Oft stellt sich die Frage welcher Laderegler ist der Richtige für mich und brauche ich einen PWM oder MPPT Laderegler

Prinzipiell gibt es 2 verschiedene Typen PWM = Pulse Wide Modulation MPPT(Maximum Power Point Tracking)

Ein PWM Regler kann/sollte nur genommen werden wenn die Modulspannung zur Batteriesystemspannung passt.

• bei 12V Batterie ⇔ PV Module mit 18V Mpp (36 Zellen)
• bei 24V Batterie ⇔ PV Module mit 36V Mpp (72 Zellen)

Punkte die für den Einsatz eines MPPT Reglers sprechen sind

• Abweichende Modul MPP Spannung von Batteriespannung z.B 30V PV Modul mit 12V Batterie
• Hohe PV Leistung >= 1000Wp
• Lange Leitungswege und minimieren der Leitungsverluste durch Spannungserhöhung

Ein sehr häufiger nicht beachteter Fehler ist der Spannungsabfall der Modulspannung im Sommer bei Erwärmung des Modules. Oft wird gefragt warum man für eine 12V Batterie ein 18V Modul nimmt und nicht ein 12V Modul

Zuerst ist zu beachten, dass die Ladeendspannung je nach Batterie zwischen 14,4 und 15V liegt

Weiters gilt eine Modulspannung laut Datenblatt immer bei 25° Zelltemperatur und 1000W Einstrahlung ⇒ STC(Standard Test Conditions). Wenn nun die Sonne auf ein Modul scheint erhitzt sich dieses sehr stark. Jeder der schon mal im Sommer auf ein dunkles Autodach oder im Winter an eine dunkle Skihüttenwand gegriffen hat kennt das. Die Bedeutet, dass die Modultemperatur je nach Einstrahlung und Außentemperatur zwischen 50° und 80° liegen kann. Die Spannung des Moduls ändert sich dann je nach Datenblattangabe um ca. -0.3% pro Grad Abweichung über 25°

Rechenbeispiel: 70° Modultemperatur ⇒ Abweichung zu 25° ⇒ 45° Modulespannung laut Datenblatt 18V

45 * 0,3 ⇒ 13,5% Spannungsabfall 18 minus 13,5% ⇒ 18 / 1,135 = > 15,85V

Wie man sieht, reduziert sich dadurch die Spannung auf 15,85 V. Dazu kommen noch die Verluste der Spannungsabfälle an der Leitung und im Laderegler hinzu. Dies ist nun hinsichtlich der Ladeendspannung von 14-15V zu berücksichtigen. Wie man nun leicht sieht ist es deshalb notwendig, dass die Modulspannung mit 18V angegeben wird und nicht mit 12V. Würde ein Modul wirklich nur 12V MPP Spannung haben, dann wäre die Spannung im Sommer leider viel zu gering und die Batterie würde nicht geladen werden.

Einsatz eines MPPT zur 30% Leistungssteigerung bei einem für PWM passenden Moduls

12V Batteriesystem
100Wp PV Modul 5,55A 18V Modulspannung

Die maximale Leistung eines Module mit 100 WP errechnet sich immer aus dem Strom*Modulspannung.In unserem Fall wäre das jetzt

5,55A * 18V = 99,9 ~ 100w

Schließt man nun diese Photovoltaikmodul mit einem PWM Regler an eine 12V Batterie ändert sich hier die vom Modul gelieferte Spannung automatisch auf die Batteriespannung aber der Strom bleibt der selbe.

Daraus folgt:

5,55A * 12V = 66w

Wie man sieht ändert sich die abgegebene Leistung hier zu ungunsten des Modulnennwertes bei einem PWM Regler. Jedoch ist aber noch zu beachten, dass der Spannungspunkt des Moduls sich durch Erwärmung wie oben beschrieben im Sommer nach unten verschiebt, und auch die Batteriespannung nicht immer 12V ist sondern darüber. Somit passt das 18V Modul sehr gut für den Betrieb mit einem günstigen PWM Regler. Die selbe Annahme gilt auch 1:1 für eine 24V Batterie(2×12) und ein 36V VMpp Modul

12V Batteriesystem
250Wp PV Modul 8,3A 30V Modulspannung

Würde man das selbe mit System 2 und einem 30V 250wp Panel machen passiert folgendes.

8,3A * 12V = 99,6w

Wie man sieht ist der Verlust hier dramatisch hoch, denn statt 250w gelangen nur 99,6W Leistung in die Batterie, da der Nennwert des Moduls mit 250W nur bei 30V Systemspannung gilt (weil 30*8,3 = 250w) Genau hier kommt der MPPT ins Spiel, denn dieser wandelt die Leistung des Moduls auf die passende Batteriespannung:

30V * 8.3 = 250w  ==> 12V * 21,83A = 250w