Hallo, meine Frage beläuft sich auf immer häufig anzutreffende und teilweise recht großen Solaranlagen/Instalationen, bei denen jedes Panel einen eigenen DC/DC Wandler hat und 400Vdc auf einen gemeinsamen "Bus" transformiert. Ein zentraler DC/AC Wandler macht dann die Netzanpassung - mir geht es aber um die DC/DC Wandler. Wie machen die das, das trotz MPPT da eine konstante Spannung von 400Vdc raus kommt? Nach meinem Verständnis, kann ich die maximale Leistung aus der Zelle nur raus hohlen, wenn ich auch die Abnahmemenge habe :/ Sollte also nicht auf eine feste Ausgangsspannung zu regeln sein. Und wie schaffen es die DC/DC Wandler parallel zu arbeiten? Ein Load Sharing über so weite bereiche mit so langen Leitungen halte ich für nahezu unmöglich da auch zusätzlicher Verkabelungsaufwand betrieben werden müsste - ich meine die Benutzen wirklich nur zwei Leitungen (Phase / Masse)
Pfub schrieb: > Wie machen die das, das trotz MPPT da eine konstante Spannung von 400Vdc > raus kommt? Nach meinem Verständnis, kann ich die maximale Leistung aus > der Zelle nur raus hohlen, wenn ich auch die Abnahmemenge habe :/ Sollte > also nicht auf eine feste Ausgangsspannung zu regeln sein. wenn man die Spannung nicht konstant ist, kann man ja den Strom anpassen. Vermutlich versucht jedes Modul einfach die Spannung anzuheben. Aber der DC/AC Wandler speist dann mehr ins Netzt ein, damit wird die Spannung konstant gehalten.
Korrekt, bei so modular aufgebauten Anlagen sind das mehrere Regelkreise. Die MPPT-Regler an den Solarmodulen regeln Modulstrom*Modulspannung aufs Maximum ein, egal ob dann hinten am Wandler 350 oder 450 Volt rauskommen. Das ist ein Wert, der für das MPP-Tracking nicht wichtig ist, denn da zählen die Eingangsdaten des Wandlers. Das DC/AC-Board regelt auf eine Sollspannung im Zwischenkreis, bspw. 400Vdc und speist alles was darüber hinausgeht ins Netz ein, unabhängig davon wieviel Strom dabei nun genau hinten rauskommt.
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Ben B. schrieb: > Die MPPT-Regler an den Solarmodulen regeln Modulstrom*Modulspannung aufs > Maximum ein, egal ob dann hinten am Wandler 350 oder 450 Volt Und was passiert, wenn ein Modul "nicht so viel bringt" (z.B. durch nicht ideale Ausrichtung) wie die anderen, die den Zwischenkreis schon auf rund 400V angehoben haben? Wie kann das dann noch effektiv MPPT betreiben?
Pfub schrieb: > Und was passiert, wenn ein Modul "nicht so viel bringt" (z.B. durch > nicht ideale Ausrichtung) wie die anderen, die den Zwischenkreis schon > auf rund 400V angehoben haben? Wie kann das dann noch effektiv MPPT > betreiben? man kann jede Solarleistung auf 400V bringen, nur der Strom ist dann kleiner.
Pfub schrieb: > Und was passiert, wenn ein Modul "nicht so viel bringt" (z.B. durch > nicht ideale Ausrichtung) wie die anderen, die den Zwischenkreis schon > auf rund 400V angehoben haben? Wie kann das dann noch effektiv MPPT > betreiben? Gar nicht. Dann hat das Modul nicht mal genug Leistung um den mppt Selbstverbrauch zu bringen. Dieser ist nämlich wie schon gesagt ein dcdc-Wandler und erzeugt die 400V aus der solarspannung.
Angenommen ein Solarmodul leistet 200 Watt. Dann sind das - Verluste mal außen vor gelassen - bei 400V 500mA, die durch den MPP-Tracker in den Zwischenkreis geliefert werden. Das gleiche Modul bekommt nun weniger Licht, es leistet noch 100 Watt. Folglich liefert der MPP-Tracker damit bei 400V nur noch 250mA in den Zwischenkreis. Das ist auch sehr unproblematisch möglich, erstens kann man den Wandler so auslegen, daß er mit minimaler Eingangsspannung noch 500Vdc schafft und diesen hinterher mit 400V am Ausgang betreiben. Zweitens liegt bei Solarmodulen schon bei sehr wenig Licht die Nennspannung an. Die sich ändernde Größe ist der Strom, mit der Betriebsspannung des Solarmoduls stellt man nur dessen Betriebspunkt ein um die höchste Leistung zu erreichen (MPP-Tracking). Der Wandler arbeitet über seinen Leistungsbereich also mit einer erstaunlich konstanten Eingangsspannung.
Ben B. schrieb: > Angenommen ein Solarmodul leistet 200 Watt. Dann sind das - Verluste mal > außen vor gelassen - bei 400V 500mA, die durch den MPP-Tracker in den > Zwischenkreis geliefert werden. > > Das gleiche Modul bekommt nun weniger Licht, es leistet noch 100 Watt. > Folglich liefert der MPP-Tracker damit bei 400V nur noch 250mA in den > Zwischenkreis. Das klingt dann aber für mich so, als wenn es einfach ein "std." Wandler ohne MPPT ist. Also keine Intelligenz/Algorithmen dahinter... sowas wie ein einfacher TL494 Push-Pull Wandler... Die Intelligenz sehe ich dann in dem DC/AC Wandler, der seine Ausgangsleistung so regelt, das "vorne" immer die 400Vdc anstehen... Ist das richtig?
Pfub schrieb: > Das klingt dann aber für mich so, als wenn es einfach ein "std." Wandler > ohne MPPT ist. Also keine Intelligenz/Algorithmen dahinter... sowas wie > ein einfacher TL494 Push-Pull Wandler... und warum? die Ausgangsleitung kann doch frei festgelegt werden in dem der Strom geregelt wird.
Die MPPT-Wandler maximieren die Eingangsleistung. Kann z.b. ein Boostconverter sein, dem kannst du die Spannung extern vorgeben. Er schiebt dann halt mehr oder weniger Strom in den Ausgang. Wenn keine Last anliegt würde sich der Ausgang natürlich auf höhere Spannungen aufladen. Das wiederum verhindert der Wandler zum einspeisen. Dieser passt den Ausgangsstrom so an (und damit indirekt den Eingangsstrom) dass die 400V gehalten werden. Sind zwei separate Regelkreise wie schon erwähnt wurde. Die Wandler an den Solarpanelen werden nicht "dumm" sein, da sie MPP tracking machen müssen. Außerdem werden sie eine Overvoltage-protection haben damit die Spannung eben nicht beliebig ansteigt.
Der MPPT-DC/DC-Wandler selber ist natürlich ein Standard-Wandler, entweder als StepUp - sind die meisten weil einfache Ansteuerung des Leistungstransistors und hoher Wirkungsgrad - oder ein transformatorischer Wandler mit galvanischer Trennung. Die Intelligenz kommt daher, daß der Wandler nicht wie ein normales Netzteil auf eine konstante Ausgangsspannung geregelt wird, sondern auf eine konstante Eingangsspannung, egal wieviel dann hinten wieder rauskommt. Diese Eingangsspannung kann ein Controller festlegen und bestimmt damit den Arbeitspunkt des Solarmoduls. Er misst fortlaufend Leistung des Solarmoduls und verschiebt den Arbeitspunkt durch Änderung dieser Eingansspannung bis der MPP gefunden ist. Dazu kommt natürlich eine Fehlerüberwachung. Wenn z.B. im Leistungsbetrieb das Netz ausfällt und dadurch kein Strom mehr eingespeist werden kann, würde die Zwischenkreisspannung hochlaufen. Eine Schutzschaltung kann den DC/DC-Wandler bei bswp. 450V abschalten und somit eine Beschädigung vermeiden. Oder wenn die Leistung des Solarmoduls so weit absinkt, daß die Zwischenkreisspannung infolge Eigenverbrauch nicht mehr erreicht wird, wird der Wandler ebenfalls abgeschaltet. Dabei ist anzumerken, daß beim StepUp-Wandler nicht weniger Spannung herauskommen kann, als man hineinschickt. Damit bei StepUp-Wandlern ein MPP-Tracking möglich ist, muß die Zwischenkreisspannung ein Stück über der Modulspannung liegen. Es gibt auch Wechselrichter mit Modulspannung gleich Zwischenkreisspannung, die erledigen MPP-Tracking und DC/AC-Wandlung mit einer einzigen Vollbrücke. Damit erreicht man den höchsten Wirkungsgrad, allerdings ist eine hohe Modulspannung bzw. Stringspannung zwingend (bei Großanlagen knapp unter 1000V) und eine galvanische Trennung ist nicht möglich. Ebenso ist ein modularer Aufbau (mehrere MPPT-Wandler arbeiten mit verschiedenen Eingangsspannungen auf einen gemeinsamen Zwischenkreis) nicht möglich.
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