAS ist parallelgeschaltet? Der Ost-Strang mit 15 Modulen in Reihe parallel zum West-Strang mit 22 Modulen? Das funktioniert überhaupt nicht! Der kürzere Strang schließt den längeren immer kurz.

Womit beide weit jenseits ihres MPPT wären. Wer auch immer das verkabelt hat => Burggrabentunken!

Wo willst du denn einen negativen Strom gemessen haben?

Solarzellen sind letztlich Silizium-Dioden in Durchlassrichtung (Photodiode). Sobald ihre Spannung in die Größenordnung der Diodenspannung kommen (ca. 0,6V) machen die auf. Das ist letztlich auch ein wirkungsgradbegrenzender Faktor. Wenn die Spannung zu hoch wird, schließen die sich selber kurz. Insofern: ja, die können Strom verbrauchen statt zu erzeugen, wenn von außen eine höhere Spannung, z.B. von einem anderen, längeren Strang kommt. Und das mögen die auch nicht sonderlich. AFAIK könnten sie dabei auch kaputt gehen, wenn es zu viel wird. Gegen verpolen sind sie hingegen üblicherweise gut geschützt (Bypassdioden).

Ich weiß nicht, was du da "auflösen" willst. Aber wenn du parallel schaltest erzwingst du gleiche Spannung.

Bei unterschiedlich langen Strängen gibt das zwei in U-Richtung unterschiedlich skalierte Kennlinien, deren Strom sich jetzt addiert. Das Vorzeichen des Stroms wird sich bei beleuchteten Modulen natürlich in weiten Bereichen unterscheiden, so dass Netto außen nicht viel raus kommt. Deswegen macht man so einen Mist nicht.

Spannungsquellen = niedrige Impedanz => Kurzschluss. Nun ist nicht jede Spannungsquelle auch eine Spannungssenke, insofern kann es auch passieren, das einfach die höhere Spannung gewinnt. Aber auf Solarzellen trifft das definitiv nicht zu.

Dann ist doch gar nichts parallel geschaltet. Alles gut. Genau so gehört das.

Um so weniger verstehe ich, welche Kennlinien du parallel schalten willst.

Solarzellen kann man durchaus parallel schalten, solange es die gleichen sind. Das ist bei jedem Panel der Fall. Die linke und die Rechte Hälfte des Panels sind parallel geschaltet. Und letztlich ist ja auch schon die Fläche jeder einzelnen Zelle eine Parallelschaltung.

Kommt es bei einer Parallelschaltung zu einer Teilverschattung, sinkt einfach der Strom. Zusätzlich verliert man noch ein wenig, weil natürlich nun die schlecht beleuchteten Zellen den Eigenverbrauch etwas erhöhen. Der Effekt ist aber moderat.

Bei Reihenschaltung sieht es anders aus. Wenn da eine Zelle (oder auch ein Modul) nicht genug Licht bekommt, kann es den Strom der beleuchteten Zellen unmöglich liefern. Es wird faktisch umgepolt. An der Stelle kommen die Bypassdioden ins Spiel, die eine Zellengruppe (üblicherweise

18-24 Zellen) vor zu viel Sperrspannung schützen. Deshalb reduziert sich bei Längsverschattung die Spannung eines Moduls und bei Teilverschattung in einem Strang dessen Spannung.

Marcel

Am 08.01.26 um 19:02 schrieb Marte Schwarz:

Hallo,

ok. Jede Paneelgruppe ist eine Gruppierung in Reihenschaltung, auch als "String" bekannt.

Also 15 Stück in Serie und 22 Stück in Serie. Ein Paneel hat so, ich schätze mal grob, 30 Volt.

Zur Beruhigung: Der Bug ist seit einem Jahr beseitigt.

Mich wurmt, dass ich so etwas grafisch nicht nachvollziehen kann. Ich scheitere schon ein Spannungsmittelwert mittels 2D U/I-Ebene zeichnerisch aufzustellen.

Wie geht die grafische Parallelschaltung von 22 Stk seriell mit 15 Stk seriell?

peter

Am 08.01.26 um 19:28 schrieb Marcel Mueller:

Hallo,

der MPPT hat zwei Eingänge, beide Eingänge liegen parallel. Über beide Eingänge könnten zwei gleich lange Strings zusammengefassen. Das ist symbolisch wie ein "T" bzw. "Y". Ein MPPT hat zwei Stringeingänge und für jeden Stringeingang ein Stromlog.

Ich hatte ab Inbetriebnahme für wenige Wochen eine Verschaltung von

15 Stk seriell // 22 Stk seriell am MPPT, so geliefert. Es verging ein wenig Zeit, bis ich das herausfand und es daraufhin änderte. So weit so gut.

Bis jetzt habe ich also begriffen: Der kürzere String "öffnet" und wird zur Bürde des Längeren. Bei Dunkelheit müsste der kürzere also leuchten, so nebenher mal erwähnt. Das glaube ich jetzt zu verstehen.

Aber wie passt folgendes Bild ins Geschehen? Es begab sich, dass der längere String tatsächlich den niedrigeren Strom lieferte, als der kürzere. Zeitweise war der sogar negativ. Alle Ströme gemessen via Stromlog Stringeingang zum MPPT. Was als Summe zum MPPT floß, kann ich nur rechnerisch auf Datengrundlage der beiden String-Stromlogs benennen.

peter

Hallo Peter,

Du schriebst am Thu, 8 Jan 2026 21:14:53 +0100:

[lange Erklärung mal gelöscht]

Huh? Bist Du Dir da sicher? Wer bietet denn eine solche Fehlkonstruktion an? _Normal_ sind bei solchen Geräten die beiden Eingänge mit _sparaten_ MPPTs verbunden, die dann bei unterschiedlichen Spannungen arbeiten können, wie sie bei unterschiedlichen Ausrichtungen der Panel-Felder auftreten.

Das ist widersinnig.

Und das läßt eher darauf schließen, daß das eben doch nicht so ist, sondern die beiden MPPTs unabhängig voneinander arbeiten.

Wenn das so geliefert wurde, dann hat der Lieferant einen kapitalen Fehler eingebaut - und dann müssen die beiden Strings eigentlich _extern_ parallel miteinander verschaltet worden sein. Es _könnte_ sein, daß die beiden MPPTs intern einpolig miteinander verbunden sind. Wenn dann die Stringleitungen am _anderen_ Pol, z.B. vor der Niederführung, miteinander verbunden wurden, ist das natürlich so eine Katastrophenschaltung.

Nee, das ist so überhaupt nicht gut, das ist eher ein Reklamationsgrund und eine Ankündigung einer Entschädigungsforderung bei Defekten wert.

Nein, er "öffnet" nicht, sondern er wird rückwärts vom längeren gespeist. Dadurch wird er natürlich zur Bürde für den. Das entspricht etwa dem Fall zweier (schlecht) spannungsgeregelter Netzgeäte mit Strombwegrenzung und (fester) unterschiedlicher Ausgangsspannung, die da parallelgeschaltet werden. (Die hätten dann etwa Daten wie 450V/12A zu 660V/12A.) Daß da nix abgebrannt ist, ist nur der großen (Kühl-) Fläche der Module zuzuschreiben und dem für die Leitungen noch unkritischen Strom. Die verbratene Leistung dürfte, solange der Fehlerzustand bestand, durchaus bei ein paar kW gelegen haben.

Das ist Quatsch. Das sind Si-Dioden, keine Leuchtdioden; Si-Dioden leuchten nicht, auch wenn schon öfters versucht wurde, LEDs aus Si herzustellen - immer wieder mit bestenfalls mäßigem Erfolg bei enormem Aufwand. (Wenn die dann doch mal aufleuchten, dann im allgemeinen nur recht kurz und nur als Glühlampe...)

Das letztere "Verstehen" vergiß besser gleich wieder.

Im Bild der "Netzgeräte" eher verständlich?

_Das_ verstehe ich dann wieder nicht, zumindest dann nicht, wenn nicht die beiden MPPTs (einpolig) verbunden sind und der Stromsensor in _diesem_ Eingangsanschluß liegt. Bei echter Paralleschaltung der Eingänge wäre das auch irgendwie unsinnig, da interessiert doch bloß noch der Summenstrom.

Das wird dann auch passen, und dürfte recht "moderat" ausgefallen sein...

Hi Peter,

gar nicht, wieso sollte das gehen? Du hast mehrere Freiheitsgrade, die da zusammenspielen, nicht nur 2. Nichtlinear sind die Kennlinen obendrein. Und letztlich, was sollte der Unfug bringen?

Marte

Hi Peter,

Gib mal eine Typenbezeichnung dazu, das liest sich alles ziemlich verwirrend. Ein soldchen Blödsinn macht doch hoffentlich niemand. Und wenn, dann mit zwei Rücksperrdioden in Reihe zu den Strings.

Aber bitte nie ohne die Seriendioden.

Grusel.

Marte

Am 09.01.26 um 00:48 schrieb Marte Schwarz:

Hallo,

in der Praxis scheint es so üblich zu sein und zu laufen, aber nur sobald die PV-Strings "gleich lang" bleiben.

Ich habe die 15kW-Version: MPPT1: PV1//PV2 MPPT2: PV3//PV4

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peter

Am 08.01.26 um 23:27 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo,

alles gut, darf ich Dir übermitteln, seit über einem Jahr.

Leider, mit den Tipps bekomme ich aber immer noch nicht eine Kennlinie hin, die die Fehlschaltung charakterisiert. Die nämlich versuche ich bisher vergeblich aufzuziehen.

peter

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Am 09.01.26 um 00:48 schrieb Marte Schwarz:

Hallo,

in der Praxis scheint es so üblich zu sein und zu laufen, aber nur sobald die PV-Strings "gleich lang" bleiben.

Ich habe die 15kW-Version: MPPT1: PV1//PV2 MPPT2: PV3//PV4

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peter

Am 09.01.26 um 08:59 schrieb Peter Thoms:

als "erste Hilfe" versuche ich vorläufig hier weiter:

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peter

Hallo Peter,

Du schriebst am Fri, 9 Jan 2026 08:56:38 +0100:

...

Ja, haste ja schon geschrieben.

Da gibt's auch keine "eine Kennlinie", das gibt ein nicht unkomplexes Kenn_feld_ in Abhängigkeit von den - hier - Einstrahlungsbedingungen, und das wohl teils auch noch z.T. mit _negativen_ Steigungen, entspr. negativen differentiellen Widerständen, also Hysteresbereichen und Kipplinien.

D.h. in einem Bereich des Kennfelds geht die Leistung bei Steigerung der Einstrahlung anfangs "normal" hoch, springt dann bei einem Wert auf einen auch niedrigeren anderen, und bei Reduktion geht sie zwar erst zurück, um dann unvermittelt wieder hochzuhüpfen - oder so ähnlich. Oder auch auch unterschiedlichen Kurvenästen für die Änderungsrichtungen, oder beides zusammen, und das noch in Abhängigkeit von den Lastbedingungen, o.w.a.i...

Am 09.01.26 um 21:37 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo,

ja Danke! Das werde ich mal versuchen mittels der neuen Kurven aus Dez. zu synthetisieren.

Wenn man das grobe Prinzip kennt, aber in Detailbegründungen keine Performance hat, sieht man recht alt aus.

Jetzt mache ich erst mal Fleißarbeit und übertrage den Datenlog in eine Calc-Datei.

Den gemeinsamen Arbeitspunkt für eine Parallelschaltung kann ich jetzt mittels Begründung rechnerisch lösen.

Wenn ich nun zwei unterschiedliche Kennlinien parallel betrachte und daraus eine Gesamtkennlinie synthetisiere, muss ich beide Kurven bzw. Datensätze am richtigen Datenpunkt verbinden.

Jetzt frage ich mich: Verbindung ausrichten

- am Spannungsnull oder

- am Arbeitspunkt?

Peter

Hallo Peter,

Du schriebst am Sun, 11 Jan 2026 12:18:38 +0100:

...

Du bist immer noch auf dem falschen Dampfer - DU kriegst hier keine einfach definierte Kenn_linie_, Du kriegst, mindestens, ein Kenn_feld_, mit mindestens den Basisdimensionen "Einstrahlung Ost" und "Einstrahluzng West", ggfs. noch ein paar mehr.

? Du kannst natürlich eine tiefschürfende wissenschaftliche Untersuchung draus machen, die Verhältnisse mittels nichtlinearer Differentaigleichungen modellieren und daraus eine mehr oder weniger berechenbare Gesamtformel entwickeln (sowas wirst Du mindestens machen müssen) und dann hier Deinen Studien-Report posten. Du kannst es aber halt auch wegen offensichtlicher Nutzlosigkeit sein lassen.

Hallo,

Am 08.01.26 um 17:11 schrieb Peter Thoms:

Muss man dazu nicht auch den Innenwiderstand der Spannungsquellen kennen.

Der ist auch nicht stabil sondern abhängig von Uhrzeit, Wetter usw..

Oder?

Bernd Mayer

Nochmal, obwohl oben schon von anderen gesagt: Es sind keine Spanungsquellen. Es sind Stomquellen mit parallgeschalteten Kurzschlußdioden.

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Am 11.01.26 um 23:14 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hallo,

das weis ich doch. "Extrembetrachtung" ist für mich das Reizwort und schließe damit bereits viel Arbeit aus.

Das war jetzt nicht die Frage. Ich denke, ich muß zuerst den Arbeitspunkt finden.

Um das Parallelverhalten zu visualisieren müsste ich im nächsten Arbeitsschritt die AP-Daten beider PV-Paneele zur Deckung bringen.

Schreibt verunsichert Peter

So einfach ist es nicht, das Modell für die Solarzelle selbst enthält bereits mindesten eine Diode. Das einfachste ESB der nackten Zelle ist eine Parallelschaltung aus Diode und I-Quelle. Das ist aber nicht die bypass Diode, die käme noch dazu.

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