Home      Update: 30.12.12

Notstromversorgung

Der Sturm Lothar von 1999 führte im Schweizer Mittelland teilweise zu tagelangen Stromausfällen. Deshalb entwickelte ich aus vorhandenen Komponenten eine Notstromversorgung, um einige wichtige Elektrogeräte unserer Wohngemeinschaft über mehrere Tage zu speisen.
Die Notstromversorgung besteht aus einer 2,2 kW USV mit einem 48V DC Zwischenkreis. Den Speicher bilden 8 Bleibatterien.
Die ausgediente USV wurde so umgebaut, dass sie den Solarstrom der vorhandenen Photovoltaikanlage nutzen kann. Der integrierte pulsbreiten modulierte Längsregler übernimmt bei Netzausfall die DC Versorgung des Wechselrichters und ladet mit dem Überschuss die Batteriebank. Die Anlage hat folgende Betriebszustände:

Standby:
Am Morgen früh verwendet die USV den erzeugten Solarstrom zum Nachladen der Batteriebank (Schwebeladung). Übersteigt die PV-Leistung den Standbyverbrauch des netzgeführten Wechselrichters, übernimmt dieser den Solarstrom und speist ihn ins Netz ein. Damit sind die Batterien immer voll geladen und der Solarstrom wird optimal genutzt. Der USV-Wechselrichter ist dabei nicht in Betrieb.

Netzausfall:
Die USV verwendet den gesamten Solarstrom zur Versorgung der angesteckten 230V AC Geräte. 
Fällt zu wenig Solarstrom an, bezieht der Wechselrichter den Gleichstrom aus der Batteriebank.

Laden der Batteriebank:
Kehrt das Netz zurück, kann die Batteriebank von der interaktiven USV geladen werden.

Die Anlage wird von einer SPS gesteuert, überwacht und läuft vollautomatisch. Da es sich jedoch um eine Notstromversorgung handelt sind die zu versorgenden Haushaltgeräte manuell anzustecken und der Wechselrichter einzuschalten.

Blockschaltbild

Das Programm der SPS Dazu wird die Mitsubishi-Alpha SW benötigt

Eckdaten:

PV-Modulfeld:
Spannung: max. 100 VDC
Mpp-Spannung: ca 60 VDC
Leistung: max. 3 kWp
Netzparallelbetrieb mit Top Class 2500 WR

USV:
Eingangsspannung: 200-250 VAC
Ausgangsspannung: 230 VAC
Systemspannung: 48 VDC
Ausgangsleistung 2,2 kW
Längsregler: PWM Tl494, 6 x BUX98; je 850V/30A
SPS: Mitsubishi Alpha AL2-24-MRD 24 VDC
Netzüberwachung: Glimmkoppler

Batteriebank:
Systemspannung: 48 VDC
Ladespannung: 45 - 55 VDC
Kapazität: 8 x 65 Ah, ca 6 kWh
Konfiguration: 2 Stränge à 4 x Yuasa NP65-12
Absicherung: je 40 A pro Strang
Über-Unterspannungsschutz: 3x40A FI-Schalter