Mein Verständnisniveau: Ich bin mit einfacher Elektrik und Elektronik einigermaßen vertraut - Volt, Ampere, Watt, einfache Schaltungen usw.
Ich denke, meine Frage ist entweder wirklich einfach oder kompliziert - aber ich hoffe, es ist einfach.
Ich habe also einen 2400-W-Wechselrichter, um die Batterie in Wechselstrom umzuwandeln. Der Wechselrichter verwendet Netzstrom, wenn die Batterie schwach ist. Überschüssige Energie wird nicht ins Netz zurückgespeist.
Die Batterien sind derzeit 2 x 12 V 100 Ah zyklenfeste Blei-Säure-Batterien, die in Reihe geschaltet sind. (Der Wechselrichter benötigt einen 24-V-Batterieeingang). (Ich habe noch 2, habe sie aber noch nicht angeschlossen, weil ich Bedenken habe, Batterien parallel anzuschließen.)
Der Wechselrichter verfügt über ein 600-W-Solarladegerät, das die Batterieleistung ergänzt - und der Wechselrichter wird von der Solar- / Batterie betrieben, wenn die Solarenergie Strom erzeugt. Die Panels können nominell 660 W produzieren, haben aber im Allgemeinen (bisher) bestenfalls 400 W produziert. (Ich komme gerade aus dem Winter.) Überschüssige Solarenergie wird an die Batterie gesendet.
Ich habe einen Arduino mit Voltmeter- und Amperemeter-Elektronik, die ich gemacht habe, um die Solarleistung zu messen.
Zu diesem Setup möchte ich eine kleine Windkraftanlage (24 V, max. 400 W) hinzufügen. Die Turbine verfügt über einen MPPT-Laderegler. Mein Ziel an dieser Stelle ist es, dies in das System einzuspeisen und gleichzeitig die Größe und Tageszeit der Leistung zu messen und diese mit der Solarenergie zu vergleichen, um festzustellen, ob ich in mehr Sonne oder mehr Wind investieren sollte.
Natürlich möchte ich den Windstrom jetzt nicht einfach „abkippen“, sondern ins System einspeisen. Mein Instinkt ist es, den Ausgang der Turbine einfach an die Batterien anzuschließen, aber ich bin mir nicht sicher, ob dies elektronisch korrekt ist, und ich hoffe hier auf Schaltungshinweise.
Natürlich sind die Batterien nicht genau 24V, aber etwas mehr - dito mit der Turbine. Wie wird sich das auf den Wechselrichter auswirken - und insbesondere würde der Wechselrichter möglicherweise "nicht bemerken", dass die Batterie leer wird? (Ich möchte nicht, dass der Akku unter etwa 60 % fällt).
Ich nehme an, der MPPT würde verhindern, dass die Batterie die Windkraftanlage als Motor antreibt - oder sollte ich eine Diode hinzufügen, um dies zu verhindern?
Bin ich überhaupt ein bisschen auf dem richtigen Weg?
Elektrisch gesehen lautet meine Frage wohl wie folgt: Kann ich angesichts mehrerer Stromquellen (Batterie, Sonne, Wind) mit leicht unterschiedlichen Spannungen und unterschiedlichen Ausgangsleistungen diese kombinieren, um eine "Quelle" für den Wechselrichter zu erstellen? Wie würde diese Schaltung aussehen?
Als Analogie, wenn ich dies mit Wasser tun würde, könnte ich Regenwasser mit Grundwasser und Leitungswasser in einem einzigen Tank kombinieren, der diese Vorräte dann zu einer einzigen Quelle für beispielsweise meinen Garten zusammenfasst.
Der Nachteil beim Verbinden der beiden MPPT-Ladegeräte besteht darin, dass Sie zwei widersprüchliche Zwecke verfolgen: (a) Sie möchten die Windkraft nutzen, nicht abladen, und (b) Sie möchten die Energieerzeugung der beiden Systeme überwachen.
Diese widersprechen sich, da MPPT-Regler nur dann wirklich MPPT sind, wenn eine ausreichende Nachfrage besteht. Andernfalls drosseln sie zurück, um Batterien vor Überladung zu schützen.
In welcher Situation: Wie erkennen Sie die gemessenen Ergebnisse? ob das Windrad nicht erzeugt, weil es keinen Wind gibt, oder weil die Batterien geladen sind? (Gleiches gilt für Solar nach einer stürmischen Nacht).
Ich denke, Sie haben zwei Möglichkeiten: Entweder richten Sie ein separates System mit den alternativen Batterien ein und laden beide Systeme, um jedem einen fairen Test zu geben.
Oder einen intelligenten Verbraucher einrichten: vielleicht einen Warmwasserbereiter? Dies schneidet ungefähr in der Zeit ab, in der die Batterien in den Float fallen (oder durch Kenntnis der MPPT-Ladegerätausgänge gesteuert werden), um eine ausreichende Last aufrechtzuerhalten, damit beide Systeme voll ausgelastet bleiben. In diesem Fall sollten Sie beide MPPT-Ladegeräte anschließen können.
Die große Unbekannte hier ist, dass Sie zwei MPPT-Ladegeräte haben, eines für die Sonne und eines für den Wind. Dies sind ziemlich komplizierte Geräte mit einem Mikroprozessor im Inneren, der Entscheidungen trifft, sowohl im Hinblick auf die Ermittlung des maximalen Leistungspunkts des Eingangs als auch die Beurteilung des Ladezustands der Batterie am Ausgang.
Die gute Nachricht ist, dass sie selbst als Dioden fungieren und keine Rückspeisung zu den Generatoren zulassen sollten.
Wie Sie sagen, besteht der natürlichste Ansatz darin, beide Ladegeräte an die Batterie anzuschließen und die Spannung ihren eigenen Pegel finden zu lassen. Wenn Strom aus > Strom ein, dann wird diese Spannung durch den Ladezustand der Batterie bestimmt. Auf der anderen Seite, wenn Power in> Power out, wird der Akku aufgeladen, aber Sie können nicht unbedingt sagen, wie aufgeladen er derzeit ist.
Alles, was ich sagen kann, ist, die Handbücher für die beiden Ladegeräte zu überprüfen, um zu sehen, ob sie eine Anleitung zum Anschließen an eine Batterie mit einer anderen Ladequelle haben. Wenn sie sagen, dies nicht zu tun, dann tun Sie es nicht. Wenn sie sagen, wie das geht, ist alles in Ordnung. Wenn sie nichts sagen (das wahrscheinlichste Ergebnis), müssen Sie entscheiden, ob Sie Glück haben - es wird wahrscheinlich gut funktionieren, aber nichts ist mehr garantiert.
Bruce