Serie eller parallellkopplade solpaneler

[Mats Brage]

Hej,

Byter nu ut regulatorn till en ny MaxPower för att få bästa möjliga laddning (och jag gick på reklamen, eller stämmer det att den är bäst?). Nu till min fråga;

Seriekopplade eller parallellkopplade. Båda solpanelerna är ligger på rufftaket, inte optimerade mot solvinkeln. Den ena är på 35W och den andra på 50W (den mindre är gammal och ned större är sprillans ny)

Om jag förstått det rätt är seriekopplade bättre om man antar att panelerna oberoende av varandra helt eller delvis skuggas under dagen, medan parallellkopplade ger en snabbare och kraftigare laddning. Vad är att föredra, och hur resonerade ni andra på Sailguide när ni installerade?

En möjlig väg är att köpa en liten mobil solpanel som man lägger ut i bra solvinkel för att optimera laddningen. Hus ska den då kopplas in för att få bästa möjliga effekt?

Frågar man i fackhandeln får man inget bra svar, utan i typen du kan välja själv!

Hälsningar

Mats

[AndersGustafsson]

Det hänger litet på om regulatorn klarar inspänningen från två seriekopplade, dvs litet över 40V, men sedan kommer detdär med skuggning in. Finns litet info här:

http://www.solaredge.com/articles/pv-system-shading

Det optimala är i så fall att ha en regulator per panel, vilket jag kommer att ha om jag skaffar flera paneler.

[bosseh]

Du ska absolut parallellkoppla! Seriekopplar du och den ena panelen skuggas så får du noll ström. Detta går att lösa med bypass-dioder men ska det fungera bra ska panelerna vara lika stora. I ditt fall kommer 50W panelen att förvandlas till en 35W panel.
Är panelerna parallellkopplade förlorar du bara den skuggades panelens effekt. Flertalet paneler har inbyggda dioder, om inte ska du lägga en Schottkydiod i serie med varje panels plusledare.
Horisontella paneler är ganska optimalt sett över tid. En panel riktad mot solen tappar mycket när vinkeln blir fel för att man glömmer att rikta om den.
MaxPower är bra och prisvärda, att de fungerar är enkelt att kolla, mät med en tångamperemeter före resp efter regulatorn, skillnaden brukar synas tydligt.
Separat regulator för varje panel är naturligtvis bättre. Ännu bättre äe specalregulatorer som har flera ingångar men priset på dessa gör de ointressanta.
Som alternativ till dubbla regulatorer kan man istället köpa en till 20W panel, det är samma pengar men ger betydligt mer effekt.

[AndersGustafsson]

Och varje schottkydiod ger en effektförlust med 0,3..0,5 x strömmen, så onödiga dioder är av ondo. På mässan senast så såldes NAPS maxpower-regulator för under tusenlappen.

Som info skall nämnas att jag kommer att testa en egenbyggd mp-laddare i sommar. Den är liten och behändig och perfekt för att hänga på varje panel då den tål max 2A. Den är stor som två tändsticksarkar ungefär och stöder snabbladdning med 14,4V (eller 14,1 för Gel) 2A. Då batteriet är fullt byter den till underhållsladdning. De har visserligen en backdiod (ifall panelen inte har ngn), men denna bryggas av en mosfet vid laddning vilket minskar förlusterna.

[bosseh]

Och varje schottkydiod ger en effektförlust med 0,3..0,5 x strömmen, så onödiga dioder är av ondo.

Nja. En diod förorsakar ett spänningsfall. En ganska vanlig Schottky tex 1N5822 ger ett spänningsfall på 0,525 V @ 3 A.
En typisk 50W panel ger sin maxefekt vid 17,5V och strömmen 2,86 A.
Diodens spänningsfall 0,525 x 2,86 A ger en effektförlust på ca 1,5 W, ganska försumbart. Men det finns ju bättre dioder.

NAPS maxpower-regulator för under tusenlappen.

949 kr hos Hjertmans t o m 6/6

[AndersGustafsson]

en effektförlust på ca 1,5 W, ganska försumbart

En försämring av verkningsgraden med 3% är väl inte försumbart? Men en mosfet är motsvarande effektförlust mindre än en tiondel.

[Mats Brage]

Lysande Bosseh och Anders! Parallellkoppling blir det. Båda mina solpaneler har inbyggda dioder, men är osäker på hur väl den gamla fungerar.

En fråga - om jag skaffar en 20W till (portabel som aktivt riktas mot solen när jag är ligger ute) - hur kopplar jag in den? Min MaxPower klarar 24V och om jag kommer ihåg upp till 75 W (Vilket jag räknade med att det räcker enligt 35+50=85*,85 (85% är max vad vi kan få ut i Sverige av solstrålning englit uppgift) ger 72,3 W maximalt. Om jag kopplar in en liten solpanel kommer jag över maxgränsen - någon fara för regulatorn - eller klipper den vid 75W. Alternativet är att koppla den direkt till batteriet, men det är väl inte att rekommendera?

//Mats

[AndersGustafsson]

Parallellt, då får du 12V oberoende. Jag utgår från att MaxPower har aktiv strömbegränsning com begränsar maxeffekten, dvs den känner själv av utströmmen och begränsar. Det som begränsar på en switchregulator, förutom termiska förluster som bör vara försumbara är induktorns kapacitet. Om du tar ut så stora strömmar att kärnan mättas så rasar verkningsgraden.

men är osäker på hur väl den gamla fungerar.

Du behöver bara en mA-mätare och ett litet 12V batteri för att testa. Koppla minus från batteriet till minus på panelen. Strömmätaren kopplar du mellan plus på panelen och plus på batteriet. Börja på Ampere-skalan och "växla ned". Om backdioden fungerar skall du i princip inte se någon läckström alls.

[Guitar Nilsson]

Tänker på det här med att bara lite skugga från ett stag eller så ska minska laddströmmen så drastiskt... Det stämmer inte alls på min panel enligt min batterimonitor, skuggar tex flaggan halva panelen så sjunker laddningen till hälften, inte mer. Är det bara tex akterstagets skugga som går rakt över panelen sjunker det knappt alls. Är det normalt, eller har jag en bra panel, den är nog en bra bit över 10 år...?
Vore intressant att koppla dit en till i serie, skugga den här jag har och sen se om det laddar noll eller vad som händer...

[bosseh]

En försämring av verkningsgraden med 3% är väl inte försumbart? Men en mosfet är motsvarande effektförlust mindre än en tiondel.

3% i förlust är ju 1,5 W med en 50 W panel. Om det är gränsen mellan liv och död kanske man ska komplettera med tex en 20 W panel.
Vilken MOSFET använder du för att radikalt minska förlusten?

En fråga - om jag skaffar en 20W till (portabel som aktivt riktas mot solen när jag är ligger ute) - hur kopplar jag in den?

MaxPower klara 7 A in dvs ca 130 W panel så det bara att koppla in. Iden med en extra panel är lysande. Jag har sett en som hade två extra paneler för att användas vid stillatigande i någon vik där solen lyser från fel hål. I vila hängde dessa på sidorna av akterpulpit. Men de gav ganska bra med ström i sin viloposition vilket kan förklaras med det nordiska indirekta ljuset och reflexer från vattenytan.

Tänker på det här med att bara lite skugga från ett stag eller så ska minska laddströmmen så drastiskt... Det stämmer inte alls på min panel enligt min batterimonitor, skuggar tex flaggan halva panelen så sjunker laddningen till hälften, inte mer. Är det bara tex akterstagets skugga som går rakt över panelen sjunker det knappt alls. Är det normalt, eller har jag en bra panel, den är nog en bra bit över 10 år...?

Det är helt normalt, ett stag som skuggar märks nästan inte. En 50 W panel är ofta byggd med 2 * 36 celler som kopplas ihop med dioder. Så egentligen är 50 wattaren 2 st parallellkopplade 25 wattare.

[AndersGustafsson]

3% i förlust är ju 1,5 W med en 50 W panel. Om det är gränsen mellan liv och död kanske man ska komplettera med tex en 20 W panel.
Vilken MOSFET använder du för att radikalt minska förlusten?

I en liten båt, som vår förra, så har man oftast inte plats för mera än en panel. Det eleganta med en mosfet, kontra diod är att diodens framspännignsfall är konstant (nästan), medan en mosfet ser ut som en ren resistans. Verkan blir dubbel, dvs dioden "stjäl" spänning så att laddaren slutar ladda 0,3..0,5V före den skulle slutat annars, samt stjäl effekt.

Jag använder en Si4401:
http://www.vishay.com/docs/71226/71226.pdf

Rdson är 0,0155 ohm

Men visst, någonstans får man räkna vad det kostar, si4401 kostar ca 18 kronor i stycketal

[Mats Brage]

Tack för svar - bra info Bosseh om att det går bra att koppla in även en portabel i serie - då kommer jag nog att ha kräm så det räcker i sommar. Appropå strömförbrukare kommer jag nog att göra mig av men min kylbox och installera en Isoterm ASU för att minska strömförbrukningen ytterligare.

Ska bli spännande att se om utbyte av all armatur till dioder samt omdragningen av all el gör någon väsentlig skillnad (alla tjuvkopplingar är borta och grövre kabelstammar är dragna.

Hälsningar

Mats

[bosseh]

Jag använder en Si4401:

Jag är ingen expert på MOSFET men jag använder de med förtjusning som reläersättare mm. Men jag har ju för mig att när MOSFETen leder så gör den det åt båda hållen dvs den har ingen diodfunktion. Nu har jag sökt igenom några fora och där skrivs det att det funkar inte med MOSFET som ersättare för en diod om man inte fixar kringelektronik som kan avgöra om MOSFETEen ska var "on" eller "off".
Hur löser du det?

[bosseh]

installera en Isoterm ASU för att minska strömförbrukningen ytterligare.

När du nu ändå fastnat i solpanelsträsket, fundera på om det verkligen ASU-funktionen verkligen är värt extra kostnaden. Ett annat sätt att klara energibalansen är ju att ha fler solpaneler ....
En 40 W panel brukar räcka för att hålla igång en normal kylkompressor under sommarmånaderna. Hela tiden.

[AndersGustafsson]

Jag är ingen expert på MOSFET men jag använder de med förtjusning som reläersättare mm. Men jag har ju för mig att när MOSFETen leder så gör den det åt båda hållen dvs den har ingen diodfunktion. Nu har jag sökt igenom några fora och där skrivs det att det funkar inte med MOSFET som ersättare för en diod om man inte fixar kringelektronik som kan avgöra om MOSFETEen ska var "on" eller "off".
Hur löser du det?

Själva laddaren är en switchregulator, en buck-regulator som "växlar ned" spänningen och upp strömmen. Teoretisk (och uppmätt) verkningsgrad är 88%. Regulatorn har två logiska utgångar, en som indikerar fel en annan som indikerar laddning. De båda driver varsin LED för indikering. Den som indikerar laddning får samtidigt styra en mosfet som då shuntar backdioden. Således, den enda kostnaden för denna extrafunktion är mosfetten, två motstånd och en zenerdiod.

Du har helt rätt att mosfettar leder båda vägar, men med elektronik kan man styra dem och tex bygga synkrona likriktare som har lägre förluster än diod-dito. Backdioden sitter uppe tv, mosfetten är 8-beningen just under.