Leistungsoptimierer

Leistungsoptimierer sind kleine elektronische Bauteile, die die Strom-Spannungs-Kennlinie eines PV-Moduls, einzelner Stränge innerhalb eines PV-Moduls oder ganze Reihenschaltungen von mehreren PV-Modulen überwachen. Sie suchen innerhalb ihrer elektrischen Grenzen wie ein MPP-Tracker nach dem Punkt maximaler Leistung (MPP, maximum power point) und geben diesen optimalen Arbeitspunkt nach außen in Form einer hyperbolischen Kennlinie gleicher Leistung heraus.

Arten von Leistungsoptimierern

Es gibt verschiedene Arten von Leistungsoptimierern. Sie unterscheiden sich in der Art der Kennlinien-Modifizierung und in der Installationsart.

Kennlinien-Modifizierung

Full

Hier wird die Kennlinie auf Modulebene über den gesamten Bereich zwischen $U_{\text{max}}$ und $I_{\text{max}}$ hyperbolisch aufgespannt.

Bekanntester Vertreter: SolarEdge

Buck

Hier wird die Kennlinie auf Modulebene nur zwischen $U_{\text{MPP}}$ und $I_{\text{max}}$ hyperbolisch aufgespannt. Zwischen $U_{\text{MPP}}$ und $U_{\text{OC}}$ verläuft die Kennlinie herkömmlich, bzw. nur minimal modifiziert.

Bekanntester Vertreter: Tigo

Substring Buck

Wie im Buck-Mode, nur operieren hier mehrere Leistungsoptimierer auf Substring-Ebene. Das heißt, dass sie beispielsweise die Dioden in der Anschlussdose ersetzen und damit jeden Teilstrang eines PV-Moduls getrennt optimieren können. In der Regel ist hier der Optimierungseffekt am größten.

Bekanntester Vertreter: Maxim Integrated

Substring Full

Hier operieren mehrere Leistungsoptimierer aus Substring-Ebene, aber im Full-Mode. Derzeit gibt es in der Praxis noch keine Substring-Full-Leistungsoptimierer.

Installationsarten

• in der Anschlussdose des PV-Moduls
• extern, als eigenes Gerät

Wirkungsgrad

Auch Leistungsoptimierer haben natürlich einen Wirkungsgrad, da sie ähnlich wie MPP-Tracker oder Hochsetzsteller eine Form von DC/DC-Wandlern sind. Der Wikrungsgrad ist abhängig von der Auslastung des Leistungsoptimierers.

Die Wirkungsgrad-Kennlinie wird, wie in PV*SOL® üblich, mit einigen Stützpunkten angegeben:

Gesamtmismatch

Der Gesamtmismatch $ P_\text{Mismatch,ges} $ berechnet sich aus dem maximalem Strommismatch $ I_\text{Mismatch,max} $ und dem maximalem Spannungsmismatch $ U_\text{Mismatch,max} $.

$$ P_\text{Mismatch,ges} = I_\text{Mismatch,max} \cdot U_\text{Mismatch,max} $$ $$ I_\text{Mismatch,max} = 1 - \frac{I_\text{min}}{I_\text{max}} $$ $$ U_\text{Mismatch,max} = 1 - \frac{U_\text{min}}{U_\text{max}} $$

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Siehe auch

• Navigationsseiten > Wechselrichter > Leistungsoptimierer
• Datenbanken > Komponenten > Leistungsoptimierer