Vliv zastínění panelů ve stringu a optimalizace.

[Michal3]

Narazil jsem na zajímavé dvoudílné video.
Zajímal by mě Váš názor a praktické zkušenosti.
Jestli jsem to dobře pochopil, tak bypas dioda se uplatňuje až po zastínění min. 20% plochy jednoho pole v panelu - (viz 1:24 druhé části). Do té doby panel omezuje výkon celého stringu.
Pokud tedy jdou stíny rovnoběžně, nebo kolmo s panely, nemají optimizéry smysl...
https://www.youtube.com/watch?v=9GvhDhCSJgo
https://www.youtube.com/watch?v=ESpsdMFEFZo

[sisdale]

Kdy se uplatni bypass dioda nezavisi ani tolik na panelu jako na MPPT regulatoru. Je cela rada zpusobu jak MPPT vyhledava maximalni vykon panelu v danem okamziku. MPPT uvnitr v podstate upravuje pomer mezi vystupnim napetim regulatoru a napetim na PV vstupu. Tedy trackuje bod maximalniho vykonu tak, ze upravuje tento pomer a tak zatezuje PV vstup ruznym napetim.

Ja mam 72 clankove moduly v half-cut provedeni. Kazdy modul je rozdelen na 3 casti po dvojici paralelnich 24 clancich (dvojice, protoze half-cut PV modul). Kazda ze tri casti je premostena v propustnem smeru bypass diodou. Pokud retezec 24 clanku uvnitr modulu generuje, tak v mem pripade je tam cca 13.5V. Pri castecnem zastinovani byt jedineho clanku v jednom ze dvou paralelnich 24 clankovych vetvi, zacne klesat generovany proud celym stringem panelu. Pri uplnem zastineni jedineho clanku klesne pri zachovani PV napeti proud na polovinu (protoze druhy half-cut retezec neni zastinen).

Nicmene MPPT regulace v pravidelnych intervalech zkousi vyssi a nizsi PV napeti. A pokud regulator detekuje, ze se zvysuje vykon posune pracovni bod v danem smeru (nebo pri splneni nejakych podminek udela plny scan, aby se vyhnul lokalnimu maximu a pokusi se najit globalni maximum vykonu). Tyto testovaci upravy PV napeti v mem pripade (72 clankovy modul se tremi bypass diodami) musi udelat alespon o 13 V (napeti 24 clanku v maximalnim vykonu) + 0.7 V (jeste ubytek napeti na bypass diode v propustenm smeru), aby zjistil ze se mu zvysi vystupni vykon celeho stringu pokud pohne PV napetim na celem stringu.

Kdyz jsem svou sestavu MPPT regulatoru a stringy panelu testoval umistene na zemi, zjistil jsem ze v mem pripade dela MPPT testovaci upravy PV napeti nejmene zhruba -45 V a je schopen reagovat na okamzite zastineni cele rady clanku pres tri 24 clankove casti v jednom (nebo i na vice modulech ve stringu). MPPT pak snizil zatezovaci PV napeti a vyradil tak i druhou polovinu (half-cut stringu, ktera nebyla zakryta), protoze vystupni vykon je po aktivaci bypass diod vyssi nez pri pouziti vyssiho PV napeti, ale polovicniho proudu.

Jen pro upresneni, v mem pripade mam effektivni MPPT regulaci v rozsahu 150-450 V (max min ma kousek vyssi rozsah 120-500 V, ale tam uz neumi precizne najit maximalni bod). Vystup MPPT regulatoru mam na vnitrnim BUS voltage, ktery je presne 8-krat napeti baterie. Pokud baterie neni pritomna, nebo je uz v absorption nebo float rezimu, BUS jede na 470 V (to hlida MPPT regulace, BUS kapacitory jsou na 500 V). MPPT regulator je konstruovan jako booster convertor z PV napeti na BUS. Takze v mem pripade pro jeho efektivni funkci je naprosto dulezite, aby PV napeti v MPP bodu zapojeneho stringu nebylo vyssi nez 8-krat napeti bateie. Pokud k tomu dojde, booster je deaktivovany a regulaci MPP prevezme buck convertor nabijece baterie (ale toto je pak v mem pripade velmi neprakticke a neumi spravne a rychle reagovat na zmeny pracovniho bodu PV). Provozuji LiFePO4 baterie v rozsahu 3.0 - 3.5 V na clanek, tedy pri 16S zapojeni clanku baterie v rozsahu 48 - 56 V. Takze me BUS napeti je v pracovanim rezimu 384 - 448 V (krome stavu, kdy jsou baterie uz v Constant-Voltage rezimu nabijeni, tedy absoption rezimu, tam je pak bus zminenych 470 V limitovanych MPPT trackerem). V kazdem stringu mam 8 modulu v serii (v maximu mi jeden string dava pres 5 kW a regulator ma max 5 kW, takze nepotrebuji serio-paralelni spojeni). Aby mi MPPT regulator pracoval spravne potrebuji, aby v nejvic vybitem stavu baterii fungoval spravne boost convertor uvnitr MPPT. Tedy pri 3.0 V na clanek, mam napeti baterie 48 V a BUS voltage je pak 384 V. Pri 8-mi modulech ve stringu musim mit pracovni bod PV pod 48 V. Toto mam dodrzeno pro velky osvit, v lete pri 20 stupnich je pracovni bod dle osvitu okolo 39V na modul, v zime pri -15 stupnich je to 43 V. Pri mensim osvitu, jde napeti v maximu vykonu nahoru, behem velmi mrazivych dnu jsem zmeril maximalni napeti na modul 46 V. Tedy jsem pod pozadovanymi 48 V na modul a MPPT mi pak funguje efektivne. Zaroven z toho plyne, ze nemohu uz pripadat do serie zadny dalsi modul (i kdybych neprekrocil celkovych regulovatelnych 450V), system by mi v zime pri pri nizkem osvitu, vybitych bateriich netrackoval spravne MPP bod.

Z druhe strany MPPT tracker funguje dobre od 150 V PV napeti. Takze z toho plyne, ze potrebuji nezastinene alespon 4 moduly ve stringu v letnim obodbi (v zime pri nizsim osvitu by mohl byt jeste jeden modul trochu zastinen). Osm modulu ve stringu mam vedle sebe a rano a vecer mam zastineni ze stran teto rady ve stringu. Dokud je stineni max polovina stringu, funguje to perfektne.

[sisdale]

Jeste jsem zapomel na jednu drobnost, pokud bych mel nastaven proudovy limit nabijeni baterie, tak BUS ma take 470 V. Omezovani nabijeciho proudu se pak u me provadi jako v pripade Constant-Voltage rezimu nabijeni pomoci buck convertoru ve smeru BUS napeti -> 8-krat napeti baterie. Nicmene v mem pripade nabijeci proudovy limit nabijeni nemam za standardnich podminek nastaveny. Pokud jedou vsechny baterie, tak prismatic cell jsou trvale schopny pobrat 1C, cylindrical cell maji trvaly limit 3C, celkove tedy jsem schopen nabijet dohromady vsechny moje baterie teoreticky 860 A proudem (limiterem jsou BMS maxima, v vcelkove vysi 500 A). Pri dvou MPPT regulatorech v jejich celkovem maximu nabijim neco malo pres 200A u vybitych baterii.

V pripade velkeho disbalancku clanku baterii mam implementovanu zpetnou smycku, ktera pak omezuje nabijeci proud baterii. Tato fce byla zatim aktivni pouze pri jejim testovani behem implementace, jinak se bateriie drzi zatim pri sobe a ativni 2A balancery jsou schopny maly disbalanc srazet dostatecne rychle v horni casti nabiti clanku spolu s rezervou mezi 3.5V a 3.65V na clanek.

[Michal3]

Nejprve tedy musí dojít k nějakému omezení výkonu části, nebo celého panelu (ů).
Jestli to dobře chápu, tak MPPT zatěžuje string různým proudem, na stringu se mění napětí a bypass dioda se uplatní nebo ne. Proto, když je zastíněná třeba polovina Half-cut panelu, jede buď celý string na poloviční proud (lokální maximum zastíněného panelu), nebo MPPT najde globalní MPP. V tom případě se na zastíněném panelu aktivuje bypass dioda a celý panel je přemostěný. Tady by asi pomohl optimizer.
Jestli, ale zastíním delší část panelu ať už half-cut, nebo normálního, tak se uplatní bypass dioda, na panelu klesne napětí o třetinu (cca 13V) a MPPT najde MPP o těch 13V níže.
Tak to vyplývá z tohoto odkazu: https://www.mcelectrical.com.au/tigo-optimiser-recall/

[sisdale]

V podstate ano. Jen jsem chtel rict, ze pouziti optimizeru per modul nemusi byt vzdy prinosem. Optimizer je sam spotrebic a ma omezenou ucinnost. Takze se ocekavany prinos optimizeru nemusi vubec dostavit.

V mem pripade stringu o 8-mi modulech jejich pouziti nedava smysl. MPPT na celem stringu umi fungovat dobre a vyuzivat maximalni vykony ze stringu. Pokud by nejake moduly v jednom stringu byly dlouhodobe jinak osvetlovany nez ostatni, tak by optimizer mohl davat smysl (protoze by aspon castecne vytezoval mene osviceny modul narozdil od celostringoveho MPPT, ktery aktivuje bypass diody a vyradi tak prinos celych seriovych bloku v modulech). Nicmene pokud mam v jednom stringu trvale nestejne osvetlene moduly, tak si myslim, ze je to spatne navrzena FVE a stringy takto nemely byt vubec vytvoreny. Napriklad je nesmysl do jednoho stringu o 8-mi modulech dat 4 panely na zapad a 4 na vychod.

[fatter]

Ahojte, v ramci tohto vlakna sa spytam-mam 3s2p half-cut panely 330W.Zaciatkom roka byva kvoli tieneniu od susedneho domu zatienena dolna stvrtina panelov. Moze sa im nieco stat? Ze davaju mensi vykon mi nevadi, hlavne aby sa neposkodili kvoli nerovnomernemu osvetleniu

[sisdale]

Ahojte, v ramci tohto vlakna sa spytam-mam 3s2p half-cut panely 330W.Zaciatkom roka byva kvoli tieneniu od susedneho domu zatienena dolna stvrtina panelov. Moze sa im nieco stat? Ze davaju mensi vykon mi nevadi, hlavne aby sa neposkodili kvoli nerovnomernemu osvetleniu

Pokud jsou trvale zastineny jen kolem prelomu roku, kdy je slunecni zareni podstatne mensi nez v lete, tak by se jim stat nic nemelo. Proste panely pojedou pri primem osvitu na horni polovinu (teda predpokladam, ze je mas umisteny svisle). Pokud bude oblacno a bude prevazovat ambientni osvetleni pojedou cele.

Pokud by jsi mel panely na lezato, tak pri zastineni 1/4 dolni casti lezateho panelu a primem osvitu by davaly vice (cca 2/3 vykonu). Panel ma uvnitr tri seriove retezce clanku premostene bypass diodami. Takze pri zastineni 1/4 by byla deaktivovana jedna sekvence clanku zabirajicich 1/3 plochy panelu (a tedy 1/3 clanku, proto 2/3 vykonu).

Pokud by byly panely zastinene celorocne trvale, tak si nejsem jisty jak dlouho by to vydrzely. To by bylo lepsi je radeji nejak premistit.

[fatter]

Ok dakujem, mam ich zvislo takze by to mohlo byt v pohode