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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Umschaltung d. Versorgung Photovoltaik / Netz


Autor: Spaghett-o-Code (Gast)
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Hallo,

ich habe ein paar Solarmodule von Pollin, einen Laderegler und einen 
größeren 12V Bleigelakku. Damit lassen sich bislang 
Gleichstromverbraucher versorgen. Nun würde ich aber durchaus gerne mal 
einen Eierkocher, das Radio oder die Kaffeemaschine mit Solarstrom 
speisen. Eine richtige große Dachanlage kommt preislich leider nicht in 
Frage und da dacht ich mir, ich könnte meine kleine Solarausrüstung ggf. 
um eine Netzspannungsfunktionalität erweitern: Wechselrichter, die z.B. 
für Camping etc. und zum Gebrauch am 12V-Autobordnetz gedacht sind, 
finden sich im Internet ja relativ preiswert. Solch einen Wechselrichter 
könnte ich ja statt des Gleichstromverbrauchers an meinen solargeladenen 
Akku anschließen. Nun gibt es bei solch einer kleinen Solaranlage aber 
das Problem, dass der Saft nach einer Weile alle ist. Die 
Stromversorgung soll aber weiter funktionieren. Daher habe ich mir 
überlegt, mit einem Mikrocontroller die DC-Eingangsspannung des 
Wechselrichters zu überwachen (ADC) und falls diese unter einen 
bestimmten Schwellenwert fällt, den Wechselrichter mit einem Relais vom 
Akku und den Verbraucher über ein weiteres Relais (Wechsler) vom 
Wechselrichter zu trennen und stattdessen auf das normale Stromnetz zu 
legen. Der Mikrocontroller würde nach einer solchen Trennung aufgrund 
eines Spannungsabfalls erst mal darauf warten, dass sich die Spannung 
wieder erholt und dann noch mal einige Stunden zur Pufferladung warten, 
ehe er wieder auf Solar umstellt. Ist die Idee so realisierbar oder 
würdet ihr generell davon abraten? Wegen der Netzspannung am Relais mach 
ich mir keine Sorgen, das wird ordentlich isoliert und nicht angefasst, 
aber ich bin mir unsicher, ob sich das "Schlappmachen" des Akkus 
frühzeitig erkennen lässt, um eine Unterversorgung des Wechselrichters 
und der daran angeschlossenen Geräte zu verhindern, damit nicht auf 
einmal nur 150V Wechselstrom oder so an dessen Ausgang anliegen.

Gruß,
Spaghett-o-Code

Autor: Oliver (Gast)
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Natürlich geht das.

Wenn der Umrichter eine Unterspannungsabschaltung nicht sowieso schon 
eingebaut hat, gibt es sowas auch fertig im Wohnmobil-/Caravanzubehör. 
Kostet zwar Geld, aber ganz billig sind die erforderlichen "Relais", die 
Ströme im 100A-Bereich schalten können, nicht (und so eine popelige 
Kafeemaschine hat nunmal um die 1kW, da braucht es auf der 12V-Seite 
schon massive Elektrotechnik - und etwas mehr, als den €19,99 Umrichter 
im Coladosenformat).

Oliver

Autor: Spaghett-o-Code (Gast)
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Hallo,

danke für deine schnelle Antwort! Die Kaffeemaschine muss ja nicht 
unbedingt sein, es geht mir viel mehr um die Möglichkeit, generell 
Netzspannungsgeräte damit betreiben zu können, ohne ständig mit 
Multimeter daneben zu sitzen und ggf. umzustecken. ;-) Die genannten 
Geräte (Kaffeemaschine als Beispiel) sind mir nur spontan eingefallen, 
auch Radio, Leuchtstoffröhrenarbeitsleuchte (Cooles Wort...) oder das 
Handyladegerät etc. wären Nutzungsideen. Dann würde das Ganze ja auch in 
einer kleineren Ausführung reichen. Ich hatte eh an einen 300W 
(Dauerleistung) Sinus-Wechselrichter aus der "elektronischen Bucht" 
gedacht, sodass die Kaffeemaschine flachfiele.

Ob eine Umschaltung bei einer Unterschreitung von 11,8-12,0V sinnvoll 
wäre?

Was könnte man wohl machen, um die Ausfallzeit während der Umschaltung 
möglichst gering zu halten? Wäre ein Halbleiterrelais da vielleicht 
besser als ein Mechanisches?

Gruß,
 Spaghett-o-Code

Autor: marvin m. (Gast)
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Schau Dir doch mal an, wie das bei einer USV gelöst ist - das ist ein 
ähnlicher Anwendungsfall. Mit ein paar Umbauarbeiten sollte sich aus 
einer USV ein solches Gerät bauen lassen.

Autor: Oszi40 (Gast)
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Der simpelste Fall wäre eine Z-Diode die einen Transistor und dieser das 
dicke Relais steuert zum Umschalten der Verbraucher.

Meine kleine Erfahrung der letzten Jahre mit Solarpanelen zeigt jedoch, 
daß die ganze Sache nicht so trivial ist. Die Suchmaschine des Vertrauen 
wird da noch viele nützliche Foren + Seiten ausgraben.

Wichtig ist jedoch erst mal, ein paar kleine Erfahrungen mit der 
Energiebilanz zu sammeln. Da wirst Du schnell feststellen, daß Dein 
800W-Eierkocher ein schlechtes Beispiel war.
1. Gigantischer Strom bei 12V
2. Die angegebenen Solar-Leistungen gelten nur bei Sonne!!!
3. Der Einsatz des Mikrocontrollers wird dann hochinteressant, wenn 
dadurch der Wikkungsgrad durch sinnreiches schalten der Verbraucher 
verbessert werden kann, weil die Zwischenspeicherung in Akkus 
verlustbehaftet ist.

Dafür werden 40W Solarleistung kaum reichen. Bei Regen/Schnee verbraucht 
die Schaltung mehr, als erzeugt wird.

Autor: Spaghett-o-Code (Gast)
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Die Idee mit der USV ist genial. Ist ja quasi bloß der umgekehrte Fall: 
Wenn Batterie alle, dann schalt um auf Netzspannung und nicht wie bei 
der USV andersrum. Die Umschaltelektronik müsste sich ja weiternutzen 
lassen. Super Idee! :-)

Autor: Camper (Gast)
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Ich weiss ja nicht was du für Wechselrichter/Inverter kennst, aber die 
die ich benutze haben alle einen Tiefentlade Schutz für die Akkus und 
die Ausgangsspannung ist recht stabil bei 230V.

Die Idee mit der USV taugt nix, die arbeiten eigentlich alle mit 2*12V 
Akkus in Reihe, sonst wird der Strom zu groß. Zu teuer sind die auch.

Mfg
Camper

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