Zwei Solarmodule = zwei Laderegler?

[Alu_Thomas]

Moin moin,

ich würde meine Bordbatterien gerne zum Teil per Solarstrom nachladen. Dazu wollte ich zwei 35W Module installieren. Die Module sollten Bb bzw. Stb aufs Kajütdach kommen und werden durch das Rigg, unterschiedliche Winkel und unterschiedliche Abschattungen nicht genau gleich viel Leistung bringen.
Welche Konfiguration ist sinnvoll?
Bedingungen: Systemspannung 12V, Vmp 20,88V, Fahrtgebiet NL und irgendwann Nordsee / Ostsee
ggf. kommt irgendwann ein weiteres Modul mit ca. 50 bis 60 Watt und wieder etwas anderer Ausrichtung hinzu.

A) Je Modul ein MPP Regler? (Hier vermute ich gegenseitige Beeinflussung der Regler)
B) Module parallel an einen MPP Regler? (Vermutlich die empfehlenswertere Lösung)
C) Module in Reihe an einen MPP Regler? (technisch wahrscheinlich möglich, aber auf Grund der ggf. unterschiedlichen Ströme der Module wahrseinlich nicht sonderlich effizient)

Generell sollte ein MPP Regler ja effizienter sein als ein einfacher PWM Regler denke ich.

Vielen dank für hilfreiche Tips

[Woody]

Je Modul ein Regler. Wenn die Module an einem Regler unterschiedliche Spannung liefern kann er nicht gescheit regeln.
Gruß,

Jörg

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[Matze66]

Zitat von Woody

Je Modul ein Regler. Wenn die Module an einem Regler unterschiedliche Spannung liefern kann er nicht gescheit regeln.
Gruß,

Jörg

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Wenn sie in Reihe geschaltet sind sollte das doch gehen. Höhere Spannung = gut für den MPPT-Regler, oder?

[Woody]

Solarmodule liefern eine von der Spannung abhängige Leistung, die zwischen zwei Punkten variiert:
- Strom = 0 (Ausgang offen): Spannung = Uoc, Leistung = 0
- Spannung = 0 (Ausgang kurzgeschlossen): Strom = Isc, Leistung = 0
dazu gibt es für jedes Modul eine entsprechende Kurve.
Leider variiert das auch noch mit der Sonneneinstrahlung, so dass der Punkt der maximalen Leistung (Strom x Spannung) nicht festliegt, sondern ständig wandert.

Ein MPPT-Regler optimiert die Leistung der Module, indem er die Spannung variiert (durch Änderung des Widerstands). Bei zwei in Reihe geschalteten Modulen, die gerade an unterschiedlichen Stellen in Ihrer Kurve arbeiten (unterschiedliche Sonneneinstrahlung) ergibt sich ein Mischmasch, aber keine optimierte Leistung.
Gruß,

Jörg

[Methusalix]

Zitat von Woody

Je Modul ein Regler. Wenn die Module an einem Regler unterschiedliche Spannung liefern kann er nicht gescheit regeln.
Gruß,

Jörg

Moin Jörg,
wie eng sollte man das denn sehen?
Ist ja sehr häufig, dass man aus Platzgründen wesentlich einfacher zwei kleinere als ein sehr großes Modul an Bord unterbringen kann. - Und dass die beiden dann unter exakt gleichen Bedingungen arbeiten, ist ja fast schon eher die Ausnahme als die Regel (fängt mit der Deckswölbung an und hört mit Relingsstütze oder BF-Wimpel noch nicht auf.
Und jedes Komplettpaket (auch von seriös anmutenden Vertreibern) enthält nicht zwei Regler sondern einen und dazu das berühmte Y-Kabel.

[Etoile]

Y-Kabel um die beiden Module zu verbinden und dann an EINEN Laderegler. So haben es die meisten die ich kenne und leben damit sehr gut. Wir haben ein 50W und ein 150W Modul verbunden und sind damit koplett unabhängig vom Landstrom (Kühlschrank und Pumpen und Beleuchtung).
Sollte da etwas nicht klappen, oder ein starker Verlust sein, hätten wir das schon längst gemerkt.

[Woody]

Zitat von Methusalix

...wie eng sollte man das denn sehen?...

Wenn die Module, z.B. auf einem Geräteträger, nebeneinander hängen ist alles o.k.
Wenn eines im Schatten des Großsegels liegt und das andere in der prallen Sonne sieht man einen Unterschied.

Zitat von Etoile

...hätten wir das schon längst gemerkt.

Woran?
Und warum empfehlen alle von mir vertriebenen Hersteller, das Zusammenschalten unterschiedlicher Module nach Möglichkeit zu vermeiden?

Gruß,

Jörg

[sy-merger]

Zitat von Woody;

....
Und warum empfehlen alle von mir vertriebenen Hersteller, das Zusammenschalten unterschiedlicher Module nach Möglichkeit zu vermeiden?

Gruß,

Jörg

Weil die allermeisten Anwender zu blöd dafür sind, die engen Grenzen in denen das möglich ist zu erkennen.

Martin

[kurz]

Ich finde die Frgestellun durchaus interessant und sehr praxisbezogen.

Sollte man nicht unterscheiden, wie man viele Panele an 1 Regler anschliesst?

Fall a) parallel. Spielt es da eine Rolle, ob 1 oder viele Regler? Wenn ein Panel eben keine Spannung über 13V liefert, dann trägt eben dieses Panel nichts zur Ladung bei. Liefern beide über 13V, dann wird das wohl auch irgendwie in die Batterie fliessen...

Fall b) serielle Verbindung der Modula. Hier dürfte das Problem mit unterschiedlichen Leistungen der Panele wohl drastischer sein bzw. evtl. sogar eine Ladung verunmöglichen.

Wo liege ich falsch?

[Etoile]

Zitat von kurz

Ich finde die Frgestellun durchaus interessant und sehr praxisbezogen.

Sollte man nicht unterscheiden, wie man viele Panele an 1 Regler anschliesst?

Fall a) parallel. Spielt es da eine Rolle, ob 1 oder viele Regler? Wenn ein Panel eben keine Spannung über 13V liefert, dann trägt eben dieses Panel nichts zur Ladung bei. Liefern beide über 13V, dann wird das wohl auch irgendwie in die Batterie fliessen...
Fall b) serielle Verbindung der Modula. Hier dürfte das Problem mit unterschiedlichen Leistungen der Panele wohl drastischer sein bzw. evtl. sogar eine Ladung verunmöglichen.

Wo liege ich falsch?

a) korrekt...so ist das bei uns
b)kann gut sein, aber das war nicht die Frage das TO (so hatte ich das jedenfalls verstanden)

[Cyrus]

Mein Panele sind mit Dioden entkoppelt.
Wenn eines abgeschattet wird, zieht es die Spannung der anderen nicht in den Keller.

[Axel_G]

Ich habe sie parallel geschaltet.
Wenn eines abgeschattet wird, wird der MPPT auf das andere regeln. Wenn beide gut laufen, wird die der MPPT so regeln, dass die in Summe das Optimum bringen. Mag sein, dass eines vielleicht nicht ganz optimal läuft, aber ...

Wenn man sie dagegen in Reihe schaltet, führt jede Abschattung gleich zum kompletten Zusammenbruch. Kann man mit Dioden zwar verbessern, aber eben nicht perfekt. Eine leicht abgeschattete Zelle wird immer noch den Ertrag der nicht verschatteten Moduls ausbremsen.

Ein eigener Regler für jedes ist natürlich optimal, aber ich glaube nicht, dass das bei identischen Zellen viel bringt und die Mehrkosten rechtfertigt.

Das hängt aber stark davon ab, wie wahrscheinlich eine Abschattung ist. Ich habe die zwei Panels auf dem Kajütdach, wo sie teilweise durch den Baum abgeschattet werden. Wer keine Abschattung hat, fährt mit einer Reihenschaltung vermutlich besser.

Gruss
Axel

[Cyrus]

Axel wenn ein Modul abgeschattet ist, wird es zum Verbraucher und raubt den anderen Zellen die Leistung. Deswegen nur mit Dioden parallel schalten.

[heikow]

Wieso schaltest du nicht einfach ein Modul mit Regler auf eine Batterie und das 2. mit einem eigenen Regler auf die 2. Batterie? Unter normalen Umständen sollten im Laufe des Tages beide Batterien genug Ladestrom erhalten.
Was gar nicht geht ist, dass du beide auf einen Regler hängst, gerade, wenn du sie sb und bb montierst.
Generell ist 30 Watt aber eher wenig, das ist dir schon klar, oder? Ich habe hier in Kroatien 130 Watt drauf, für 1 Batterie, das passt gut.
Gruß,
Heiko

[Alu_Thomas]

Moin,
vielen Dank erstmal für die hilfreichen Antworten!
Die Abschattung der Module kann schon sehr unterschiedlich sein. Ich hab mal ein Bild angehängt, die Module sollen Bb bzw. Stb des Doradelüfter montiert werden. Irgendwann gibt's vielleicht mal eine "Garage" für das Schiebeluk, dann kommt auch noch ein Panel drauf.
Mein Stromverbrauch ist relativ gering, der Kühlschrank wird nur sehr selten genutzt, von daher genügen die 2 * 30 Watt vermutlich erstmal.

Ich werde dann mal zwei günstige MPP Regler besorgen und von meinen Erfahrungen berichten.

Danke!

[tocan]

Zitat von Cyrus

Axel wenn ein Modul abgeschattet ist, wird es zum Verbraucher und raubt den anderen Zellen die Leistung. Deswegen nur mit Dioden parallel schalten.

Es wird dann nicht zum Verbraucher, wenn du deinen Hauptschalter entsprechend positionierst und jedes Modul zusatzlich einzeln schalten kannst. Der Lichtbogen muss beim Schalten vermieden werden. Das liest sich kompliziert ist aber recht einfach. Mein Laderegler hat zudem eine Absicherung drin damit der Strom nicht zurückfliest.

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[tocan]

Zitat von Alu_Thomas

Moin,
vielen Dank erstmal für die hilfreichen Antworten!
Die Abschattung der Module kann schon sehr unterschiedlich sein. Ich hab mal ein Bild angehängt, die Module sollen Bb bzw. Stb des Doradelüfter montiert werden. Irgendwann gibt's vielleicht mal eine "Garage" für das Schiebeluk, dann kommt auch noch ein Panel drauf.
Mein Stromverbrauch ist relativ gering, der Kühlschrank wird nur sehr selten genutzt, von daher genügen die 2 * 30 Watt vermutlich erstmal.

Ich werde dann mal zwei günstige MPP Regler besorgen und von meinen Erfahrungen berichten.

Danke!

Sollten die Regler noch nicht geordert sein. Bei mir lädt gerade ein 24 Minuten Video hoch. Viele der China MPPT sind Fakes. In dem Video wird das Auspacken gezeigt und dann wird das Teil geöffnet und die Innereien werden erklärt. Dann weißt du auch worauf du achten solltest. Ich will das Teil in Openplotter integrieren und habe den Artikel im Blog auch schon angefangen. Halt mit ein paar Bauteilen bekommst dann Wifimonitor hin fürs Mobile. Der Axel ist bestimmt fitter und kann sich dann einklinken wenn ich groben Unfug mache oder erzähle[emoji57]


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[tocan]

Sag mal beim Segelboot. Warum nimmst nicht flexible? Kosten pro Modul so 35.- Euro für 30 Watt. Und Video hat zu 27% hochgelegen. Den nagelneuen 30A Regler kann ich günstig abgeben. Den habe ich mir nur für ein paar Projekte geholt um an der Programmierung weiter zu machen. Ist halt 30A und etwas zu groß für die geplante Anlageform der anderen Seite hast genügend Reserve. Unter 20 Watt aber auf keinen Fall.

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[chrhartz]

Hallo Thomas,

bei zwei Modulen, die unabhängig voneinander abgeschattet werden können,
ist die richtige Beschaltung die Parallelschaltung mit jeweils einer Diode in
Reihe. Es gibt fertige Diodenmodule mit Schraubklemmen. Du kannst die
Dioden auch einzeln kaufen und mit Lüsterklemmen anbringen. Dann sind
das Kosten unter 50 Cent.

Die Serienschaltung bei Teilabschattung lässt sich gut mit dem Gartenschlauch
erklären. Wenn Du zwei Gartenschläuche in Reihe schaltest und auf einen
drauftrittst, kommt nix mehr raus. Hast Du beide Schläuche parallel, kommt
aus dem zweiten noch was raus. Alles klar?

MPPT würde ich bei zwei 30 Watt Panels nicht machen. MPPT lohnt sich
immer erst dann, wenn Du nicht für das gleiche Geld ein Solarmodul extra
aufs Dach packen kannst.

Was ich damit sagen will ist, ein extra Modul bringt Dir gleich 30 % mehr
ein. Ein MPPT-Regler fürs gleiche Geld schafft Dir keine 30 % mehr Ertrag.

Und Du hast keinen Elektronik-Schrott, der kaputt geht...

Also in Deinem Fall: zwei Dioden á 10 Cent und einen Solarregler für 10 EUR.

Viele Grüße,
Christian

[Matze66]

Zitat von tocan

Sollten die Regler noch nicht geordert sein. Bei mir lädt gerade ein 24 Minuten Video hoch. Viele der China MPPT sind Fakes. In dem Video wird das Auspacken gezeigt und dann wird das Teil geöffnet und die Innereien werden erklärt. Dann weißt du auch worauf du achten solltest. Ich will das Teil in Openplotter integrieren und habe den Artikel im Blog auch schon angefangen. Halt mit ein paar Bauteilen bekommst dann Wifimonitor hin fürs Mobile. Der Axel ist bestimmt fitter und kann sich dann einklinken wenn ich groben Unfug mache oder erzähle[emoji57]


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Schickst Du bitte einenn Link zum Video, wenn es hochgeladen ist

[kurz]

Ist nicht bei den meisten Solarpanels eine Sperrdiode schon eingebaut?

[Axel_G]

Zitat von chrhartz

Hallo Thomas,

bei zwei Modulen, die unabhängig voneinander abgeschattet werden können,
ist die richtige Beschaltung die Parallelschaltung mit jeweils einer Diode in
Reihe. Es gibt fertige Diodenmodule mit Schraubklemmen. Du kannst die
Dioden auch einzeln kaufen und mit Lüsterklemmen anbringen. Dann sind
das Kosten unter 50 Cent.

Kann man machen, muss man aber nicht.
Der Strom durch ein komplett abgedunkeltes 35W Panel (habe das zufällig auch auf meinem Boot) liegt bei 30-100mA je nach Temperatur und Spannung. Das sind also bei den 17V im Arbeitspunkt des nicht verschatteten Panels etwa 0,5-1,7W. Das ist aber nur bei kompletter Dunkelheit (also wenn einer ein Handtuch drauf legt) des abgeschatteten Panels der Fall, bei normaler Verschattung wie auf dem Bild, ist das eher im Bereich 0-10mA oder 0-0,2W, wenn überhaupt.

Wenn man jetzt annimmt, dass ein 35W Panel im Schnitt an einem Sonnentag 1 A liefert, dann fällt an einer Schottky Diode etwa 0,5W ab, da man davon zwei braucht, sind das also ca. 1 W für beide, und das permanent.

Da stehen also 0,2W Verlust bei Parallelschaltung ohne Dioden nur während der Verschattung einem Verlust von 1W mit Dioden permanent gegenüber.

In der Realität verbrät so eine Diode also mehr Strom als durch das Parallelschalten im verschatteten Panel verbraten wird.

Wobei das natürlich eher akademische Unterschiede sind, aber ich habe mir das Gefummel mit den Dioden nicht gegeben.

Zitat von chrhartz

Die Serienschaltung bei Teilabschattung lässt sich gut mit dem Gartenschlauch
erklären. Wenn Du zwei Gartenschläuche in Reihe schaltest und auf einen
drauftrittst, kommt nix mehr raus. Hast Du beide Schläuche parallel, kommt
aus dem zweiten noch was raus. Alles klar?

MPPT würde ich bei zwei 30 Watt Panels nicht machen. MPPT lohnt sich
immer erst dann, wenn Du nicht für das gleiche Geld ein Solarmodul extra
aufs Dach packen kannst.

Was ich damit sagen will ist, ein extra Modul bringt Dir gleich 30 % mehr
ein. Ein MPPT-Regler fürs gleiche Geld schafft Dir keine 30 % mehr Ertrag.

Mal gerechnet. Ein typisches 35W Modul bringt seine maximale Leistung bei etwa 17V. Bei optimaler Sonneneinstrahlung also 2A. Der MPPT Regler bringt diese 35W auch fast komplett in den Akku.

Ohne MPPT Regler wird das Modul auf die 13V der Batterie runtergewürgt, der Strom bleibt dabei gleich. Macht also 26W statt 35W mit MPPT oder 25% weniger. Allerdings wird das zugegeben mit steigender Temperatur weniger. Aber wenn man keinen Platz für ein zusätzliches Modul hat, bringt das schon was.

Und einen Laderegler braucht man so oder so.

Gruss
Axel

[Axel_G]

Zitat von kurz

Ist nicht bei den meisten Solarpanels eine Sperrdiode schon eingebaut?

Das sind typischerweise Bypass Dioden für die Serienschaltung. Die sind zum Schutz des Panels, weil sonst der Strom, den die anderen Panels produzieren im abgeschatteten Panel verheizt werden und dieses durchaus beschädigen können.

Gruss
Axel

[diri]

Zitat von Axel_G

aber ich habe mir das Gefummel mit den Dioden nicht gegeben.
Gruss
Axel

Ich auch nicht,
ansonsten ein Beitrag mit Durchblick,

gruss dieter

[diri]

Zitat von Matze66

Schickst Du bitte einenn Link zum Video, wenn es hochgeladen ist

Die Geschichten mit Fakes sind absolut nichts Neues,
reichlich vorhanden, guggeln hilft weiter

https://www.youtube.com/watch?v=KA3X8XLxWHU

gruss dieter