Bruk av MPPT regulator på flere solcellepaneler og skygge

[Bårdp]

Da jeg hadde seilbåt hadde jeg et 120W panel og en 400w vindgenerator begge koblet rett på batteriene uten regulator. Hadde så en dumpelast på 500W og en PWM regulator som slapp strøm fra batteripakken til den når batterispenningen oversteg 14,4V. Denne grensen var nå justerbar så en kunne selv bestemme når den skulle åpne. Dette opplegget fungerte helt glimrende.

[TideRace]

Framtia skrev for 14 timer siden:

mulig jeg burde opprettet en ny tråd, men tar sjansen siden denne nå er aktiv og involverer mange med kunnskap om slikt.

 

Skal altså kjøpe to paneler på ca 100W og en regulator. Her er tre kandidater jeg ikke helt klarer å skille mhp form og funksjon, men det er en del forskjell i prisen. 

 

Hei @Framtia 

Jeg kan svare deg litt om disse du linket til over. Jeg har kjøpt to stk av de semifleksible panelene til 2895 kr fra Sparelys til min seilbåt. Disse kjøres sammen med en Victron 100/20 Smartsolar som har innebygget blåtann. På en god dag laster disse to panelene godt over 10A når de kjøres i parallell. Disse panelene har utrolig fin finish, virker solide, er lette å plassere og laster ladestrøm langt inn i solnedgangen. Jeg er veldig fornøyd med denne pakken.

Under seiling ligger panelene på fordekket festet med elastiske "Seglholdere" fra Biltema. Så snart vi ligger stille setter/legger/henger jeg de opp i best posisjon mot sola. Etter å ha vært gjest i din båt er jeg ikke i tvil om at du skal ha en Victron Smartsolar med blåtann. Da du stålkontroll på innstillinger og lading fra panelene, som du har over alt annet du har om bord i X`en.

Hvor stor Smartsolar du trenger finner du ut selv. Jeg valgte 100/20 (20A) i tilfelle jeg kjøper nok et panel av samme type. Da vil ladestrømmen raskt komme opp mellom 15 og 20A på en dag med litt sol.

[Framtia]

takk for tips (spesielt det med Bluetooth et par av dere har gitt, det hadde jeg ikke fått med meg at den ene modellen ikke hadde), har akkurat bestilt paneler fra Sunwind og en Smartsolar 75/15, regner det blir gull. 

[TideRace]

@Framtia :  

Hvis du vil sniktitte på blåtann-funksjonen kan du enkelt laste ned app`en Victron Connect. Her er det en demo-funksjon hvor du velger Smartsolar 75/15 og du får opp skjermsidene, innstillinger og alt som ligger i disse menyene for din regulator. Videre vil Victron Connect-app`en automatisk oppgradere til ny firmware i regulatoren hver gang Victron har oppgradert programvaren. Det har for meg skjedd et par ganger det siste halvåret. Du har jo også lithium-bank og får således muligheten til å finjustere ladeparametere for lithium i Victron Connect. 

Redigert 5.Mai.2020 av Phoebe (see edit history)

[Fantino]

Santa_Claus skrev On 4.5.2020 at 12.10:

Problemet er når panelet leverer mer enn åpningsspeenningen på dioden. Da "kortslutter" dioden for panelet og du får ikke mer enn litt under en volt fra panelet.

Vennligst forklar hvordan dette kan virke. 

 Det er motsatt, pilene som indikerer retning på strømmen. Om panelet leverer spenning så sperrer dioden. Om det leverer så lite at strømmen går lettere gjennom dioden så gjør den det.

[tobixen]

Jeg har gjort meg noen tanker om hvordan jeg skal fremskaffe empiri.  Dette blir uansett ikke helt perfekt, jeg har min tro på hvilke resultater jeg får ut, og kan bli påvirket av min tro - men skal selvfølgelig prøve å måle og koble så objektivt som mulig.

 

Forutsetningen er at jeg har minst en hel klokketime til rådighet til eksperimentering (det er vel den største bøygen - jeg har mye annet som må gjøres, f.eks. lakking av båten), at det er jevnt solskinn (ingen skyer i nærheten av sola når jeg begynner å eksperimentere) og jevn innstrålingsvinkel (dvs at båten må ligge i ro i en stille havn, evt holde stø kurs på flatt hav, og ikke ligge på svai).

 

Jeg har fem paneler til rådighet - ett lite panel som jeg tror er 50W i hekken, montert slik at det kan vinkles rundt horisontalakselen - ett 120W-panel (et panel som ble solgt for ca 1100 på Seatronic i mars, nå er det ute av sortiment så vidt jeg kan skjønne) liggende fremfor sprayhood (det er relativt kort ledning og festet/sikret med relativt korte tau, slik at jeg har litt mulighet for å vinkle det eller flytte det på stedet), to sammenleggbare 50W (IIRC) paneler som er festet på en sponplate og henger på rekka, samt ett 160W (https://seatronic.no/strom/solcellepaneler/solcellepaneler/wattstunde-ws160m-160w-solcellepanel-med-ramme tror jeg det var) panel som også henger på rekka.  Panelene som henger på rekka har relativt lange ledninger og kan relativt enkelt flyttes rundt.

 

Jeg tror at alle panelene har sånn omtrentlig lik spenningskarakteristikk og normalt ligger rundt 20V.

Ved endringer i panelbanken kan det være behov for å vente i opptil ett minutt på at MPPT-regulatoren stabiliserer seg.

 

Fremgangsmåte, eksperiment 1:

 

• Sette opp panelbanken slik at enkelte paneler ligger i skyggen, og andre i sola, og alle parallellkoblet
• Måle spenning over samtlige av panelene, og strøm ut/inn fra samtlige paneler, samt (hvis tid) effekt ut fra regulator.
• Hvis tid: koble vekk MPPT-regulatoren og koble panelene rett inn på batteribanken - for å få inntrykk av hvor mye man kan vinne på MPPT vs PWM.
• Koble fra alle panelene som er i skyggen, og gjenta måling av spenning og strøm fra hvert av panelene som får sollys.
• Koble ut panelet som gir minst strøm, og gjenta måling av spenning og strøm fra resterende panel(er).
• Hvis tid: koble om, slik at bare skyggelagte paneler går inn på MPPT'en, og måle igjen.
• Hvis tid: koble inn ett panel av gangen og måle spenning og strøm fra panelet når det står i skygge vs når det står i sol
• Hvis tid: måle åpen utspenning samt eventuelt kortslutningsstrøm fra hvert panel når det står hhv i sola og i skyggen

 

Hypotese 1: Sperredioder på skyggelagte paneler er unødvendig.

 

Sperredioder er av og til inkludert i elektronikken på selve panelet, og av og til ikke.  Sperrediodenes funksjon er å unngå at et mørklagt panel som er koblet rett til batteribanken vil trekke strøm fra batteribanken, samt at strømmen fra et panel som står i sola går inn i et panel som er mørklagt.  Etter hva som kommer frem i denne tråden er det lavt spenningstap over en god sperrediode, og de koster ikke mye heller, og de vil gi noe økt sikkerhet (f.eks. dersom det skulle oppstå en kortslutning i ett panel), så det er egentlig ikke så mye å lure på.  Min hypotese er at sperredioder er unødvendig for et skyggelagt panel dersom det fortsatt får dagslys, de vil ikke trekke noe fra panelen som ligger i sola.  Dette kan jeg ikke verifisere direkte, noen av panelene har sikkert dette allerede innebygd, og jeg har ingen løse som jeg kan eksperimentere med.  Tallmaterialet fra eksperimenet over vil imidlertid kunne fortelle raskt om sperredioder gir nytte eller ikke. 

 

• Hypotesen er motbevist dersom det enten går strøm i feil retning i noen av de skyggelagte panelene, eller dersom det går null strøm (i såfall er det en innebygd sperrediode, og den gir nytte fra seg). 
• Hypotesen er bevist dersom det går strøm fra samtlige paneler, og panelbanken gir (marginalt) større effekt med de skyggelagte panelene innkoblet enn med de skyggelagte panelene utkoblet.
• Dersom det går strøm fra samtlige paneler, men panelbanken allikevel gir mer effekt med de skyggelagte panelene utkoblet, så er det vanskelig å konkludere noe.

 

Hypotese 2: To regulatorer gir marginalt bedre ytelse fra panelbanken enn én regulator.

 

Subhypotesen her er at beste arbeidsspenning avhenger av om panelet står i sola eller ikke.  Dersom man har to sett med paneler med ulike solforhold, så kan man kanskje oppnå høyere effekt fra panelene dersom man har hver sin regulator på de to panelbankene.  Dersom innspenning inn til MPPT varierer avhengig av hvilke paneler som er koblet til, mens panelene har lik spenningskarakteristikk forøvrig, så er subhypotesen bevist.

 

Jeg har ikke to MPPT'er til rådighet, men hypotesen kan allikevel bevises direkte dersom summen av effekten man får av å koble hhv skyggelagte paneler og paneler som får direkte sollys er høyere enn effekten man får ut av å koble alle panelene sammen i parallell.  Da vet jeg jo at dersom jeg hadde hatt to MPPT'er til rådighet, hadde jeg vunnet noe på det.  Allikevel, hadde jeg hatt to MPPT'er, så hadde jeg sikkert valgt noen med lavere spesifikasjoner, det kan igjen påvirke situasjonen, særlig mtp svinn i regulatoren.  Dessuten, dersom hypotesen "bevises", så er det fortsatt ikke bevist om det skyldes skyggelegging av paneler eller om det skyldes at panelene har noe ulik spenningskarakteristikk.

 

Min tro er at gevinsten vil være tilstedeværende, men at den er såpass marginal at det ikke er verd kostnad eller egeninnsats.

 

Eksperiment 2 (hvis tid og krefter):

 

Ut i fra egne erfaringer og alt som er blitt sagt her, regner jeg det som hevet over enhver tvil at paneler med ulik strømkarakteristikk (dvs paneler med lik spenningskarakteristikk, men ulik størrelse) skal parallellkobles og ikke seriekobles.  Nå er det imidlertid fremsatt et erfaringspunkt her om at det ikke spilte noen rolle om panelene var koblet i serie eller parallell, selv om ett av dem var skyggelagt.  Det undrer meg.  Ut i fra min tro, så vil to ellers like paneler men med ulike solforhold gi best ytelse dersom de er parallellkoblet.

 

Fremgangsmåte:

 

Jeg benytter meg av de to sammenleggbare panelene jeg har som står sammen på en sponplate.  Jeg rette de mot sola, og måler strøm fra hvert av panelene.  Panelene skal gi like mye strøm, dersom de ikke gjør det, skyldes det fabrikasjonsfeil, slitasje eller skade.  Dersom forskjellen er mer enn 5% så utgår eksperimentet.  Jeg seriekobler og gjentar, forventningen er at det blir omtrent lik uteffekt fra panelene, lik spenning over hvert av dem, men noe mer strøm inn til batteriet (pga mindre spenningstap over ledningene).

 

Neste del av eksperimentet blir litt vrient, her må det skjøtes på med mer ledning.  Fullt mulig, men koster litt i innsats.  Ett av panelene skal vekk fra sponplata og det stilles opp slik at ett av panelene får skygge (men dagslys) og det andre panelet får sol.  Igjen, måle spenning og strøm mens panelene er koblet opp i serie og mens de er koblet i parallell.

 

Min forventning til andre del av eksperimentet er at ved seriekobling vil spenningen over det skyggelagte panelet vil være lav - og kanskje negativ - og at man vil få under halv effekt (dvs at det skyggelagte panelet "ødelegger" for det panelet som står i sola)  ifht effekten fra to paneler i sola.  Med parallellkobling vil det bli marginalt mer enn halv effekt, man vil få bittelitt energi fra det skyggelagte panelet.

 

[Enzo]

Har fått hengt på plass de to panelene nå og koblet de opp, fungerer helt fint.

  

[Seilerslask]

Tøft! 

 

Hvordan ble oppsettet med regulatorer og sånt til slutt? 

[Enzo]

Paralellkoblet til en 20A mppt regulator, har også 2 dioder jeg kan sette på om jeg får ånden over meg. Skal prøve å teste å dra ut det som ligger i skygge for å se hva som skjer når jeg husker det. Øker effekten da så er det vel bare å legge inn diodene