Leider musste ich heute mit einigem Erschrecken feststellen, dass mein Hoymiles HMS‑1600‑4T offenbar nur einen lokalen MPPT‑Scan durchführt und keinen echten globalen MPPT beherrscht.
Ich hatte heute eine sehr klare Situation:
Das Modul ist im Querformat montiert, wobei die unteren 2/3 vollständig in der Sonne lagen und das obere Drittel sauber verschattet war (also exakt ein kompletter Zellstring).
Eigentlich bin ich davon ausgegangen, dass in diesem Fall die entsprechende Bypassdiode für das verschattete Drittel aktiviert wird, sodass das Modul weiterhin mit etwa 2/3 seiner Leistung arbeiten kann.
In der Praxis war das jedoch nicht der Fall:
Das 500 W Aiko‑Modul lief dauerhaft nur bei etwa 1,5 A, also massiv unter Soll. Erst als die Verschattung komplett verschwunden ist, hat das Modul wieder normal gearbeitet.
Daraufhin habe ich recherchiert und festgestellt, dass die HMS‑Serie offenbar keinen globalen MPPT‑Scan implementiert, sondern nur lokale Arbeitspunkte verfolgt. Das führt genau zu dem beobachteten Verhalten bei Teilverschattung:
Der Wechselrichter bleibt in einem lokalen Maximum hängen und „erzwingt“ nicht den Arbeitspunkt, bei dem die Bypassdiode aktiv werden würde.
Damit sind diese Geräte aus meiner Sicht für Module mit relevanter Teilverschattung nur sehr eingeschränkt geeignet, da typische Verschattungsszenarien (z. B. Dachkanten, Balkongeländer etc.) nicht korrekt gehandhabt werden.
Daher meine Frage in die Runde:
Hat jemand gute Erfahrungen mit einem Firmware‑Update gemacht, das dieses Verhalten verbessert oder einen globalen MPPT‑Scan nachrüstet?
Oder ist das eine grundsätzliche Limitierung der Hardware/Regelstrategie?
ich habe beim HMS-1600-4T ebenfalls angenommen, dass der gesamte MPP Spannungsbereich von 16 - 60V nach dem besten Arbeitspunkt abgesucht wird und habe die gleichen Erfahrungen gemacht, die Du beschrieben hast.
Als Experiment habe ich ein Solar MPPT Meter UT673PV angeschlossen und Verschattungssituationen simuliert. Das Solarmeter hat die besseren Arbeitspunkte bei niedrigerer Spannung (= aktivierten Bypass Dioden) gefunden.
Der Hoymiles Support war so freundlich, ein Upgrade von Firmware 1.00.27 auf 2.00.04 einzuspielen (ging wirklich einfach). Die Version hat keinen Unterschied gemacht.
Die Verschattung kann ich leider nicht abstellen und wäre auch für jeden Hinweis dankbar, wie der starke Ertragsverlust verbessert werden kann.
Ich hab bei den Mikrowechselrichtern auch noch nie was von gehört, dass die globalen MPP machen.
Könnte man überlegen, ob man was bastelt. Das könnte so aussehen: Man zwingt das Modul zu einer bestimmten Zeit, wo Schatten ist, auf eine niedrigere Spannung so als eine Art Limiter. Dann findet der MPPT auch den niedrigeren MPP und bleibt dann auch dort hängen.
Danke für Deine Antwort und die Lösungsidee @win !
Die Erkennung der Schattensituation ist in meinem Fall recht einfach: die Ertragsdifferenz der (identischen) Module ist sehr hoch (> Faktor 4). Das wäre der Trigger.
Könntest Du noch ein paar Worte schreiben oder einen Link teilen, wie man ein Modul auf eine niedrigere Spannung zwingt? Ich bastele gerne, hab aber keine Idee, wie ich anfangen kann (entschuldige bitte, wenn ich hier im Forum was übersehen habe).
Weiß nicht, ob das schonmal jemand probiert hat, war erstmal nur eine Idee. Grundsätzlich kann man jede Spannung limitieren, im einfachsten Fall macht das eine Zenerdiode, aber das Problem hier ist natürlich die recht hohe Leistung. Das ginge auch mit nachgeschalteten Leistungstransistoren recht simpel, aber ein paar hundert Watt müssten auch die dann verbraten. Vermutlich könnte man es getaktet umsetzen.
Ein andere Idee wäre: Nehmen wir an, der MPP ohne Verschattung liegt bei 36V und bei Verschattung findet man noch einen MPP bei 24V, wo man hin will. Jetzt hat man einen WR, an dem ein Modul hängt, was seinen normalen MPP bei 24V hat. Und in der Schattensituation klemmt an dann einfach das andere Modul parallel darauf. Dann würde dieser WR wohl weiter bei 24 V bleiben, nur seinen Strom stark hochfahren.
Das nur mal als eine Idee, mit der man weiter arbeiten könnte. Beispiel: Du schaltest dein verschattetes Modul kurz DC-seitig ab, klemmst eine 24 V strombegrenzte Spannungsquelle auf, der WR pendelt sich dort ein und dann klemmt man das Modul wieder auf. Der WR wird dann dort verweilen.
Das sind alles Ideen für Elektronikbastler, die da wirklich etwas Neues entwickeln wollen. Fertige Lösungen für sowas kenne ich nicht. Vielleicht findet man aber fertige Sachen irgendwo, die man für diese Aufgabe nutzen könnte.
Interessant wäre auch noch: Wenn das Modul verschattet ist und du trennst DC, wartest 30s und klemmst es dann wieder an. Wo pendelt sich dann der MPP ein? Vielleicht findet er in so einem Initialmoment doch den gewünschten niedrigen MPP. Ich glaubs zwar nicht, aber ein Versuch wäre es mal wert.
Vielen Dank für Deine konkrete Hilfe und Anleitung!
Mit Deinen Hinweisen habe ich noch ein paar Experimente gemacht:
über eine komplette Verdunklung des unteren 1/3 des Solarmoduls fährt der WR den Arbeitspunkt bei 24 V an.
dann habe ich die Abdunkelung auf 1 komplette Solarzelle reduziert => der WR bleibt im immer noch besseren Arbeitspunkt bei 24 V
dann habe ich den WR über die OpenDTU neu gestartet => der WR bleibt bei 36 V und dem halben Ertrag hängen
=> sieht für mich so aus, als ob der WR bei der Initialisierung immer vom oberen MPPT Limit nach unten sucht und im ersten “akzeptablen” AP hängen bleibt (hier 36V). Zwingt man ihn einmalig auf die geringere Spannung, regelt er um dieses echte Optimum herum.
Nach meinem Verständnis bestätigt das genau Deine Idee: wie steuert man den WR in den (bekannten) besseren AP bei 24 V? Ich möchte es über eine Elektronikschaltung mit etwas Programmierung lösen, wenn das vom Aufwand vertretbar ist (bspw. ein Relais zur Umschaltung auf eine 24V Referenz). Ich recherchiere weiter und melde mich die Tage wieder.
Idee: Oft kommt man an die Dioden ran, typisch ein schwarzer Kasten auf der Rückseite. Dann könntest zeitgesteuert einfach eine Zellengruppe per Relais kurzschließen. Das wäre dann sehr simpel. Braucht ja auch nur ein paar Sekunden, bis der MPPT sich dort gefangen hat. Wäre identisch mit deiner Verdunkelung von 1/3 Modul.
Erneut herzlichen Dank für die Weiterentwicklung der Idee, Entschuldigung für meine späte Reaktion.
Meine Module haben die beschriebenen 3 schwarzen Kästen auf der Rückseite, eine einfache (zerstörungsfreie) Art sie zu öffnen scheint es nicht zu geben. Ich müsste sie aufbrechen, vermutlich sind die Dioden dahinter vergossen. Da traue ich mich nicht ran bzw. der Aufwand erscheint mir zu hoch.
Einfacher umsetzbar erscheint mir eine Relais-Umschaltung auf ein kleineres Modul, um den WR auf den 24V Arbeitspunkt zu zwingen. Die Grundidee wurde bspw. auch in einem Artikel beschrieben, um bei Verschattungssituationen 2 Module in Reihe auf einen Eingang zu legen, damit sich die WR Spannung aufteilt (den Link auf die Quelle darf ich als Neuer noch nicht hinzufügen).
Ich wäre super dankbar, wenn Ihr mir bei 2 Einordnungen nochmal helfen könnt:
Angenommen ich schalte über ein Relais auf das kleinere Modul als 24 V Referenz um - ist der Umschaltvorgang kritisch? Im Thread #29 hier im Forum wurde darauf hingewiesen, dass dabei gefährliche Lichtbögen entstehen können.
Im Datenblatt sind meine Solarmodule mit einer Leerlaufspannung von 40,1 V angegeben. Der WR ist mit maximaler Eingangsspannung von 65 V angegeben. 2 Module in Reihe sollte ich nicht auf einen Eingang legen, auch wenn ich weiß, dass die MPP Spannung in der Umgebung von nur 24 V liegt, richtig?
Als weitere Erklärung / Hintergrund: bei mir geht es in Summe um 16 Module, die in 2ter bzw. 3ter Reihe aufgeständert sind. Bei tiefstehender Sonne zwischen November und Februar entstehen im untersten Drittel die Schlagschatten durch die vorherige Reihe.
Überspannung nehmen dir die WR ganz schnell übel, würde ich nicht machen, zumal die Module auch bei Veschattung eine hohe Leerlaufspannung haben.
Du müsstest erstmal sicherstellen, dass es einen zeitlichen Abstand gibt, damit nicht für einen kurzen Moment das 40V Modul direkt auf dem 24V Modul aufgeschaltet ist. Und auch das Thema Lichtbogen muss man in den Griff bekommen. Ein simples 2 Euro Relais wird das nicht können. Da brauchts entsprechende Kontaktabstände.
Es darf auch nie passieren, dass durch klebende Kontakte dann doch mal die Situation entsteht, dass beide Module parallel geschaltet sind.
Vielleicht kann man das Problem auch absichern, also Strombegrenzung, die durch das 24V Modul fließen kann, um den Fehlerfall abzufangen. Das kann ja ein recht kleines Modul sein, wo man dann auch den Strom auf z.B. 1A absichert (20W Modul).
Vorstellbar wäre auch, wenn du mit einer Leistungs-Zenerdiode + Reihenwiderstand die Spannung des Moduls für vielleicht 10s auf 24V runterziehen kannst. Wenn die Module voll leisten, begrenzt der Widerstand den Strom. Wenn sie hingegen halb verschattet sind, fließt nur ein recht kleiner Strom und die Spannung geht dann wirklich auf 24V. Das sieht der WR und pendelt den MPPT dann dort ein.
Du hattest oben geschrieben, dass das Modul nur noch 1,5A liefert. So eine Schaltung müsste also so dimensiert sein, dass diese vielleicht 2 A aushält. Bei 24V * 2 A wären das etwa 50 W. 50W Zenerdioden gibt es.
Ich hab da noch eine Idee, die du mal testen kannst: Nimm einen LS-Schalter, mit dem du ein Modul abschalten kannst. Den brückst du mit einem 10W Leistungswiderstand von z.B. 100 Ohm. Wenn jetzt das Modul mal halb verschattet ist, schaltest du den aus und schaust, welche Spannung sich über den 100 Ohm Widerstand einstellt. Vermutlich wirst du so im Bereich 20 V liegen. Und dann schaltest den LS wieder ein und schaust mal, ob der MPPT dann auch so bei den gewünschten 20-24 V hängen bleibt.
