Jakie diody blokujące do instalacji PV 12V konfiguracja wschód-zachód? - minimalizacja strat mocy

Koledzy, koleżanki,

pytanie może będzie proste i banalne, dlatego wybaczcie proszę, jeżeli się powtarzam.

Temat dotyczy banalnie prostej instalacji fotowoltaicznej wariant 12V: 2 panele 30W w konfiguracji wschód-zachód łączone równolegle + chiński sterownik + akumulator 12V 18Ah + 2 "halogeny" LED 10W uruchamiane czujką ruchu+zmierzchu.


Temat dotyczy DIOD BLOKUJĄCYCH na wyjściu plusów paneli:
Będąc świadomym elektronikiem, aczkolwiek osobą nieobeznaną w instalacjach fotowoltaicznych (tak, robię to PIERWSZY RAZ), uznałem, że przy konfiguracji wschód-zachód bardzo mile widziane byłyby diody na wyjściu (plusie) każdego z paneli - aby panel nieoświetlony nie obciążał aktywnego. Mając na uwadze, że są to panele 30W, spodziewany prąd nie przekroczy 3A (prawdę mówiąc max co się spodziewam to 2A, bo warunki oświetleniowe szału nie robią), tak więc diody należałoby dobrać na prąd przewodzenia jakieś 5-8A.
Problemem dla mnie jest dobranie diod: chciałbym zminimalizować straty mocy, a da się to zrobić dobierając diody o jak najniższym Uf. Naturalnym wyborem z uwagi na niskie Uf wydają się diody Schottky'ego.
Zastanawiałem się nad zastosowaniem diod 80SQ05 - dla 5A 0,5V spadku... dla ok 2,5A byłoby z 0,45V. Ma może ktoś pomysł na diodę o MNIEJSZYM spadku napiecia w kierunku przewodzenia? Byłbym wdzięczny za sugestie i pomysły...

Na dobrą sprawę akceptowalne są rozwiązania diod "pojedynczo" jak i np: zintegrowane ze wspólną anodą, aczkolwiek z tego co zerkałem, zintegrowane (np: MBR4060) mają gorsze wartości Uf...

Nie bardzo rozumiem masz każdy panel w innym kierunku czy jak?

78db78 napisał:

Nie bardzo rozumiem masz każdy panel w innym kierunku czy jak?

Dokładnie tak: jeden panel na wschód, drugi na zachód. Montaż na dwuspadzistym dachu altanki na drewno połączonej z wiatą na auto. Nie mogę skierować tych paneli inaczej. Opcja z jednym panelem skierowanym na południe odpada (z dwoma na południe też).

Chcę na wyjściu każdego z paneli dać po diodzie Schottky'ego (albo jakiejkolwiek innej o bardzo niskim spadku napięcia w kierunku przewodzenia - aby panel nieaktywny nie obciążał aktywnego) i bardzo uprzejmie proszę o pomoc w doborze diody LEPSZEJ niż to, co znalazłem.

Te 2 panele idą na jedno wejście na sterownik? Połączenie równolegle?

To ma wyglądać tak:




Chodzi o dobór diod o jak najniższym Uf - coś lepszego niż 80SQ05 (50V zaporowego, 8A przewodzenia, Uf dla 5A 0,5V, Uf dla 1A 0,4V)...

Nie wiem, czy jest o co realnie walczyć. Panele 30W, więc napięcia Vmp w okolicach 18V, straty na diodzie - powiedzmy - 0.5V, z czego wynikałaby strata mocy na poziomie ~2.7%. Dla straty na diodzie 0.3V strata mocy to ~ 1.6%. Czy warto się bić o 1%? Moim zdaniem - nie.

Co do meritum, to ja nie kojarzę, żeby komercyjnie były dostępne diody o barierze niższej od diod Shottkiego.

Jeszcze co do użycia diod - ich umieszczenie nie jest obowiązkowe, zwłaszcza przy dwu panelach, ale tak taka jest dobra praktyka. Tak więc możesz złożyć panele bez tych diod. Wiele osób tak to praktykuje.
Ich głównym zadaniem jest separacja wzajemna paneli, przeciwdziałanie możliwości popłynięcia prąd zwrotnego przez panel przy uszkodzeniu drugiego panelu oraz zabezpieczenie paneli od możliwości pojawienia się obcych napięć od strony obciążenia. Poza separacją, pozostałe przypadki to sytuacje awaryjne, których prawdopodobieństwo jest, jak wiemy, w ogólności znikome.

A, i jeszcze jedno - regulator powinien mieć na wejściu paneli diodę zabezpieczającą przed możliwością przedostania się do paneli obcego napięcia.

Czy panele będą jakkolwiek zacieniane w czasie pracy?

Lepszy pomysł niż diody:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3826234.html#19610851

Tylko kwestia dobrania mosfetów i ograniczenia zenerami ich napięć bramka żródło

Kolego,

otoczenie wokół miejsca instalacji paneli do "idealnych" nie należy. Tak, patrząc na drogę słońca po horyzoncie do w/w paneli będzie zdarzało się, że a to budynek przesłania (na jakąś godzinę) a to tuje przesłaniają (też na godzinę). Miejsce montażu jest upierdliwe ale inne być nie może... Instaluję to na "niższym daszku" altany na drzewo - bo na wyższym ma być instalacja PV taka z prawdziwego zdarzenia, na całą powierzchnię tego dachu. Muszę wykorzystać szczyt niższego dachu, maksymalnie uciekając od wyższego dachu wiaty na auto, bo patrząc na drogę słońca ten wyższy dach mógłby też przesłaniać w okolicach południa. Ogólnie: miejsce jest WREDNE, stąd panele 2 x 30W przy odbiornikach 2 x 10W załączanych tylko wieczorem / w nocy i to na ruch... Nie spodziewam się nie wiadomo jakiej produkcji, niech po prostu doładowuje ten akumulator i będzie GIT

Co do diod blokujących: jak już coś robię, chcę zrobić DOBRZE. Tak więc diody będą. Chodziło mi o to, czy ktoś ma pomysł na coś lepszego niż 80SQ05. Te akurat mam pod ręką. Jeżeli kolega twierdzi, że moje poszukiwanie to walka o stawce bliskiej zero, chyba najprościej będzie wykorzystać to, co mam...

Ogólnie diody Schottky'ego zaczynają się od Uf 0,2V, ja mam coś 0,4-0,5A i próbuję "stuningować" rozwiązanie...

Jak panele mają takie samo napięcie to żadnych diod.

Straty to powstaną ale na dokładanych diodach

Panele są IDENTYCZNE tyle że konfiguracja jeden na wschód + jeden na zachód. To niestety powoduje, że mogą pojawić się 4 stany:

A) E - wyłączony, W - wyłączony - to akurat mnie nie martwi (sterownik odcina)
B) E - włączony, W - wyłączony - poranek
C) E - włączony, W - włączony - okolica południa
D) E - wyłączony, W - włączony - popołudnie

Czy dla wariantów B i D nie należałoby dać tych diod?

Dodano po 1 [minuty]:

3301 napisał:

Straty to powstaną ale na dokładanych diodach

- myśląc o opcji B i D chciałem dobrać takie diody, aby te straty ZMINIMALIZOWAĆ, bo mam ich pełną świadomość...

Proszę o potwierdzenie: czy w TAKIEJ właśnie konfiguracji powinienem te diody ZAINSTALOWAĆ czy POMINĄĆ ??

a_jablon napisał:

Panele są IDENTYCZNE tyle że konfiguracja jeden na wschód + jeden na zachód. To niestety powoduje, że mogą pojawić się 4 stany:

A) E - wyłączony, W - wyłączony - to akurat mnie nie martwi (sterownik odcina)
B) E - włączony, W - wyłączony - poranek
C) E - włączony, W - włączony - okolica południa
D) E - wyłączony, W - włączony - popołudnie

Czy dla wariantów B i D nie należałoby dać tych diod?

Dodano po 1 [minuty]:

3301 napisał:

Straty to powstaną ale na dokładanych diodach

- myśląc o opcji B i D chciałem dobrać takie diody, aby te straty ZMINIMALIZOWAĆ, bo mam ich pełną świadomość...

Proszę o potwierdzenie: czy w TAKIEJ właśnie konfiguracji powinienem te diody ZAINSTALOWAĆ czy POMINĄĆ ??

Jak Panele są IDENTYCZNE to nie dawać

Co oznacza "D) E - wyłączony, W - włączony" będą odłączane fizycznie bo myślę że raczej nie a to że nie będzie oświetlony to napięcie na nim i tak będzie takie samo jak na oświetlonym, jedynie prądy różne

OK, skoro napięcie BĘDZIE, i to identyczne, logicznym jest, że mogę te diody pominąć.

DZIĘKUJĘ, generalnie: czegoś się dowiedziałem !

To moja pierwsza instalacja PV. Obawiałem się wariantu, w którym nieaktywny panel stanowi "kulę u nogi" dla aktywnego, obniżając ogólną sprawność instalacji. Wyobrażałem to sobie tak, że ta "kula u nogi" to problem większy niż straty wygenerowane przez dołożenie diod Schottky'ego na wyjściu paneli. Jeżeli się myliłem, testujemy wariant bez diod.

No chyba, że ktoś ma inne zdanie...

a_jablon napisał:

A) E - wyłączony, W - wyłączony - to akurat mnie nie martwi (sterownik odcina)
B) E - włączony, W - wyłączony - poranek
C) E - włączony, W - włączony - okolica południa
D) E - wyłączony, W - włączony - popołudnie

Czy dla wariantów B i D nie należałoby dać tych diod?

Pamiętaj, że przy pojawieniu się słońca lub jego zachodzie jest od razu nie tylko oświetlenie bezpośrednie, ale i światło rozproszone oświetlające drugi panel. A panelowi wystarczy cokolwiek do rozpoczęcia generacji, choć oczywiście może on potrzebować czasu do osiągnięcia Vmp, w którym to czasie wyznaczy swoim napięciem napięcie całego układu, zmniejszając automatycznie produkcję oświetlonego panelu. Diody w tym przypadku nic nie dają, one są od innych celów.
Tym niemniej powyższy efekt to minus połączenia równoległego paneli na różnych kierunkach, ale też jest to zwykle minimalny wpływ na wielkość całej produkcji. Nie przejmowałbym się tym.

Pamiętaj też, że w stanie ustalonym, czyli przez znakomitą część czasu pracy instalacji, słabiej oświetlony panel będzie miał wyższe Vmp od drugiego, bardziej oświetlonego. Znowu, panel lepiej oświetlony ograniczy napięcie systemu i spowoduje obniżenie produkcji panelu słabiej oświetlonego. Na szczęście to zwykle niewielki wpływ na dobowy uzysk produkcji z instalacji.

a_jablon napisał:

oszę o potwierdzenie: czy w TAKIEJ właśnie konfiguracji powinienem te diody ZAINSTALOWAĆ czy POMINĄĆ ??

To twoja arbitralna decyzja.

Wobec w/w logicznym jest diody blokujące POMINĄĆ. Tak, moja decyzja = pomijam.

Tematu nie zamykam, aby móc opowiedzieć o efekcie pracy, tj: o wyniku przełożenia teorii w praktykę.

k_pec napisał:

Nie wiem, czy jest o co realnie walczyć. Panele 30W, więc napięcia Vmp w okolicach 18V, straty na diodzie - powiedzmy - 0.5V, z czego wynikałaby strata mocy na poziomie ~2.7%. Dla straty na diodzie 0.3V strata mocy to ~ 1.6%. Czy warto się bić o 1%? Moim zdaniem - nie.

Wydaje się, że to powinno zamknąć temat.
Ale wpisy kolejnych dyskutantów pokazują, że niekoniecznie.

Panie Andrzeju, z całym szacunkiem dla Pana, nie wniósł Pan wartości merytorycznej do w/w tematu ;(