Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 1000V -> 24V Step Down


von Thomas (Gast)


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Hallo,

ich brauche einen DC/DC Step Down Wandler, mit einem Eingang 100V-1000V 
auf etwa 24V.

Das Ganze ist als Notstromversorgung gedacht.
Bei einem längeren Stromausfall soll die Solaranlage (~700V) über einen 
Wechselrichter direkt nutzbar gemacht werden.
Da der vorhandene Wechselrichter Netzgeführt ist, schaltet der sich 
vorschriftsmäßig ab, sobald das Netz weg ist.
Es bleibt also nur, die Primärseite abzugreifen.

Insel-PV Anlagen haben eine andere Verschaltung, da sind die Module 
parallel geschaltet.
Ich konnte keinen Wechselrichter finden, welcher mit Strängen von je 15 
Zellen in Serie klar kommt.
Für alle Module eine zweite Verkabelung, währe sehr aufwändig.


Das ist das Beste Bauteil was ich finden konnte - hat aber nur 25 Watt:
NH25-V2S24

Hat jemand Ideen, wie ich die 1000V klein bekomme?
Schon ab 500V gäbe es gute DC/DC Wandler, aber drüber finde ich nichts.

Gerne auch Schaltungsvorschläge, das selbst zu bauen.
Danke für eure Zeit!

von Daniel S. (daniel_s)


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Hallo,

das wird so wohl nicht so einfach. Man muss die Module im Arbeitspunkt 
betreiben und die volle Leistung heraus zu bekommen.

Kauf doch einfach einen fertigen Insel-Wechselrichter z.B. SMA Sunny 
Island.

Der kann ganz normal verschaltete Strings

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Was spricht gegen einen weiteren Wechselrichter, dessen Ausgang von dem 
des Primärwechselrichters isoliert bleibt?

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


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Die Solaranlage ist aufgrund ihrer stark schwankenden Leistung 
unbrauchbar für direkte ungepufferte Speisung eines 230V Inselnetzes 
ohne Netzeinspeisung. Du kannst 10kWp auf dem Dach haben, kommt eine 
Wolke und Deine Waschmaschine geht aus.
 Folglich kann man die Anlage wenn überhaupt nicht mit maximaler 
Leistung betreiben. Der geringste Abfall der Leistung würde das Netz 
zusammenbrechen lassen.

Daher sind Inselanlagen batteriegepuffert, diese liefern dann den Strom 
wenn eine Wolke kommt (und nachts) und werden anschließend vom Überschuß 
wieder geladen.

von oszi40 (Gast)


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Ben B. schrieb:
> unbrauchbar für direkte ungepufferte Speisung eines 230V Inselnetzes

Er schreibt ja nicht kW, sondern NOTversorung. Aber ein Honda-Aggregat 
läuft auch bein Dunkelheit. 
z.B.http://www.idealo.de/preisvergleich/ProductCategory/10314F803232-1336160.html

von Thomas (Gast)


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Danke für die Anregungen.

Die Sunny Lösungen gehen leider nur bis 140 V DC
(z.B. der Sunny Island Charger).
Auch dort konnte ich kein Produkt finden, was eine "normale" PV Anlage 
um Notstrom (mit oder ohne Batterie) erweitern kann.

Ein Generator ginge auch, ich finde es aber Schade wenn man mehr als 
genug Leistung auf dem Dach hat, dann der Spritt lehr wird und das Licht 
aus geht.
Man muss das doch irgendwie nutzbar machen können.

Wechselrichter, Solarakkus und Laderegler sind billig.
Nur die hohe Spannung aus der "normalen" Beschaltung ist das Problem.

von Christian (Gast)


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Thomas schrieb:
> Hallo,
>
> ich brauche einen DC/DC Step Down Wandler, mit einem Eingang 100V-1000V
> auf etwa 24V.
>

> Für alle Module eine zweite Verkabelung, währe sehr aufwändig.
>

>
> Hat jemand Ideen, wie ich die 1000V klein bekomme?
> Schon ab 500V gäbe es gute DC/DC Wandler, aber drüber finde ich nichts.
>

Hallo,

ist es denn unbedingt notwendig, für alle Module eine zweite, 
umschaltbare Verkabelung herauszuführen.. ? Was würde dagegen sprechen, 
nur den Mittelpunkt (oder 1/3 und 2/3) zusätzlich herauszuführen und 
zwei der erwähnten 500V DC/DC-Wandler eingangsseitig an ihren jeweiligen 
Teilstücken in Reihe zu schalten? Oder aber Du nimmst halt nur einen 
Teil der Solaranlage und betreibst daran einen handelsüblichen Wandler. 
Natürlich verschwendet man damit etwas Ertrag. Jedoch stellt sich mir 
die Frage, wieviel teurer eben eine Sonderlösung ist und wie oft der 
Inselbetrieb überhaupt vorkommt.

Nebenbei gefragt: Von welcher Leistung reden wir überhaupt?


Viele Grüße
Christian

von Thomas (Gast)


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Notstrom würde so mit 1000 - 2000 Watt als Peak reichen.
Solarleistung sind es 8,5 KWP in zwei Strängen von 35 Modulen.



Mein Problem ist, ich habe da kein weiteres leer rohr und bekomme daher 
nicht so einfach 8 zusätzliche Kabel aufs Dach.
(8 Kabel um 4 Module einzeln abzugreifen für 1000 Watt).
Und der Querschnitt der bestehenden Leitungen reicht nicht für einen 
Parallelbetrieb der Module (wenn man die Umschaltbox auf dem Dach 
montiert).

Noch eine ganz Verschwenderische Idee:
Die beiden Stränge haben nicht gleich viele Module.
Man könnte daher deren beider Masse verbinden und hat dann zwischen den 
beiden + Polen nur noch die Differenz von einem Modul.

von Daniel S. (daniel_s)


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Hallo,

der Sunny island hängt natürlich nicht an den Modulen direkt sondern am 
230V Ausgang des Wechselrichter. Der Sunny  Island kann 
(batteriegepuffert) ein Netz erzeugen, welches den PV-Wechselrichter zum 
Einspeisen animiert. Ohne Batterie geht das natürlich nicht.

Ob das auch gut funktioniert wenn der Wechselrichter nicht von SMA ist 
weiss ich nicht.

Wenn es sich um ein Notfallsystem handelt welches bei Netzausfall 
automatisch das interne Netz vom Hausnetzt trennt wird noch ein 
zusätzliches Modul benötigt. Man kann das aber natürlich auch von Hand 
umschalten.

von Thomas (Gast)


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Nein, mit anderen würde ich  das auf keinen Fall machen.

Wenn der von Kostal seine Leistung nicht los wird, erhöht er immer 
weiter Frequez und Spannung bis 262V und 51,5 Hz, dann schaltet er 
komplett aus.
Soweit ich weis sind das in Deutschland die Grenzwerte für 
Netzeinspeisung.

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


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> zwei der erwähnten 500V DC/DC-Wandler eingangsseitig an ihren
> jeweiligen Teilstücken in Reihe zu schalten?
Keine Chance. Die Dinger haben keine so gleiche Stromaufnahme, 
wahrscheinlich läuft bei einem von beiden die Spannung hoch und dann 
raucht's.

Aber was Du machen könntest wäre nur einen Teil eines Stranges zu 
nutzen, so daß Du die Leerlaufspannung des 24V-Wandlers nicht 
überschreitest. Du mußt dann allerdings mit dem leben, was an Leistung 
übrig bleibt. Vor allem ohne Sonne ist das nicht viel.

von Stephan (Gast)


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Thomas schrieb:
> Notstrom würde so mit 1000 - 2000 Watt als Peak reichen.
> Solarleistung sind es 8,5 KWP in zwei Strängen von 35 Modulen.

Das kann nur mit Pufferbatterien funktionieren. Sinnvollen Laderegler 
brauchts natürlich auch. Bei 50 oder 100 Watt Notstrom wärs was anderes.

Man muss auch nicht erst auf 24V runtergehen, sondern könnte gleich auf 
den Zwischenkreis des Wechselrichters gehen. Braucht dann halt ein paar 
Batterien...

Aus stabilen/belastbaren 450..900V auf 24V zu kommen wäre nicht weiter 
schwer:
- einfacher Step-Down mit festem Tastverhältnis (so Faktor 2.5), 
Tastlücken bei "Überspannung"  > 180..360V
- dann direkt auf den Zwischenkreis von 2 PC-Netzteilen
- die 12V-Ausgänge der 2 Netzteile in Serie schalten

Problem dabei (beim Betrieb an den Panels): Die Netzteile geben nicht 
nach wenn die Solarleistung sinkt. Die versuchen Spannungsabfall durch 
höheren Strom auszugleichen den Solarzellen nicht hergeben. Dann bricht 
die Solarleistung in Sekundenbruchteilen auf 0 ein, das PC-Netzteil 
schaltet ab, der Wechselrichter schaltet ab. Nach ein paar Sekunden 
starten die Teile hoffentlich wieder und das ganze geht von vorne los.
> Pufferbatterie + (MPP-)Laderegler

Den Fall 100V aus dem Eingangspost sehe ich nicht. Wenn die Panels 700V 
Nennspannung (im MPP) haben liegt die Leerlaufspannung vielleicht bei 
900V.
Bei hoher Temperatur sind's evtl. nur noch 550V. Weniger als 450V 
werdens aber kaum werden. Es sei denn die Sonne ist so schwach, dass eh 
nix zu holen ist.

Over all kann man wohl mit einigen tausend Euro ein leidliche 
PV-Only-System bauen. Wenn die Sonne länger Weg ist wirds halt duster.
Alternativ nimmt man für ein paar hundert Euro nen Generator aus dem 
Baumarkt, kauft für das gleiche Geld nen Tank und ein tausend+ Liter 
Sprit und hat keine Probleme.

Stephan

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


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> Aus stabilen/belastbaren 450..900V auf 24V zu kommen
> wäre nicht weiter schwer:
Ach.

> - einfacher Step-Down mit festem Tastverhältnis (so Faktor 2.5),
> Tastlücken bei "Überspannung"  > 180..360V
> - dann direkt auf den Zwischenkreis von 2 PC-Netzteilen
> - die 12V-Ausgänge der 2 Netzteile in Serie schalten
Was ist das nun wieder für ein bastelwütiger Blödsinn? Wenn man schon so 
einen Step-Down-Wandler baut, der mit 900Vdc am Eingang klarkommen muß, 
kann man den auch gleich geregelt ausführen. Bzw. wenn man in der Lage 
ist, so ein Ding zu bauen, schafft man auch einen Halb- oder 
Vollbrückenwandler, der direkt auf 24..28,8V zum Laden von Akkus 
runterkommt. Unschön ist nur der recht hohe Ausgangsstrom bei 1kW 
Leistung an 24V.

Step-Down-Wandler für 1000V auf 24V runter wäre prinzipiell möglich, 
aber nicht mit 1kW, dafür ist das Tastverhältnis zu ungünstig bzw. die 
Wicklung müßte 50A mit 1000V tragen können - das wird ganz häßlich groß 
und die Spitzenströme schießen durch die Decke. Also echter 
transformatorischer Wandler.

Der Wandler braucht dann "nur noch" mindestens rudimentäres MPP-Tracking 
um zu verhindern, daß er die Eingangsspannung und damit die 
Solarleistung bei wenig Sonne in den Keller zieht.

Man braucht sich auch nicht mit 100..1000V herumschlagen, wenn man den 
gesamten Strang nutzen will. 500..1000V reichen auch. Solarzellen 
erreichen ihre Leerlaufspannung schon bei normalem Tageslicht. Nur wenn 
man richtig Strom will braucht man auch Sonne.

@TE: Was darf der Wandler denn kosten?

von Holger K. (holgerkraehe)


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Wir hatten bei uns vor geraumer Zeit ein ähnliches Problem zu lösen.
Bei uns handelte es sich auch um eine PV Anlage, jedoch mit einer 
Leerlaufspannung von um die 500V.

Wir Mussten damit auf 48V herunter für unseren Zwischenkreis.
Leider konnten auch wir damals keine vernünftigen Produkte finden.

Wir haben dann nach einiger Recherche im Internet bei BLS Electronics 
angefragt. Diese haben sich bereit erklärt uns einen entsprechenden 
Wandler zu konstruieren.

Nach etwa 3 Monaten war ein funktionierender Wandler bei uns im hause.
Läuft heute noch einwandfrei.

Evtl. können die unser damaliges Modell für dein Vorhaben anpassen.
Frag doch am besten mal bei denen nach.

www.blselectronics.ch

War Preislich übrigens absolut im Rahmen obwohl das schweizer sind :)


Gruss Holger

: Bearbeitet durch User
von Moritz (Gast)


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Hallo,
Ein step down für 15 watt wäre doch möglich.

Wo bekomme ich sowas?

Danke!!

von Forist (Gast)


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Moritz schrieb:
> Wo bekomme ich sowas?
>
> Danke!!

Vielen Dank auch. Dieser Thread ist 5 Jahre alt.
Wenn du etwas suchst, öffne bitte einen neuen und beschreibe dein 
Problem vernünftig.

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