Zwei Werte bestimmen den Regler
In einer Inselanlage mit Batterie, etwa im Wohnmobil, im Gartenhaus oder auf dem Boot, sitzt zwischen Solarmodulen und Akku ein Laderegler. Er begrenzt den Ladestrom, steuert die Ladephasen und schützt die Batterie vor Überladung. Für die Auswahl sind zwei Kennwerte entscheidend: der maximale Ladestrom auf der Batterieseite und die maximale Eingangsspannung auf der Modulseite.
Ein MPPT-Regler wandelt die höhere Modulspannung in die niedrigere Batteriespannung um und gewinnt dabei Strom. Sein Ladestrom ergibt sich daher aus der Generatorleistung geteilt durch die Batteriespannung. Ein PWM-Regler schaltet die Module dagegen nur ein und aus, sein Strom entspricht dem Kurzschlussstrom der parallel geschalteten Module.
Die Leerlaufspannung der Module steigt bei Kälte. An einem klaren Wintermorgen kann die Spannung eines Strings daher deutlich über dem Datenblattwert bei 25 Grad liegen. Überschreitet sie die zulässige Eingangsspannung des Reglers, kann er beschädigt werden. Der Rechner schlägt deshalb einen einstellbaren Kältezuschlag auf.
MPPT: I = Generatorleistung ÷ Batteriespannung × (1 + Reserve); PWM: I = Isc × Strings × (1 + Reserve); U_max = Voc × Module in Reihe × (1 + Kältezuschlag)
Regler auswählen und anschließen
MPPT-Regler werden mit zwei Zahlen bezeichnet, etwa 100/50. Die erste nennt die maximale PV-Eingangsspannung in Volt, die zweite den maximalen Ladestrom in Ampere. Für das Beispiel wäre ein Regler mit mindestens 100 Volt Eingangsspannung und rund 85 Ampere Ladestrom passend, alternativ zwei kleinere Regler für je einen String.
Viele MPPT-Regler begrenzen den Ladestrom bei zu großer Modulleistung einfach, statt Schaden zu nehmen. Eine leichte Überbelegung kann daher sinnvoll sein, weil Module selten ihre volle Nennleistung liefern. Ob und wie weit das zulässig ist, steht im Datenblatt des Herstellers; die Eingangsspannung darf dagegen nie überschritten werden.
PWM-Regler sind günstiger, arbeiten aber nur gut, wenn die Modulspannung zur Batteriespannung passt, also Module mit rund 18 Volt MPP-Spannung an einer 12-Volt-Batterie. Module in Reihe zu schalten bringt bei PWM keinen Gewinn, die überschüssige Spannung geht verloren. Bei größeren Anlagen lohnt sich fast immer ein MPPT-Regler.
Achten Sie auch auf den Ladestrom, den die Batterie verträgt, und auf passende Kabelquerschnitte, denn bei 12 Volt fließen hohe Ströme. Die Kapazität eines Speichers schätzt der Stromspeicher-Rechner, den Ertrag einer Anlage der Photovoltaik-Rechner. Für netzgekoppelte Anlagen mit Wechselrichter hilft der Wechselrichter-Größe-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Inselanlage planen.
- Spannung: Kälte einrechnen.
- MPPT: Bei großen Modulen.
- Kabel: Kurz und dick.
- Batterie: Ladestrom beachten.
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Häufige Fragen
Welche Laderegler-Größe brauche ich für 400 Watt Solar?
An 12 V mit MPPT etwa 33 A rechnerisch, mit 25 Prozent Reserve also ein Regler mit rund 42 A oder mehr.
Ist MPPT besser als PWM?
Meist ja, besonders bei Modulen mit höherer Spannung und in kalten Jahreszeiten.
Warum muss die Kältereserve beachtet werden?
Die Leerlaufspannung der Module steigt bei niedrigen Temperaturen und kann den Regler überlasten.
Was bedeutet 100/30 beim Laderegler?
100 V maximale PV-Spannung und 30 A maximaler Ladestrom.
Kann ich mehr Solarleistung anschließen als der Regler schafft?
Bei vielen MPPT-Reglern begrenzt der Regler dann, die Spannungsgrenze muss aber eingehalten werden.
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