Kombinieren Sie die Leistungen von 1-kW- und 2-kW-Wechselrichtern

Ich habe eine 3 Jahre alte 1-kW-PV-Anlage und habe kürzlich eine 2-kW-Anlage gekauft. Beide sind netzunabhängig. Und da die Batterien des 1-kW-Systems alt sind und ich für beide Systeme Subventionen in Anspruch genommen habe, kann ich die Konfigurationen nicht ändern.

Beide Wechselrichter sind 230V ~50Hz

Wie kann ich beide Wechselrichterausgänge kombinieren, um eine Leistung von 3 kW zu erhalten? Ich bin auf einige Combiner-Boxen gestoßen, aber die meisten sind für Grid-Tie-Systeme oder viel zu teuer.

Gibt es einen anderen Weg? Wie kann ich meine eigene Combiner Box bauen, wenn es die beste Option ist?

Ich habe einen 3-phasigen Stromanschluss. Gibt es eine Möglichkeit, es dafür zu verwenden?

Die Synchronisierungsphase ist ein Problem, aber der Lastausgleich ist ein anderes. Ich denke, eine andere Herangehensweise besteht darin, zwischen den beiden umzuschalten und die Lückenzeit mit einer USV zu bewältigen. Auf diese Weise haben Sie keine 3 kW Spitzenleistung, aber Sie haben eine kombinierte Batterielebensdauer. Ebenso können Sie eine Last mit geringer Leistung an 1KW anschließen und 2KW für eine hohe Last reservieren

Antworten (4)

Es gibt ein ausgeklügeltes Verfahren , um einen Generator mit einem anderen zu synchronisieren. Herkömmliche Generatoren bleiben aufgrund von Lastdynamik und Rückspeisekräften synchron (ein Generator, der um einige Grad nacheilt, wird entlastet, wodurch er schneller rast und aufholt). Das Problem ist, dass Halbleiter-Wechselrichter diese Kräfte absolut nicht wahrnehmen und sie einfach ignorieren und ihre Trommeln immer mehr asynchron schlagen, bis funkelnde, rauchige Dinge passieren.

Ich bin kein großer Fan der Verwendung von Wechselrichtern im Allgemeinen in Solarsystemen, die netzunabhängig betrieben werden sollen, da der Overhead des Wechselrichters ein Totalverlust ist, den Sie teuer bezahlen müssen. Ich würde so viele Lasten wie möglich auf die DC-Seite verschieben und prüfen, ob Sie diese auf das kleinere System setzen und den Wechselrichter vollständig ablehnen können. Betreiben Sie den Wechselrichter idealerweise nur, wenn Sie eine nicht DC-fähige Last haben.

Wenn Sie die beiden Systeme wirklich zu einer gemeinsamen AC-Wellenform verbinden müssen, ist das ein schwieriges Problem. Sie könnten

  • Verwenden Sie DC als gemeinsame Sprache: Binden Sie sie auf der DC-Seite mit Dioden zusammen, und beide speisen einen einzigen Wechselrichter. Dies hängt natürlich davon ab, dass ihre Batteriespannung gleich ist und ihre Batterien die gleiche Chemie haben.
  • Verwenden Sie die Batterie von Wechselrichter B als gemeinsame Sprache: Der AC-Ausgang des kleineren speist ein Batterieladegerät für den größeren.
  • Verwenden Sie das Wellendrehmoment als gemeinsame Sprache: Verwenden Sie eine magnetische Rotationsmaschine (Motor-Generator-Satz), um sie zu synchronisieren, wobei entweder jeder einen Motor dreht, der eine gemeinsame Welle zu einem Generator dreht, oder der kleinere einen MG-Satz hat, den Sie dann manuell ausführen Synchron zum größeren wäre die Schutzschaltung hier ein Abenteuer.
  • Verwenden Sie den Wasserkopf als gemeinsame Sprache: Installieren Sie ein kleines Wasserkraftwerk und lassen Sie beide Solarversorgungen zurückpumpen. Es hilft, wenn Sie einen Hügel und einen Bach haben.

Ich weiß, dass einige dieser Lösungen ziemlich entsetzlich sind, aber diese Verbraucher-Wechselrichter sind dafür einfach nicht gemacht.

Dazu müssen Ihre beiden Wechselrichter über ein drittes Kabel zur Frequenzsynchronisierung parallel geschaltet werden können und vom gleichen Hersteller und Modell/Serie sein. Diese Eigenschaft ist bei billigen Wechselrichtern nicht üblich. Wenn Ihre es nicht haben, können Sie sie nicht binden.

Sie können entweder einen einzelnen 3-kW-Wechselrichter kaufen oder Ihr Stromnetz auf 2 verschiedene Stromkreise aufteilen - einen für jeden Wechselrichter.

Ich mag die Idee, die Schaltungen aufzuteilen.

Wenn beide Konverter netzgebunden sind, können Sie sie einfach parallel zum Netz verdrahten, dieselbe stromführende Leitung. Was Sie überprüfen müssen, ist, was passiert, wenn das Netz ausfällt.

Darauf gibt es leider keine einfache Antwort. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass einer der beiden Konverter ohne das Netz funktioniert, wenn sie parallel geschaltet sind - selbst wenn sie einzeln ohne funktionieren. Wenn sie von guter Qualität sind, sollten sie einen Fehlerzustand erkennen und sich automatisch abschalten. Wenn nicht, kann einer von ihnen durchbrennen.

Beide sind netzunabhängig. Kann ich es wirklich einfach parallel schalten, ohne zu wissen, ob es in Phase ist?
Dann ist es sehr unwahrscheinlich, dass es funktioniert. Solche freilaufenden Umrichter können nicht parallel geschaltet werden, da ihre AC-Phase nicht gekoppelt ist. Generell dürfen Sie auch die zweite und dritte stromführende Ader Ihrer Anlage nicht verwenden, da die Phase nicht gekoppelt ist – der Neutralleiter würde überlastet. Es kann mit einem Neutralleiter mit 2,5 mm² Querschnitt funktionieren, da der Summenstrom dann immer noch unter 16 A liegt (abhängig von der Kabelkühlung).
@John, nein, daraus bestehen funkelnde Explosionen. Das Synchronisieren eines Generators mit dem Netz ist eine sehr große Sache. Die Sache mit den drei Glühbirnen, all das. electronic.stackexchange.com/a/308756/95888 Dies funktioniert jedoch nicht bei Halbleiter-Wechselrichtern, da sie die Rückspeisekräfte, die einen mechanischen Generator synchron halten, nicht berücksichtigen.
Wenn einer Meister ist und "das Gitter" bereitstellt und der Schwächere netzgebunden ist, erhalten Sie möglicherweise ein stabiles Ergebnis, aber ich bezweifle es stark. Ein 1-kW-Wechselrichter hat einen starken Einfluss auf ein 2-kW-Spitzenstromnetz. Ein echter netzgekoppelter Wechselrichter arbeitet normalerweise gegen ein sehr starkes Netz mit MVA-Kurzschlussfähigkeit. Über den Anwendungsbereich und die Lösungen für Ihr spezielles Problem hinaus können einige Honda-kW-Motoraggregate in der beschriebenen Weise parallel geschaltet werden. Ich bin sehr gespannt, wie sie die Regelung gelöst haben.
@winny: Motorgeneratoren, nun ja … sie haben eine elektrische Maschine. Ein wahrer Generator. Aus diesem Grund bieten sie einen soliden Sinus und können problemlos parallel geschaltet werden (obwohl Blindleistung die Dinge komplizierter machen kann). Solargeneratoren sind Solid-State-Generatoren und sie benötigen entweder einen stabilen Sinus aus dem Netz oder erzeugen etwas Stacheliges zwischen Sinus und Rechteckwelle, und sie sind auch empfindlich gegen eine solche Wellenform von einem anderen parallel geschalteten Generator. Also … Sie können das Know-to-Work nicht von Motorgeneratoren auf diese übertragen.
@Janka Nein, sie sind Wechselrichter-basiert und können trotzdem parallel geschaltet werden. Zwei 1-kW-Aggregate ergeben ein 2-kW-Aggregat. Allerdings sehr teuer.

Der übliche Weg, solche Probleme zu lösen, besteht darin, beide Eingangsspannungen gleichzurichten. Nachdem sie gefiltert wurden, werden normalerweise ein Thyristor oder Hochleistungs-MOSFETs und ein Mikrocontroller verwendet, um eine Art PWM zu bauen, und ein weiterer Filter, um eine neue Sinuswelle aufzubauen.

Wenn Sie Ihre eigene bauen möchten, sollten Sie mindestens 200 US-Dollar einkalkulieren. Und das wird wahrscheinlich eine wirklich beschissene sein, die nicht in der Lage sein wird, 3 kW zu bewältigen.

Um den DC-Zwischenkreis sauber zu halten und die Ausgangsspannung zu glätten, sind hochwertige Induktivitäten und Kapazitäten erforderlich. Auch die Ausgangs-MOSFETS werden ziemlich warm, was dazu führt, dass sie eine Art Kühlung erfordern.

Vielleicht lade ich später mal eine Skizze hoch, woran ich gedacht habe.

Was machen diese Combiner-Boxen mit den verschiedenen Eingängen?
@JohnMathew Korrigieren Sie sie als erstes, damit sie beide Gleichstrom liefern. Dies ist ein schwierigeres Design als der Antwortende denkt und würde besser gelöst, indem der DC direkt vom Panel / Akku genommen wird.
Nun, die Sache mit diesem Aufbau ist, dass er völlig unabhängig von der Art der Eingangsspannung ist, da die Energie in einem Gleichstromkreis kombiniert wird. Warum wurde das übrigens runtergevotet?
Oh, ich sehe, dass die Energie durch Batterien gegeben wird. Dann lass die Nachbesserung weg
Dies wurde wahrscheinlich abgelehnt, weil es eine wirklich schlechte Beschreibung der Art von "Combiner Box" ist, die das OP bereits in Betracht gezogen hat. Außerdem ist es voller Tippfehler und anderer Fehler. Sie müssen Ihre Beiträge besser Korrektur lesen. Fühlen Sie sich frei, die Schaltfläche zu verwenden edit, um Verbesserungen vorzunehmen.