Verschaltung wegen Verschattung

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basstscho

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Hallo zusammen,

ich plane gerade eine PV-Anlage. Diese soll mittels MPPT-Regler direkt in 48V LiFePo laden. Auf einem Dach entsteht ab einem gewissen Sonnenstand baulich bedingt eine Verschattung. Nun hab ich viel bzgl. Verschattung gelesen, aber es gibt eigentlich zu jedem Szenario mindestens 5 Meinungen. Daher würde ich konkret gerne die folgende Situation besprechen:
Einfache Annahme: 16 Module in einer 4x4 Anordnung. 4 Module bilden jeweils seriell geschaltet einen String und 2 Strings sind jeweils parallel an einem MPPT-Laderegler angeschlossen. Also in Summe 2 Regler.
Das Layout hat also 4 Spalten (A,B,C,D) und 4 Reihen (1,2,3,4). Die Verschattung kommt von A->D (zuerst ist A verschattet).

Nun gibt es aus meiner Sicht grundlegend zwei Hauptprinzipien:
1) Jeweils eine Spalte als String ausführen (Spalte A + B ist parallel an LR1, Spalte C + D ist parallel an LR2)
2) Jeweils eine Reihe als String ausführen (Reihe 1 + 2 ist parallel an LR1, Reihe 3 + 4 ist parallel an LR2)

Variante 1): Sobald die Verschattung eintritt, liefert die gesamte Spalte A keinen Leistung mehr. C + D an LR2 liefert noch die volle Leistung.
Spalte B sorgt bei mir für Fragen: Ist diese sofort ebenfalls Leistungslos, weil Spalte A keine Leistung liefert? Wenn ich die Bypass-Dioden in den Modulen betrachte, dann ist doch sofort mit erreichen der Verschattung von Spalte A die Spalte B "kurzgeschlossen" -> LR1 liefert in Summe keine Leistung. Ich habe also mit 25% Verschattung 50% Leistungsverlust. Ggf. kann man mit einer vor dem String geschalteten Blocking-Diode den Effekt reduzieren?!

Daher wäre alternativ das Konzept 2) auch interessant: Spalte A verschattet, die Dioden Bypassen die verschatteten Module -> Spannung im String reduziert sich entsprechend -> 25% Verschattung ergeben somit 25% Leistungsverlust (durch die MPPT-Regelung erhoffe ich mir durch die reduzierte Spannung dennoch einen ordentlichen Wirkungsgrad).

In Summe ergeben für mich beide Konzepte Sinn, aber mir fällt es schwierig abzuschätzen, welches das effizientere Konzept ist. Könnt ihr das aus Wissen/Erfahrung heraus besser erklären?

Danke und Grüße,
Johannes
 
Informiere Dich bei den entsprechenden Herstellern über die Verschattung.
Da gibt es diverse Techniken um das zu beheben.
Teilverschattungen müssen nicht zu Ausfällen kompletter Modulreihen führen.

siehe dazu z.B. bei SMA, Fronius etc..
 
So wird es was. Die Dioden D1 bis D4 entkoppeln die Stränge ! so.GIF
 
Thema: Verschaltung wegen Verschattung
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