Hallo guten Tag, (ziel ist es die einstrahlung an einem solar modul zu messen.) an den klemmen eines solar moduls muss eine elektrische schaltung angeschlossen werden, die spannung konstant hält. Also der Arbeitspunkt wäre immer so, dass die Spannung gleich ist. (man kann so aus der stromstärke auf die Einstrahlung schließen) welche elektrische schaltung müsste man dafür verwenden? Vielen Dank
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Sehr freundlich vielen Dank! Der Shunt-Regler belastet die Spannungsquelle so, dass sich die gewünschte Spannung einstellt, bei niederohmigen Quellen wird also ein Vorwiderstand benötigt. Einen einstellbaren Regler erhält man z. B. durch den Einsatz eines TL431, den es von vielen verschiedenen Herstellern gibt. Ich denke damit kann ich mich erstmal gut beschäftigen :D
gibt es denn auch tl431 sodass ein strom von 8 A durchfließen kann? vielen dank
janji schrieb: > gibt es denn auch tl431 sodass ein strom von 8 A durchfließen kann? Das Bauteil bekommt ja nicht den Laststrom ab. Schau Dir mal hier ein paar übliche Schaltungen an: http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/TL431/index.html
Wenn man die Spannung als 0V annimmt, kann man einfach den Kurzschlusstrom messen. Dann braucht man kein extra Bauteil.
>>Wenn man die Spannung als 0V annimmt [...] Das hatte ich zuerst auch vor. Dann viel mir auf, dass beim Kurzschluss des Moduls immer einzelne Zellen erwärmt werden. Meine Hoffnung ist, dass es durch diese Methode nicht mehr der Fall ist :D Irgendwie wird es für den Laien gar nicht verständlich dargestellt, dass der Laststrom nicht durch den TL431 geht :O Ich werde mir das wohl genauer ansehen müssen! Vielen Dank für den Link. Ich bin auch darauf gestoßen konnte aber nichts weiter damit anfangen! Herzlichen Dank für eure Ideen!!!
janji schrieb: > Meine Hoffnung ist, dass es durch diese Methode nicht mehr der Fall ist Da hoffst Du falsch. Wenn sich einzelne Zellen erwärmen, dann werden die ungleichmäßig beleuchtet, liefern weniger Strom als die anderen Zellen und werden von diesen als Verbraucher getrieben statt als Quelle. Das passiert aber immer sobald ein nennenswerter Strom fließt und die Zellen nicht im Leerlauf arbeiten. Dagegen schaltet man üblicherweise Shuntdioden über die Zellen (eigentlich über die Module, wenn man annimmt, daß die Beleuchtung über einem Modul gleichmäßig erfolgt und die Zellen im Modul gleich sind). Was für Daten hast Du denn zu dem Modul?
Das Modul wird etwa 250 W haben und polykristallin sein. Meinst du bei Belastung treten immer noch Hot Spots auf ? Danke!
janji schrieb: > Das Modul wird etwa 250 W haben und polykristallin sein. Ja und? Leerlaufspannung? Anzahl der Zellen? Kurzschlußstrom? > Meinst du bei Belastung treten immer noch Hot Spots auf ? Wenn die Zellen ungleichmäßig Strom liefern, weil gealtert oder defekt, wird bei konstanter Stromentnahme und schwankender Beleuchtung irgendwann immer die schwächste Zelle den Strom nicht mehr liefern können und von den stärkeren Zellen "umgedreht" und als Verbraucher getrieben werden. Die Zelle wirkt dann wie eine in Reihe geschaltete Diode. Bei sinkender Einstrahlung wird dann die nächstschwächere Zelle usw... Unter anderem deswegen macht man ja MPPT. Deine Methode funktioniert also nur, wenn Du mit der Spannung den MP-Punkt relativ gut triffst. Liegst Du drüber, ist die gemessene Leistung zu gering. Liegst Du drunter, können sich Zellen umkehren und die Messung ist falsch. Also was willst Du: Die Leisung des Solarmoduls bestimmen? Dann mußt Du Kennlinien abfahren, sprich mit einem veränderlichen Widerstand bei verschiedenen konstanten Einstrahlungen Spannung und Strom messen. Als veränderlichen Widerstand eigenen sich im einfachsten Fall zuschaltbare Glühlampen, die sind zwar nicht linear, aber das ist egal. Aus den Kennlinien kannst Du dann den MPP grob abschätzen. Willst Du jetzt Einstrahlung messen, kannst Du entweder einen MPPT nehmen oder eine Power-Zenerdiode. Die kannst Du wiederum mit einem TL431 und einem Mosfet aufbauen, aber ich vermute, die Spannung im MPP wird zu hoch für den TL431 sein. Oder Du baust die Power-Zenerdiode aus Zenerdioden und Leistungstransistoren auf, Schaltung gibts im Netz. Allerdings gibt es einen guten Grund, warum man Strahlungsmessungen mit Photodioden macht: Die Leistungsabgabe der Solarzelle ist stark temperaturabhängig.
Ich glaube der TE hat sich das so gedacht, dass er die Lichteinstrahlung anhand des Stromes misst. Das ist zwar grundsätzlich richtig aber die Schaltung hier wird dem nicht gerecht. Das ist Banane bei einer PV-Anlage einen Teil der Leistung an einem gekühlten FET zu verbraten der von einem TL431 geregelt wird und dann misst man dahinter den Kurzschlussstrom und kommt so auf die Lichtstärke? Dann kann er die Solarmodule auch direkt kurzschließen und den Strom mit einer Zange messen. Wäre das nicht besser da eine Messzelle dazwischen zu stellen um die Lichtstärke zu messen, wenn es genau sein soll (was ich nicht denke)? Wenn es nur darum geht zu sehen wie viel Leistung gerade aus der Anlage kommt: Kauf Dir einen fertigen Laderegler für PV-Anlagen bei denen Abgriffe oder sogar fertige Displays verbaut sind um die aktuell abgegebene Leistung zu sehen. Da sind dann schon Shuntregler oder Serienregler drin.
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Ok also erstmal zu dem Modul: Geschätzte Werte: Pmpp= 260 W Umpp= 30 V Impp= 8 A U0 = 35 V Isc = 8,7 A 60 Zellen Ziel ist die Einstrahlung zu messen. Ja es wäre sicher einfacher eine Messzelle zu verwenden. >>Das ist Banane bei einer PV-Anlage einen Teil der Leistung an einem >>gekühlten FET zu verbraten der von einem TL431 geregelt wird und dann >>misst man dahinter den Kurzschlussstrom und kommt so auf die >>Lichtstärke? Dann kann er die Solarmodule auch direkt kurzschließen und >>den Strom mit einer Zange messen. Ja das denke ich auch. Die Leistung wird verbraten. Der FET muss gekühlt werden. Das soll auch so sein. >>Wenn die Zellen ungleichmäßig Strom liefern, weil gealtert oder defekt, >>wird bei konstanter Stromentnahme und schwankender Beleuchtung >>irgendwann immer die schwächste Zelle den Strom nicht mehr liefern >>können und von den stärkeren Zellen "umgedreht" und als Verbraucher >>getrieben werden. Die Zelle wirkt dann wie eine in Reihe geschaltete >>Diode. Bei sinkender Einstrahlung wird dann die nächstschwächere Zelle >>usw... Das denke ich auch. Das Modul soll jedoch nur kurzfristig benutzt werden und als Test dienen. Quelle des Bildes im Anhang: Photovoltaik: Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis, S. 274
janji schrieb: > Dann viel mir auf, dass beim Kurzschluss des Moduls immer einzelne > Zellen erwärmt werden. Meine Hoffnung ist, dass es durch diese Methode > nicht mehr der Fall ist :D Zellen werden erwärmt, wenn Sonne draufscheint, genau das willst du ja, damit Leistung rauskommt. Ob Strom in der Zelle wieder abfliesst (Leerlauf) oder aus der Zelle rausfliesst (Belastung, Kurzschluss) ist für die Erwärmung eher egal, der Strom macht nicht mal 20% der Verluste aus.
MaWin schrieb: > Zellen werden erwärmt, wenn Sonne draufscheint, genau das willst du ja, > damit Leistung rauskommt. Ob Strom in der Zelle wieder abfliesst > (Leerlauf) oder aus der Zelle rausfliesst (Belastung, Kurzschluss) ist > für die Erwärmung eher egal, der Strom macht nicht mal 20% der Verluste > aus. da würde ich mir nicht so sicher sein. Beim Kurzschluss wird im Stromkreis keine Leistung umgesetzt. Da aber ein Strom fließt, erwärmt sich die Zellen an ihrem Innenwiderstand. Wenn man außen einen Widerstand hat, setzt er die Leistung um. Diese Leistung wird dann in der Zelle weniger in Wärme umgewandelt. Wenn der Zelle die maximale Leistung entzogen wird, dann sollte sie auch kälter werden.
Peter II schrieb: > Wenn der Zelle die maximale Leistung entzogen wird, dann sollte sie auch > kälter werden. Das sollte nicht nur so sein, das ist auch so, wie eine Anfrage vor einiger Zeit bei Qcell bestätigt hat. Bei Leerlauf wird die Spannung über interne Rekombinationsvorgänge begrenzt, es fließt also ein Leckstrom in der Diode, der diese erwärmt. Bei Kurzschluß fließt ein Strom durch die Diode, der diese erwärmt. Nur bei Betrieb im MPP = maximale Energieentnahme werden die internen Verluste minimal und die Zelle ist kälter. Ist auch logisch, die Zelle absorbiert, da sich ihre Farbe / Absorptionskoffizient zwischen Leerlauf, MPP und Kurzschluß nicht ändert, immer etwa gleich viel Energie. Wird keine Energie entnommen, kann sie nur in Wärme umgewandelt werden.
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