Unerwartete Wattleistung im Laderegler (Solarmodule)

Ich baue eine Solaranlage mit Batterie für mein Wohnmobil. Zwei identische 110-W-Panels, die parallel verdrahtet sind und in einen MPPT-Laderegler und eine Batterie (ein Yeti 1000 von Goal Zero, 96,8 Ah (10,8 V) Lithium) gehen.

Wenn ich die Spannung und Stromstärke direkt von den Panels messe, die vom Laderegler / der Batterie getrennt sind, bei maximaler Sonneneinstrahlung mit einem Multimeter, erhielt ich 20,4 Volt und 4,69 Ampere oder so für Panel Nr. 1 und 20,4 Volt und 4,58 Ampere für Panel Nr. 2. Wenn ich das letzte Kabel, das letztendlich in den Laderegler / die Batterie eingesteckt wird, abtrenne und auf die gleiche Weise mit dem Multimeter messe, erhalte ich insgesamt 9,82 Ampere und 20,8 Volt.

Wenn ich jedoch bei maximaler Sonneneinstrahlung alles wieder anschließe, sehe ich auf dem Display des Ladereglers etwa 85 Watt. Durch Trennen jedes Panels habe ich festgestellt, dass Panel Nr. 1 etwa 30 Watt und Panel Nr. 2 etwa 55 Watt liefert. Dies ist bei einem ~40% aufgeladenen Akku der Fall. Meine Hauptfrage lautet: Warum haben die Panels ähnliche Messungen, wenn sie isoliert vom Rest des Systems gemessen werden, aber diesen großen Unterschied (30 Watt gegenüber 55 Watt), wenn sie alle miteinander verbunden sind?

Ich weiß, dass der Laderegler etwas Voodoo macht, was zwangsläufig die Effizienz senkt, aber das ist ein ziemlich großer Abfall. Und es erklärt nicht, warum die Wattzahlen der beiden Panels selbst unterschiedlich sind. Außerdem bin ich mitten in einer Hitzewelle, 105F+ ... könnte das irgendwie etwas erklären?

Irgendwelche Ideen oder Diagnosetipps? Als Anfänger ist dies eine großartige Gelegenheit für mich, etwas über Elektrizität zu lernen. Danke!

PS

So ist alles verbunden:

Aus den beiden 110-W-Panels kommen + und - MC4-Kabel heraus, die in MC4-„Abzweigverbinder“ (MMF und FFM) gesteckt werden, um sie parallel zu machen. Dann werden die Abzweigverbinder in ein MC4-Verlängerungskabel eingesteckt (um die Batterie erreichen zu können), etwa 10 Fuß, mit MC4-Anschlüssen an jedem Ende, die dann mit einem MC4-zu-Anderson-PowerPole-Adapter verbunden werden, der direkt eingesteckt wird das MPPT-Ladereglermodul der Yeti 1000-Batterie.

Panel-Spezifikationen:

Spitzenleistung: 110 W Solarzelleneffizienz: 23 % Maximale Leistungsspannung: 17 V Maximaler Leistungsstrom: 6,47 A Leerlaufspannung: 20,06 V Kurzschlussstrom: 7,12 A Leistungszulässigkeitsbereich: +/-3 % Maximale Systemspannung: 500 V Standardwerte Testbedingungen: Luftmasse – AM1,5, Bestrahlungsstärke – 1000 W/m2, Zellentemperatur – 25 °C

Batteriespezifikationen:

Zellchemie: Li-ion NMC Spitzenkapazität: 1045 Wh (10,8 V, 96,8 Ah) Äquivalente Einzelzellenkapazität: 290,44 Ah bei 3,6 V

Was ist Ihr Breitengrad? Wie sind diese Panels mit 110 W bewertet? (Ich weiß, wie einige Panels bewertet werden – Äquator mittags an einem klaren Tag. Aber nicht alle werden unbedingt gleich bewertet.) Wie haben Sie den Strom gemessen? Haben Sie gleichzeitig ein Voltmeter und ein Amperemeter auf beiden Panels direkt am Eingangspunkt des Konverters aufgestellt und ihre Werte genau zur gleichen Zeit abgelesen, als der Konverter selbst Ihnen Zahlen über die Leistung vorliest, die er von jedem abzieht? eins? Mit anderen Worten, sind dies alles gleichzeitige Messungen, aber am Eingang in eine Richtung genommen und von der Anzeige abgelesen?
Oder haben Sie die Panelspannungen und -ströme in eine Ladebatterie gemessen? (Ich mag in diesem Punkt verwirrt sein, aber ich denke, ich habe die Dinge richtig gemacht.) Außerdem könnten Sie sich in Bezug auf Ihre Umgebungstemperatur (die Ihnen in keiner Weise die Betriebstemperatur des Panels angibt) etwas ansehen, das ich schnell gegoogelt habe . Es kann auch hilfreich sein, wenn Sie über Zahlen nachdenken.
„Mit einem Multimeter bei einer zu ~40 % geladenen Batterie habe ich 20,4 Volt und 4,6 Ampere oder so für jedes Panel erhalten.“ - aber nicht gleichzeitig, oder? Spec sagt 20,06 V Leerlauf . Unter Last sollte die Spannung deutlich niedriger sein. Haben Sie die Spannung bei angeschlossenen und stromführenden Panels gemessen?
MPPT-Spezifikationslink anzeigen, es ist eine DCDC-Konvertierung erforderlich, um die Impedanzen an Vbat anzupassen
Dann braucht es ein intelligentes Lithium-Ladeprofil und keine 12-Blei-Säure
@jonk Dies ist in Los Angeles, 34 ° N. Ich bin mir nicht sicher, wie die Module bewertet werden, aber hier ist ein Link zu ihnen: lensunsolar.com/Flexible-solar-panel/… . Ich habe den Strom mit den Methoden in diesem Video gemessen: youtube.com/watch?v=9SxfCSOnns8 Ich habe im Grunde nur die Multimeterkabel einzeln in die MC4-Anschlüsse an jedem Panel gesteckt und Spannung und Ampere mit den Multimetereinstellungen aus diesem Video gemessen, so ist es Ich habe 20,4 Volt und 4,6 Ampere. Ist das eine akzeptable Methode zur Strommessung?
@BruceAbbott Entschuldigung, die Sache mit dem 40% geladenen Akku war ein Tippfehler - die 20,4 und 4,6 Ampere waren, als ich die Panels mit dem Multimeter isoliert gemessen habe. Wenn die Panels tatsächlich mit dem Laderegler / Akku verbunden sind, bekomme ich das 30-Watt- / 50-Watt-Szenario, und das wurde gemessen, als der Akku bei 40% war.
In der Post wurden weitere Details hinzugefügt, wie alles verkabelt ist.
Wenn die Panels parallel sind, ist es nicht möglich zu sagen, wie viel Leistung von jedem einzeln kommt. Ich meine, ich sehe nicht, wie der Controller unterschiedliche Leistungsstufen melden könnte, wenn nur eine Verbindung zum Controller besteht.
Wenn Sie einen grafischen Schaltplan erstellen oder ein Bild Ihres Aufbaus machen könnten, könnte dies die Dinge klarer machen.
@mkeith Ich habe einen im Schatten abgedeckt und mir den Laderegler angesehen. Dann decke ich den oberen im Schatten ab und schaue auf den Laderegler. Ist das nicht eine gültige Art zu messen?
@user Aus den Zahlen der Website würde ich berechnen
1100 M ⋅ 540 M ⋅ 1367 W M 2 ⋅ ( 1 − 30 % ) ⋅ 85 % ⋅ 23 % = 111 W
Darin steht eine Zahl für die Sonneneinstrahlung im Weltraum, bevor sie in die Atmosphäre eindringt. Eine andere Zahl für die Bond-Albedo der Erde (ungefähr 30 %). Eine andere Zahl dafür (optimistisch), wie viel der verbleibenden Sonneneinstrahlung, die die Erdoberfläche am Äquator mittags erreicht, theoretisch in Elektronenfluss umgewandelt werden könnte (85 %). Und dann gefolgt von ihrer Effizienzzahl, 23 %.
@user Ihr Breitengrad bedeutet eine weitere Reduzierung am Mittag: 82% (der Kosinus von 34 Grad.) Und das setzt immer noch viel voraus. Also mehr würde ich jedenfalls nicht erwarten 90 W unter den besten Umständen von den Panels entfernt (was voraussetzt, dass Sie sie perfekt auf die Sonne ausgerichtet haben und dass sie sich im Zenit der Sonne befinden.) Natürlich bin ich auch davon ausgegangen, dass JEDER Millimeter der Größe auf dieser Website aktiv ist . Die Chancen stehen gut, dass es rund um das Ding einen Rand von einiger Breite gibt, der die aktive Fläche und damit die Leistung verringert, die Sie erhalten können.
Aufgrund der Symmetrie sollte es keine große Rolle spielen, welche Sie schattieren. Das Schattieren eines Panels ist jedoch nicht unbedingt eine gute Möglichkeit, die Ausgabe des anderen Panels zu bestimmen. Eine der Platten zu trennen wäre ein besserer Weg. Abhängig von Details kann ein schattiertes Panel dem anderen Panel in der Sonne tatsächlich erhebliche Energie stehlen.
@user Und dann gibt es Verluste aufgrund der Paneltemperatur (von der ich sicher bin, dass sie mit einer niedrigeren Temperatur wie 25 ° C bewertet wurde, als Sie tatsächlich in LA erleben), die der Mischung hinzugefügt werden müssen. Und das ist, bevor Sie Verluste bei der Leistungsübertragung vom Panel in den Konverter und Ineffizienzen im Konverter berücksichtigen. Ich wette, dass Ihr Panel nie mehr als 75 W leisten wird, bevor es in den Konverter gelangt, und dass Sie sich glücklich schätzen sollten, wenn Sie es schaffen, am anderen Ende 60 W Nutzleistung zu erhalten.
"Ich habe den Strom mit den Methoden in diesem Video gemessen: ..." - 20,4 V ist also die Leerlaufspannung des Panels.
Hast du schon versucht die Paneele zu tauschen? ist es immer noch das gleiche oder zeigt dein Laderegler jetzt auch vertauschte Zahlen für beide Panels an?
@jonk Danke für diese Berechnungen. 60 Watt für ein Panel sind in Ordnung. Und eines meiner Panels gibt tatsächlich ungefähr das her. Aber der andere gibt ungefähr die Hälfte davon. Ich versuche herauszufinden, warum das so ist, denn wenn ich jedes Panel isoliert messe, ergeben sie ziemlich ähnliche Zahlen, aber wenn alles miteinander verbunden ist, geben die beiden Panels sehr unterschiedliche Zahlen.
@user Ich glaube, ich nehme an, dass es dem einen selbst folgt, wohin Sie es auch immer legen. Das Panel ist also wahrscheinlich NICHT auf der Höhe der Zeit. Ich würde es selbst zurückgeben und / oder verlangen, dass sie mir beweisen, dass das Panel den Spezifikationen entspricht. (Jedenfalls bei dieser Art von Geld.) Ich glaube, Sie sind bei einem von ihnen gekürzt worden. Geben Sie beide zurück, wenn es das ist, was sie brauchen. Ich denke du hast genug getestet. Ihre Konverter-Ergebnisse sind wahrscheinlich Beweis genug. Das sind flexible und beschichtete Platten. Es gibt einfach zu viele Möglichkeiten, bei der Herstellung Fehler zu machen, und es ist zu einfach, dass sie nicht so gut sind, wie sie sein sollten.

Antworten (1)

In diesem System gibt es zu viele Dinge, von denen wir nicht wissen, wie sie funktionieren. Mein Vorschlag ist, wenn möglich, Dinge unabhängig zu validieren. Verwenden Sie zum Testen Ihrer Solarmodule einen Leistungswiderstand, der nahezu die maximale REALISTISCHE Leistung aus den Modulen extrahiert. Die Idee ist, dass Sie einen Leistungswiderstand an das Panel anschließen, es in die volle Sonne stellen und die Spannung am Widerstand messen. Die beiden Panels sollten ähnliche Spannungswerte liefern, vorausgesetzt, Sie testen sie sehr nahe an der gleichen Zeit, wenn die Sicht auf die Sonne nicht behindert wird. Die an den Widerstand gelieferte Leistung ist V^2 / R, wobei V die gemessene Spannung und R der Widerstandswert ist.

Widerstandswert: ungefähr Vmpp/Impp. Von der Lensun-Verbindung wären das 17/6,5 = 2,6 Ohm. 2,7 Ohm ist ein Standardwert. Ich denke, ein 50- oder 100-Watt-Widerstand sollte in Ordnung sein, vorausgesetzt, Sie schließen ihn nur etwa 1 Sekunde lang an (suchen Sie nach einem Widerstand mit kurzfristiger Überlastung). Verwenden Sie dies, um beide Panels unabhängig voneinander zu testen. Sie sollten in etwa gleich sein. Wenn ja, dann machen Sie sich keine Sorgen mehr um die Panels.

Ich habe keine vollständigen Details für das Goal Zero. Macht es MPPT? Wir wissen es nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, sollten Sie nicht unbedingt erwarten, dass Sie auch nur annähernd die Nennleistung Ihrer Panels erreichen.

Übrigens wird MPP für Solarmodule unter unrealistischen Testbedingungen angegeben. Hauptsächlich liegt die Temperatur bei 25C. Wenn Solarmodule in voller Sonne gehalten werden, werden sie im Allgemeinen viel heißer, etwa 40 ° C. Die maximale Leistung wird bei höheren Temperaturen niedriger sein. Und wenn sie nicht absolut perfekt direkt auf die Sonne zeigen, wird die projizierte Fläche weiter reduziert. Erwarten Sie also keine 220 Watt.

Die einzige Möglichkeit, die mir einfällt, um das Goal Zero-Gerät zu validieren, besteht darin, es an ein bekanntermaßen gutes Solarpanel anzuschließen, wie z. B. den Typ, den sie tatsächlich empfehlen. Und vergewissern Sie sich, dass es gemäß den angegebenen Spezifikationen funktioniert.

Danke für die Kommentare. Den Widerstand werde ich ausprobieren. Ich hoffe, es zeigt, dass das zweite Panel nur minderwertig ist, da dies die einfachste Erklärung wäre. Das Goal Zero hat ein MPPT-Add-On, das ich verwendet habe.
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