Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET energieeffizient galvanisch trennen


von Alex S. (thor368)


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Tach allerseits!

Um die Karten von Anfang an auf den Tisch zu legen: Mein Team und ich 
bauen die Elektrik eines solar cars.

Wie der Titel schon sagt geht es um die Ansteuerung von MOSFETs 
ausgehend von einem galvansch getrennten NV Kreis aus. Im Detail ist es 
gewünscht die einzelnen panels des PV arrays zum Schutz und zur 
Leistungsreduktion kurzzuschließen.

Zu den Standardanforderungen wie hohe Ausfallsicherheit und möglichst 
niedrigen Materialkosten gesellt sich hier nun als oberstes Gebot: 
Niedriger Energieverbrauch.

Die bisherige Lösung beschränkt sich auf eine Reihe Schalter. Es wurde 
schon mit bistabilen Relais eine Alternative getestet. Leider hat sich 
das als zu unzuverlässig herrausgestellt.

Das problematischste Kriterium ist, dass die panels auch weiterhin 
sicher kurzgeschlossen sein müssen, wenn keine Versorgungsspannung vom 
Auto zur Verfügung steht. Konkret wäre es wünschenswert, dass ein Kanal, 
der sich im Zustand "nicht kurzgeschlossen" befindet überhaupt keine 
Energie benötigt.

Mir persönlich fällt leider keine Methode ein einen Kanal ohne 
Spannungsversorgung kurzzuschließen. Die einzige Methode wäre das panel 
selbst als Versorgung zu nutzen und damit den MOSFET anzusteuern. Das 
würde allerdings dazu führen, dass das panel auf ein paar Volt 
rumgammelt und der MOSFET ordentlich Leistung verbrät.

Aber vielleicht fällt euch was anderes ein?
Thor

: Verschoben durch Admin
von MaWin (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Konkret wäre es wünschenswert, dass ein Kanal,
> der sich im Zustand "nicht kurzgeschlossen" befindet überhaupt keine
> Energie benötigt.

Das wäre mit MOSFETs erreichbar, ist allerdings das Gegenteil von

> Das problematischste Kriterium ist, dass die panels auch weiterhin
> sicher kurzgeschlossen sein müssen, wenn keine Versorgungsspannung vom
> Auto zur Verfügung steht.

Da bleibt nur das Relais, denn depletion MOSFETs sind nicht 
handelsüblich.

Werd dir also erst mal klar, was du überhaupt suchst.

von murk (Gast)


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Strom? Spannung? Galvanisch maximal zu trennende Spannung?

1. Möglichkeit: ein Rückfallrelais, braucht dann halt im Betrieb eine 
Haltespannung und damit eine Leistung von ca 1/4 W

2. Möglichkeit: Parallel zu dem Solarmodul / den Modulen ein 
selbstleitenden (normally-on) Schalter. Fällt die Versorgungsspannung 
dann aus leitet der automatisch.
z.B. Depletion-Mode MOSFEts
z.B. 2x parallel: 
http://www.digikey.com/product-detail/en/IXTA6N50D2/IXTA6N50D2-ND/2183277
oder für höhere Ströme und Spannungen Normallx-On Sic JFETs, jedoch 
gibts die derzeit nicht mehr in großen Mengen auf dem Markt



Aus welchem Grund zieht ihr den Kurzschluss der Module dem Leerlauf vor? 
Kurzschluss fließt ja der Kurzschlussstrom durch die Beschaltung und 
beansprucht diese thermisch, bei Leerlauf liegt lediglich die 
Leerlaufspannung an .

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Alex S. schrieb:
> Es wurde schon mit bistabilen Relais eine Alternative getestet.
> Leider hat sich das als zu unzuverlässig herrausgestellt.
Bistabile Relais sind eine sehr gute Lösung, die würde ich 
weiterverfolgen.
Warum war es unzuverlässig? Verklebte Kontakte, unzuverlässiges Schalten 
bei geringer Betriebsspannung, Probleme mit der Software, oder etwas 
ganz anderes?

murk schrieb:
> Aus welchem Grund zieht ihr den Kurzschluss der Module dem Leerlauf vor?
Das ist so üblich.

> Kurzschluss fließt ja der Kurzschlussstrom durch die Beschaltung und
> beansprucht diese thermisch, bei Leerlauf liegt lediglich die
> Leerlaufspannung an .
P = U * I
Wenn U oder I gleich Null ist, dann ist P auch gleich Null.

: Bearbeitet durch User
von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ein Thyristor bleibt so lange durch geschaltet, bis es dunkel wird, 
benötigt also nach dem Zünden keine Gate Spanung mehr.
Um den Thyristor zu deaktivieren könnte eventuell parallel zum Thyristor 
ein Mosfet die Spannung vom Thyristor weg nehmen.

von Alex S. (thor368)


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> Aus welchem Grund zieht ihr den Kurzschluss der Module dem Leerlauf vor?
Es sind mehrere strings, die aus einzelnen Zellen bestehen, parallel 
geschaltete. Da sich die Zellen alle etwas in ihrer Diffusionsspannung 
unterscheiden und auch mal ein string im dunkeln liegt kann es 
passieren, dass ein string dem anderen Strom reindrückt. Durch 
Kurzschluss verhindert man das.

Ein depletion MOSFET ist nahezu perfekt. Ich muss mal sehen wie es mit 
den Leckströmen aussieht. Wusste gar nicht, dass es die in der 
Leistungsklasse tatsächlich zu kaufen gibt.

Die Idee mit dem Thyristor ist nicht schlecht. Ich muss noch überlegen 
wie man den sparsam am durchschalten hindern kann. Die ganze Zeit einen 
Optokoppler durchschalten ist nicht. Eventuell pulsen.

Thor

von tobi (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Die Idee mit dem Thyristor ist nicht schlecht. Ich muss noch überlegen
> wie man den sparsam am durchschalten hindern kann. Die ganze Zeit einen
> Optokoppler durchschalten ist nicht. Eventuell pulsen.

Hä? Einmal Puls und der leitet bis der Strom unter den Haltestrom 
geht...
Löschen wird Energie brauchen (Du must den Thyristor kurzschliessen)

von tobi (Gast)


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.. achso, da war noch ein "hindern" im Satz...

Eine Frage eigentlich: Wieso im Auto galvanisch trennen?

von Plod (Gast)


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Das Ganze scheint mit einen beliebig schlechte Loesung zu sein...

von Alex S. (thor368)


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> Eine Frage eigentlich: Wieso im Auto galvanisch trennen?
Der HV Kreis bildet im ganzen Fahrzeug einen IT Kreis. Beide Leiter sind 
von allem getrennt und nicht geerdet. Das ist ein Sicherheitsfeature und 
vom TÜV so gefordert. Verliert ein Leiter die Isolation passiert noch 
nichts. Diagnoseelektronik kann den Fehler feststellen und das Fahrzeug 
sicher abschalten.

Der depletion MOSFET den ich mir ausgeguckt habe (IXTT16N10D2) gibt 
leider keine besonders verlässlichen Angaben zu den 
Sperrcharakteristika. Aber im Dattenblatt gibt es ein sehr 
besorgnisseregendes Diagramm(Fig. 4). Es sieht so aus als würde mehr als 
ein halbes Amper bei 50V fließen! Das ist absolut inakzeptabel. Wirklich 
schwehr zu sagen...

Thor

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Du meinst, da fließt nicht genug Strom bzw. der Innenwiderstand ist zu 
groß? Schau in die ersten 3 Diagramme. Da siehts besser aus, denn dort 
wird Vgs auch positiv eingestellt.
Der Unterschied zwischen einem enhancement- und einem depletion-MOSFET 
ist schlicht die Lage von Vgs(threshold).
Und stärkere als die von IXYS wirste momentan vermutlich nicht finden. 
Der einzige echte Konkurrent verstarb vor einigen Jahren.
Du kannst sie auch parallel schalten. IXYS ist allerdings nicht billig.

Und ne andere Lösung mit Relais sicherlich besser.

von Rowland (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Beide Leiter sind
> von allem getrennt und nicht geerdet.

Eine Erdung wäre auch sehr interessant, vorallem wenn das Fahrzeug auf 
(Gummi-)Reifen steht ;-)

So, aber was genau spricht jetzt gegen ein Relais? Kannst Du vielleicht 
"unzuverlässig" im Zusammenhang mit einem Relais in dieser Anwendung 
definieren?

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Das ist wohl einfach:
+ DC, mehrere 100V
+ Großer Strom
= großer Lichtbogen wenn das Relais öffnet
= schwer zu löschender Funke
= Kontakte verkleben
>> Relais kaputt.

Bei AC würde der Funke 100mal in der Sekunde gelöscht werden.

: Bearbeitet durch User
von Alex S. (thor368)


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Stark genug sind die. Es geht eher um den Leckstrom in gesperrten 
Zustand.

> Du meinst, da fließt nicht genug Strom bzw. der Innenwiderstand ist zu
groß?
Nein, genau das Gegenteil: Im gesperrten Zustand fließt immer ein wenig 
Strom und ich muss wissen wie viel das ist. Mehr als ein paar mW 
Verlustleistung sind nicht akzeptabel.

Die panels liefern bis zu 60V und einen Strom von ca 5A. Im 
Kurzschlusszustand würde ich ungern mehr als ein Volt an den panels 
liegen haben.

Thor

von Martin (Gast)


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Hi Alex!

Wie sieht's aus? Kannst du vielleicht, bevor alle Rätsel raten, die 
Eckdaten von den Panels nennen? Maximale Leerlaufspannung, maximaler 
Kurzschlussstrom wäre ein Anfang.

Wie heißt das Projekt, an dem du arbeitest? Welche (Hoch)-Schule?

Gruß Martin

von Alex S. (thor368)


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Warum keine Relais? Zuerst der persönliche Grund: Weil ich 
Klappertechnik hasse. Ein über die Jahre gewachsener Affront.

In den bisherigen Fahrzeugen gibt es kein Relais/Schütz, das nicht schon 
mal kaputt gegangen wäre und das getestete Modul zum Kurzschließen der 
panels hat es keine 100km ohne Ausfall geschafft.

Was haben wir verwendet? Auch wenn das hier nicht zur Debatte steht:
RT424F12. Die Teile sollen bis 8,4V runter funktionieren. Auf dem 
Labortisch gibt es keine Probleme aber sobald das Modul im Auto ist 
bleiben nach und nach die Relais hängen. Wieder ausgebaut hängen die 
Relais so lange, bis man bei 15V einige male hin und her schaltet. Dann 
tun sie es wieder tadellos. Ich vermute das die Vibrationen der Mechanik 
zu schaffen macht.

Thor

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Du brauchst die passenden Relais, nicht die billigsten, kleinsten, 
leisesten, uW-Dinger.
Im Übrigen finde ich dich einen Troll. Das sage ich selten. mW sind dir 
also zuviel, willst aber Menschen transportieren. Und natürlich 
kostenlos Lösungen.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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@Alex, Kennst du keinen Thyristor oder ist meine Lösung zu Stromsparend?

von Rowland (Gast)


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Alex S. schrieb:
> RT424F12

Aha. Das Relais schafft maximal 30V bei 8A Gleichstrom. Das Solarmodul 
liefert bis 60V im Leerlauf und 5A im Kurzschluss. Und jetzt wunderst Du 
Dich, warum dieses Minirelais so unzuverlässig ist? Alles klar.

Auch wenn Du - wie im Datenblatt beschrieben - beide Kontakte paralell 
nutzt, kratzt Du sehr hart an der Leistungsgrenze dieses Bauteils.

von stock (Gast)


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die loesung, falschen stromfluss mit einem Kurzschluss zu verhindern ist 
bescheuert. dafuer verwendet man eine Diode

von Amateur (Gast)


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Wie sich doch die Zeiten ändern.

Da habe ich doch tatsächlich immer gedacht: Relais haben einen kaum zu 
unterbietenden "Ein-Widerstand" und im Falle eines Öffners einen extrem 
geringen "Ruhe-Energiebedarf".

So kann man sich täuschen. Wahrscheinlich baut aus genau diesen Gründen 
auch kein Automobilhersteller Relais in sein Auto ein.
Ein Blinker, der im Rollsplitt Rhythmus, sein Tagewerk verrichtet, ist 
aber auch untragbar.

Oder sollten doch ungeeignete und fehlerhaft dimensionierte Relais im 
Spiel sein?

von Anon Y. (anonymous)


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Alex S. schrieb:
> Im Detail ist es
> gewünscht die einzelnen panels des PV arrays zum Schutz und zur
> Leistungsreduktion kurzzuschließen.

Zum Schutz von was? Es ist unklar, was du erreichen möchtest.

Alex S. schrieb:
>> Aus welchem Grund zieht ihr den Kurzschluss der Module dem Leerlauf vor?
> Es sind mehrere strings, die aus einzelnen Zellen bestehen, parallel
> geschaltete. Da sich die Zellen alle etwas in ihrer Diffusionsspannung
> unterscheiden und auch mal ein string im dunkeln liegt kann es
> passieren, dass ein string dem anderen Strom reindrückt. Durch
> Kurzschluss verhindert man das.

Falls du wirklich Hilfe möchtest ist ein Schaltplan angebracht.



ICH würde die Panels parallel schalten und durch Dioden entkoppeln. Ist 
das hier der Fall? Wenn ja, dann sind die Mosfets überflüssig. 
Kurzschließen bringt keinen Vorteil.

Wenn die Panels in Serie geschaltet sein sollten, dann brauchst du eine 
parallele Diode. Ich würde eine Schottky-Diode verwenden und mit dem 
Spannungsabfalle leben. Hier findest du mehr Infos:
http://www.digikey.com/us/en/techzone/energy-harvesting/resources/articles/active-bypass-diodes-improve-solar-panel-efficiency.html

Eine letzte Möglichkeit wäre ein kleiner MPPT pro Panel.

von Alex S. (thor368)


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> Im Übrigen finde ich dich einen Troll.
Warum genau läuft es eigentlich früher oder später auf sowas hinaus? Ich 
werde auf nichts derartiges eingehen.

Falls es so ankommt als würde ich alles bisher gesagte ablehnen, dann 
entschuldige ich mich dafür. Ich sammele und mache mir meine Gedanken.
Zusammenfassend gibt es momentan drei Ansätze:

Relais:
Vorteile sind denkbar einfache Ansteuerung sowie gute Leit- und 
Isolationswerte. Zuverlässigkeit ist aber nur durch drastische 
Überdimensionierung erreichbar. Aber wie gesagt: Unabhängig davon ob 
Relais besser geeignet sind, in diesem thread suche ich nach 
Alternativen für Relais/Schalter.

Thyristor:
Halte ich für eine brauchbare Lösung. Gut sind die geringen Leckströme. 
Probleme sind eine hohe on state Spannung von über einem Volt und/oder 
hoher Haltestrom. Thyristoren, die in beidem gut sind, sind selten. 
Zudem ist die Ansteuerung im Verhältnis zum depletion MOSFET 
komplizierter.

Depletion MOSFET:
Alle Vorteile eines Thyristors plus niedrigem Spannugnsabfall dank 
gerindem R_DSON. Außerdem relativ simpel anzusteuern. Nur 
schwierig/teuer zu bekommen.

Für die Fragestunde:
> Aha. Das Relais schafft maximal 30V bei 8A Gleichstrom. Das Solarmodul
> liefert bis 60V im Leerlauf und 5A im Kurzschluss. Und jetzt wunderst Du
> Dich, warum dieses Minirelais so unzuverlässig ist? Alles klar.
Mhh, 30V? Wo hast du denn das her?

> die loesung, falschen stromfluss mit einem Kurzschluss zu verhindern ist
> bescheuert. dafuer verwendet man eine Diode
0,4V*5A*Panelzahl?

> Zum Schutz von was? Es ist unklar, was du erreichen möchtest.
Also nochmal: Das Array besteht aus panels, die aus mehreren parallen 
strings bestehen, die wiederum aus vielen in Reihe geschalteten Zellen 
bestehen. Im speziellen: 9 Panels mit 2-6 strings und jedem string ca. 
20 Zellen. Nagelt mich bitte nicht auf jede Ziffer fest, die sind aber 
auch für das geschilderte Problem irrelevant.

Falls ich eine wichtige Frage in dem Durcheinander übersehen habe meldet 
euch bitte noch mal Lautstark.



Um das noch mal in aller Deutlichkeit festzuhalten: Es geht hier nicht 
um "das solltest du besser anders machen". Ich habe eine Frage zu einem 
konkreten Problem gestellt. Ich höre mir gerne Alternativvorschläge an. 
Aber das Thema steht im Titel!

Für den Fall, dass hier nichts produktives mehr folgt, bedanke ich mich 
schon mal bei allen, die den thread ernst genommen haben und mir 
hilfreich geantwortet haben.

Außerdem entschuldige ich mich bei Martin, weil ich das Projekt an dem 
ich arbeite nicht namentlich nennen kann. Das shitstorm Risiko ist grade 
einfach zu hoch.

Thor

: Bearbeitet durch User
von Alexander Schmidt (esko) (Gast)


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Alex S. schrieb:
>> Aha. Das Relais schafft maximal 30V bei 8A Gleichstrom. ... Und
>> jetzt wunderst Du Dich, warum dieses Minirelais so unzuverlässig ist?
> Mhh, 30V? Wo hast du denn das her?
Aus der Übersichtsseite bei Farnell. Das Datenblatt wird etwas genauer, 
und es wird klar ersichtlich, dass du Grenzwerte überschreitest. Egal ob 
du beide Kontake parallel anschließt oder nicht.
Das Relais ist bei 8A (unabhänig von der Spannung die du auch 
überschreitest) schon am Ende, deine Panels liefern im Kurzschlussfall 
allerdings deutlich mehr.

von Rowland (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Mhh, 30V? Wo hast du denn das her?

Das steht sowohl hier in der Produktbeschreibung als auch im Datenblatt, 
gezeichnet als Diagramm.

http://at.farnell.com/te-connectivity-schrack/rt424f12/leiterplattenrelais-dpco-12vdc/dp/1175085

Meines Erachtens eine klare Unterdimensionierung, was aber eigentlich 
schon alleine die Relaisgröße vermuten lässt.
---

Nun, es ist halt schwierig zu glauben, dass bei einer Konstruktion die 
mehrere Kilowatt an Leistung umsetzt, die tatsächliche Forderung 
besteht, die Verluste an einem Schalter auf wenige Milliwatt zu 
begrenzen, zumal die Energie für diese Verluste aus Solarzellen kommt.

von Alex S. (thor368)


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Mhhh, jetzt sind wir also bei Killowatt? Das wäre schön... Die Zeiten, 
dass wir auf einem panel mehr als 200W und 6A reinbekommen liegen noch 
in weiter ferne. Steht aber schon alles oben geschrieben. Einfach mal 
lesen;)

Ich wünsche noch einen schönen Abend und eine gute Nacht.
Thor

: Bearbeitet durch User
von rio71 (Gast)


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wieso nicht relais mit wolfram-vorlaufkontakt nutzen.
der vorlaufkontakt übernimmt die "hässliche" seite des einschaltfunkens 
(prellen) und abschaltfunkens.
der arbeitskontakt stellt dann den niederohmigen schluss her.
denkbar wäre auch ein nachbilden dieser relaisart.
ein parallel zum normalen relais geschalteter mosfet, der die 
"hässliche" seite trägt.. bei ein und ausschalten.
is aber zu aufwändig.. denk ich..
gibts auch bistabil.. :-)
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CE8QFjAG&url=http%3A%2F%2Felektrokomponenten.ch%2Fmedia%2Ffiles%2Fh_rts3l024_de.pdf&ei=8M9oUo_EI8mWtQbmhoHYBw&usg=AFQjCNFqAoCjjrkY3m7n3jR-t27KANzr_A&bvm=bv.55123115,d.Yms&cad=rja

von ... (Gast)


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Irgendwie kann ich nicht folgen. Da sind mehrere Strings, die aus in 
Reihe geschalteten Zellen bestehen. Die Strings sind wiederum im Panel 
parallel geschaltet.
Wenn ich jetzt aber einen String kurzschließe, dann sind doch alle 
Strings kurzgeschlossen...?

von Rowland (Gast)


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Angeblich geht es um ein Solarauto. Auch wenn dieses noch so winzig ist, 
wird der Antrieb wohl kaum 200W haben? Auch wird der Antrieb doch 
bestimmt nicht direkt von den Solarmodulen versorgt, sondern durch einen 
Akku, der dann die zum Beschleunigen notwenige Leistung aufbringen kann.

Klar, das eine hat jetzt nicht unbedingt was mit dem anderen zu tun, 
aber es geht um die Relation: Auf der Antriebsseite werden Leistungen im 
Kilowattbereich umgesetzt, und beim Solarmodul werden - im 
abgeschalteten Kurzschlusszustand Verlustleistungen im Milliwattbereich 
gefordert.

Hättest Du geschrieben, dass Du kleine Verlustleistungen beim 
Kurzschlussschalter forderst um diesen nicht permanet kühlen zu müssen, 
hätte sich bestimmt niemand drann gestoßen.

von Alex S. (thor368)


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Das RTS3L ist ein interessantes Relais. Leider würden wir uns mit der 
Zeit die Kontakte zerkochen. Der maximale DC Abschaltstrom bei 60V 
beträgt nur 0,9A. Ich könnte mir gut vorstellen, dass das Relais beim 
Einschalten nicht mehr kleben bleibt aber schnell altert und damit eine 
weitere Fehlerquelle bildet.

> Wenn ich jetzt aber einen String kurzschließe, dann sind doch alle
> Strings kurzgeschlossen...?
Ja. Wenn ich einen string eines panels kurz schließe sind alle anderen 
strings dieses panels auch kurzgeschlossen. Deshalb gibt es auch 9 
Kanäle/Relais/Schalter. Jedes panel ist isoliert und hängt an seiem 
eigenen MPPT.

> Auf der Antriebsseite werden Leistungen im
> Kilowattbereich umgesetzt, und beim Solarmodul werden - im
> abgeschalteten Kurzschlusszustand Verlustleistungen im Milliwattbereich
> gefordert.
Der Antrieb ist der letzte Punkt den wir als Elektriker im Fahrzeug 
sehen. Die Leistung die dort benötig wird ist ein notweniges Übel an dem 
wir nichts ändern können. Das ist Aufgabe der Mechanik.

Man kann sich jetzt hin setzen und sagen: "Zwei Watt mehr oder weniger 
machen den Kohl auch nicht fett." So gewinnt man jedoch kein Rennen. 10W 
und weniger haben bereits zwischen 1. und 2. Platz entschieden. Auf 
3000km zählt 0,1km/h Durchschnittsgeschwindigkeit. Jeder muss das beste 
aus seinem Fachbereich rausholen, sonst funktioniert es nicht.

Ich glaube kaum, dass hier schon mal jemand mit einem Solarauto ein 
Rennen gefahren ist oder auch nur eine Vorstellung hat was das bedeutet. 
Bleibt beim Thema und geht nicht bei allem davon aus, dass es totaler 
Schwachsinn ist!

Die bisherige Lösung mit Schaltern benötigt kein nano Watt Energie. Sie 
ist nur unelegant und ich suche nach Alternativen.

Thor

von Alex S. (thor368)


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Ach, ja falls das nicht richtig rübergekommen ist:

Der Energiebedarf des Kanals bei Kurzschluss ist in Grenzen egal. Wird 
ein String kurzgeschlossen möchte man Energie verbraten. Wichtig ist, 
dass im freigeschalteten Zustand der Energiebedarf minimal ist.

Das beißt sich leider mit der Vorderung, dass ohne externe Versorgung 
das panel sicher kurzgeschlossen sein muss.

Thor

von ... (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Jedes panel ist isoliert und hängt an seiem
> eigenen MPPT.
Ja, ok. Aber dann gibt es doch keinen Grund bei Verschattung eines 
Panels dieses Kurz zu schließen. Weil, es gibt durch die Verschaltung 
über den eigenen MPPT doch keine Rückwirkung auf die anderen Panels.
Und innerhalb des Panels sind die Strings doch eh mit Dioden entkoppelt.

von ... (Gast)


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Oder habt ihr die neun Panels hinter den MPPTs in Reihe geschaltet?

von Alex S. (thor368)


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> Und innerhalb des Panels sind die Strings doch eh mit Dioden entkoppelt.
Nop, eben nicht. Die Zellen haben einzeln Bypassdioden. Die helfen aber 
nicht wenn der ganze string rückwärst bestromt wird. Es gibt keine 
Seriendioden pro string.

Grund wurde bereits gepostet.

> Oder habt ihr die neun Panels hinter den MPPTs in Reihe geschaltet?
? Wie das? Die MPPTs erzeugen direkt die Batteriespannung. Neun 
parallel.

Thor

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Nun ja, meinereiner hat den Hotzenblitz schon am Berg mit dem Körper 
festgehalten, damit er mir nicht den Berg runterrollt. Eventuell war der 
Fragesteller zu dieser Zeit des ersten deutschen echten Elektroautos 
noch gar nicht geboren. Aber ich habe ja keine Ahnung.
Übrigens bin ich auch nicht an Sport oder Rennen interessiert. Das wars 
dann.

von ... (Gast)


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Alex S. schrieb:
> Die Zellen haben einzeln Bypassdioden. Die helfen aber
> nicht wenn der ganze string rückwärst bestromt wird. Es gibt keine
> Seriendioden pro string.
Doch,die einzelnen Bypassdioden helfen, deshalb braucht es ja auch keine 
Seriendiode pro String.
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarmodul --->Die Freilauf- oder 
Bypass-Diode

>> Oder habt ihr die neun Panels hinter den MPPTs in Reihe geschaltet?
> ? Wie das? Die MPPTs erzeugen direkt die Batteriespannung. Neun
> parallel.
Das habe ich gehofft :)

von Brazzo (Gast)


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Wenn einfach was zusammengekloppt werden soll, das wenig Sinn ergibt, 
macht ein Solarrennen auch wenig Sinn. Hoffentlich werden hier keine 
Steuergelder verpufft.

von Rowland (Gast)


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Okay, die Schaltung darf also im Kurzschlussfall Strom benötigen, im 
freigegeben Zustand nicht? Gut, das kam dann definitv falach an.

Nun, wäre es nicht möglich, eingen gewöhnlichen MOSFET zum Kurzschließen 
zu verwenden, der mittels Trafo/Übertrager durchgeschaltet wird?

von Alex S. (thor368)


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> Nun, wäre es nicht möglich, eingen gewöhnlichen MOSFET zum Kurzschließen
> zu verwenden, der mittels Trafo/Übertrager durchgeschaltet wird?

Ja, das ist auf jeden Fall machbar. Problem ist, was wenn die 
Ansteuerelektronik keine Energieversorgung mehr hat? Das muss nicht mal 
ein Fehler sein: Das Auto kann schlicht und ergreifend aus sein.

Thor

von Rowland (Gast)


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Da stellen sich mir 2 Fragen:

Werden die Solarmodule sofort defekt, wenn ein Fehler in der 
Kurzschlussschaltung die Module unter voller Sonneneinstrahlung nicht 
kurzschließt, oder ist es einfach nur auf Dauer schlecht?

Was bedeutet aus? Akku leer, Akku entfernt? Auch bei leerem Akku wird 
noch genug Energie entnehmbar sein, um die paar Milliampere für die 
Kurzschließmosfets wochenlang aufbringen zu können.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Wieso stört dich beim Thyristor die hohe Haltespannung von über einem 
Volt?
Ist ohnehin nur im Kurzschlussfall.

von Alex S. (thor368)


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> Wieso stört dich beim Thyristor die hohe Haltespannung von über einem
> Volt? Ist ohnehin nur im Kurzschlussfall.

Ich kann grade nur schwer abschätzen wie die Zellen reagieren, wenn sie 
nur quasi kurzgeschlossen sind. Wenn ich so drüber nachdenke hast du 
aber recht: Sobald die Klemmspannung unter die niedrigste Spannung eines 
strings gefallen ist, sollte es keine Probleme mehr geben.

Thor

von Miep (Gast)


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Aus Interesse:

Wenn ihr einen ganzen Strang kurzschließt und keine Seriendioden verbaut 
habt, wie verhindert ihr dass die anderen Stränge mit kurzgeschlossen 
werden?

Zum Problem:

Ich würde einfach einen N-MOSFET nehmen der den Strang kurzschließt. Die 
Versorgung erfolgt aus einem Kondensator mit nachgeschaltetem 
Schmitt-trigger. Ist die Spannung am Kondensator ausreichend wird das 
Panel kurzgeschlossen. Sinkt die Spannung am Kondensator zu weit ab, 
wird der Mosfet ganz kurz geöffnet, durch eine Diode am Drain wird der 
Kondensator neu geladen (durch Zenerdiode + Reihenwiderstand begrenzt). 
Nimmt man einen lowpower-Komparator/Opamp sowie Kondis mit geringen 
Leckströmen ist die verhältnismäßige Zeit in der der Mosfet nicht 
sperrt, also quasi der Dutycycle, extrem klein. Die restlichen Verluste 
sind allein vom R_DS_on abhängig.

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