Konstantstromquelle PV-> Akku laden

Am 24.01.2013 10:48, schrieb Uwe Hercksen:

In 10 Jahren halten die... wart's ab. Oder wegen mir sinds auch Brennstoffzellen, wenn endlich mal jemand beweist, daß die im Haushaltsformat wirklich funktionieren. Geblubbert wird da ja viel. Passabel auf dem Markt ist nix.

Doof ist halt, daß Technologien immer nur in Schwung kommen wenn entweder wie bei PV massiv angeschoben wird (Kommt ja auch jetzt ab Ostern bei Akkus) Oder alternativ durch massive Verteuerung der ursprünglichen Recource auch "teurere" Technologien erfolgreich im Markt plaziert werden können und dann "von alleine" durch den Wettbewerb günstiger werden.

Das ist dann doof für die, die keine Chance haben selbst sowas zu bauen/nutzen etc.... für bleibt dann der Verursacher erst mal lange teuer... Dauerhaft wird es zwar den Preisanstieg dämpfen oder verhindern, denn die müssen ihre/n Strom/Wärme ja auch verkaufen.. Und wenn weniger da sind die abnehmen kann es durchaus sein, daß auch in den Branchen sowas wie Wettbewerb eintritt.

Aber erst mal sind die die gearschten, die auf die Willkür der Marktgrößen angewiesen sind.

Die EU sorgt gerade für den Beginn der nächsten Recourcenrunde. Wasser soll privatisiert werden.

Am 24.01.2013 12:33, schrieb Georg Wieser:

Ich setze grosse Hoffnung in die Privatisierung der EU

Georg Wieser schrieb:

Hallo,

wenn es denn genügend wenige und genügend flache Lade/Entladezyklen sind. Ausserdem sind zum Ende hin nur noch etwa 50 % der Nennkapazität verfügbar. Der Batterieraum sollte gut belüftet sein und keine Zünquellen enthalten, wegen des entweichenden Knallgases.

Bye

Am 24.01.2013 10:55, schrieb Lennart Blume:

1. Ich bin der OP
2. doch, Haus.
3. Na ein üblicher String anständige PV hat zwischen 700 und 1000V.
4. Akkus haben nun mal üblicherweise nicht mehr.

In dem Szenario würde sich, so weit ich das verstehe, die USV auch laden, wenn kein oder zu wenig Solarstrom eingespeist wird, allerdings mit Netzstrom.

Am 23.01.2013 21:04, schrieb Michael S:

ich brauche 230V Wechselspannung und aus den PV-generatoren/Zellen kommen halt wenn man einen vernünftigen Strin zusammenschaltet 700-1000V Gleichspannung...

Was bezeichnset Du als vernünftig?

Man kann wählt die die Spannung des Strings in der Regel so, dass man on optimales Verhältnis von Wirkungsgrad und Kosten hat. Die 700-1000 V sind übrigens nicht die tatsächliche Nutzspannung im MPP, sondern die maximale Leerlaufspannung bei einer bestimmten Temperatur. Die Spannung im MPP ist der entscheidende Wert. Um die Wandlung hoch effizient mit bis 99 % zu machen, wählt man bei Einspeisung ins Niderspannugnsnetz diese Spannung so, dass sie unter den normalen Einstrahlungsbedingungen immer leicht über der Nutzspannung liegt. So braucht nur einen Abwärtswandler. Wandler sind um so effizienter je geringer die Differenz zwischen Eingangs-und Ausgangsspannung ist.

Welche Spannung man für den Batteriespeicher verwendet ist auch davon abhängig welche maximale Leistung man entnehmen möchte. Denn je niedriger die Spannung, desto dicker müssen Leitungen zum Wechselrichter sein um die Leistung zu transportieren. Man kann sich hier auch an dem Angebot an Wechselrichtern orientieren. Bei 12 V sind Wechselrichter bis etwa 3000 W Dauerleistung die Grenze, bei 24 V sind etwa 6000 W. Man kann aber höhere Leistungen auch durch Parallelschaltung von Wechselrichtern erreichen, muss allerdings dann auch die Kapazität der Batterien durch Parallelschaltung erhöhen.

Letztlich muss in einem solchen System alles aufeinander abgestimmt sein, damit hinterher möglichst wenig Verlust entstehen. Wählt man ein 24 V Bleibatteriesystem, dann beträgt die typische maximale Ladespannung etwa 28,8 V. Aus dem Laderegler müssen hinten also unter allen Einstrahlungsbedingungen immer mindestens 28,8 V heraus kommen. Damit die Verluste immer ausgeglichen werden muss man dann auf die 28,8 V ein paar V aufschlagen, also sagen wir mal 32 V. Den optimalen Wert kann man im Datenblatt des Wechselrichters in der Wirkungsgradkennlinie finden. Damit die eingestrahlte Leistung maximal in entnommene Leistung umgesetzt werden kann, muss das Solarmodul jederzeit mit MPP-Spannung betrieben werden. Die MPP-Spannung hängt von den Einstrahlungsbedingungen und von der Zelltemperatur ab. Den Zusammenhang kann man aus dem Datenblatt des Solarmoduls entnehmen. Wichtig ist dann, dass auch auch bei 80° Zelltemperatur die Mpp-Spannung möglichst noch über der oben angegebenen Spannung von 32 V liegt. Typischerweise sind dann Solarmodule mit einer angegebenen MPP-Spannung im Bereich von 35 - 45 V optimal. Beider Wahl des MPP-Ladereglers ist auch darauf zu achten. Dass er die Leerlaufspannung des Moduls bei der niedrigsten Temperatur die im Einsatzgebiet vorkommt noch aushält. Manche halten nur bis 50 V aus, das kann aber bei -20° C und bestimmten Modulen dann schon überschritten werden.

Es macht also in der Regel für solche Kleinanlagen überhaupt keinen Sinn Strings mit so hoher Spannung aufzubauen. Zudem gibt es dafür überhaupt keine Laderegler.

Ich habe auf meinem Wohnmobil knapp 2 kWp installiert. Die gewählten Module haben absichtlich eine höhere normale MPP-Spannung von knapp 48 V, weil einmal die Module kaum hinterlüftet sind und deshalb die MPP-Spannung bei starker Sonneneinstrahlung noch deutlicher sinkt. Zum Anderen soll auch noch eine Teilverschattung über die Bypass-Dioden ausgeglichen werden können, da man mit einem Wohnmobil nicht immer in der prallen Sonne steht. Ich kann über einen Umschalter auch jeweils zwei Solarmodule hintereinander schalten um die MPP-Spannung bei starker Verschattung noch über den 32 V zu halten. Aber hier sieht man dann auch die Auswirkung auf den Wirkungsgrad des Ladereglers, wenn man eine deutlich höhere MPP-Spannung verwendet. Da sinkt die Ladeleistung bei gleicher Einstrahlung gleich mal um 10-15 %. Es ist also wirklich wichtig dass der MPP des Strings möglichst nahe an der Nutzspannnung liegt.

Eine für mich optimale Lösung für eine maximale Nutzung von PV-Strom für ein Teilnetz sähe etwa so aus:

Speicher: LiFePO4, 8S, ca. 25,6 V Nennspannung, Kapazität je nach PV, BMS Ladegerät: Netzgerät, einstellbar auf 8x3 V = 24 V, Konstantspannung Solarregler: MPP-Regler, einstellbar auf 28,8 - 29,2 V max Spannnung Solarmodule: MPP etwa 32-36 V Wechselrichter: 6 kW Sinus

Das System funktioniert jetzt so: Die Spannung des Batteriespeichers bewegt sich zwischen 24 V (3 V/Zelle) und

Durch das Netzgerät wird bei nicht zu hoher Leistungsentnahme über den Wechselrichter die Spannung auf mindestens 3 V/Zelle gehalten. Dies sit der Zustand wenn keine ausreichende PV-Leistung vorhanden ist und die Verbraucher deshalb über das Netzgerät aus dem Stromnetz versorgt werden. Streigt die PV-Leistung an so steigt auch die Spannung langsam an und die Verbraucher werden zunehmend direkt durch die PV versorgt. Der Strom vom Neztladegerät nimmt ab. Überschreitet die PV-Leistung die Leistung der Verbraucher wird der Akku geladen und die Spannung steigt nach und nach an. Wir die Endspannung von 3,6 - 3,65 V pro Zelle erreicht, dann regelt der Solarregler nach und nach ab.

Sinkt die PV-Leistung so ist der Ablauf in umgekehrter Reihenfolge. Zunächst sinkt dann die Batteriespannung wieder bis auf 3 V/Zelle ab, und dann werden die Verbrauch wieder zunehmend aus dem Netzgerät versorgt.

Das BMS sorgt dafür dass die Spannung am Lithium-Akku weder unter 2,8 V noch über 3,8 V ansteigen kann. Geschieht das, dann wird der Akku vom Stromanschluss getrennt.

Optimieren kann man das Ganze noch dadurch, dass man z.B. das Netzgerät/Ladegerät abschaltet wenn die Spannung über 3,1 V gestiegen ist. Das reduziert die Standby-Verluste. Oder man nimmt einen Inselwechselrichter mit automatischer Netzdurchschaltung, oder eine automatische Netzumschaltung. Wenn die Spannung des Batteriespeichers unter eine bestimmte Schwelle sinkt dann schaltet man den Wechselrichter an das Stromnetz und dieser schaltet dann automatisch durch. Dann entnimmt er keinen Strom mehr von der Batterie. Man kann sich dann das Netzladegerät sparen. Wenn die Batteriespannung eine gewisse Schwelle überschritten hat dann trennt man den Inselwechselrichter wieder vom Stromnetz.

Ich habe Solarladeregler, die nach verschiedensten Kriterien, wie aktuelle Kapazität des Akkus, Spannung, Ströme usw, Relais schalten können. Ich nutzte das alles in meinem Wohnmobil, um z.B. bei nahezu vollen Akkus und hoher Sonneneinstrahlung, die Heizpatrone für das Warmwasser einzuschalten.

Die Kosten für so ein System sind im wesentlichen durch die Kapazität des Akkus bestimmt. Mit BMS muss man im Selbstbau derzeit mit etwa 500 ?/kWh rechnen. An der Akkugröße orientiert sich dann auch die Höhe der PV-Leistung. Die Leistung des Netzladegeräts und der Wechselrichter richtet sich nach der maximalen Leistung der Last.

Warum sind dann bei annähernd allen Wechselrichtern Strings um die 800V Standard und nicht 240? Jedes Modul hat so um die 40V gemessener Leerlauf. oder besser 16 Stück am String haben 79x. Das ist die Standardverstringung.

Deshalb denke ich auch keine "Extra" Strings zur LAdung aufzubauen, sondern die z.B. 3-4KWp ganz "normal" ins Hausnetz einzuspeisen. Solange das "Ladegerät" den Strom im Haus für die Akkuladung verwendet und die Sonne scheint passt doch alles.

Deshalb brauche ich eine "Sonnenüberwachung", welche die USV bei Sonne "einschaltet".

Es steht aber nirgends geschrieben, dass Du die Module in Serie schalten _musst_. Durch Kombination von Parallel- und Serienschaltung kannst Du die Gleichspannung in einen für den weiteren Gebrauch geeigneten Bereich bringen.

Am 25.01.2013 09:22, schrieb Georg Wieser:

Der MPP liegt weit unter 800V. 800V ist die Leerlaufspannung. Der MPP liegt dann vermutlich zwischen 400 und 600V. Um 230V AC zu erzeugen, muss das Modul mehr als die Spitzenspannung des Sinus liefern können, also 250V*sqrt(2)=353V. Schließlich möchtest Du auch bei über 240V noch einspeisen können. Nun benötigt man aus technischen Gründen noch etwas Abstand zur Zellenspannung (50..200V), um vernünftig regeln zu können.

Dann ist es aber auch am sinnvollsten und billigsten, die Akkus aus dem

Bleilader kann man in der Regel bedenkenlos parallelschalten. Du könntest also 5 kleine Lader kaufen und die bei zunehmender Sonneneinstrahlung nach und nach einschalten. Damit würdest Du den Ladestrom der Solarertrag anpassen.

Damit der Wirkungsgrad nicht ganz vor die Hunde geht, solltest Du unbedingt getaktete Lader nehmen und nicht die ganz billigen KFZ-Lader.

Michael

Am 25.01.2013 11:10, schrieb Michael S:

Ich hoffe, daß der "Lader" der USV halbwegs vernünftig lädt...

Wenn ich nur Akkus laden möchte schon klar. Aber ich möchte primär gleich ins eigene Haus einspeisen und nur wenn kein Saft mehr da ist unkritische Geschichten vom Akku laufen lassen.

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Georg Wieser schrieb:

Warum sollte er? Normalerweise lädt der gar nicht (Ladeerhaltungsstrom), also ist es ökonomisch sinnlos, den auf hohe Effizienz auszulegen. Und also wird er die auch nicht aufweisen.

Gruß aus Bremen Ralf

Am 25.01.2013 17:37, schrieb Ralf . K u s m i e r z:

na ja, an der Argumentation ist grunsätzlich was dran...

Georg Wieser schrieb am 24.01.13:

Sowas wie die alte Schlosserweisheit: Bei Schrauben kommt nach 'ganz fest' bekanntlich 'ganz lose'. D.h. bei Akkus kommt nach 'ganz voll' wohl 'ganz warm' und dann wieder 'ganz leer'...? ;-)

MfG Gerald

Am 26.01.2013 14:44, schrieb Gerald Gruner:

Ganz weg.... ist auch möglich ;-)

Am Thu, 24 Jan 2013 15:22:00 +0100 schrieb Georg Wieser:

Upps sorry, hatte ich ganz übersehen.

Hättest Du vielleicht gleich erwähnen sollen.

Ja, dazu haben andere schon einiges geschrieben.

Durch Reihenschaltung von Zellen kann man beinahe beliebige Spannungen erzeugen.

Ok, also noch mal von vorne. Vergiß die Konstantstromquelle und lade die Akkus nicht direkt aus der PV-Spannung.

Einen Wechselrichter für Netzparallelbetrieb brauchst Du ohnehin, damit hast Du die Probleme mit der Anpassung der Spannung erledigt und die PV-Anlage bringt den besten Wirkungsgrad (MPP-Betrieb).

Die Idee mit den USVs ist schon mal grundsätzlich nicht schlecht. Es wäre aber zu klären, wie der Wirkungsgrad sowohl beim Laden, als auch bei der Erzeugung der Wechselspannung ist. Außerdem wäre zu klären, welche max. Akkukapazität dort angeschlossen werden kann.

Ich würde deshalb eher auf getrennte Systeme setzen, also für den Akkutyp gut angepaßte Ladegeräte und separate Wechselrichter für die Verbraucher. Damit läßt sich dann Ladung / Entladung besser an die Sonneneinstrahlung anpassen. Interessant wird die Entwicklung der passsenden Steuerung.

Gruß Lennart