Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wechselrichter Batterie -> Netz


von Kai K. (kaya)


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Hallo Leute,

ich such schon seit einiger Zeit nach einem Wechselrichter, der an einer 
Batterie (LiFePO4 / 10 Zellen je 3,4V) angeschlossen werden kann. Bei 
der angestebten Leistung von 2-3kW gibt es nur Netzwechselrichter mit 
Eingangsspannungen im Bereich von 120 - 360 - 500Vdc.

Bsp.: 
http://www.mg-solar-shop.de/home/98ae59afe7ce55f0c420afe369a2a450/uploads/prosp_de_solarwechselrichter_es.pdf

Da ich aber nur 34Vdc Batteriespannung habe, brauche ich entweder einen 
anderen Wechselrichter im Bereich 34V (kann die Zellenanzahl auch 
minimieren/erhöhen) oder einen DC/DC-Wandler.

Problem beim Eigenbau DC/DC-Wandler ist, dass er ja bei einer maximalen 
Leistung von 3300W, einer Eingangsspannung von 360Vdc und einem 
Wirkungsgrad von 94%, einen Strom Eingangsseitig von rund 10A hat.

I = P / U = 3300W*1,06 / 360V = 9,75A

Wenn ich nun einen Vollbrückengegentaktwandler entwickeln würde, würde 
ich primärseitig am Transformator bei einer Spannung von 34V einen 
Stromfluss von rund 100A haben. Ohne die Verluste des DC/DC-Wandlers zu 
berücksichtigen. Meine Sorge ist, einen passenden Transformator für 
diese Leistung zu bekommen. Und natürlich macht mir auch das gesamte 
System sorgen, ist halt nicht ohne so ein Ding bei der Leistung. Auf der 
Internetseite von Dr. Heinz Schmidt-Walter , Holger Wenzel und Thomas 
Zänker hab ich schon mal das ganze berechnen lassen. 
(http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html)

Hoffe das jemand seine Erfahrung bezüglich des Themas mit mir teilen 
möchte. Und vielleicht hat auch jemand eine fertige Variante zum kaufen 
(Netz-Wechselrichter mit geringerer Eingangsspannung oder DC/DC-Wandler 
für größer 2kW).

Vielen dank für eure Mühe
Grüße Kai


PS: Wenn das Thema im falschen Bereich liegt, würd ich mich freuen, wenn 
das Thema verschoben wird.

von Udo S. (urschmitt)


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Mal ne dumme Frage: Welche Kapazität und welchen Innenwiderstand haben 
deine Akkus?

von Kai K. (kaya)


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Ach mensch. Irgendwas vergisst man doch immer zu schreiben.

Also die Akkus haben folgende Daten je Zelle:

3,4V Spannung
180Ah Kapazität
<1mOhm Innenwiderstand

Grüße Kai

von TestX .. (xaos)


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Kai Krestegal schrieb:

> Hoffe das jemand seine Erfahrung bezüglich des Themas mit mir teilen
> möchte. Und vielleicht hat auch jemand eine fertige Variante zum kaufen
> (Netz-Wechselrichter mit geringerer Eingangsspannung oder DC/DC-Wandler
> für größer 2kW).

SMA Sunny Boy ISLAND, max 40V können einige typen da ab

von Sven (Gast)


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Hallo Kai,
also aus so einer geringen Spannung eine solche Leistung zu ziehen, 
halte ich persönlich nicht für sinnvoll. 100A Eingangsstrom? Da baust du 
dir ja eine schöne große Heizung :)
Aber ok, wenn es nicht anders geht, sieh dich mal auf der Homepage von 
"Traco" um. Die haben DC/AC Wandler in dem Format. Weiß aber nicht was 
die preislich dafür haben wollen.

http://www.tracopower.com/products/dc-ac-inverters/sine-wave-inverters-20va-to-30kva/

Ich denk aber, es ist sinnvoller deine Eingangsspannung wenigstens zu 
verdoppeln. 72V oder besser 96V. Dafür gibts auch recht viel "Standard" 
Zubehör aus dem Bereich Elektromobilität. Also Ladegeräte, BMS, DCDC 
Wandler usw. Und die Ströme werden beherrschbar.
Wofür brauchst du das eigentlich?

Viel Erfolg
Gruß Sven

von Sven (Gast)


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Gerade eben noch gefunden:

http://www.syko.de/

Gruß Sven

von Kai K. (kaya)


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Danke für die Hilfe, aber ich find auf den Seiten nur 
Insel-Wechselrichter. Diese haben zwar die nötige Eingangsspannung, aber 
können ja nicht am Netz betrieben werden.

Langsam geb ich es auf... :-(

Sven schrieb:
> Wofür brauchst du das eigentlich?

Ich wollte Energie von Batterien ins Netzeinspeisen. Aber langsam seh 
ich schwarz. Nen Eigenbau kommt sicher auch nicht in Frage...Ach man!

Aber danke für die Hilfe.

Wünsch allen noch einen schönen Tag
Grüße Kai

von Düsendieb (Gast)


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Kai Krestegal schrieb:
> Aber langsam seh
> ich schwarz.

Die Erkenntis das es so nicht geht ist doch auch schon was.

Was willst Du denn selber entwickeln, was willst Du kaufen und nur 
zusannenstöpseln?


Axel

von ... (Gast)


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was mich interessieren würde, wie/womir lädst du denn die Akkus auf?

von ... (Gast)


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... schrieb:
> wie/womir

wie/womit

von Kai K. (kaya)


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Also welche Aufgabe das ganze haben soll, hatte ich ja schon 
geschrieben.
Ich möchte bei den Strömen, meiner geringen Bearbeitungszeit und der 
mangelnden Praxis in dem Gebiet nicht zuviel auf die Hardware des 
Primärkreises gehen, daher versuch ich viele fertige Module zu 
verwenden.

Meine Aufgabe wird dann später der Sekundärkreis um den ganzen Kram, 
also Messeinrichtungen und die Verschaltung der Module, um z.B. ein 
laden der Akkus und einen gleichzeitigen Betrieb über den Wechselrichter 
zu verhindern (einfache Verriegelungen).

Zusätzlich kommt dann die Steuereinrichtung mit einem dafür entwickelten 
Board mit µC (oder mehreren, je nach Bedarf). Die Software für den µC 
darf ich dann auch selber schreiben, um z.B. auf einen Display Eckdaten 
des Netzes und der Einspeisung anzuzeigen (Spg./Strom/THD/usw.)

Aber wie es scheint, wird es in der größen Ordnung nicht möglich sein.

Grüße Kai

von TestX .. (xaos)


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Kai Krestegal schrieb:
> Danke für die Hilfe, aber ich find auf den Seiten nur
> Insel-Wechselrichter. Diese haben zwar die nötige Eingangsspannung, aber
> können ja nicht am Netz betrieben werden.

können die schon...ruf mal bei SMA an

von Kai K. (kaya)


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... schrieb:
> was mich interessieren würde, wie/womir lädst du denn die Akkus auf?

Ladegerät für LiFePO4 Akkus, dies hängt am 230V-Netz

von Düsendieb (Gast)


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Na dann mach aus den 3KW Ausgangsleistung mal 300W oder aus den 36V 
Akkuspannung 360V und schon ist es technisch nicht mehr so kompliziert.

Aber nun gehts weiter, ein Wechselrichter zum Kaufen zu finden, mit 
einem Eingang an welchen man den Einspeisestrom einstellen kann wird 
bestimmt auch schwierig.

von Kai K. (kaya)


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Düsendieb schrieb:
> Aber nun gehts weiter, ein Wechselrichter zum Kaufen zu finden, mit
> einem Eingang an welchen man den Einspeisestrom einstellen kann wird
> bestimmt auch schwierig.

Meinst nicht, das sie sich einfach ihr max.Strom nehmen, also bis sie 
ihre Grenze erreicht haben. Sind die Dinger intern nicht irgendwie so 
verschaltet, das sie den Eingangsstrom begrenzen? Naja ich seh es im 
Moment auch noch nicht, dass das was wird...

Werd mir die Produkte von SMA nochmal genau anschauen und dann mit denen 
Kontakt auf aufnehmen.

Grüße Kai

von Düsendieb (Gast)


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Was ich sagen will ist: mach doch mal ein Blockschaltbild und zeiche die 
Signalverläufe und die Stromverläufe da ein.

Ein einer Kiste ist der Wechselrichter, in einer andern der Akku in der 
nächsten das Ladegerät usw.....

Nun musste aber das Netz überwachen und die Sollwerte für die Steuerung 
des Ganzen generieren. Wie soll das aufgebaut sein?

von Kai K. (kaya)


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Ich hab schon einiges an Skizzen für das ganze, auch Blockschaltbilder.

Aber ich weiß nicht, ob das vergebene Liebesmuh ist.

Bevor ich nicht den Primrkreis hab, brauch ich doch noch nicht ins 
Detail der Sekundärsachen gehen. Okay, ich will auch nicht sagen, dass 
es unnötig ist, aber in der jetzigen Situation doch eher unnötig, da ich 
ja z.Zt. nicht mal mehr einen möglichen Kandidaten für einen 
Netzwechselrichter hab.

Reicht es erstmal wenn ich euch das so zeige:

Netz -> Ladegerät -> Batterie -> ?Wechselrichter? -> Netz

Grüße Kai

von ... (Gast)


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Kai Krestegal schrieb:
> Netz -> Ladegerät -> Batterie -> ?Wechselrichter? -> Netz

Sorry, aber was soll das bringen außer Verlustwärme zu erzeugen?

von Kai K. (kaya)


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... schrieb:
> Kai Krestegal schrieb:
>> Netz -> Ladegerät -> Batterie -> ?Wechselrichter? -> Netz
>
> Sorry, aber was soll das bringen außer Verlustwärme zu erzeugen?

Du bist nicht Smart genug ;-)

Betrachte das ganze mit Bezug zur erzeugten erneuerbaren Energie im 
Durchschnitt und der Tageslastkurve.

von Hans M. (hansilein)


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Was spricht denn gegen eine höhere Spannung?

von Kai K. (kaya)


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Stichwort: Speicherkraftwerk/unabhängige 
Stromversorgung/Strompreis(Tag/Nacht)/Smart-Grid

von Kai K. (kaya)


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Hans Mayer schrieb:
> Was spricht denn gegen eine höhere Spannung?

Welche Spannung? Die Spannung am Wechselrichtereingang?

von Sven (Gast)


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Du willst also Strom, wenn er Tageszeit bedingt billig ist, in deinen 
Akkus speichern und dann verkaufst du die gespeicherte Energie wieder 
teuer als Ökostrom zurück ins Netz? Wow...clever :)

Ich glaub sowas gab es schon mal mit subventioniertem Reis der aus 
Dritte-Welt-Länder eingekauft und als Anti-Hunger-Nothilfe wieder billig 
zurück verkauft wurde. So ist ein und der selbe Sack Reis 10 mal im 
Kreis gewandert und die Nothilfe-Firmen haben sich dumm und dusselig 
verdient :)

von Kai K. (kaya)


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Sven schrieb:
> du die gespeicherte Energie wieder
> teuer als Ökostrom zurück ins Netz? Wow...clever :)

Nein Nein..Das ist alles nur im Rahmen eines Show-Rooms...also macht 
euch über die rechtliche Seite keine Platte.

von Sven (Gast)


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Kai Krestegal schrieb:
> also macht
>
> euch über die rechtliche Seite keine Platte.Beitrag melden | Bearbeiten | 
Löschen |

Keine Sorge, mach ich nicht. Find die Idee echt genial. Wenn es vom 
Wirkungsgrad funktionieren würde, wär ich der erste der das machen würde 
:)
Ich find diese ganze Ökostrom Kacke mehr als fraglich! Wär cool wenn man 
den Grünen so eins auswischen könnte...

von Düsendieb (Gast)


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Wie wäre es denn, wenn das Thema der Arbeit erst mal : "Gerät zur 
Steuerung einer Netzstützungsanlage" heißen würde.

Dann könntest Du dich erst nur um die Messtechnik kümmern. Das sollte 
dem Rahmen einer Batchelor Arbeit gerecht werden. (wie mann den 
Batchelor auch immer schreibt)


Axel

von Kai K. (kaya)


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Düsendieb schrieb:
> (wie mann den
> Batchelor auch immer schreibt)

Bachelor heißt das Ding^^

Düsendieb schrieb:
> Wie wäre es denn, wenn das Thema der Arbeit erst mal : "Gerät zur
> Steuerung einer Netzstützungsanlage" heißen würde.

Ja das ich auf so viele Probleme auf dem Weg treffe hätte ich auch nicht 
gedacht, aber da hast du Recht, irgendwo muss man mit dem Stift ansetzen 
und einen Strich machen.


Grüße Kai

von Hans M. (hansilein)


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Kai Krestegal schrieb:
> Hans Mayer schrieb:
>> Was spricht denn gegen eine höhere Spannung?
>
> Welche Spannung? Die Spannung am Wechselrichtereingang?

Ja, genau, von der niedrigen Batteriespannung kommen doch all Deine 
Probleme.
Schalte drei solcher Akkus hintereinander und Du kannst 
standard-Wechselrichter einsetzen.

von Udo S. (urschmitt)


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Sven schrieb:
> Ich find diese ganze Ökostrom Kacke mehr als fraglich! Wär cool wenn man
> den Grünen so eins auswischen könnte...
Ok, ich sage den Jungs sie sollen vorbeikommen und daß sie deinen Keller 
als Zwischenlager benutzen können und in deinem Garten Ölsande 
verarbeiten dürfen.

von ... (Gast)


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Kai Krestegal schrieb:
> Du bist nicht Smart genug ;-)

Mag sein ;) Aufgrund meiner Erfahrung sehe nicht mehr alles durch die 
rosarote Brille.

Kai Krestegal schrieb:
> Betrachte das ganze mit Bezug zur erzeugten erneuerbaren Energie im
> Durchschnitt und der Tageslastkurve.

Streich das Wort "erneuerbaren", dann kommt es hin.

Welche Kapazität haben denn deine LiFePO4 Akkus?

von Kai K. (kaya)


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... schrieb:
> Welche Kapazität haben denn deine LiFePO4 Akkus?

180Ah

von ... (Gast)


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gemeint war die Kapazität einer Zelle...

von Kai K. (kaya)


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... schrieb:
> gemeint war die Kapazität einer Zelle...

180Ah pro Zelle bei 3,4V

bei 10 Zellen 180Ah bei 34V

von Kai K. (kaya)


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So ich habe mich nun entschieden. Werde auf 1kW runter gehen, und das 
ganze mit zwei 500W Netzwechselrichtern parallel betreiben, je mit 5 
Zellen.
Indem Leistungsbereich gibt es noch Wechselrichter, die mit deutlich 
kleineren Eingangsspannungen arbeiten.
Bsp.: 
http://www.solarzellen-shop.de/netz-wechselrichter-inverter-netzeinspeisung/wsn-500w-einspeisewechselrichter.html

von Düsendieb (Gast)


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Hallo Kai,
OK, damit währe die Hardware festgelegt. Nun geht es an die Steuerung.

Du willst doch das Netz stützen, wenn die Messeinrichtung Entscheidungen 
getroffen hat, dass dieses notwendig ist. Dann muss von dort ein 
Sollwert für die benötigte Leistung der Netzstützung kommen.

Wie kann man bei den gezeigten Wechselrichtern die Einspeiseleistung 
verändern. Die Regeleigenschaften die die Dinger von Hause aus haben, 
werden für Deinen Anwendungsfall nicht benötigt, oder sehe ich das 
falsch?


Axel

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