Ersteinmal Moin an das Forum. Ich bin neu hier. Verfolge Andreas Videos seit einer ganzen Zeit und nun auch hier im Forum
Ich habe eine Verständnisfrage zu den Dioden an den Modulen
Ich habe 8 Solarmodule ( je 240 Wp, 30,4 Vmpp, 7,9 Impp) sehr günstig mit Blitzschaden erworben und möchte nun die Dioden tauschen. Angedacht sind Schottkys mit 50 Volt, 10 Amp. Wenn ich nun aber alle meine Module in Reihe schalte, komme ich auf eine Spannung von ca. 300 Volt. ( Voc = 37,7 V x 8) . Wenn nun eine Bypass Diode aktiv wird, ist die Spannung dann nicht viel zu hoch?
Mag mich da jemand aufklären? Ich bin zwar etwas bewandert, jedoch noch Anfänger auf dem Gebiet.
Ich plane eine erste Experimentieranlage zum testen und Erfahrungen zu sammeln. Soll eine Null Einspeisung, bzw. Insel werden. Derzeit geplant: 1920 Wp, Batteriebank, Wechselrichter und alles was so dazu gehört. Damit möchte ich zunächst meine Wohnung mit 1 Person versorgen. Auch bald mit Split Klima beheizen.
Hierfür bin sehr gespannt und dankbar für Hinweise und Anregungen!
Vielen Dank,
Heinz
PS: Übrigens ist das hier ein wirklich tolles Forum!!!
Hallo
Bei 50 V Spannungsfestigkeit der Dioden darf die Systemspannung 50V nicht überschreiten.
Wenn du eine Systemspannung von 300 V hast, dann sollten Die Dioden mindestens 500 V Spannungsfestigkeit haben.
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
Nö.
Die Bypassdioden sehen maximal eine Spannung in der Höhe, wieviel Zellen sie überbrücken. Das sind in der Regel 12 Zellen oder weniger, also 6 V.
Also reichen auch zulässige 30 V bei weitem. Der zulassige Dauerstrom soll so gross sein wie Mppt bzw Kurzschlussstrom.
Vielen Dank für die Antworten! Auch wenn diese nun völlig gegenläufig sind. Das beschreibt noch einmal sehr schön, vor welcher Frage ich stehe. Die 2 Anworten sind ja gleichzeitig die 2 Möglichkeiten.
Grüße
Heinz
Allerdings habe ich dir eine Begründung genannt,die sich jeder an einem simplen Schaltplan des Moduls ansehen man....
Und da war noch etwas. Schottky Diode und hohe Spannung passt nicht so richtig gut zusammen...
Nö.Hallo
Die Bypassdioden sehen maximal eine Spannung in der Höhe, wieviel Zellen sie überbrücken. Das sind in der Regel 12 Zellen oder weniger, also 6 V.
Also reichen auch zulässige 30 V bei weitem. Der zulassige Dauerstrom soll so gross sein wie Mppt bzw Kurzschlussstrom.
Was ist denn bei parallel geschalteten Strings, möglichst noch mit einem verschatteten Modul am Ende?
meinst du, das du dann immer noch mit 30V hinkommst?
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
Ja natürlich.
Du verstehst die Schaltung nicht.
Die Diode überbrückt mit ihrer Sperrrichtung 24 Zellen. Das sind etwa 12 V ( nicht 6, wie ich schrieb).
Ist das Modul verschattet, man es den Strom nicht und seine Spannung wird umgedreht. Dabei wird die Diode leitend.
Also 1V, in Durchlassrichtung.
Es bleibt dabei, 30 V sind schon reichlich, nicht die ganze Slannung des Strings.
Ja natürlich.
Du verstehst die Schaltung nicht.
Die Diode überbrückt mit ihrer Sperrrichtung 24 Zellen. Das sind etwa 12 V ( nicht 6, wie ich schrieb).
Ist das Modul verschattet, man es den Strom nicht und seine Spannung wird umgedreht. Dabei wird die Diode leitend.
Also 1V, in Durchlassrichtung.
Es bleibt dabei, 30 V sind schon reichlich, nicht die ganze Slannung des Strings.
Aha! Nun klickert es bei mir!! Danke! Wenn kapiert, dann ganz einfach.
Wo wir gerade so schön beim Thema sind, braucht man bei zwei parallelen Strings eine eigene Sperrdiode? Sehe das immer mal wieder auf Zeichnungen.
Das Märchen von den Sperrdioden ist einfach nicht totzukriegen.
Steht in jedem Lehrgang für grosse Anlagen. Und da isses manchmal richtig
Für kurze Strings:
Nein.
Jedenfalls nicht bei kurzen Strings bis 2 Oder 3 Module.
Darüber kann man das in Ausnahme fallen diskutieren.
Ich gebe Mal ein Beispiel, damit die "Fachleute" sich aufregen können.
Alle sagen, dass man nur gleichlange Strings parallel schalten kann.
Tricky ist, dass man z.b. einen 9er und einen 10 er parallel machen kann, wenn man dem 9 er eine Sperrdioden gibt.
Wohlgemerkt - NUR aus Sicherheitsgründen, im Regelfall geht es auch ohne.....
Das Märchen von den Sperrdioden ist einfach nicht totzukriegen.ganz zufrieden bin ich mit der Erklärung jetzt nicht :)
Steht in jedem Lehrgang für grosse Anlagen. Und da isses manchmal richtig
Für kurze Strings:
Nein.
Jedenfalls nicht bei kurzen Strings bis 2 Oder 3 Module.
Darüber kann man das in Ausnahme fallen diskutieren.
Ich gebe Mal ein Beispiel, damit die "Fachleute" sich aufregen können.
Alle sagen, dass man nur gleichlange Strings parallel schalten kann.
Tricky ist, dass man z.b. einen 9er und einen 10 er parallel machen kann, wenn man dem 9 er eine Sperrdioden gibt.
Wohlgemerkt - NUR aus Sicherheitsgründen, im Regelfall geht es auch ohne.....
Grade wenn ich einen 9/10 String habe ist der Unterschied gering (10%). Wenn du sagen würdest ein 5/10 String brauch ein, würde ich das eher verstehen.
Wo ist der Unterschied bei einem 9/10 String und einem teilverschatteten 4/4 String?
Spannungsunterschied:
9/10: z.B. 333/370V -> 10%
4/4 (2 Panels verschattet): 74/148V ->50%
Tut die Sperrdiode jetzt weh (Leistungsverlust)?
Eine Sperrdiode hat 0,7V. Leistungsverlust dadurch:
9/10 (333/370V): 0,21+0,19% ->0,4%
4/4 (148V): 2x0,48% ~1%
4/4 (2 Panels verschattet): 0,95+0,48% ~1,5%
Klar würde ich eine Sperrdiode eher in einem großen Array verbauen, aber ob ich diese nun brauche oder nicht ist damit nicht beantwortet. Wir haben ja herausgefunden, dass Panels Stromquellen sind. Würde der Strom jetzt Richtung verschatteten Panel fließen? Und wenn, ab wann?
Das macht ddoch nichts. Ichs habe es doch geradezu herausgefordert...Das Märchen von den Sperrdioden ist einfach nicht totzukriegen.ganz zufrieden bin ich mit der Erklärung jetzt nicht :)
Steht in jedem Lehrgang für grosse Anlagen. Und da isses manchmal richtig
Für kurze Strings:
Nein.
Jedenfalls nicht bei kurzen Strings bis 2 Oder 3 Module.
Darüber kann man das in Ausnahme fallen diskutieren.
Ich gebe Mal ein Beispiel, damit die "Fachleute" sich aufregen können.
Alle sagen, dass man nur gleichlange Strings parallel schalten kann.
Tricky ist, dass man z.b. einen 9er und einen 10 er parallel machen kann, wenn man dem 9 er eine Sperrdioden gibt.
Wohlgemerkt - NUR aus Sicherheitsgründen, im Regelfall geht es auch ohne.....
Grade wenn ich einen 9/10 String habe ist der Unterschied gering (10%).Vollkommen richtig. Deswegen geht es ja auch, unbelastet mit moderatem Rückstrom ins Panel, Belastet mit fast unbedeutendem Fehler im für beide Panels etwas verschobenen MPPT Punkt.
Wenn du sagen würdest ein 5/10 String brauch ein, würde ich das eher verstehen.Ich setze mal noch eins drauf.
Auch ein 5/10 String braucht "eigntlich" keine Diode.
Unbelastet filesst der volle strom des langen panels ins kurze ab, die spannung pendelt sich etwas oberhalb (!) des VOC punktes des kurzen panels ein, damit ist nämlich der Strom des langen panels etwas größer als sein MPPT Strom, was dazu führt dass das kurze panel oberhalb VOC ist..... :mrgreen:
Das kurze hält das aus, (möglicherweise in der 3er parallelschaltung könnte es enger werden).
Belastet gibts natürlich nur einen MPPT Punkt, knapp oberhalb von Vmppt des kurzen panels, Strom knap mehr als 2 mal des Imppt beider panels, das lange liefert mehr weil es unterhalb seins Umppt ist.
Nimmt man die Diode, dann gibt es zwei mppt Punkte, und der Wandler muss den richtigen finden...... was egal ist, die Leistung ist fast gleich.
Wo ist der Unterschied bei einem 9/10 String und einem teilverschatteten 4/4 String?Sehr schöne Frage.
Spannungsunterschied:
9/10: z.B. 333/370V -> 10%
4/4 (2 Panels verschattet): 74/148V ->50%
das 9/10 system hat den spannungsunteschied wie du schreibst, gilt für VOC und Vmppt. unbelastet etwas rückstrom, belastet natürlich keiner.
Das kleine Verständnisproblem des verschatteten 4/4 ist, dass sich die Maximalspannung eines verschatteten Panels nicht ändert, sondern der Strom. Der geht auf ein Viertel runter (das ist die Globalstrahlung).
Wie oben beschrieben, das eine Panel hat einen MPPT bei Umppt.
Das verschattetePanel hat einen Leistungspunkt bei Umppt mit 25 % leistung ( da liefern alle zellen 25 %) und einen zweiten, der bei niedrigerer Spannung liegt, je nach abschattung, wo alle noch voll bestrahlten Zellen den vollen strom können, es sind halt weniger zellen ( achtung, hierbei erstmal für jede zelle eine bypassdieode annehmen).
[quote=diy_stromer post_id=55360 time=1663079943 user_id=5811
Tut die Sperrdiode jetzt weh (Leistungsverlust)?
Die Sperrdiode hat als verluste ihren spannungsabfall mal Strom. Anteilig umso geringer, je länger ein Strnist, logisch.
Was sie verindert, ist im falle von Schäden ( ausserer Kurzschluss an modulen) ein Rückstrom fliessen kann. Der wiederum ist bei 2 Srings klein genug, also was solls...
Eine Sperrdiode hat 0,7V. Leistungsverlust dadurch:Aus dem obigen kannst du meine Meinung entnehmen:
9/10 (333/370V): 0,21+0,19% ->0,4%
4/4 (148V): 2x0,48% ~1%
4/4 (2 Panels verschattet): 0,95+0,48% ~1,5%
Klar würde ich eine Sperrdiode eher in einem großen Array verbauen, aber ob ich diese nun brauche oder nicht ist damit nicht beantwortet.
Du brauchst sperrdioden frühestens ab 3 parallele strings bei großer Stringlänge.
Und genau in den Anleitungen für sowas stehen sie auch drin.
Wir haben ja herausgefunden, dass Panels Stromquellen sind. Würde der Strom jetzt Richtung verschatteten Panel fließen? Und wenn, ab wann?Strom kann nur dann in ein (verschattetes Panel) hineinfliessen, wenn die angelegte Spannung oberhalb Umppt ist. Denke dran, dass ist eine Kette von Dioden, und Umppt ist ziemlich genau der Punkt, wo die anfangen zu leiten.
Nehmen wir mal ein voll bestrahltes Panel und eines im Dunklen , komplett abgedeckt. Was passiert ?
1) jetzt sind 2 Ketten Dioden/Zellen parallel. Es ist aber nur einmal der volle Strom IK vorhanden/geerntet, nicht das zweifache, was jetzt über die parallelen panels abgeleitet wird.
Die Spannung stellt sich einigermassen genau zwischen Uoc un Umppt ein. Der Rückstrom ins dunkle Panel ist ziemlich gemau 1/ 2 Ik
Schliesst du jetzt einen Wandler an, findet der ganz normal seinen Umppt des bestrahlten Panels, ziemlich genau da, wo Umppt auch hingehört, wo er soll: nämlich da, wo über die beiden parallelen Diodenstrecken /Zellen kein Strom mehr abfliesst.
Ich hoffe, das wird jetzt klarer ?
Ja wird immer besser 
Du hast geschrieben:
"Das kleine Verständnisproblem des verschatteten 4/4 ist, dass sich die Maximalspannung eines verschatteten Panels nicht ändert, sondern der Strom. Der geht auf ein Viertel runter (das ist die Globalstrahlung)."
Aber wenn bei dem 4/4 zwei in einem Strang verschattet sind, sollten doch die Bypassdioden durchschalten. Dann fällt doch die Spannung dieser Panels weg?
Dadurch würde ja erst der Strom I2 Richtung Strang 1 fließen, was wiederum die Sperrdiode verhindern soll.
:wtf:
Da hat man den Kram schon studiert und ist trotzdem verwirrt.
Schau dir doch das
https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=48548&hilit=Bypassdioden#p48548
Nochmal an.
Mir ist eine schöne weiter Erläuterung eingefallen, wie man das erklären kann.
Bis dahin:
Bypassdioden schalten nix
Sie werden leitend, wenn die Spannung die Durchlassspannung erreicht
Welches die Sperrrichtung der Solarzelle ist
Und das wird nicht durch Verschattung verursacht, sondern durch Strom.
Ok, ich simuliere das doch mal heute Abend.
Du meinst damit, dass die Diode "leitend wird", wenn ich Umppt (44V wegen Teilverschattung des 2/2 Strings) herabsetze, solange Umppt bei den 74V bleibt, liefert der verschattete String nur die 20% und der zweite 100%.
Ergo bei 74V liefert der 2/2 String (Teilverschattung) nur 1,2 mal Imppt. Erst bei 44V ( unterer Umppt) liefern beide Teilstrings ungefähr 2x 0,67 Imppt ~ 1,5 Imppt.
Wie @Carolus schon gesagt hat sind die Sperrdioden eine reine Sicherheitsmaßname bei 3+ parallen Strings. Übermäßiger Rückstrom da kann auftreten wenn eines oder mehrere Panels eines Strings Kurzschluß haben z. B. wegen durchgeknallten Bypassdioden wie sie der TS hat... Schlimmstenfalls können dadurch die übrigen guten Panels des Strings abrauchen.
Man kann statt dessen auch Sicherungen (max. I laut Angabe auf dem Typenschild der Panels) für die einzelnen Strings verbauen, sicherer weil die wenn durchgebrannt zuverlässig nicht leitend sind. Nicht wie kaputte Dioden die meistens in beide Richtungen vollen Durchgang haben...
Mit etwas Verlust muß man in beiden Fällen leben.
Wie @Carolus schon gesagt hat sind die Sperrdioden eine reine Sicherheitsmaßname bei 3+ parallen Strings. Übermäßiger Rückstrom da kann auftreten wenn eines oder mehrere Panels eines Strings Kurzschluß haben z. B. wegen durchgeknallten Bypassdioden wie sie der TS hat... Schlimmstenfalls können dadurch die übrigen guten Panels des Strings abrauchen.Ja, die Sicherung ist eine Möglichkeit. Ist aber auch wieder mit Verlust behaftet.
Man kann statt dessen auch Sicherungen (max. I laut Angabe auf dem Typenschild der Panels) für die einzelnen Strings verbauen, sicherer weil die wenn durchgebrannt zuverlässig nicht leitend sind. Nicht wie kaputte Dioden die meistens in beide Richtungen vollen Durchgang haben...
Mit etwas Verlust muß man in beiden Fällen leben.
Nun gut, wie ich es verstanden habe, brauche ich bei 4/4 keine Sperrdiode :)
Nun gut, wie ich es verstanden habe, brauche ich bei 4/4 keine Sperrdiode :)Wenn 4/4 eine 4S(eriell)2P(arallel) Schaltung meint dann sicher nicht. Die Panels packen im Fall den maximal möglichen Rückstrom ohne Schaden zu nehmen.
Falls man wegen 3 oder mehr parallelen Strings doch zur Sicherheit was braucht dann gibt es neben normalen Dioden (Si P/N, Si oder SiC Schottky) und Sicherungen auch noch sog. "Idealdioden". Diese Schaltungen nutzen einen FET der nur in Durchlassrichtung der "Diode" einschaltet, bei entsprechend niedrigem RDSon sicher die Alternative mit den geringsten Verlusten.
Ja, meinte mit 4/4 ein 2s2p. Hab die Bezeichnung nur gewählt, da wir von 9/10 usw. gesprochen haben.
Danke für die Info mit den Idealdioden.
Das kleine Verständnisproblem des verschatteten 4/4 ist, ...Ich hätte dazu auch noch eine Frage: angenommen ich habe eine 2s3p Konfiguration (zwei Module in Serie pro String, drei von diesen Strings parallel). Was würde passieren, wenn ich noch einen 4. String - allergings mit nur einem Modul (statt mit 2) - dazu packen würde?
Ich hätte ja dann 3 Strings (die mit 2 Modulen in Serie) mit ca. 70 Volt - und einen (den mit nur einem Modul) mit ca. 35 Volt. In einer Parallelschaltung (hab ich gelernt) ist die Spannung ja überall gleich.
Wie sieht das dann aus? Wo liegt welche Spannung an?
Und was macht der Laderegler draus?
