Solpanel(er) & MPPT

[KaptenSnipa 0]

Jag har inlett lite förprospektering i solpanelsdjungeln då jag lagt mig till med en ny MPPT-regulator. Rent platsmässigt skulle jag ha plats med 2st 40-50Wattare på styrhyttens takluckor men rent effektmässigt tror jag det skulle räcka med 1x50Watt. Har tre st 60Ah batterier i banken. Om jag nu ändå skaffar två paneler (av estetiska skäl om inte annat), hur bör dessa kopplas in till regulatorn - parallellt, i serie, dioder, etc?

Eller är det som vissa förstå-sig-på:are säger att man bör ha en regulator per panel?

Regulatorns Spec. säger 12V/260W/20Amp

Mvh

 

[PCP-Roger 14]

Koppla dom parallellt-du kan nog iofs även koppla dom i serie om regulatorn klarar den inspänningen men bara  om du har väldigt långa kablar och riskerar spänningsfall för då dör hela paketet om du skuggar den ena.

 

//Roger

 

[forgus31 139]

I teorin lyser solen mycket längre än i praktiken.

 

I praktiken behövs så mycket man får plats med.

 

I sommar har vi haft 265W och det blev över oftast men dagar med mulet räckte det inte alls. Bucklan för mest solceller langade jag till en med 650 W.

 

Ser ingen vits med flera regulatorer då solceller som ger sin energi så snart de har något att ge. Dvs högre eller samma spänning som sina kompisar.

[toaen 510]

Jag är också inne på linjen - så mycket solpanel som det över huvud taget går.

Jag har idag tre på ca 25 w st.

En är av den vanligaste typen med aluminiumram och jag köpte den egentligen för att läsa ett annat problem. Min skjutlucka in till ruffen är av en dum konstruktion. Nersänkt under rufftaket. Regnar det mycket så sväljer inte avrinningen, utan det regnar in. 

Solcellspanelen är en grund i en uppfällbar sprayhood under kostruktion. Det skall till ett par tringlar av kapellväv som tätar sidorna i uppfällt läge - fast det fungerar ganska bra som det är med solcellspanelen med sin träram.

De två andra flyttade jag med mig från förra båten (som ligger i malpåse) Det är den typen av paneler som sitter på en tunn rostfri plåt, som jag kompleterade med en ram för att kunna ha dem på stänger i aktern. Stänger fungerar inte på min nuvarande båt - tyvärr.

Kom härom dagen på att jag skulle kunna montera dem direkt på rufftaket, som jag hade dem på en tidigare båt. Skulle kunna få plats med ytterligare en liknande panel och kunna få en ganska bra och läcksäker  kabeldragning in under skivorna i rufftaket, där det finns ett relativt stort installationsutrymme. 

Det är ju lätt att en eller flera paneler blir helt eller delvis skuggade. Man skulle ju kunna tänka sig att monter en diod i serie med varje panel innan man kopplar ihop alla tre parallellt och drar en relativt grov kabel till regulatorn.

Det blir visserligen ett lite extra spänningfall i dioden, men finns det några andra nackdelar och gör det någon nytta över huvud taget.

 

[forgus31 139]

Det sitter nog redan en diod i kopplingsdosan så det går att koppla ihop med så många andra man får plats med.

[sethakan 0]

Jag hade (har) 2x40w liggande platt på rufftaket kopplat till en mppt regulator. Iom att dom låg platt gav dom så lite att jag byggde en portabel panel bestående av 2x50w som sitter ihop med gångjärn. När jag vinklar dom mot solen ger den riktigt bra med ström, så bra att jag ångrar att jag gjorde den så stor, men så är det ju det med molniga dagar då...

 

Dom liggande panelerna får sitta kvar, lite nytta gör dom väl.

 

Stämmer det att min mppt funktion inte fungerar iom att jag kopplat in en till panel? Spelar iof ingen roll då det laddar som bara den.

[KaptenSnipa 0]

Enligt vad jag kommit fram till hittills i mina efterforskningar ska MPPT-funktionen fungera någorlunda om a) båda panelerna har samma specifikationer samt om de är exponerade för solljus i samma utsträckning.

 

[toaen 510]

Jag vet inte vad du räknar som något så där.

När jag köpte min första solpanel - en av dem jag har på min nuvarande båt,  skruvade jag den  fast plant på däcket. Som regulator hade jag en MaxPower.

Dessvärre hade jag bara ett mätinstrumen med mig, så jag mätte ström och spänning på bägge sidor, men var tvungen att koppla isär för strömmätningen och mätte då med en del tidsförskjutning mellan mätningarna. 

Det resultat jag fick (av min något ovetenskapliga mätning)  var att MPPT-regulatorn ökade laddströmen med ungefär 25%, vilket jag tycker är ganska bra.

Edit; rätta syftningsfel

[bhemac 2 859]

Vitsen med en MPPT-regulator är att den belastar solpanelen så att denna ger maximalt med energi. Om man parallellkopplar flera paneler så fungerar det bra så länge panelerna får exakt samma ljus. Men om den ena panelen skuggas lite så kan inte regulatorn arbeta som tänkt och vitsen med MPPT försvinner till stor del. Många paneler ger maximal energi vid ca 17-18V. Nu kan detta variera ganska kraftigt beroende på solmängd, temperatur osv. En bra (och dyr) MPPT-regulator ligger därför och provar hela tiden för att hitta rätt belastning. Eftersom optimal spänning ofta är för hög för att ladda batterierna sänker man spänningen till rätt nivå med en DC/DC-omvandlare. Men den har en förlust på runt 10%. Ju mindre skillnad i spänning desto större blir den totala förlusten. Är batterierna tomma så vinner man mycket på en MPPT-regulator. Upp till 25-30% mer brukar det stå i reklamen. Det är sant. Men i verkligheten har man oftast ganska fulladdade batterier dagtid dessutom lyser solen många gånger inte hela tiden utan vi får energi från det indirekta ljuset och då är förlusten stor i MPPT-regulatorn. I praktiken om man mäter över några dygn så blir kanske vinsten med MPPT 10-15%. Det bästa sättet att använda sin pengar är att a så mycket paneler (monokristalina!) som möjligt samt vanlig PWM-regulatorer.

[IngemarE 3 696]

Det där är inte riktigt sant. Regulatorn vet inte om panelenerna får si och så mycket ljus eller hur de ser ut o.s.v. Det hela är egentligen mycket mer simpelt än vad reklam och annat vill göra gällande. En solpanel är egentligen en strömgenerator med en viss tomgångsutspänning. När man drar ström från panelen, sjunker spänningen tills balans uppstått. Därför talar man om effekt snarare än om ström och spänning.

Och hellre två mindre i parallell än en stor, eftersom effekten av skuggning då bara påverkar den skuggade panelen. Har man flera paneler parallellkopplas dessa lämpligen och då via en seriediod, som med största sannolikhet redan sitter i dosan. Då kan man koppla in kablarna parallellt rakt av. Om ena panelen skuggas sjunker dess bidrag till totalströmmen i samma utsträckning. Regulatorn ser dock ingen skillnad på om denna strömsänkning beror på att hela panelen utsätts för lite mindre ljus eller för att bara den ena skuggats dubbelt så mycket.

Sedan håller jag med om att de flesta siffrorna är (mycket) överdrivna. I ett optimal fall med mycket dåliga batterier ger möjligen en regulator med switchteknik (DC/DC, PWM o.s.v. - samma sak) en förbättring då den kan omvandla överspänningen till ström. Å andra sidan sjunker spänningen från panelen vid ökad belastning, så 25-30% är teoretiska. 10% skillnad är mer rimligt, men ibland blir det inte ens det vid normal användning. Och då talar vi om skillnaden mellan allra enklaste regulatorlösningen baserad på vanlig serieregulator/begränsare och en avancerad switchad (DC/DC, PWM).  MPPT-regulatorn är f.ö. bara en förfining av den sistnämnda som - precis som sagts ovan - inte ger så mycket i praktiken mer än lite mer flashiga lysdioder att titta på. Och mer som kan gå sönder.

Sedan finns det en annan aspekt. Ju intelligentare regulatorn är, desto mer hyss har den för sig. Detta syns som switchstörningar och hopp/ryck i batterispänningen, vilken kan märkas som surr i TV:ns högtalare m.m. Flera av de smarta regulatorer som saluförs på t ex Tradera är inte sällan direktimporterade från Kina (du hittar dem även på Aliexpress) och de må ha CE-märkning men saknar avstörningskomponenter och är riktiga störsändare och kan påverka både TV-mottagning och - ännu värre - VHF i känsliga lägen. Har också sett dem hos några fackhandlare för solpaneler.....

Till sist (långt det här ;-) - många av dessa intelligenta regulatorer reglerar på minussidan, dvs det är plusledningen som är gemensam. Koppla därför aldrig panelen till något annat än enbart regulatorn, t ex att ha solpanelsminus ihop med batteriminus, för då kortsluts reglerfunktionen *). De flesta intelligenta regulatorerna tar tyvärr också sin strömförsörjning från batterisidan, vilket innebär att de drar några tiotal mA från batteriet på natten och när solen inte skiner. Inte så blodigt kanske, men står båten uppställd kan det vara dumt. Det är en urladdning på en halv Ah/dygn....

*) I min båt ställde detta till problem, då jag har en omkopplingsbar voltmätare som även kan visa råspänningen från panelerna. Den har ju batteriminus/båtjord som sin nollreferens, och skulle därför ha visat fel.

[Seawolf 384]

Tack IngemarE.

Så slapp jag säga något i denna sak.

[bhemac 2 859]

IngemarE:

Några saker. Moderna regulatorer har en microprocessor som styr några MOSFETar. Enkelt och billigt, kräver få extra komponenter. De enkla regulatorerna använder PWM-teknik för att reglera utspänningen. MPPT-regulatorn har en DC/DC-omvandlare som kräver fler komponenter inkl spolar. Därför är MPPT dyrare. Processorn i MPPT-regulatorn styr en DC/DC-omvandlaren och som försöker hitta den optimala belastningen av solpanelen. Mäter man ström/spänning från panelen kan man tydligt se hur den jobbar. Men som sagt, vinsten blir ganska liten i praktiken. Det finns dyra och mer sofistikerade MPPT-regulatorer där DC/DC omvandlaren även kan höja spänningen. De borde kunna ge något mera men prisskillnaden jämfört en vanlig PWM-regulator motsvarar kostnaden för100-200W mer solpanel.

Jag har tittat och mätt på ett antal vanliga (ej MPPT) regulatorer.  Alla använder PWM-teknik. Någon med seriereglering har jag inte sett, och eftersom dessa behöver kylning blir de nog dyrare än PWM. Att mäta effektivitet på ett korrekt sätt är komplext. Man kan göra det enkelt genom att växla regulator lite snabbt så att driftbetingelserna blir likvärdigt. Skillnaderna man kan se är så små att man kan nog påstå de är försumbara. Vi har också tittat på hur spänningen till batteriet är både vid olika temp och olika laddningsgrad. Här är skillnaderna också väldigt små. Man kan nästan tro att de olika regulatorerna har samma styrprogramvara.

Vi har inte sett några märkbara radiostöringar, eller säg så här, både autopilot och ekolod störde mera. Men det kan kanske finns någon dåligt konstruerad regulator som stör.

Att regulatorerna reglera på minussidan är sant men saknar betydelse för de flesta. Men inte för mig som tänkte använda regulatorn även för generatorn. Visserligen är generatorn tvåpolig men laddningslampan ställer till det. Detta projektet ligger på is tsv, denna sommar har jag inte haft något behov överhuvudtaget av generatorn.

Bilden visar en 5A PWM-regulator för ca 70 kr.