Solarpanel Kurzschluss

Beim Versuch, die Stromabgabe eines Solarmoduls zu messen, habe ich das Modul versehentlich kurzgeschlossen.

Habe ich das Panel beschädigt? Wie kann ich testen, ob alles in Ordnung ist?

Erzeugt es immer noch Spannung, wenn Licht darauf scheint?

Ich denke, der Innenwiderstand ist hoch genug, dass er nicht durch Kurzschluss beschädigt werden kann.

Tatsächlich werden Solarzellen anhand ihres Kurzschlussstroms bewertet .

Nein - Sie beschädigen ein Solarpanel nicht, indem Sie es kurzschließen. Solarmodule sind so ausgelegt, dass sie kontinuierlich sehr nahe an ihrem Kurzschlussstrom betrieben werden.

Ein guter Schnelltest für ein Solarpanel besteht darin, es in einem Amperemeter kurzgeschlossen zu lassen. Es ist zwar denkbar, dass ein Solarpanel während eines Kurzschlussbetriebs beschädigt wird, aber wenn dies der Fall ist, ist es fehlerhaft und wäre auch beschädigt worden, wenn es an seinem konstruktiven Punkt mit voller Leistung betrieben worden wäre. Der optimale Betriebspunkt eines Solarmoduls beträgt typischerweise etwa 90% seines Kurzschlussstroms und etwa 70% bis 85% seiner Leerlaufspannung. Je effizienter ein Panel ist, desto höher ist seine optimale Betriebsspannung als Prozentsatz der Leerlaufspannung.

Der Unterschied in der Verlustleistung in der Platte zwischen optimalem Betriebspunkt und Kurzschluss ist so nahe, dass er vernachlässigbar ist. Dies liegt daran, dass ein Solarpanel nahezu eine Konstantstromquelle ist - es ist effektiv so ausgelegt, dass es sehr nahe am Kurzschlussstrom betrieben werden kann.

Das folgende Diagramm zeigt typische Eigenschaften des Solarmoduls.

• Der Fachbegriff für "Sonnenschein" ist "Sonneneinstrahlung". Das Diagramm auf der linken Seite zeigt das Ergebnis unterschiedlicher Lichtverhältnisse oder Sonneneinstrahlung - 1000 Watt pro Quadratmeter sind "volles Sonnenlicht". Sie geben nicht an, wie hoch die Temperatur ist, aber dies wird in jedem Fall bei konstanter Temperatur sein - normalerweise werden 25 Grad Celsius verwendet Vergleichszwecke.

• Das Diagramm auf der rechten Seite zeigt das Ergebnis variierender Plattentemperaturen bei voller Sonneneinstrahlung.

In allen Fällen ist ersichtlich, dass der Panelstrom in allen gewählten Kurven nahezu konstant ist, während die Spannung über ihren Bereich variiert. Eine Spannung von 0 (auf der linken Seite) entspricht einem Kurzschluss, und die maximale Spannung (auf der rechten Seite) entspricht einem offenen Stromkreis.

Wenn mit dem Laden des Panels begonnen wird, nimmt die Spannung ab und der Strom steigt schnell auf sehr nahe an seinen Kurzschlusswert an, wenn mehr Last angelegt wird. Für den großen Teil seines Bereichs liegt der Strom sehr nahe an seinem Kurzschlussstrom.

Das folgende Diagramm zeigt die Strom-Spannungs-Beziehung plus die Leistung, die bei verschiedenen Sonneneinstrahlungsgraden erzeugt wird.

Schauen Sie sich die rote Kurve an, um ein Beispiel für die Auswirkungen zu erhalten. Wenn die Last von Leerlauf (ca. V = 44 Volt, I = 0 Ampere) auf Kurzschluss (V = 0, I = 5,2) erhöht wird, steigt die rote Leistungskurve zunächst schnell an - von 0 Watt bei 44 Volt auf 150 Watt bei 40 Die Spannung erreicht dann Spitzenwerte bei etwa 36 V / 5,8 A und fällt dann langsamer ab, wenn die Spannung weiter verringert wird. Der Maximalwert der Leistungskurve wird als MPP (Maximum Power Point) bezeichnet und ist der Punkt, an dem die maximale Energie aus dem Panel extrahiert werden kann. Beachten Sie, dass zu diesem Zeitpunkt der Strom merklich, aber nicht wesentlich von seinem Kurzschlusswert abfällt. I = 5,2 A bei Kurzschluss und 4,8 A bei MPP. Also, bei MPP ist I = s 4,8 / 5,2 = 92% von I_short_circuit.

Bei MPP ist V = 36 V oder 36/44 = 82% seines Leerlaufwertes. Wenn dieses Panel kurzgeschlossen würde, wäre der Strom nur etwa 10% höher als bei Betrieb mit MPP. Wie in den roten / orange / blauen Kurven zu sehen ist, variieren sowohl der Strom als auch die Geschwindigkeit, bei der MPP auftritt, wenn die Sonneneinstrahlung variiert wird. Das Laden des Panels, damit die MP-Laodierung unter allen Sonneneinstrahlungsstufen erreicht wird, wird als MPPT (Maximum Power Point Tracking - ein ganz neues Thema) bezeichnet.

Hier ist eine sehr gute Diskussion über die Nutzung von Solarenergie - einen Blick wert.

Dies ist ein nützlicher Solarstandort, aus dem das erste Diagramm oben stammt

Dies ist die Quelle des zweiten Diagramms oben

Das Kurzschließen eines Solarmoduls sollte es nicht beschädigen, vorausgesetzt, es wurde nicht zu heiß.

Um es zu testen, schalten Sie es ein und sehen Sie sich die Leerlaufspannung an. Laden Sie es dann und sehen Sie sich die Spannung an. Wenn die Zahlen angemessen sind, ist das Panel in Ordnung.