Bi-direktionale Wechselrichter

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Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 26.07.2018, 21:12

Wechselrichter als Ladegerät zu optimieren schien in den 80er Jahren lediglich eine Programmieraufgabe
für RISC-Prozessoren zu sein.
So besorgte ich mir anlässlich der Solarmobilweltmeisterschaft 1993 in Australien für unser Womo einen
Kombiwechselrichter, welcher seither gute Dienste leistet:
Unterwegs arbeitet er als Insel-WR, am Netz als Ladegerät...

2015 ersetzte ich einen Einspeise-WR durch einen Infini-Hybrid, welcher sowohl netzsynchron einspeist,
wie auch als Stand-alone -oder als Ladegerät arbeitet. Am DC-Zwischenkreis hängt eine 48 V Batteriebank.

Die SolarInvert-Batteriewechselrichter arbeiten Bi-direktional zwischen Netz und Batteriebank.
Mit einer analogen Steuerspannung von ± 5 VDC lässt sich eine Batteriebank laden, oder gespeicherter
Strom aufspeisen.
Mein Testgerät hat 1200 W an 48 VDC. Mit einem Flachbahnregler aus der Audiotechnik mit definierter
Mittelstellung für die Balance kann ich das Gerät auf Null bis 1200 W einspeisen- oder laden einstellen.
Die Reaktionszeit liegt < 1 Sek. Bei +5V während 60 Sek. stellt er die Synchronisation ein
und verbraucht keinen Stby-Strom... Technische Daten: https://solarinvert.de/downloads/wechselrichter/
Ein typischer, AC-gekoppelter Speicher braucht also im Idealfall nur drei Komponenten:
- Batteriebank
- Bi-direktionaler Wechselrichter
- Steuerung.

Mein Augenmerk gilt der Steuerung. Mit der Detektion von Bezug, oder Solarstromüberschuss,
zweckmässigerweise am HAK liegt die Echtzeitinformation vor, um den Bi-WR zu steuern.
Ein paar Zusatzparameter wie BMS, Tag/Nacht, Drahtbruch etc. können von Geräten der Haustechnik
zusätzlich einfliessen.
In den nächsten Tagen teste ich den Kombi-WR an meiner rund 10 kWh-Batteriebank (Blei)...
einstein0
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Bi-Kombi-WR.jpg
Der BAT1200-48VDC arbeitet Bi-direktional bei einer Steuerspannung von ±5VDC
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 27.07.2018, 07:10

Der WR hat am DC- Eingang eine Elkobank von total 33600 uF. Die Batteriebank wurde also mit Pre-Charging angeklemmt.
Beim ersten Test hatte ich (etwas überhitzt) einen Schieberegler mit zu hohem Widerstandswert (50K) verwendet,
-dann durch ein Poti (1K) ersetzt. Das hat zwar keine definierte Mittelstellung, dafür einwandfrei funktioniert.
Ein paar mA muss man also für die Steuerung (Eingangswiderstand 2 K) schon investieren.
Ferner wurde mir bewusst, dass eine volle Batteriebank nicht geladen werden kann -der Ladeteil sprach also nicht an.
Erinnerte mich ans Elektroauto, welches mit voller Batterie auch nicht rekuperieren kann!
So habe ich über Nacht einen Teil meiner Batteriebank getestet und mit 100 Watt Dauerleistung 1 kWh ins Hausnetz aufgespeist.
Die Energie wird jetzt mit Solarstrom wieder aufgefüllt... :wink:
Als Praktiker muss man so ein Profigerät zuerst vor sich haben und aus dem Rinkerntrafo hören was läuft.
Meine ersten Erfahrungen damit sind gut, das Gerät macht was es soll!
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon heidizwerg » 27.07.2018, 07:21

Hallo Einstein0
Wieviel kostet so ein 1200 W bzw 1600 W und 2000 W 48 V Batteriewechselrichter ?
Gruß Heidizwerg
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 27.07.2018, 07:47

Nach eingehenden Gesprächen mit dem Geschäftsführer und Entwicklungsingenieur teile ich ihre Meinung,
dass es richtig ist, diese Profigeräte über den Fachhandel zu vertreiben.
Ich werde deshalb keine Preise publizieren. Interessenten können sich direkt an den Hersteller SolarInvert wenden.
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon iot » 27.07.2018, 10:53

Hallo,
was sagt denn der Entwickler der bidirektionalen WR zum Wirkungsgrad seiner Trafo-basierten WR?

Lt. manual sollen die WR parallel zusammenschaltbar sein. Stimmt das?

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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 27.07.2018, 16:11

iot hat geschrieben:Hallo,
was sagt denn der Entwickler der bidirektionalen WR zum Wirkungsgrad seiner Trafo-basierten WR?
Lt. manual sollen die WR parallel zusammenschaltbar sein. Stimmt das?
VG iot

Ja, über Modbus/RTU können max. 32 Geräte betrieben werden. Wirkungsgrad und andere technische Spezifikationen
waren nicht Gesprächsthema, bzw. gehen aus den Datenblättern hervor.
Eine galvanische Trennung von AC/DC ist im Ggs. zu PV-String-WR wichtiger als z.B. eingebauter NA-Schutz.
Darüber hinaus finde ich eine möglichst hohe DC-Systemspannung wirkungsgradrelevant...
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon iot » 28.07.2018, 02:33

Findest Du eine Wirkungsgradangabe? Ich bin heute vemutlich zu blind.

Solange keine Zahlen zu dem Wirkungsgraden bei 48V vs. 96V auf dem Tisch liegen, kannst Du nicht von "relevant" erzählen.
Nebenbeibemerkt sind Spannungen >48V gesundheitsgefährdend. Sowas sollte bei den Betrachtungen schon mit einfließen.

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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 28.07.2018, 08:29

iot hat geschrieben:Findest Du eine Wirkungsgradangabe? Ich bin heute vemutlich zu blind.

Solange keine Zahlen zu dem Wirkungsgraden bei 48V vs. 96V auf dem Tisch liegen, kannst Du nicht von "relevant" erzählen.
Nebenbeibemerkt sind Spannungen >48V gesundheitsgefährdend. Sowas sollte bei den Betrachtungen schon mit einfließen.

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Im "Gesamtdatenblatt" finden sich alle relevanten Angaben. Z.B. hat mein Testgerät einen WG von 94,4%...
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon JBecker » 28.07.2018, 11:38

Die Geräte sehen ja ganz interessant aus. Hat denn mal jemand einen ungefähren Preis, bzw. kann man die überhaupt schon käuflich erwerben? Finde bisher nirgendwo einen Shop mit Preisen.

einstein0 hat geschrieben:Eine galvanische Trennung von AC/DC ist im Ggs. zu PV-String-WR wichtiger als z.B. eingebauter NA-Schutz.
Darüber hinaus finde ich eine möglichst hohe DC-Systemspannung wirkungsgradrelevant...
einstein0

Der fehlende NA-Schutz lässt doch einen direkten Betrieb am Netz erst einmal gar nicht zu, daher verstehe ich die Aussage nicht. Da ist also in jedem Fall noch ein zusätzlicher NA-Schutz notwendig. Ist für mich ein klares Manko dieser Geräte. Batteriespannung ist natürlich eine Sicherheitsfrage. Über 60V muss ein Schutz gegen direktes Berühren vorgesehen werden. Da würde ich lieber auf 1% Wirkungsgrad verzichten wollen. Kommt ja hinzu, dass dann auch die PV-Strings mit viel höheren Spannungen verschaltet sein müssen (so man denn welche anschließen will). Gerade für 'Bastellösungen' für mich nicht akzeptabel. Im übrigen gibt es wegen Telekom sehr viel Standard im 48V Sektor (Batterien, Schütze, etc.).

Gruß, Jörg.
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Re: Bi-direktionale Wechselrichter

Beitragvon einstein0 » 28.07.2018, 13:17

Ich bin dabei, eine geeignete Steuerung für weitere Tests des Bi-direktionalen Wechselrichters zu entwickeln.
Zur Echtzeit-Datenerfassung am HAK eignet sich mein USI mit saldiertem Ausgang.
Ferner werde ich eine Mitsubishi SPS einsetzen mit interner Uhr und Analogausgang.
Da unser MFH Doppeltarifzähler hat, werde ich vorerst nur zum Hochtarif aufspeisen. Dies ergibt mehrere Zeitfenster:
PV-Überschussverwertung; Laden der Batteriebank
Aufspeisen ins HH-Netz.
Auch ein BMS kann integriert werden.
Weitere Verknüpfungen können Dump-Loads schalten, Drahtbruch detektieren, oder andere Alarmzustände verarbeiten.
Auch eine mehrfarbige Ampel und eine zweifarbige 4-stellige Digitalanzeige für die Leistung Import/Export sind geplant.
Auf eine Anbindung ans Internet, Logging und andere unnötige Gadgets wird ausdrücklich verzichtet.
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