Eine Minute, um die PV-Energiespeicherung für Privathaushalte zu verstehen

Smart-Home-Photovoltaik-Energiespeichersysteme (PV) sind auf dem Vormarsch und versorgen Haushalte rund um die Uhr mit Ökostrom, senken die Stromrechnung und verbessern den Lebensstandard. Diese Systeme nutzen die Sonnenenergie tagsüber für die Nachtnutzung und stellen bei Ausfällen eine Notstromversorgung bereit, um eine konstante Stromversorgung für den Heimbedarf aufrechtzuerhalten. Sie laden auf, wenn die Nachfrage gering ist, und können den Energieverbrauch ausgleichen, um Kosten zu sparen. Sie funktionieren wie private Kraftwerke, unabhängig von städtischen Netzbelastungen.

Was sind die allgemeinen Komponenten eines so leistungsstarken PV-Energiespeichersystems für Privathaushalte und worauf ist sein Betrieb hauptsächlich angewiesen? Welche Klassifizierungen gibt es für Heim-PV-Energiespeichersysteme? 

Was ist ein PV-Energiespeichersystem für Privathaushalte?

Ein Photovoltaik-Energiespeichersystem für Privathaushalte ist ein System, das ein Solar-Photovoltaik-Umwandlungssystem mit einem Energiespeichergerät kombiniert, das Sonnenenergie in speicherbaren Strom umwandelt. Diese Art von System ermöglicht es Hausbesitzern, tagsüber Strom zu erzeugen und den Überschuss zu speichern, um ihn nachts oder bei schlechten Lichtverhältnissen zu nutzen.

Klassifizierung von PV-Energiespeichersystemen für Privathaushalte

Energiespeichersysteme für Privathaushalte werden derzeit in zwei Typen eingeteilt: einen für netzgekoppelte Energiespeichersysteme für Privathaushalte und einen für netzunabhängige Energiespeichersysteme für Privathaushalte.

1、Netzgekoppeltes Energiespeichersystem für zu Hause

Es besteht aus fünf Hauptteilen, darunter: Solaranlagen, netzgekoppelte Wechselrichter, BMS-Managementsystem, Batteriepakete und Wechselstromlasten. Das System nutzt eine Hybridstromversorgung aus PV und Energiespeichersystem. Wenn der Netzstrom normal ist, wird die Last durch das mit dem PV-Netz verbundene System und den Netzstrom versorgt; Wenn der Netzstrom abgeschaltet wird, wird die Last durch die gemeinsame Stromversorgung des Energiespeichersystems und des netzgekoppelten PV-Systems versorgt. Das netzgekoppelte Energiespeichersystem für Privathaushalte ist in drei Arbeitsmodi unterteilt: Modus 1: PV sorgt für die Energiespeicherung und der Reststrom wird in das Internet eingespeist; Modus 2: PV dient der Energiespeicherung und ein Teil der Nutzer nutzt Strom; Modus 3: PV stellt nur einen Teil des Energiespeichers bereit.

2、Netzunabhängiges Energiespeichersystem für zu Hause

Es ist unabhängig und hat keine elektrische Verbindung zum Netz, sodass das gesamte System keinen netzgekoppelten Wechselrichter benötigt und der PV-Wechselrichter die Anforderungen erfüllen kann. Das netzunabhängige Energiespeichersystem für Privathaushalte ist in drei Arbeitsmodi unterteilt: Modus 1: PV sorgt für Energiespeicherung und Benutzerstrom (sonnige Tage); Modus 2: PV und Speicherbatterie liefern Benutzerstrom (bewölkte Tage); Modus 3: Der Akku versorgt den Benutzer mit Strom (abends und an regnerischen Tagen).

Unabhängig davon, ob es sich um ein netzgekoppeltes Energiespeichersystem für Privathaushalte oder um ein netzunabhängiges Energiespeichersystem für Privathaushalte handelt, kann es nicht vom Wechselrichter getrennt werden, der wie das Gehirn und Herz des Systems ist.

Was ist ein Wechselrichter?

EinWandlerist eine typische Komponente in der Leistungselektronik, die Gleichstrom (Batterien, Akkus) in Wechselstrom (im Allgemeinen 220 V 50 Hz Sinus- oder Rechteckwelle) umwandeln kann. Laienhaft ausgedrückt ist der Wechselrichter ein Gerät, das Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt. Es besteht aus einer Wechselrichterbrücke, einer Steuerlogik und einer Filterschaltung. Übliche Komponenten sind Gleichrichterdioden und Thyristoren. Bei fast allen Haushaltsgeräten und Computern sind Gleichrichter in die Stromversorgung des Geräts eingebaut, Gleichstrom zu Wechselstrom, sogenannte Wechselrichter.

Warum nehmen Wechselrichter einen so wichtigen Stellenwert ein?

Wechselrichter sind von entscheidender Bedeutung, da die Wechselstromübertragung effizienter ist als die Gleichstromübertragung und so den Energieverlust in elektrischen Systemen reduziert. Da es unpraktisch ist, den Drahtwiderstand zu verringern, spart eine Verringerung des Stroms durch Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom und Erhöhung der Spannung Energie. Solarstromanlagen erzeugen Gleichstrom, viele Geräte benötigen jedoch Wechselstrom, den Wechselrichter bereitstellen. Wechselrichter, das Herzstück von Solarsystemen, wandeln Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um und integrieren Sicherheitsfunktionen und Energiemanagementkomponenten. Ihre Entwicklung ist mit Fortschritten in der Leistungselektronik und Steuerungstechnologie verbunden.

Klassifizierung von Wechselrichtern

Wechselrichter können grob in die folgenden drei Typen eingeteilt werden:

1. Netzgekoppelter Wechselrichter

Netzgekoppelter Wechselrichterist eine besondere Art von Wechselrichter, der nicht nur Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, sondern auch seinen Ausgangs-Wechselstrom mit der Frequenz und Phase des Netzstroms synchronisieren kann, sodass der Ausgangs-Wechselstrom an den Netzstrom, d verfügt über die Möglichkeit, die Schnittstelle mit der Versorgungsleitung zu synchronisieren. Dieser Wechselrichter ist darauf ausgelegt, ungenutzten Strom batterielos ins Netz zu übertragen und kann im Eingangskreis mit der MTTP-Technologie ausgestattet werden.

2. Inselnetz-Wechselrichter

Netzunabhängige Wechselrichter, die normalerweise auf Solarmodulen, kleinen Windkraftanlagen oder anderen Gleichstromquellen montiert sind, wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um, der zur Stromversorgung eines Hauses verwendet werden kann, und können Energie aus dem Netz und Batterien zur Stromversorgung elektrischer Verbraucher nutzen. Es wird genannt"netzunabhängig"weil es unabhängig vom Stromnetz ist und keine externe Stromquelle benötigt.

Inselnetz-Wechselrichter wurden ursprünglich als batteriebetriebene Systeme für regionale Mikronetze konzipiert. Mit Stromeingängen, Gleichstromeingängen, Schnellladeeingängen, Gleichstromausgängen mit hoher Kapazität und schnellen Wechselstromausgängen kann ein netzunabhängiger Wechselrichter Energie speichern und für andere Zwecke umwandeln. Es verwendet eine Steuerlogik, um die Eingangs- und Ausgangsbedingungen anzupassen, um sicherzustellen, dass Quellen wie Solarpaneele oder kleine Windkraftanlagen die beste Effizienz bieten, und optimiert die Qualität der Energie durch die Verwendung eines reinen Sinuswellenausgangs.

Off-Grid-Wechselrichter Für Off-Grid-Solarsysteme sind Batterien obligatorisch, in denen Energie für die Nutzung bei Sonnenuntergang oder bei Stromausfall gespeichert wird. Netzunabhängige Wechselrichter tragen auch dazu bei, die Abhängigkeit vom herkömmlichen Netz zu verringern, was häufig zu Stromausfällen, Stromausfällen und Energieinstabilität führt, die von den Energieversorgern nicht beseitigt werden können.

Darüber hinaus bedeutet ein netzunabhängiger Wechselrichter mit Solarladeregler, dass der Solarwechselrichter über einen internen PWM- oder MPPT-Solarregler verfügt, der es dem Benutzer ermöglicht, die PV-Eingänge im Solarwechselrichter anzuschließen und den PV-Status auf dem Display des Solarwechselrichters zu überprüfen. Dies erleichtert den Anschluss und die Überprüfung des Systems. Inselnetz-Wechselrichter führen Selbsttests in Notstromgeneratoren und Batterien durch, um eine vollständige und stabile Stromqualität sicherzustellen. Sie werden hauptsächlich zur Stromversorgung einiger Wohn- und Gewerbeprojekte eingesetzt, wobei Geräte mit geringer Wattleistung für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten verwendet werden.

3. Hybrid-Wechselrichter

FürHybrid-WechselrichterNormalerweise gibt es zwei verschiedene Bedeutungen: Zum einen handelt es sich um einen netzunabhängigen Wechselrichter mit integriertem Solarladeregler, zum anderen um einen integrierten netzgebundenen und netzunabhängigen Wechselrichter, der sowohl für den netzgekoppelten als auch für den netzunabhängigen Betrieb verwendet werden kann netzgebundene Photovoltaikanlagen, deren Batterien flexibel konfigurierbar sind.

Hauptfunktionen des Wechselrichters

1、Automatische Betriebs- und Abschaltfunktion

Im Laufe des Tages erhöht sich mit zunehmendem Sonnenwinkel die Intensität der Sonneneinstrahlung und die PV-Anlage kann mehr Sonnenenergie absorbieren. Sobald die für den Betrieb des Wechselrichters erforderliche Ausgangsleistung erreicht ist, kann der Wechselrichter automatisch mit dem Betrieb beginnen. Wenn die Ausgangsleistung der PV-Anlage kleiner wird und die Leistung des netzgekoppelten/speichernden Wechselrichters 0 oder nahe 0 beträgt, stoppt er den Betrieb und wechselt in den Standby-Modus.

2、Anti-Islanding-Effekt-Funktion

Netzgekoppelter Photovoltaik-Stromerzeugungsprozess, Photovoltaik-Stromerzeugungssystem und Netzbetrieb des Stromnetzes, wenn das öffentliche Stromnetz aufgrund von anormalen Bedingungen und Stromausfällen nicht mehr rechtzeitig aufhören kann oder vom Stromnetz getrennt wird , noch im Stromversorgungszustand, bekannt als Inseleffekt. Der Inseleffekt ist sowohl für die PV-Anlage als auch für das Stromnetz gefährlich.

Die interne Anti-Islanding-Schutzschaltung des netzgekoppelten/Energiespeicher-Wechselrichters kann eine intelligente Echtzeiterkennung des Netzes ermöglichen, die in die Spannung, Frequenz und andere Informationen integriert werden kann. Sobald das öffentliche Netz aufgrund von Anomalien gefunden wird, kann der Wechselrichter ausgeschaltet werden basierend auf verschiedenen Messwerten in der entsprechenden Zeit, um den Strom abzuschalten, den Ausgang zu stoppen und Fehler zu melden.

3、Maximum Power Point Tracking-Kontrollfunktion

Die Maximum-Power-Point-Tracking-Steuerungsfunktion, also die MPPT-Funktion, die die Kerntechnologie von netzgekoppelten Wechselrichtern/Speicherwechselrichtern darstellt, bezieht sich auf die Fähigkeit des Wechselrichters, die maximale Ausgangsleistung von Komponenten in Echtzeit zu verfolgen und zu ermitteln.

Die Ausgangsleistung einer PV-Anlage kann sich aufgrund verschiedener Faktoren ändern und es ist nicht immer möglich, die nominell optimale Ausgangsleistung aufrechtzuerhalten.

Die MPPT-Funktion des netzgekoppelten/speichernden Wechselrichters kann die maximale Leistungsabgabe der Komponenten in Echtzeit verfolgen und durch intelligente Anpassung der Arbeitspunktspannung (oder des Stroms) des Systems näher an den Spitzenleistungspunkt heranführen und so die Leistung maximieren die von der PV-Anlage erzeugte Leistung und stellen dann sicher, dass die Anlage kontinuierlich und effizient arbeiten kann.

4、Intelligente String-Überwachungsfunktion

Auf Basis der ursprünglichen MPPT-Überwachung hat der netzgekoppelte/Speicher-Wechselrichter die intelligente String-Erkennungsfunktion realisiert. Im Vergleich zur MPPT-Überwachung überwacht die String-Erkennung die Spannung und den Strom jedes Zweigstrangs genau, sodass der Benutzer die Echtzeit-Betriebsdaten jedes Strangs klar sehen kann.