Verschil.PWM en MPPT regelaar

Laatste reactie 02/06/2021 16:58 door Jeffrey
· Markeren als ongelezen
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
Ik wil technisch de verschillen in technieken van de PWM en MPPT blootleggen speciaal in de opstelling als laadregelaar voor een 12 volt systeem. Ik begrijp een aantal eigenschappen. De MPPT zoekt in de verschillende omstandigheden van meer of minder bezonning, maar ook qua belasting het meest gunstige Powerpoint, het vermogen wat geleverd kan worden., dat doet de PWM laadregelaar niet. Als voorbeeld een paneel van 100 watt met 36 cellen. Die kan maximaal 18 volt x 5,55 Ampère leveren, (18 x 5.55 = 100 watt) De PWM regelaar levert het hoogste vermogen als uitgangsspanning van de regelaar  zo dicht  mogelijk bij de laadspanning van de accu liggen. Als die 14,4 volt is bij de 5.55 Ampère is het vermogen maar 79 watt. Is de accu echter bijna leeg, bv bij 11,3 volt accuspanning wordt de laadspanning ook lager, stel 12,5 volt (ik weet niet precies hoe hoog) dan is het vermogen wat geleverd wordt slechts 11.3 x 5,55 = 63 watt. Ik begrijp het volgende niet goed. Als ik dit sommetje aanhoud en de maximale spanning op de accu is bij een nagenoeg geladen accu kom ik op de 79 watt. In welke situatie kan het paneel nu de 100 watt leveren, immers de spanning mag nooit hoger worden als 14,4 volt? 
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
Een tweede vraag die hier eigenlijk op aansluit. Geeft het paneel een te hoge spanning af dan stopt de regelaar dus is er helemaal geen vermogen. Wanneer gebeurt dit? 
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
Ik heb ook gelezen dat door het principe van de PWM regelaar het geen zin heeft om 2 van deze panelen in serie te zetten zodat er dus 36 volt PV spanning is? Is het opgewekt vermogen dus gelijk aan de opstelling met 1 paneel? 
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
Dan nog maar een vraagje er tegen aan. Ik wil op een boot zo'n 400 of misschien wel 600 Wpiek neerleggen. Bij de PWM regelaar zou dit betekenen dat ik alle panelen parallel moet leggen. Bij 400 Wp zou dit een maximale stroom van 4x5,55 Ampère kunnen leveren en bij 6 panelen van 100Wp 5x 5.55 Ampère = 33 Ampère. Dat is veel te hoog voor de laadregelaar. Dus eigenlijk zou je bij meerdere panelen altijd moeten kiezen voor MPPT en panelen in serie zetten hoewel het ook bv 3 in serie x 2 in parallel. En qua opstelling, als ik ze aan weerszijden van een licht hellend dek monteer de panelen aan dezelfde zijde in serie en die parallel met de andere zijde? 
Jeffrey Rous 4 maanden geleden geplaatst
Je kan rechts een eerder bericht edit doen.
Ook een enter af en toe maakt het wat leesbaarder...

"In welke situatie kan het paneel nu de 100 watt leveren, immers de spanning mag nooit hoger worden als 14,4 volt? "
Bij PWM nooit.

Volgens mij geef je zelf al antwoord op je eigen vraag, PWM verlaagt paneelspanning tot batterij nivo, dus meerdere in serie zetten heeft inderdaad geen zin, zoals je zelf ook al gelezen hebt.
MPPT doet DC/DC conversie, dus hogere string/paneel spanning geeft hogere stroom aan batterij kant.

"De PWM laadregelaar is vooral geschikt voor panelen met een uitgangsspanning die iets boven dat van de accu('s) ligt."
"Bij grote zonnepanelen en bij in serie-geschakelde zonnepanelen is het daarom zeer verstandig om voor een MPPT laadregelaar te kiezen"
Bron: https://zonnepanelenopdeboot.nl/kennisbank/techniek/pwm-en-mppt-laadregelaars

"als ik ze aan weerszijden van een licht hellend dek monteer de panelen aan dezelfde zijde in serie en die parallel met de andere zijde? "
Beide kanten leveren natuurlijk niet tegelijk de piek, hoewel het hellings verschil niet zo heel groot zal zijn, maar die piek van 100W per paneel ga je niet vaak zien, alleen als de condities optimaal zijn (lage temp + volle zon).

Onderaan deze pagina staat een 'MPPT Calculator Excel sheet' van Victron.
https://www.victronenergy.com/support-and-downloads/software
Even je eigen paneel specs op het juiste tabblad ingeven en je krijgt te zien welk type regelaar je zou moeten hebben bij 3x (of 2x) in serie en dat 2x parallel.

Ze hebben ook een community: community.victronenergy.com
Ik denk dat daar meer kennis zit dan hier.
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
Dank je Jeffrey. Dit was de eerste keer dat ik meedoe aan de community dus nog geen ervaring hoe ik dit moest doen. Toch nog een vraag over de PWM. Zoals is schreef is de 100 watt bij de 18 volt. Omdat in het gunstigste geval  dus bij een nagenoeg volle accu de laadspanning belangrijk lager, max. 14,5 volt of zoiets. Dat betekent per definitie dat je er nooit de 100 watt uit zal zalen? 
reactie op @jankarsten:
Jan Karsten Ik krijg 6x mailtjes die aangeven dat er reacties zijn maar lees die alleen van jou Jeffrey. Weet jij hoe dit kan? 
4 maanden geleden

Beantwoorden

Patrick Looys ...zijn wellicht  o.a  je eigen reacties onder je eigen bericht  die geteld worden ;-)
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jeffrey Rous nee, ik wou antwoorden bij elke vraag zetten, maar op een of andere manier worden mijn reacties als nieuwe post gezet, en als ik een edit doe krijg je daar dus blijkbaar) ook een bericht van...

edit:
werkt nu blijkbaar wel weer goed

Het is niet zo dat je paneel altijd 100W levert, het begint op 0W en loopt dan geleidelijk met de zon intensiteit op, op de piek (rond middag uur) zou je in het gunstigste geval wellicht die 100W kunnen zien. Maar als het dan flink warmer is komt je paneel waarschijnlijk ook niet verder dan 85 á 90% van max.

edit2:
dat antwoord stond al in mijn 1e reactie:
"In welke situatie kan het paneel nu de 100 watt leveren, immers de spanning mag nooit hoger worden als 14,4 volt? "
Bij PWM nooit.
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jan Karsten Ik ben dan toch benieuwd wat er maximaal uit een 18 volt paneel kan komen. Is dat 14,5/18 x 5.55A ? 
4 maanden geleden

Beantwoorden


toon 3 overige reactie(s)
Jeffrey Rous 4 maanden geleden geplaatst
Ff de vraag herhaald, anders is de link niet klikbaar 😉
"Ik ben dan toch benieuwd wat er maximaal uit een 18 volt paneel kan komen. Is dat 14,5/18 x 5.55A?"

Ik neem aan dat je dit met een PWM regelaar bedoeld? Dat zal dan 14,5 x 5,55A of net iets meer stroom zijn, maar dat ligt aan de I-V curve van het paneel wat je gebruikt

Lees anders ook de whitepaper link op deze pagina.
https://www.victronenergy.nl/solar-charge-controllers
reactie op @jefrous:
Jan Karsten Dank je Jeffrey, de linkjes van Victron gaan heel diep in de materie. Heb ik toch nog een vraag voor je Hoe werkt de Pulse van de PWM regelaar. Als de spanning te hoog is schakelt de regelaar uit begrijp ik uit documentatie. Maar wanneer gebeurt dit en hoe vaak? Het is toch zo dat bij minder instraling het paneel.minder stroom levert en de spanning min of meer stabiel blijft? 
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jeffrey Rous 4 maanden geleden geplaatst
Het vermogen wordt in pulsen overgedragen door de PWM regelaar (schakelaar) van paneel naar batterij.
Dus hoe voller de batterij des te kleiner worden de pulsen, langer uit dan aan, om steeds minder vermogen toe te voegen.

Tja, hoe vaak geen idee, dat zal vast aan de duty cycle liggen.

Ja, de stroom vam een paneel varieert met de instraling, zie ook figuur 16 in de whitepaper.
Jan Karsten 4 maanden geleden geplaatst
👍
reactie op @jankarsten:
Jan Karsten Ik vind het lastig om de uitgebreide info begrijpend te lezen. Zou er niet een Hollandse vertaling zijn of heeft iemand dat misschien al gedaan. Met Google translate en wat knip en plakwerk van de grafieken zal het waarschijnlijk duidelijker worden. Ik heb nog wel een paar vragen waar jij misschien direct een antwoord op hebt: De PWM regelt dus continu, ook bij een lage accuspanning? Is de laadspanning een vaste spanning g, dus niet zoals de MPPT van Victron voor, de bulklading, vereffeningslading en druppellading een aangepaste spanning wat betekent dat een accu nooit voor 100% geladen wordt? De maximale spanning uit het paneel is 28 volt. Die is te hoog om de accu te laden. Het pulsen van de spanning is daar m.i. niet de oplossing daarvoor. Hoe wordt de juiste spanning dan wel gerealiseerd? 
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jeffrey Rous 4 maanden geleden geplaatst
Ik heb geen Nederlandse vertaling kunnen vinden.
De PWM regelt de MPPT van het paneel naar beneden (zoals dat in de docs staat), zodat de spanning bij het paneel de batterij spanning + het verlies over de PWM regelaar (incl. bekabeling) is.
Zakt de batterij spanning, omdat die ontladen is, dat zal ook de spanning aan de paneel kant lager worden.
Volgens mij heeft PWM ook: Accu opladen in drie fases (bulk-, absorptie- en druppellading)

Wellicht kan je verdere antwoorden vinden in de specificaties/handleiding van een PWM regelaar?
https://www.victronenergy.nl/solar-charge-controllers/bluesolar-pwm

Maar waarom kijken naar een PWM regelaar, je wilt meerdere panelen, dus MPPT regelaar nodig.

Die max 28V uit het paneel dat is Voc?
Want bij Voc is er 0 stroom, zie de I/V-curve.

reactie op @jefrous:
Jan Karsten De 28 volt is de VM en de 5.55 Im. Ik trek de conclusie uit mijn vraag over het max. Vermogen uit het paneel nooit 100 watt zal zijn omdat de 18 volt x de 5,55 100 watt is. De hoogste spanning die naar de accu gaat komt nooit bij die 18 volt, maar misschien heel dicht bij(?) Ik weet namelijk niethoeveel het spanningsverlies over de regelaar is en wat het verschil tussen accuspanning en laadspanning is. Een vriend van me heeft een PWM Setje gekocht van laadregelaar en 2 x de genoemde paneeltjes die parallel aangesloten moeten worden. Belangrijk is m.i. ook dat je de paneeltjes het hardst nodig hebt als de accu leger wordt en het juist dan niet goed doet qua opbrengst. Druppellading doet de regelaar denk ik niet.
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jeffrey Rous 4 maanden geleden geplaatst
Vm(p) = 18V, die 28V is tikfout. Voc = 21,6V.

https://www.eco-worthy.com/collections/charge-controllers/products/20a-30a-pwm-lcd-display-solar-charge-controller-regulator-with-usb-port-12v-24v-autoswitch

Floating Charge Voltage: 13.7V
Cut-off Voltage of Discharge: 10.7V
Discharge Recovery Voltage: 12.6V

In de handleiding zie ik nog wat voltages staan in een tabel, maar vraag me de kwaliteit van dit apparaat wel af... (China?)
Ik zou persoonlijk eerder voor een degelijk merk als Victron gaan.

Is druppelladen niet hetzelfde als "float charging mode"? 
reactie op @jefrous:
Jan Karsten Inderdaad tikfoutje..Ik weet niet wat Floating charge voltage en Discharge recovery voltage betekent, jij?? En de cut-off voltage, betekent dat als de accu 11.7 volt is de lader ermee stopt? Dat is dan niet zo mooi, dat doet een MPP lader volgens mij niet,. (?)
4 maanden geleden

Beantwoorden

Jeffrey Rous Cut-off kan ook zijn dat de load losgekoppeld wordt, zodat de panelen de accu kunnen opladen.

Maar ik ga me er niet verder in verdiepen hoe dit type PWM regelaar precies werkt, want MPPT is de juist (duurdere) keuze.

Ik zoek in mijn ogen ook al meer dan te veel op, mijn kennis is ook alleen van Google en de documenten lezen.
Je kan je dan beter aanmelden op het Victron forum.
4 maanden geleden

Beantwoorden


toon 1 overige reactie(s)
Neem deel aan dit gesprek:
Je moet ingelogd zijn om mee te kunnen praten.
Topic gestart 31 May 2021 om 09:21
Aantal lezers 9
Aantal reacties 20