Wenn ein Wechselrichter angeschaltet wird, werden in Sekundenbruchteilen die Kondensatoren im Wechselrichter geladen, so dass für einige Millisekunden oder Mikrosekunden hohe Ströme fließen. Das kann dazu führen, dass das Batteriemanagementsystem einer LiFePO4-Batterie annimmt, dass ein Kurzschluss besteht. Dadurch kann es passieren, dass das BMS die Batterie abschaltet.
Ich möchte die Elektrofachleute fragen, ob man diesen hohen Einschaltstrom wie folgt begrenzen kann.
Nach dem Batteriehauptschalter baut man einen Vorschaltkondensator zwischen Plus und Minus ein, der nur ca. halb so groß ist wie der im Wechselrichter. Wenn der Batteriehauptschalter geöffnet wird, wird dieser Kondensator geladen. Da dieser nur halb so groß ist wie der Kondensator im Wechselrichter, fließt beim Laden dieses Kondensators auch nur ein kleinerer Einschaltstrom, der klein genug ist, dass das BMS nicht abschaltet. Dieser Kondensator bleibt immer geladen.
Wenn nun der Wechselrichter eingeschalten wird, zieht er den Einschaltstrom aus Batterie und Vorschaltkondensator, d.h. die Batterie wird im Moment des Einschaltens des Wechselrichters weniger stark belastet, so dass das BMS nicht anspringt.
Habe ich einen Gedankenfehler oder würde das funktionieren?
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Einschaltstrom eines Wechselrichters begrenzen
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Hallo, Antwort kurz: nicht geeignet! WR mit Softstart haben eine zeitliche Folge - erst wird die Eingangsspannung über eine PWM-Steuerung lagsam hochgefahren, dann erst startet der Inverterbetrieb! Das ist wichtig damit der WR keinen Fehler bei der Eingangsspannung erkennt und wieder abschaltet (undefinierte Zustände)! Sowas gibts auch fertig zu kaufen zB von REC: --> Link Müsste man prüfen, ob und wie sich das mit anderen BMS verbinden lässt, dürfte aber durchaus machbar sein. Falls du noch keinen WR hast und einen kaufen willst, schau dir die Geräte von Solartronics an. Dort wird der WR auf Li angepasst wenn es beim Kauf angegeben wird - ohne Mehrkosten Oder einfach den Entladestrom im BMS höher einstellen. Oder noch einfacher den WR gar nicht über das BMS laufen lassen wenn es den Einschaltstrom nicht abkann …. Oder ein entsprechendes BMS verwenden ….. mehrere Wege führen nach Rom …. Ich habe mein BSM auf 150 A stehen. Der WR ist ein 1500 WATT Sinus von EDECOA aus China. BMS ist ein Daly 150 A Bis jetzt hat das BMS noch nicht abgeschaltet. Auch nicht nach längeren Stillstand. Oder den Hauptschalter mit einem Taster mit Fernlichtbirne in Reihe überbrücken. Taster 2 sek drücken, einschalten. Alle Probleme gelöst.
Klar kann man die Ladung der Eingangskondensatoren mit einer Birne und Taster unterdrücken, das funktioniert dann auch aus Sicht des BMS und seines Kurzschlussschutzes. Aber der Sinn dieser Kondensatoren ist es die "low Batterie" Erkennung der Verbraucher durch den Spannungseinbruch durch den "Kondensator-Ladeeinbruch" zu verhindern. Aus Sicht einiger 230V Verbraucher ist dieser Eingriff in meinen Augen kontraproduktiv. Eventuell schaltet das BMS nicht ab aber dafür der Kühlschrank nicht ein?? Frohe Weihnacht, Gruß Andreas
Normalerweise wird auf der 12V Seite nicht geschaltet sondern der WR bleibt fest mit der Batterie verbunden. In diesen Fällen entsteht dieses Problem nicht täglich beim Einschalten des WR sondern nur beim erstmaligen anschließen des WR oder wenn der WR in der Winterpause getrennt wurde. Wenn man nur für diese seltenen Fälle eine Scheinwerferbirne zu Hilfe nimmt hat das keine Auswirkung auf den täglichen Betrieb. Hubert
wäre auch mein Vorschlag gewesen .... ich würde einen Widerstand (ca 2Watt, 1Ohm) nehmen.
Der Sinn der Kondensatoren ist die Stützung der Eingangsspannung des Wandlers bei den Stromspitzen der Mosfets. Das verringert den Spitzenstrom, und die Welligkeit der Eingangsspannung, vor allem zum Nutzen den Wandlervorgangs. Mit Unterspannungsabschaltung anderer Kreise hat das entgegen dem Anschein wenig zu tun, eine Unterspannungsabschaltung darf eh nicht auf Spitzen reagieren, sondern auf einen Mittelwert. Sonst würde schon das einschalten der Wasserpumpe die US auslösen. Hallo Zusammen, habe gerade mal gemessen, wie sich das mit dem Einschaltstrom bei meinem Wechselrichter verhält. Ausgangssituation: -271Ah LiFePo4 mit REC BMS -Anschluß WR direkt an Batterie über 200A Sicherung -WR Solartronics mit 2kW, mit Einschaltstrombegrenzung am Eingang bestellt Schließt man den WR an die Batterie an, dann funkt es kurz durch den hohen Aufladestrom der Kondensatoren. Diesen Strom kann ich mangels Equipment nicht messen. Habe dann zuerst ein Billigamperemeter angeschlossen und dann diesen Anschluß des WR wieder getrennt, die Stromversorgung des WR erfolgte dann über das Amperemeter. Wusste ja nicht, was da für Ströme fließen, wollte mein Fluke nicht beleidigen, deswegen zuerst Billigamperemeter. Der angeschlossene, ausgeschaltete WR zieht einen Ruhestrom von 3,3mA. Denke mal, dass das u.a. von den Kondensatoren verprasst wird. Das BMS zeigt in dem Augenblick 8mA an, der 200A Shunt hat hier halt seine Grenzen. Schaltet man den WR dann ein, springt die Anzeige kurz über 1A und pendelt sich bei 893mA ein. Der Shunt zeigt 0,883A an. Das Einschalten des angeschlossenen WR verursacht in diesem Fall keinen überhöhten Einschaltstrom, das hätte das Amperemeter nicht unbeschadet überstanden. Kann jetzt allerdings nicht sagen, ob dafür die Einschaltstrombegrenzung verantwortlich ist, ist aber anzunehmen. Wer vor dem Kauf eines WR steht, sollte hier sein Augenmerk drauf legen. Was jetzt passiert, wenn der WR längere Zeit ausgeschaltet ist, kann ich auch nicht sagen. Eventuell entladen sich die Kondensatoren und beim Einschalten fließt wieder ein höherer Strom. Seither war das kein Problem, auch nach Tagen konnte ich den angeschlossenen, ausgeschalteten WR problemlos einschalten. Er zieht ja seinen Strom direkt aus der Batterie, nicht über das BMS. Grüße Andreas Vielen Dank!
Das ist in meinen Augen ein Trugschluß. Alle deine Messgeräte sind eventuell einfach zu träge. Das spielt sich in Millisekunden ab, da fliegt keine Schmelzsicherung. Auch der Batt Computer hat meist grüßere Messintervalle. Nur ein Osziloskop zeigt dir die Stromspitzen und deren Zeit.!!! Bei den smart BMS ist es halt die Zeit in Millisekunden die für die Erkennung/Interpretation eines Kurzschlusses eingestellt ist. Das ist aber nicht die Zeit "Max. Entladestrom 20 sec". Es kann sher gut sein, dass bei Solartronic dieser hohe Kondensatorladestrom beim Einschalten immer noch fließt aber die Zeitdauer verlängert wurde! Deshalb löst dann die BMS Kurzschlussschwelle nicht mehr aus. Nur eine Erklärung, Andreas
Da hast Du natürlich recht, diese Spitzen kann ich nicht messen, ein Oszi steht mir nicht zur Verfügung. Was mich zu dieser Aussage hinreißen ließ war die Tatsache, dass ein 7,99€-Aldi-Billigstamperemeter problemlos den Einschaltstrom übertragen hat, manche Chinaman-BMS hier aber aussteigen. Liegt aber wohl am Solartronics WR und der integrierten Einschaltstrombegrenzung. Hab gerade mal eine Lampe an den WR angeschlossen. Vom Einschalten des angeschlossenen WR bis zum Aufleuchten der Lampe vergehen ca. drei Sekunden. Gleichzeitig mit dem Aufleuchten hört man im WR das Klacken eines Relais. Könnte sein, dass damit die Einschaltstrombegrenzung überbrückt wird. Grüße Andreas
Auch zum Schutz des Wandlers, der bei zu hoher Welligkeit beschädigt werden kann. Im Modellbau gibt es ein ähnliches Problem. Dort hat man Brushlessregler, die auch sehr schnell sehr hohe Ströme schalten. Wenn die Eingangskabel zu lang sind, reichen die kleinen eingebauten Elkos nicht mehr aus, und es kann zu Spannungspitzen am Eingang kommen, die den Regler killen. Hat mich auch schon einige Regler gekostet, bevor allgemein bekannt wurde, was da los ist. RK
Es sind wohl weniger die Welligkeiten, eher die Spannungsspitzen der Welligkeiten.
So ist das. Das Problem wird es aber bei (Sinus)Invertern (für 220 V) eher nicht geben. Modellbauregler sind zurückgeführt auf das absolut Notwendigste - aus Gewichtsgründen. Da reden wir von einigen Gramm Elektronik für 100 Watt, dem ist vieles, auch Funktionssicherheit geopfert worden. Das beginnt beim Querschnitt der Zuleitungen und endet bei der fehlenden Kühlung für die Mosfets. Und sie funktionieren komplett anders und nach einem anderen Prinzip. Der Modellbauregler ist ein simpler PWM-Regler, der Schaltregler spielt und ein 3 Phasensystem erzeugt. Als Induktivität wird der Motor selbst missbraucht, der dabei einen grauenhaften Wirkungsgrad hat. Die Regelung schliesst nicht aus, dass der Motor beim Bremsen kurzfristig in den Generatorbetrieb geht, dabei kommt dann ziemlich viel Leistung zurück. Das ganze zwar prozessorgesteuert, aber bar jeder internen Überwachung. Ein Sinuswandler, als Inverter, für Netzfrequenz dürfte in aller Regel schon ein Zweiwandlersystem sein, mit einem Zwischenkreiswandler. (Ich rede hier von trafolosen Wandlern). Dabei sind direkte Rückführungen auf die 12 V-Seite sehr viel geringer, speziell Überspannung auf der 12 V Seite dürfte garkein Thema sein. Es mag das Thema Überspannung auf der Zwischenkreisseite geben, and das wird erstmal nicht auf die 12 V Seite zurückwirken. Ich gehe davon aus, dass nicht die gesamte Energie für eine Halbwelle im Zwischenkreis gespeichert ist, dann wird man die Halbwellen auch im Strom auf der 12 V Seite sehen, aber das ist dann, wie gesagt, ein gut überwachter gesteuerter Prozess. |
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Wechselrichter reiner Sinus