Fehlerstöme bei Wechselrichter in Inselanlage

[Leon5832]

Hallo zusammen,
ich habe ein Problem bei dem ich leider nicht recht weiß wie ich es lösen soll.

Ich habe eine kleine 24V Inselanlage mit Photovoltaik,Akku und Wechselrichter.
An der Anlage hängen einige Microcontroller und der gleichen an den 24V DC die dauerhaft laufen und bei bedarf den Wechselrichter zuschalten um Geräte mit 230V zu betreiben. Das funktioniert auch alles soweit top.

Allerdings gibt es ein Problem. Wenn ich z.B. meinen Laptop über den Wechselrichter lade und mich gleichzeitig über USB mit einen der Microcontroller verbinde der an den 24V hängt, raucht mir der Microcontroller ab.
Es scheint so als würden irgendwelche ausgleichsströme über die Masse des Microcontrollers zurück in den Akku laufen und ihn aufgrund des zu hohen Strom flusses grillen.
Aber wieso?!

Habe dann testweise die Masse des Akkus mit dem Neutralleiter verbunden was meiner Meinung nach ein übliches verfahren ist da z.B. im Wohnmobil ja auch die Karosserie geerdet wird und somit N und Masse verbunden sind. Jedoch geht bei mir der Wechselrichter dann sofort in Störung

Wechselrichter ist ein Edecoa 3000W modivizierte Sinuswelle. Die Dokumentation zu dem Chinateil sind eher schlecht aber meiner meinung nach sollte die AC und DC Seite galvanisch getrennt sein oder?!

Hab eine vereinfachte Skizze in den Anhang gehängt.

Hoffe mir kann jemand Helfen.

Gruß
Leon

 

[elo22]

Der Wechselrichter ist kein Trafo, ob da eine galvanische Trennung besteht? Vielleicht reicht dir ein 230 V Trenntrafo.

Lutz

 

[Leon5832]

Hallo Lutz,
Ja hab ich mir auch schon überlegt allerdings hat der wechselrichter eine Nennleistung von 3kw und ein Trenntrafo in der Größenordnung ist zum probieren ob es funktioniert fast etwas teuer...
Habe schon mal mit dem Multimeter den Widerstand zwischen AC zu DC Seite gemessen -> Widerstand sind einige Mega Ohm.
Allerdings muss das ja nicht unbedingt was heißen.

Wäre es evtl eine Alternative einen galvanisch getrennten DC/DC wandler ein zu bauen? Da die DC Verbraucher nur wenige Watt brauchen würde das vermutlich günstiger ausfallen oder?

Gruß
Leon

 

[Leon5832]

Hallo patois,
Aufgrund des Zitates gehe ich davon aus dass mein Fehler deiner Meinung nach recht stupider Art ist weshalb ich mich freuen würde eine hilfreiche Antwort von dir zu bekommen.

 

[patois]

Siehe Beitrag #2

 

[Octavian1977]

Wenn der Wechselrichter 3kW kann hast Du hoffentlich auch eine Batterie die über 125A liefern kann und eine Leitung zum Umrichter die das tragen kann (so ca 70mm²), aber vermutlich passt der richtige Querschnitt nicht einmal an die Klemmen des Umrichters.
Minus Pol der Batterie und ein Pol des Umrichters dürfen auf keinen Fall von Dir verbunden werden, es sei denn Du baust einen Trenntrafo dazwischen, was hier die einzig richtige Lösung wäre.
Mit einem Trenntrafo kann dann ein gemeinsamer Potentialausgleich errichtet werden mit dem System 24V und nach dem Trenntrafo.
Das System zwischen Trenntrafo und Umrichter ist ausreichend zu isolieren.

Das sind durchaus Probleme die man erhält mit billiger Ware, ein wertiger Wechselrichter kostet schon als 2kW Version schon das dreifache.

Auch sollte Dir bewußt sein, daß auch an den hochwertigen Geräten erst mal nur so viele Geräte angeschlossen werden dürfen wie Steckdosen dran sind.

 

[Leon5832]

Ja der Akku ist ausreichend dimensioniert um den Strom ab zu können.
Wie kommst du auf 70mm² das ist ja schon etwas überdimensioniert?
Habe lediglich eine 25mm² ca 15cm lange Leitung die aber mit einer 100A Schmelzsicherung abgesichert ist -> die AC Seite is mit einem 10A LS-Schalter abgesichert da ich normal nie über 1kw benötige reicht das locker.
Die 3kw sind eher puffer...


Aber ein galvanisch getrennter DC-DC Wandler wäre deiner Meinung nach keine Option? -> wäre günstiger

Gruß
Leon

 

[Octavian1977]

kleine Rechenkunde:
der Umrichter will 3kW können, ergibt bei Deinen 24V also schon mal 125A-> 3.000W/24V = 150A
Leider hat der Umrichter auch noch Verluste die noch oben drauf gerechnet werden müssen, laut Angabe Amazon 90% also 125A/0,9 = *140A
nächst höhere Absicherung ->160A

um 160A tragen zu können wird ein Querschnitt von 50mm² nötig wenn man von 25°C ausgeht und Verlegung in Kabelkanälen.

Für eine Leitung im Freien mit höheren Temperaturen sind dann weitere Reduktionsfaktoren zu beachten die den Querschnitt weiter nach oben treiben.
mit Deiner 100A Sicherung kann Dein Umrichter maximal 2100W liefern, der Querschnitt wäre dabei mit 25mm² gerade so ausreichend, wenn es bei 25°C maximal bleibt und im Kabelkanal.

sinkt während des Entladens die Spannung, ergibt sich ein noch geringerer Leistungswert.

Wie gesagt die Angaben sind Mindestwerte.

 

[bigdie]

Verstehe das Ganze nicht wirklich. Der Wechselrichter hat eine galv. Trennung. Gibt da max. ein paar Entsörkondensatoren gegen Masse. Das Laptop Netzteil ist ebenfalls galv. getrennt. Hängt am Laptop noch mehr dran als das USB Kabel zum Microcontroller?.
Es gibt übrigens auch USB Isolatoren. Die sind beim Basteln gar nicht so verkehrt, weil sie auch den USB Anschluss vom Laptop schützen
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[Octavian1977]

hat er das?
In der Amazon Beschreibung finde ich das nicht, außer daß mal irgendwo das Wort Transformator fällt, was aber auch nicht zwingend eine galvanische Trennung bedeutet.
Zusätzlich liefert das Teil keine echte Sinuswelle (modifizierter Sinus), was zu weiteren erheblichen Störungen führt durch Oberwellen und auch ziemlich ausschließt, daß da noch ein Trenntrafo verbaut ist.

 

[bigdie]

Kannst mir glauben, das da einer drin ist. Ist nichts weiter als ein Sperrwandler mit trafo und nachgeschaltetem Gleichrichter, der die Zwischenkreisspannung liefert und diese wird mit einer H-brücke wieder zu Wechselspannung gemacht. Und so ein Trafo bzw. Übertrager eines Sperrwandlers hat 2 Primär und eine Sekundärwicklung Selbige ist getrennt von den primären Wicklungen. Einzig die Netzfilter haben Kondensatoren von beiden Polen Primär und sekundär gegen Masse also das Gehäuse. Das kannst du normalerweise problemlos mit dem - der 12V verbinden und auch auf der 230V Seite kannst du einen Pol mit Masse verbinden.

Trotzdem würde ich mir einen Wechselrichter nur in der reinen Sinus Version holen. Die sind nur wenig teurer und werden auch von den China Leuten angeboten. Die meisten Geräte haben zwar kein großes Problem ohne den reinen Sinus, geben aber oft blöde Geräusche von sich in Netzfiltern

 

[Leon5832]

Also am Laptop hing nur des Ladegerät und der Usb Anschluss.
Das mit dem USB Isolator ist ein guter Tipp, danke, werd mir so einen zulegen.

Trotzdem würde ich das Problem gerne "richtig" lösen und vorallem verstehen...

Bin auch schon am überlegen ob ich mir nicht einen Wechselrichter mit echter Sinuswelle zulege da mir das brummen einiger Geräte auch schon negativ aufgefallen ist...

Hat einer Erfahrung mit Wechseleichtern der Marke Ective? Oder andere Vorschläge für Wechseleichter? 1,5 bis 2kw sollten dabei ausreichen.

 

[bigdie]

Ich habe im Wohnmobil einen 300W. Benutze ich aber so gut wie nie. Ist einfach Energieverschwendung damit einen Laptop zu laden und die Verschwendung wird um so größer, je größer der Wechselrichter.
Für fast alle Laptops bekommt man auch ein KFZ Ladegerät. Hat auch den Vorteil, das 230V Teil kann zu Hause bleiben und ich muss es nicht mit herum schleppen. Und das gilt auch für fast alle anderen Geräte z.B. auch für meine Canon Kameraakkus gibt es KFZ Ladegeräte. Und da, wo es nichts gibt z.B. für mein Klapp E-bike, für meinen Canon Selphy Fotodrucker oder auch für Bosch Grün 18V Akkus habe ich mir selbst ein passendes Ladegerät gebastelt, bzw ein passenden Step Up Wandler vom Chinesen gekauft, eingestellt und in ein Gehäuse eingebaut.

 

[Octavian1977]

Nun wie gesagt verwende ich die Teile von IVT Hirschau und bin damit zufrieden.
Bei der Leistung von 2kW wage ich allerdings zu bezweifeln, daß Deine Batterie das überhaupt entsprechend liefern kann.

 

[bigdie]

Wo ist da das Problem 5min bringt jede Starterbatterie die 125A. Heute gibt es Lifepo4 Akkus, die haben mit großen Entladeströmen noch viel weniger Probleme als z.B. Agm Aber auch da ist es nur eine Frage der Batteriegröße

 

[Octavian1977]

5 Minuten ist halt nicht gerade lang.

 

[bigdie]

Reicht für 2 Tassen Kaffee aus dem Vollautomat.