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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Trafoloser Wechselrichter-Schaltbild gesucht


Autor: Wilfried (Gast)
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Ein Bekannter erzählte mir von Solaranlagen, an denen
trafolose Wechselrichter betrieben werden. Ich kann mir nicht 
vorstellen,
wie man von den geringen Spannungen, die eine Solarzelle liefert ohne 
Trafo auf die Netzspannung kommen will. Selbst wenn man mehrere Zellen
in Reihe schaltet, um auf ~230 Volt Gleichspannug zu kommen und diese
über eine H-Brücke jagt, bekommt man brettharte Rechtecke. Die kann
man doch nicht in's Netz einspeisen...?!

Eine Suche ergab etliche Anbieter von solchen Geräten, aber noch nicht
einmal einen Prinzipschaltplan.

Kann mir jemand einen Link nennen oder meine obigen Gedanken gerade-
biegen?

Gruß Wilfried

Autor: Jürgen Franz (unterstrom)
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Wilfried schrieb:
> ...
> wie man von den geringen Spannungen, die eine Solarzelle liefert ohne
> Trafo auf die Netzspannung kommen will.
--> Hochsetzsteller

> ...
> bekommt man brettharte Rechtecke. Die kann man doch nicht in's
> Netz einspeisen...?!
--> Pulsweitenmodulation

Jürgen

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Wilfried schrieb:
> Ein Bekannter erzählte mir von Solaranlagen, an denen
> trafolose Wechselrichter betrieben werden. Ich kann mir nicht
> vorstellen,
> wie man von den geringen Spannungen, die eine Solarzelle liefert ohne
> Trafo auf die Netzspannung kommen will. Selbst wenn man mehrere Zellen
> in Reihe schaltet, um auf ~230 Volt Gleichspannug zu kommen und diese
> über eine H-Brücke jagt, bekommt man brettharte Rechtecke.

Es sei denn man nimmt statt dessen sinus-approximierte PWM ...

> Die kann
> man doch nicht in's Netz einspeisen...?!

Letztere schon.

Autor: Peter Roth (gelb)
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Wilfried schrieb:

> wie man von den geringen Spannungen, die eine Solarzelle liefert ohne
> Trafo auf die Netzspannung kommen will.

Bei Kleinst-Anlagen mit nur 1 Zelle bleibt man gleich bei niedriger 
Spannung  plus Akku und besorgt sich entsprechend 12V oder 
24V-Verbraucher.
Das Einspeisen ins Netz lohnt sich da nicht.

Bei Dachanlagen werden entsprechend viele Zellen in Serie verschaltet, 
die zusammen dann einige 100V liefern.

Unsere Anlage auf dem Haus hat pro Wechselrichter 11 Zellen in Serie, 
momentan gerade etwa 400VDC. Der Wechselrichter (WR) ist trafolos.

Der WR ist netzgeführt und stellt seine Regelung so ein, dass seine 
Ausgangsspannung in jedem Moment etwas über der Netzspannung liegt und 
damit die gerade anfallende Leistung eingespeist wird. Wenn der Strom 
ausfällt, kann also leider auch nichts eingespeist werden.

Grüße, Peter

Autor: Wilfried (Gast)
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Aha, Eure Aussagen helfen mir schon weiter, besonders die von Peter 
Roth.

Gruß Wilfried

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Peter Roth schrieb:

> Bei Dachanlagen werden entsprechend viele Zellen in Serie verschaltet,
> die zusammen dann einige 100V liefern.
>

Ist aber ne blöde Struktur, denn man kann mit dem Schraubenschlüssel 
abrutschen und Solarzellen lassen sich nun mal nicht wirklich 
abschalten. Nur Nachts arbeiten??

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Abdul K. schrieb:
> Peter Roth schrieb:
>
>> Bei Dachanlagen werden entsprechend viele Zellen in Serie verschaltet,
>> die zusammen dann einige 100V liefern.
>>
>
> Ist aber ne blöde Struktur, denn man kann mit dem Schraubenschlüssel
> abrutschen und Solarzellen lassen sich nun mal nicht wirklich
> abschalten. Nur Nachts arbeiten??

Deshalb ist ein DC-Fester Hauptschalter Pflicht in der Speiseleitung 
vor dem Wechselrichter.

Und so ein Teil ist nicht ohne Grund recht teuer .-)

Autor: Peter Roth (gelb)
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@  Abdul K.

>  Nur Nachts arbeiten??

Bei der Nachrüstung der Anlage mit Überwachungselektronik habe ich das 
so gemacht, ich wollte aber auch keine mWh verschwenden...

Der Solarteur hatte aber auch tagsüber keine Probleme, da überall gegen 
Berührung geschützte Stecker vorgesehen sind.


@ Andrew Taylor

> Deshalb ist ein DC-Fester Hauptschalter Pflicht in der Speiseleitung
> vor dem Wechselrichter.

Die Wechselrichter (Sunny Boy 2100TL)  haben einen speziellen 
Anschlussstecker der den externen Schalter ersetzt.

Grüße, Peter

Autor: ... (Gast)
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Wilfried schrieb:
> Kann mir jemand einen Link nennen

In dem PDF sind die verschiedenen Topologien schön dargestellt.

Autor: ... (Gast)
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ups, sorry wegen der Dateigröße. Hatte vorher nicht nachgeschaut.

Autor: Karl (Gast)
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Wilfried schrieb:
> Ein Bekannter erzählte mir von Solaranlagen, an denen
> trafolose Wechselrichter betrieben werden. Ich kann mir nicht
> vorstellen,
> wie man von den geringen Spannungen, die eine Solarzelle liefert ohne
> Trafo auf die Netzspannung kommen will. Selbst wenn man mehrere Zellen
> in Reihe schaltet, um auf ~230 Volt Gleichspannug zu kommen und diese
> über eine H-Brücke jagt, bekommt man brettharte Rechtecke. Die kann
> man doch nicht in's Netz einspeisen...?!

In der Regel schaltet man mehrere Module in Reihe, um auf die notwendige 
Spannung von ca. 350V zu kommen (Scheitelspannung Netzsinus + etwas 
darüber, um Strom ins Netz einspeisen zu können). Falls nicht genügend 
Spannung zur Verfügung steht, kann man mit einem Hochsetzsteller etwas 
nachhelfen, das will man aber eigentlich nicht, weil zusätzliche 
Halbleiter und zusätzliche Verluste durch das Hochsetzen.

Die Gleichspannung wird dann bspw. mit einer H-Brücke und PWM ins Netz 
gebracht. Die Rechtecke müssen allerdings noch geglättet werden, wozu 
LC-Filter oder LCL-Filter verwendet werden. Das erste L nennt sich 
Netzdrossel oder Kommutierungsdrossel und ist groß und schwer. Ein guter 
Teil des Gewichts der Wechselrichter geht auf die Drossel.

Die Taktfrequenz der PWM liegt meistens zwischen 10kHz und 20kHz. Mit 
höheren Frequenzen benötigt man eine kleinere Drossel, allerdings 
steigen dann die Schaltverluste an.

Eine kleine Übersicht habe ich unter 
http://www.srt.tu-darmstadt.de/fileadmin/general/p... 
gefunden, auf den schnellen Blick sieht es ordentlich aus, aber ich habe 
nicht alles gelesen.

Grüße Karl

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Peter Roth schrieb:
>>
>>> Bei Dachanlagen werden entsprechend viele Zellen in Serie verschaltet,
>>> die zusammen dann einige 100V liefern.
>>>
>>
>> Ist aber ne blöde Struktur, denn man kann mit dem Schraubenschlüssel
>> abrutschen und Solarzellen lassen sich nun mal nicht wirklich
>> abschalten. Nur Nachts arbeiten??
>
> Deshalb ist ein DC-Fester Hauptschalter Pflicht in der Speiseleitung
> vor dem Wechselrichter.
>

Erinnert mich an Hotzenblitz. War aber trotzdem etwas kribbelig beim 
Akkutausch: 200V DC-Strang aus 14x 12V Akku mit ca. 44Ah Blei-Fließakku. 
Zwei gleichzeitige Kurzschlüsse und der Trennschalter nützt nix! Also 
alleine arbeiten (was ich eh am liebsten mache) ;-)

Autor: Wilfried (Gast)
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@... und @ Karl

Die Links von Euch sind genau richtig. Wahrscheinlich bekommme ich dem-
nächst ein paar ausrangierter Solarpaneele. Dann kann ich damit ein
wenig auf dem Garagendach experimentieren und mir dafür einen 
Wechselrichter (ohne Netzanbindung) bauen.

Gruß Wilfried

Autor: Juergen (Gast)
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Hi Wilfried,

hast du denn jetzt dein Schaltbild, oder brauchst du keines mehr.

Ich habe selber einen solchen Trafolosen Wechselrichter mal entwickelt 
(12 V auf 230 V, Leistung je nach Bauteile, meiner lieferte 500VA, stand 
alone, also nicht Grid-connected).

Grüße
Jürgen
(Kontakt per www.sonne-24.de)

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