Weiter gehts. Ich habe mal ein bischen Photoshop geübt, und habe ein Bild gebastelt, wie eine Solarzelle, bezüglich der zenereigenschaften, im Diagramm aussieht.
Der Rechte Teil stammt aus dem Leistungsbild. Allerdings ist der Srom herausgerechnet ( was auch die Frage beantwortet, wie der Strom die Kurve verschiebt. )
Das (Rechts) ist als nichts anderes als die "Durchlasseite der Zenerdiode", aber eben aus dem Diagramm der Solarzelle genommen.
Wenn wir es als einzelzelle Betrachten, ist die Spannung des Anstiegs bei etwa 0,6 V, als Panel mit z.B. 72 Zellen sinds wieder die bekannten 40 V.
Der linke Teilist die ungefähre Kurve des Stromastiegs in Sperrichtung, also der "Zenereffekt". Der taugt als Zenereffekt natürlich nix, kein steiler Anstieg, und auch keine ordentliche Sperrung vorher. Aber das ist ja auch nicht die Aufgabe der Solarzelle, es ist nichts anderes als ein physikalischer Schmutzeffekt der sich ergibt, wenn die Durchlasseite eine gute Solarzelle ist.
So ähnlich findet ihr das Bild mit Google, wenn ihr sucht.
Dabei ist noc zu sagen, dass das geine "exakte" Kurve ist, das hängt vom Alter der Zelle, Ausführung und was weiss ich ab. Die gemeinsamkeiten, auf die es ankommt,snd aber:
- es fliesst im negativen Bereich zunehmen Strom
- Der Strom beginnt bei grob -10 V Werte anzunehmen, dass die Verlustleistung der Zelle dabei deutlich größer wird als das, was sie als normale Einstrahlung bekommen würde
- heisst, sie wird dabei HEISS. Und geht zügig kaputt.
-die gestrichelte Line ssoll den Bereich anzeigen, wo es der Zelle langsam zu warm wird.
Und jetzt gehts in den Endspurt.
Wenn die Zelle jetzt aber selber Strom erzeugt, wie verschiebt sich die Kurve dann ? Das hat sich gerade schon angedeutet, nach oben. Wir sind ja genau in der richtigen, bezüglich Vorzeichen von Strom und Spannung, Darstellung einer Solarzelle.
Also habe ich weiter Photogeshopt:
DAS sind jetzt, für 3 Einstrahlungen ( ich habe etwas aufgeräumt) die vollständigen Diagramme der Solarzelle für 3 verschiedene Einstrahlungen.
Und jetzt nehmen wir wier an, wir haben ein ode zwei panels, alles voll bestrahlt, bis auf eine zelle, die nur 600 W bekommt.
die Gemeinschaft der vielen Zellen schibt, mit der gemeinsamen Macht ihrer addierten Spannung, den Strom durch .
den habe ich im nächsten Bild rot eingemalt - waagerechte Line . wie früher schon besprochen.
Und der Schnittpunkt mit der 600 W Linie, den wir früher gesucht und nicht gefunden haben , ist jetzt offensichtlich: blauer Kreis.
Das heisst, die arme weniger bestrahlte Zelle bekommt ein saftige Ladung Verlustleistung ab, volle Strom, irgendwo bei - 10 Volt. Und davon würde sie auch kaputtgehen.
DESWEGEN hat man Bxpassdioden eingeführt. Nehmen wir den einfachen fall an, eine Bypass pro zelle. Die liegt parallel zur Zelle, als Diode genau anders herum.
Die würde soch bei minus 0,7 V den Strom übenehmen, und die Zelle wäre geschützt. DAS ist der eigentliche Grund für Bypassdioden, Schutz der zellen vor Zerstörung bei Abschattung. Das dabei die Stromförderung weitergehen kann, ist eigentlich nur ein Nebeneffekt.
Ich glaube ihr könnt euch das jetzt vorstellen, wenn nicht mache ich noch ein oder 2 Diagramm.
So, Bühne Frei für Fragen und Diskussion.
PS, um die typos kümmere ich mich noch...
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Keine Fragen? Alles klar ??
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Keine Fragen? Alles klar ??
Deine ausführlichen Erklärungen und die Simulationen von @diy_stromer haben mir sehr geholfen. Vielen Dank nochmal dafür!
Gerade eben hab ich ein Video von Andreas Spieß angeschaut, bei dem das auch Thema ist (Optimizer, Verschattung, Bypass Dioden)
Er hat verschiedenen Tests laufen lassen, sowohl mit echten Modulen, als auch mit LTspice. Die LTspice Files sind im Video verlinkt.
Ab 9:20 zeigt er das recht schon mit einem simulierten Panel und einem ganzen String.
Direkter Link zu der Stelle:
Hab's mir kurz angesehen, für den angegebenen Fall wohl ok.
Dummerweise ist dieses Thema so vielschichtig, dass es für mehrere Panels in Reihe, und mehrere Strings parallel, schon im Detail wieder zu anderen Ergebnissen führt.
Plus, diese modern trickreichen Panels mit (Ideal) Dioden pro Zelle sind nochmal ne andere Hausnummer, und schliesslich muss man zwischen Schatten und abdecken unterscheiden .
Haben wir hier , wenn du dich erinnerst, schon einiges von angesprochen.
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Keine Fragen? Alles klar ??
Danke erst mal carolus, für deine Betrachtung.
Ich bin noch am überlegen, welcher Strom wirklich auf eine verschattetes Panel ohne Bypass wirkt. Hatte dies die Tage schon mal simuliert, meine Auswertung wartet noch auf sich. 
Wenn ich mal wieder mehr Zeit habe, werde ich das nochmal durchgehen.
- PV: SW 6,48kWp + 3x4,86kWp (O,S,W)
- BAT: 16x 280 Ah mit JK BMS
- WR: 3xVictron MP2 5k, 2xMPPT 250/70, 9xHoymiles HM1500
Denke daran, wenn es eine Teilverschattung ist, dann hat es zwei Maxima, oder doch auch nur eines.... Und ob die Suche danach überhaupt Sinn macht, hängt auch davon ab, wieviel Strings parallel geschaltet sind.
Habe ich oben aber erläutert....
Ich sehe mittlerweile soviel mögliche Varianten, dass ich die entweder einzeln genau anschauen würde, oder einfach ignorieren....
Die Unzahl der Berichte darüber, die aber nicht ausdrücklich spezifizieren für welche Paneltype, welche Panel Anordnung und welche Abschattung gelten, mit all den verschiedenen, wahrscheinlich sogar richtigen Ergebnissen ist imho so ziemlich nutzlos.
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Plus, diese modern trickreichen Panels mit (Ideal) Dioden pro Zelle sind nochmal ne andere Hausnummer, und schliesslich muss man zwischen Schatten und abdecken unterscheiden .
Was meinst Du mit "diese modern trickreichen Panels mit (Ideal) Dioden pro Zelle"?
Das Modul vom Video ist dieses hier: https://www.photovoltaikforum.com/mdb/pv-modul/121841-lr4-60hpb-360m/#mechanische-daten
Was genau ist an diesem Panel trickreich?
Kann sein, das wir von verschiedenen Panels reden
Ich meine die, die vor diesem Beitrag besprochen wurden:
https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=65634&hilit=Blattschuss#p65634
Da isses auch erklärt, was ich meine.
Diese Panels haben eine Bypassdiode pro Zelle, und durch einen elektronischen Trick hat die dioden nur 0,1 V Spannungsabfall.
Tatsächlich ideal, um verschattete Zellen zu " überbrücken".
Ob deins nun zu dieser Sorte gehört, sorry, keine Ahnung.
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Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Kann sein, das wir von verschiedenen Panels reden
Ich meine die, die vor diesem Beitrag besprochen wurden:
https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=65634&hilit=Blattschuss#p65634
Da isses auch erklärt, was ich meine.
Diese Panels haben eine Bypassdiode pro Zelle, und durch einen elektronischen Trick hat die dioden nur 0,1 V Spannungsabfall.
Tatsächlich ideal, um verschattete Zellen zu " überbrücken".
Ich dachte immer sowas gäbs nur bei teuren Sunpower Modulen.
Ob deins nun zu dieser Sorte gehört, sorry, keine Ahnung.
Die Module hier haben das wohl eher nicht.
Sorry, da habe ich keinen Überblick.
Was du aber sicher siehst, dieses Verschattungsthema ist sehr vielschichtig. Da gibt es viele Einflüsse, und alle müssen für den Einzelfall berücksichtigt werden.
Da kann man leider kaum Allgemeine Aussagen machen. Jedenfalls traue ich mich das nicht mehr.
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Ich wärme das nochmal auf.
Sperrdiode in dieser Situation Ja oder Nein ?
Laderegler ist ein Epever 10415 da bin ich spannungstechnisch bei ca. 120V begrenzt
daher sind 4 parallel. Die Schatten Situation ist noch schwer zu bewerten da es sich um eine Fassaden Testaufstellung (90Grad) handelt.
eine schnelle Skizze anbei.
Vielen Dank!
Wie jetzt schon wiederholt gesagt, Verschattung ergibt keine Notwendigkeit von Sperrdioden. Kurzschlüsse der Verbindungskabel zwischen Module und Module oder Masse vielleicht, bei vier Strings.
Auf lange Sicht würde ich da tatsächlich 4 Sperrdioden, oder Sicherungen, reinmachen, um bei Kurzschluss der Stings untereinander Schutz für die Module zu haben.
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Sorry, da habe ich keinen Überblick.
Was du aber sicher siehst, dieses Verschattungsthema ist sehr vielschichtig. Da gibt es viele Einflüsse, und alle müssen für den Einzelfall berücksichtigt werden.
Da kann man leider kaum Allgemeine Aussagen machen. Jedenfalls traue ich mich das nicht mehr.
Hier Sonderfall Ost / West mit Messung:
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Die Schootky String Diode wird nur in Durchlassrichtung betrieben, so das eine hohe Sperrspannung nicht nötig ist.
z.B. eine SD51 Semiconductor (45V 60A) hat bei 15A übrigens nur 0.3V Verlust also 4,5W und nicht 8W wie andere Schootky, deren Durchlassspannung/Verlustleistung mit steigender Temperatur immer mehr ansteigt.. )
Das fette D05 Metallgehäuse (isolieren !) und die daran angeschlossenen 6mm2 Leitungen können diese Wärme ohne Kühlkörper gut ableiten.
(oder z.B. auch eine Doppeldiode MBR20200CT 200V/20A im TO220AB Gehäuse mit Kühlkörper)
Zur Frage: welche relativen Spannungen treten jetzt auf?
Hier der Sonderfall einer OST/WEST Polystringanlage .
Morgens Weststring voll verschattet und Abends der Oststring. Teilverschattung nur jeweils auf der kompletten Stringebene.
Huch: Im Gegensatz der Meinung von 99% der Experten hat morgens bei Sonnenaufgang und beginnender Teilbeleuchtung (Erwärmung!) des Oststrings nicht der Oststring, sondern der Weststring (im kalten Schatten) die höchste Spannung.
Dies ist maßgebend für die nun stärker auftretende Sperrspannung an der Schootky.
Nämlich etwa 0.289 %/C VOC pro Modul ).
Dazu nun meine Messung für Ost: 4S / West 4S auf 45 Grad Dach - natürlich an einem gemeinsamen MPPT:
(Temperatur 16 Grad) Oststring (für 4 Module 415 W 108 Zellen ) kurz nach Sonnenaufgang 131V
und
am Weststring (die gleichen vier Module) eine höhere Spannung 136 V !!!
Nach 30 Minuten kehren sich bei weiterer Beleuchtung die Verhältnisse dann um:
Oststring 141V - Weststring 136V. Hurra: jetzt stimmt die Welt der Experten wieder.
OK - noch viel Platz für die Sperrspannung, auch für 10 Module. (aber im Winter ?: bitte genau nachrechnen !)
Die Stringströme unterscheiden sich bis zu dem Faktor 10. (1,3A zu 14 A) je morgens und abends.
Max gemessene Leistung (ohne die 2 Schootky Dioden) die von einem String zum von einem String zum anderen fließt:
maximal nur 5W (0,72A bei 7,2 V Unterschied in den oben erwähnten 30 Min). In der übrigen Zeit etwa 2,5W.
Max gemessene Leistung (mit den 2 Schootky Dioden) die von einem String zum anderen fließt: 0 W. Logisch.
Fazit:
Leistungsgewinn etwa so groß wie der Leistungsverlust über die 2 Dioden und praktisch nach dem Laderegler nicht messbar.
Dioden sind nicht nötig.
Allerdings sind sie m.M. nötig in diesem Laderegler - Sonderfall:
Starke Häufung von durchgebrannten MC4 Stecker mit eingebauten Dioden jetzt hier im Forum.
Mögliche Branntgefahr.
M.M ein absolutes No Go und justiziabel.