Pfriemler hat geschrieben: So 5. Jun 2022, 08:41
...
Beim TN würde mich das Guerilla-Laden
mit ein bis zwei Balkon-Modulen interessieren, wenn man passende Module mit max. 75V Leerlaufspannung findet oder ggf. einen passenden Solarregler
...
Moin,
für das Laden mit Solar wirst Du nur sehr schwer was Bezahlbares finden, 48V Batterie ist eben schon der Profibereich und somit teuer. Eigentlich wird das fast nur im Telco-Bereich benutz, wenn es um solche Leistungen geht.
Eigentlich geht das aber auch ganz einfach per Selbstfrickelbau.
Module mit 75Vmpp wirst Du nicht finden. In dem Bereich (so ab 150-200Wp) hat fast alles 72 Zellen in Serie, Vmpp etwa 36V, Voc etwa 44V.
Das ist allerdings bei STC (Standard-Conditions), was unrealistisch ist mit 25°C Zelltemperatur.
Dazu später mehr.
Die simpelste Bastellösung wäre ein "Einweg"-Lader. Du nimmst ein Relais, das Spannung und Strom verträgt. Das wird per Taster gestartet und bleibt per Selbsthaltung an. Ein Schwellwertschalter schaltet das Relais beim Erreichen der Ladeschlussspannung einfach aus. Betreiben musst Du das aus dem Solarmodul, das ist fast der schwierigste Teil denn Spannungswandler auf 12 oder 24V (für die Elektronik) die 100V vertragen gibt es nicht so viele.
Normale Lader (Nicht-MPPT) schliessen beim Erreichen der Ladeschlussspannung einfach den Solargenerator kurz. Das ist elektronisch auch sehr einfach. Das Prinzip sieht immer so aus:
IC misst die Spannung der Batterie und beim Erreichen der Ladeschlussspannung wird das Modul mit T (ein N-Mosfet) kurzgeschlossen. Das macht dem Modul nichts. D verhindert einen Kurzschluss der Batterie. Wenn die Batterie voller wird, wird das Modul im Takt von meist 50-100Hz immer wieder kurzgeschlossen, bis immer nur noch superkurze Strompulse vom Modul in die Batterie gehen oder die Strompulse ganz ausbleiben.
Die Verlustleistung ist bei sowas auch sehr überschaubar, das bekommt man mit wenig Alu locker passiv weggekühlt. Keine Spannungswandlung, keine Potentialprobleme, keine galvanische Trennung. Schön einfach, deswegen macht man das so.
Als Elektroniker kann man sowas einfach selbst zusammenbraten oder Du nimmst einen 48V-20A-Lader und passt die Ladeschlussspannung an. Also aufmachen, Spannungsteiler suchen und so ändern, daß er bei ca. 56V anfängt den T zu takten. Den ganzen "intelligenten" Quatsch wie Ausgleichsladung musst Du deaktivieren denn das ist nichts Anderes als gezieltes gelegentliches Überladen. Darf man bei SLA-Akkus aber auch nicht machen, kann man also normalerweise deaktivieren.
Nun zu Spannung und Temperatur:
Der MPP ist bei diesen Modulen (2x 72 Zellen in Reihe) bei 72V, also viel zu viel. Der Akku zieht das Modul auf "seine Spannung von ca. 48...57V (etwa 10-90% SOC des Silence Akkus) herunter.
Hier noch ein Bildchen:
Nehmen wir mal im Mittel 54V beim Laden an, macht 27V für ein Modul. Man sieht, daß da die Leistung etwa 15-20% weniger ist. Nicht schön, klar.
Das ist aber wie erwähnt bei 25°C Zelltemperatur. Bei 25°C Lufttemperatur und netter Einstrahlung werden die Zellen aber heftig warm, bis locker 60-70°C (das Glas ist kühler!) und die Spannung sinkt erheblich. Das sind vielleicht 15% weniger und schon ist der MPP des einen Moduls bei ca. 30,6V und die Batterie zieht die Spannung nur noch 10% aus dem MPP. Damit sind es keine 10% Leistungsverlust mehr.
Bei wenig Einstrahlung sinkt die Spannung auch, dafür werden die Zellen nicht so warm, das gleicht sich aus.
Man erreicht mit diesem primitiven Prinzip also schon 90% "Wirkungsgrad".
Eim MPP-Lader muss die Spannung wandeln und um da deutlich besser als 90% zu sein, muss man sich schon etwas strecken. Über 95% wird es dann sehr sportlich und teuer. Für 5% mehr lohnt sich der Aufwand bei einigen 100W einfach nicht. Wir reden von 25W bei 500W Ladeleistung, das sind gut 10€ in Form von Solarmodul. Das bekommt man industriell vielleicht so gerade eben hin aber man hat dann ja noch nichts gewonnen. So einen aufwändigen Lader zu bauen muss sich auch lohnen, das Ding ist ja komplizierter und somit auch anfälliger. Ab 1kW kann man mal drüber nachdenken.
Daß die Spannungen so gut passen für die Primitivlösung ist kein Zufall. Früher nannte man die Module mit 36 bzw. 72 Zellen in Reihe auch 12 bzw. 24V Module. Eben weil sie passend für ein 12 oder 24V-Batteriesystem waren. Das ist noch aus den Zeiten, als Solar nicht hauptsächlich für Einspeisung diente sondern autonome Versorgung mit Bleibatterien der Schwerpunkt war.
Nochmal allgemein: Daß das alles wenig mit Geld sparen zu tun hat ist hoffentlich klar, oder? Erst recht nicht, wenn man sich den Kram fertig zusammenkaufen muss. Schafft man es, für 5000km/a rein solar zu laden, sind das etwa 250kWh/a oder ca. 82€/a bei 34Cent/kWh.
Das sind schon optimale Bedingungen denn mit 500Wp in D den Akku immer zu laden dürfte sehr schwierig werden, wenn man 5000km/a fährt.
Man muss die Module schon auch anderweitig nutzen, sonst ist das reine Zeit- und Geldverschwendung. Oder eben Liebhaberei, das wäre dann ja ok.
Gruß,
Norbert
inkl. 2x 100Ah LIONTRON LiFePO4