Solare Batterieladung: Wie es funktioniert, Probleme und Lösungen

   Solar-Batterie-Laderegler
Solar-Batterie-Laderegler
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=1kz1c-rZsDk

Wie funktioniert das Laden von Solarbatterien? Dieser Artikel befasst sich mit den Grundlagen der Einrichtung eines PV-Speichersystems, mit den beteiligten Komponenten und damit, was zu tun ist, wenn etwas nicht richtig funktioniert. Außerdem erfahren Sie, wie Sie bei Bedarf, z. B. bei schlechtem Wetter, Strom aus dem Netz zum Laden von Solarzellen nutzen können, und erhalten weitere wichtige Informationen.

Wie funktionieren Solarbatterieladegeräte?

Ein Solar-Batterie-Ladegerät ist das Bindeglied zwischen der Solarenergie erzeugenden Anlage und dem Energiespeichersystem, das in diesem Fall die Batterie oder die Batteriebank ist. Wenn die Anlage aktiv Energie produziert, entscheidet der Laderegler auch, wann sie geladen wird und wann nicht.

Das Ladegerät kann die zum Laden der Batterie verwendete Energie kontrollieren und den gesamten Prozess steuern. Dies trägt dazu bei, dass die Sicherheit ohne Risiko für die Batterie gewährleistet ist.

Heutzutage ist ein Solar-Batterie-Laderegler ein intelligentes Gerät, das das System überwacht und die Ladung auf der Grundlage verschiedener Parameter, wie z. B. der verfügbaren Ladung und der Anordnung, optimiert. Spannung oder Strom. Damit Sie verstehen, wie dies geschieht, haben wir im Folgenden alles über das Laden von Solarbatterien zusammengestellt.

Schaltplan für das Laden von Solarmodulbatterien
Schaltplan für das Laden von Solarmodulbatterien
Ressource: https://www.promasterforum.com

Aufladen der Solarbatterie

Das Aufladen Ihrer Batterie erfolgt in mehreren Schritten und umfasst verschiedene Teile der PV-Anlage. Dies wird als Ladesystem bezeichnet. Wie Sie weiter unten erfahren werden, ist der Ladevorgang der Solarbatterie auch eine kontrollierte Kette von Ereignissen, um Schäden zu vermeiden.

Solares Batterieladesystem

Das Solarbatterie-Ladesystem ist nur dann vollständig, wenn diese Komponenten in Ordnung sind: die Module, der Laderegler und die Batterien. Hier sehen Sie, was passiert, wenn das Sonnenlicht auf das Panel trifft, bis die Batterie Energie erhält und speichert:

Solarbatterie-Ladespannung

Damit der Solarladevorgang reibungslos abläuft, muss die Ladespannung angemessen geregelt werden. Dies übernimmt der Laderegler. Je nach Typ überwacht er auf intelligente Weise die Leistung der Anlage und regelt sie so, dass sie für den Typ des Speichersystems oder die Bedingungen geeignet ist.

Schutz vor Überladung der Solarbatterie

Ihre Solarbatterie kann nur die ihr zugewiesene Energiemenge speichern. Wenn sie nicht kontrolliert wird, wird sie überladen und beschädigt. Der Laderegler hat die Aufgabe, dies zu verhindern, indem er einen so genannten Überladeschutz für die Solarbatterie bietet.

Wie bereits angedeutet, werden sowohl die Batterie als auch der Ladevorgang ständig überwacht und der Ladevorgang wird beendet, wenn die Kapazität erreicht ist.

   PWM-Solarladeregler
PWM-Solarladeregler
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=9fjeYi3SwLc

Entladung der Solarbatterie

Nach dem Laden ist Ihre Solarbatterie bereit, die gespeicherte Energie wieder abzugeben. Dies wird als Entladen bezeichnet. Genau wie der Ladevorgang muss auch der Entladevorgang der Solarbatterie reguliert werden, sonst entlädt sich die Batterie zu stark und wird beschädigt. Aber wie lange hält eine geladene Batterie? Schauen wir mal.

Wie lange hält eine vollständig geladene Solarbatterie?

Das hängt von der Größe oder Kapazität der Batterie und dem C-Rating ab. Die C-Klassifizierung beschreibt die Entladungsrate oder, mit anderen Worten, die Menge an gespeicherter Energie, die Ihre Batterie in einem bestimmten Zeitraum bereitstellen kann. Eine C10-Einstufung bedeutet zum Beispiel, dass die Batterie zehn Stunden braucht, um sich vollständig zu entladen.

Überentladung der Solarbatterie

Die Überentladung einer Solarbatterie beschreibt eine Situation, in der sich die Batterie über ihre Entladetiefe (DOD) hinaus entlädt. In einem normal geschützten System mit einem Laderegler kann dies unmöglich passieren. Beachten Sie, dass verschiedene Typen von Solarbatterien unterschiedliche Entladetiefen zulassen. Die Entladetiefe einer Bleibatterie beträgt beispielsweise 50%, die einer Li-Ion-Batterie 80%.

Hybrid-Wechselrichter mit Solar-Batterieladesystem
Hybrid-Wechselrichter mit Solar-Batterieladesystem
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=aPXln-c4aII

Kann eine Solarbatterie mit Strom aufgeladen werden?

Das kann es. Sie müssen jedoch über die erforderlichen Komponenten und Anschlüsse verfügen, da dies bedeutet, dass Sie die Batterie(n) mit Ihrer Versorgungsleitung verbinden müssen. Dies muss sicher geschehen. Mit diesem System können Sie sicherstellen, dass Ihre Batterien immer geladen sind, auch wenn die Paneele nicht genug Strom liefern.

Aufladen der Solarbatterie mit Elektrizität

Hier erfahren Sie, wie Sie eine Solarbatterie mit Strom aufladen können: Zunächst müssen Sie die Batterie an das Stromnetz anschließen. Diese Anordnung wird im Allgemeinen als Hybridsystem bezeichnet. Sie können nicht nur überschüssige Energie in den Batterien speichern, sondern sie bei Bedarf auch in das Netz einspeisen. Das bedeutet aber auch, dass Sie den Strom aus dem Versorgungsnetz zum Aufladen der Batterien nutzen können.

Hybrid-Wechselrichter mit Solar-Batterie-Ladesystem

Die Lastkreise mit dem Netz und dem Speichersystem in einem hybriden PV-System verbunden sind. Dies erfordert in der Regel einen Hybrid-Wechselrichter. Ein Hybrid-Wechselrichter mit einem Solarbatterieladesystem funktioniert in beide Richtungen: Er wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um, bevor er ihn ins Netz einspeist, und den Wechselstrom des Netzes in Gleichstrom, wenn er das Speichersystem einstellt.

Diagramm zum Laden von Solarbatterien
Diagramm zum Laden von Solarbatterien
Ressource: https://youtu.be/KXvH4wXldjw

Probleme beim Aufladen der Solarbatterie

Wie jedes andere elektrische System kann auch Ihr Solar-Batterieladesystem ausfallen und Probleme bereiten. Dabei handelt es sich oft um Probleme mit der Batterie, die nicht auf die Ladung zugreift oder diese nicht hält.

Beachten Sie, dass dies nicht immer ein defektes System bedeutet; es kann auch ein Hinweis auf eine schlechte Batterie sein. Die Probleme beim Laden von Solarbatterien und ihre Lösungen werden im Folgenden erläutert.

Solarbatterie wird nicht aufgeladen

Wenn eine Solarbatterie nicht aufgeladen wird, kann das ein Hinweis auf viele Probleme sein: unsachgemäße VerkabelungDefekte Ladekomponenten wie Laderegler, Panels oder sogar die Batterie selbst.

Am besten lässt sich das Problem lösen, indem man jedes Teil einzeln überprüft und gegebenenfalls Maßnahmen zum Austausch ergreift. Manchmal ist die Abhilfe so einfach wie das Zurücksetzen eines falsch eingestellten Ladereglers.

Solarbatterie hält die Ladung nicht

Die Solarbatterie hält die Ladung nicht lange genug. Dies kann auf eines der folgenden Probleme zurückzuführen sein: eine Batterie, die das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht hat, oder eine Batterie, die falsch dimensioniert wurde. Lösen Sie diese Ladeprobleme, indem Sie eine der folgenden Maßnahmen ergreifen:

Vergewissern Sie sich, dass Sie den richtigen Batterietyp (in Bezug auf die Größe) für Ihre Nutzungsintensität haben. Wenn die Batterie zu alt ist, sollten Sie in Erwägung ziehen, sie durch eine neue zu ersetzen. Im Allgemeinen ist ein Austausch der Solarbatterie erforderlich, wenn sie nur noch bis zu 80% ihrer Nennkapazität laden kann.

Schlussfolgerung

Das Aufladen von Solarbatterien ist notwendig, wenn Sie über einen Backup-Speicher in Ihrer PV-Anlage verfügen. Wenn dies nicht sicher und wie erforderlich geschieht, haben Sie keine Energiespeicherlösung, auf die Sie sich verlassen können. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sie funktioniert, damit Sie Probleme rechtzeitig erkennen können. Außerdem müssen Sie sicherstellen, dass die Anlage von Anfang an richtig eingerichtet ist.

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