Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Effektiver DC/DC StepDown


von T. Dominik B. (tdominik_b)


Lesenswert?

Hallo an alle Spezialisten,

ich hätte mal folgende Frage:
PV Wechselrichter haben zumeist einen breiten Eingangsbereich von z.B. 
250-1000V. Wie bringen sie nun diese vielen V-DC auf ein vernünftiges 
Niveau, ohne einen extrem schlechten Wirkungsgrad zu riskieren. Bei PWM 
wären die Paneele ja die meiste Zeit abgeschaltet, ihre Energie würde 
ins Leere laufen. Oder sehe ich das falsch?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

T. Dominik B. schrieb:

> Bei PWM wären die Paneele ja die meiste Zeit abgeschaltet,
> ihre Energie würde ins Leere laufen. Oder sehe ich das falsch?

Ja, PWM mit Drossel, also Schaltnetzteile, haben inzwischen einen
Wirkungsgrad von besser als 90%.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> haben inzwischen einen
> Wirkungsgrad von besser als 90%.

Aber nur wenn die Eingangsspannung und die Ausgangsleistung in einem 
sehr engen Bereich liegen. Bei Weitbereichseingängen wird es etwas 
weniger und je nach Verbraucher kann das eher noch schlechter werden.

Einfach mal die Datenblätter durchschauen:
- 
https://www.meanwell-web.com/en-gb/dcdc-converters/all-output-voltage-v/all-output-current-a/all-output-power-w/150-1500/

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


Lesenswert?

Das ist keine Kunst.

Die meisten Patente benutzen PV-eingangsseitig einen normalen 
Step-Up-Drosselwandler, mit dem sie eine niedrige PV-Spannung auf eine 
höhere Zwischenkreisspannung bringen. Oberhalb der minimal gewünschten 
Zwischenkreisspannung bleibt von diesem Wandler nur eine Schottky-Diode 
übrig und das MPP-Tracking erfolgt mit der Zwischenkreisspannung. Bei 
mehreren Strings können so auch spannungsmäßig schwächere Strings an den 
stärksten angeglichen werden.

Dazu kommt, diese String-Eingänge können selten mehr als 10A. 10A sind 
für so einen Wandler läppisch, da entsteht nicht viel Wärme. Allerdings 
bleiben dann bei bis zu 9kW Leistung bei 900V MPP-Spannung bei 100Vmpp 
nur noch 1kW übrig. Selbst wenn man dem Wechselrichter 30A anbieten 
würde, nimmt er nur 10A und macht kein MPP-Tracking mehr.

Die Einspeisung ins Netz erfolgt aus passender Zwischenkreisspannung mit 
einer ein- oder dreiphasigen Vollbrückenschaltung. Die 
Zwischenkreisspannung kann frei zwischen 25..50V oberhalb der 
Spitzenspannung der 230V Sinusspannung liegen (also 253V*1.41+25V ~380V 
DC) und der maximalen Systemspannung (üblich 1000V DC) liegen. Es gibt 
auch Patente mit Einspeisung auf zwei Phasen, diese bestehen intern aber 
meistens einfach aus zwei getrennten einphasigen Teilen, die auf 
verschiedene Phasen aufgeteilt sind.

Wechselrichter, die nur einen hohen PV-Spannungsbereich zulassen (meist 
so 400..1000V DC), haben keine extra StepUp-Eingangsstufen und machen 
das komplette MPP-Tracking und die Einspeisung allein mit der 
ausgangsseitigen Vollbrückenschaltung. Leider können sie dadurch auch 
keine verschiedenen Strings aneinander angleichen, alle Strings sollten 
gleich aufgebaut und nicht teilverschattet werden, sonst verliert man 
mit diesen Geräten (ohne Modul-Optimizer) einiges an Ertrag.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.