Strominsellösungen mit der Powerstation KS 5200PS

Gibt es in Ihrem Fall keinen Zugang zu dem öffentlichen Stromnetz, oder haben Sie schon daran gedacht von dem öffentlichen Stromnetz unabhängig zu sein?

Das ist mit der Solar-Powerstation KS 5200PS möglich!

Die Solar-Powerstation KS 5200PS kann schon mit 4-6 Solarmodulen (je nach Ausgangsspannung) funktionieren und die Stromverbraucher mit bis zu 5200W versorgen. Die Ausgangsspannung des Solarfeldes unter Last soll 150V nicht unterschreiten. Maximale Spannung des Solarfeldes beträgt 450V im Leerlauf und 430V unter Last. Der eingebaute MPPT-Ladekontroller kann bis zu 5 kW umwandeln. Die Sonnenenergie wird in der LiFePo4-Batterie der Solar-Powerstation gespeichert und für Stromversorgung Ihrer 230V-Stromverbraucher verwendet.

Die KS 5200PS ist für eine ortsfeste Verwendung als TN-System gebaut. Der Ausgangsneutralleiter wird im Off-Grid-Modus mit PE verbunden, damit die Stromversorgung im TN-Netz mit dem geerdeten Neutralleiter erfolgt und der Schutz (FI-Schalter und Leitunsschutzschalter) in der Verteilung richtig funktioniert.

Betrieb der Solar-Powerstation KS 5200PS ohne Erdung ist verboten.

Empfohlener Schaltplan ohne den Stromanschluss vom öffentlichen Stromnetz:

Bei wenig Sonne oder wenn die Solar-Powerstation aus irgendeinem Grund vom Betrieb genommen werden muss, wird eine zusätzliche Stromquelle wie z.B.  ein Notstromgenerator und eine Umschaltvorrichtung benötigt.

KS 8100iEG:

KS 5500iEG S:

Als Notstromgenerator darf man nur Inverter-Generatoren verwenden, die eine „saubere“ Sinuswelle 230V 50Hz liefern und für empfindliche Stromverbraucher geeignet sind. Die meisten Notstromgeneratoren sind als IT-System mit den isolierten aktiven Leitungen gebaut. Der Generator-Neutralleiter muss hinter der Einspeisedose (siehe den Schaltplan) geerdet werden.

Interne Relais schalten externe AC-Stromquelle an beiden Leitungen (L und N) durch, während diese als Energiequelle genutzt wird. Interne Relais schalten die externe AC-Stromquelle an beiden Leitungen (L und N) ab, während die Powerstation auf Off-Grid-Modus schaltet.

Der Service-Schalter schaltet die Stromverbraucher direkt auf den Generator um, falls die KS 5200PS zu Service-Zwecken abgeschaltet werden muss. 

Der Notstromgenerator soll genug Leistung haben um gleichzeitig die am Ausgang der KS 5200PS angeschlossene Stromverbraucher zu versorgen und die Batterie der Powerstation zu laden. Die Ladestromstärke der Batterie der KS 5200PS von der externen AC-Stromquelle ist ab Werk auf 30A eingestellt, was die Ladeleistung von ca. 1700W entspricht, kann aber bei Bedarf umgeändert werden:

Empfohlener Schaltplan mit Inverter-Generatoren, die extra Kontakte für externe START/STOP Steuerung  haben:

Der Schaltplan gilt für Inverter-Generatoren, die per Schließen der Steuerkontakte gestartet und per Öffnen gestoppt werden. Das Steuerkabel wird an der Powerstation an potentialfreie C und NO Kontakte angeschlossen.

Batterien der Generatoren mit Kontakten für externe Steuerung müssen in der Regel mit Erhaltungsspannung unterstützt werden und die am Schaltplan abgebildete Steckdose dient dazu, externes Ladegerät anzuschließen, das in der Regel mit so einem Generator geliefert wird. Ohne Ladeerhaltung, wird die Batterie langsam entladen und kann dadurch auch kaputt gehen. Das ist besonders wichtig bei Inverter-Generatoren, die kleinere Batterien haben, die aber die Elektronik des Generators im Wartemodus speisen muss.

Bei Verwendung der Generatoren, die keine Ladungserhaltung brauchen, empfehlen wir die Batterie trotzdem alle 1-3 Monate nachzuladen, falls der Generator nur wenig läuft.

Es wird auch empfohlen den Generator je nach Konstruktion alle 1-3 Monate probe laufen zu lassen, damit das Kraftstoffsystem durchspült. Haltbarkeit des Kraftstoff muss unbedingt beachtet werden.

Bei Verwendung der Generatoren mit ATS, die die 230V-Stromversorgung kontrollieren und starten wenn diese ausfällt, kann man die Steuerkontakte NC und C verwenden, die erst beim Erreichen der Spannung „Battery stop charging voltage“ schließen und öffnen erst wenn die Batteriespannung auf „Battery stop discharging voltage“ sinkt.

Empfohlener Schaltplan mit Inverter-Generator KS 6000iES ATS Version 2:

ATS-Modul des Generators überwacht im automatischen Modus die 230V-Spannung an seinem MAINS INPUT, startet den Generator sobald diese ausfällt und stoppt innerhalb von ca. 1 Minute sobald die 230V am MAINS INPUT wieder ankommen.

Der KS 6000iES ATS Version 2 ist so gebaut, dass die 230V-Spannung an seinem MAINS INPUT nur überwacht und nicht durchgeschaltet wird, damit der Strom vom Ausgang der Powerstation nicht in einem Kreis zu dem AC-Eingang läuft.

Interner Stromlaufplan vom Inverter-Generator KS 6000iES ATS  Version 2:   

Die CEE 230V 32A Steckdose  ist an den Ausgang des Inverter-Moduls angeschlossen und ist aktiv nur wenn der Generator läuft.

Mit dem seitlichen Multifunktion-Drehschalter (Benzinhahn, Zündung, Stromversorgung der Steuerung) schaltet man den Generator manuell ein (Stellung RUN) oder ab (Stellung OFF). Mit dem roten Knopf des Multifunktionsschalters startet man den Generator im manuellen Modus.

Mit dem ATS SWITCH schaltet man den automatischen Modus ein (ATS SWITCH auf ON) oder aus (ATS SWITCH auf OFF).

Die 230-V-Spannung vom Ausgang der KS 5200PS wird über einen RCBO (Überlast- und Fehlerstromschutz) und NC- und C-Kontakte an den MAINS INPUT des Generators geleitet. Diese schließen, wenn die Batteriespannung den Wert „Battery stop charging voltage“ erreicht, und öffnen, wenn die Batteriespannung auf die „Battery stop discharging voltage“ abfällt. Somit beginnt der Generator unmittelbar nach dem Einschalten der KS 5200PS mit dem Laden der Batterie und schaltet sich nach 1 Minute ab nachdem die Batteriespannung den Wert „Battery stop charging voltage“ erreicht.

Das Kabel zu den Steuerkontakten und zu der Schuko-Steckdose wird durch Überlast und Berührungsschutz (RCBO) abgesichert. Der Phasenleiter vom AC-Ausgang der KS 5200PS kommt zu der Schuko-Steckdose und von da aus zu dem MAINS INPUT des Generators. Der Neutralleiter kommt zu dem Steuerkontakt C und vom Steuerkontakt NC kommt zu der Schuko-Steckdose zurück und von da aus zu dem MAINS INPUT des Generators.

Die neueste Version der Solar-Powerstation KS 5200PS  hat DC-Anschlüsse, wo man den Gleichstromgenerator KS 48V-DC (Version 50-55V) als zusätzliche Energiequelle anschließen kann:

Der KS 48V-DC funktioniert wie ein Ladegerät oder ein Lademodul mit IoU-Kennlinie:

Der Gleichstromgenerator KS 48V-DC hat deutliche Vorteile in dem Sinne, dass er die Batterie-Spannung der KS 5200PS im AUTO-Modus selber überwachen kann, startet sobald die Batterie-Spannung unter 50V kommt und ist in der Lage bis 60A in die Batterie zu laden, was einem ca. 3,3 kWp Solarfeld entspricht. Der KS 48V-DC stoppt innerhalb von ca. 30s nachdem die Spannung an seinem DC-Ausgang 54,5-55V erreicht und die Stromabnahme unter 20A kommt.

An den DC-Eingang darf man auch Zusatzbatterien mit den gleichen Parametern wie intern verbaute  LiFePo4 mit Nennspannung von 51,2V von Könner & Söhnen anschließen. Parallelschalten der externen Batterie mit der intern verbauten ist möglich nur wenn der Ladezustand der beiden Batterien  nicht mehr als 20% unterscheidet. Soll der Ladezustand sich mehr als um 20% unterscheiden, ist nur eine Batterie zu verwenden (nur entsprechenden DC-Sicherungsschalter einschalten). Sollen, die beiden Batterien geladen werden, ist erstmal die Batterie mit dem niedrigeren Ladezustand zu aktivieren. Soll die Last versorgt werden, ist die Batterie mit dem höheren Ladezustand zu aktivieren. Dies ist notwendig um zu hohe Überlaufströme zwischen den beiden Batterien zu vermeiden. Eine zu hohe Stromstärke kann den Überstromschutz der Batterie-BMS auslösen. Verbaute DC-Sicherungsschalter sind weniger empfindlich als der elektronische Schutz der BMS.

Es dürfen keine DC-Stromverbraucher und keine externe Netzteile am DC-Eingang angeschlossen werden!  Wir übernehmen keine Garantie für Defekte und Folgeschäden, die infolge vom Anschließen von Batterien, Ladekontrollern, oder sonstigen Geräten von Fremdherstellern entstanden sind.

Um zusätzliche Solarfelder an die Solar-Powerstation anzuschließen (z.B. man will noch ein Paar Solarmodule auf einer anderen Seite vom Dach installieren und an die KS 5200PS anschließen), muss man einen externen Laderegler verwenden, den man direkt an die DC-Anschlüsse für externe DC-Stromquelle anschließen kann. Durch diese Anschlüsse kommt die Energie an die 48V-Stromschiene (KS 5200PS) mit dem zulässigen Spannungsbereich 48-56,8V. DC-Anschlüsse der KS 5200PS sind durch  DC-Sicherungsautomat abgesichert.

Einstellungen der Solar-Powerstation KS 5200PS

Der Zugriff zu den Einstellungen der Powerstation KS 5200PS  ist mit Hilfe der Software SolarPowerMonitor über den externen Computer möglich.

Laden Sie die Software Solar Power Monitor unter dem vom Hersteller zur Verfügung gestellten Link herunter. Nach dem Entpacken sind 4 Dateien zu finden:

Zuerst muss man die ersten 2 Dateien installieren, damit die für Kommunikation per USB notwendige Treiber installiert werden. Das Programm SolarPowerMonitor wird im zweiten Schritt installiert.

Die Powerstation wird mit Hilfe vom mitglieferten Kabel an die USB-Schnittestelle des Computers angeschlossen. Kabelende mit USB Type A kommt in den Computer und das Ende mit  USB Type B kommt in die USB-Schnittstelle der Powerstation.

SolarPowerMonitor sucht nach dem Starten nach angeschlossenen Powerstationen.

Gleich nachdem die angeschlossene Powerstation gefunden wird, erscheint das Fenster mit dem aktuellen Status der Powerstation. Um einen vollen Zugriff zu den Einstellungen zu bekommen, muss man sich mit dem Passwort „admin“ einloggen:

Der Zugriff zu den Inverter-Einstellungen ist jetzt verfügbar:

Voreinstellungen der KS 5200PS:

Voreingestellt ist der Betriebsmodus SUB. Interne Batterie der Powerstation wird in diesem Modus von der externen AC-Stromquelle nur bis zu „Battery stop charging voltage“ geladen. Das sind ca. 60-70%. Bis zu 100% kann die Batterie in diesem Modus nur vom PV-Eingang geladen werden.

Einstellungen der KS 5200PS bei einer Strominsel:

Bei einer Strominsel gibt es keine externe Stromquelle außer Notstromgenerator.

Da die KS 5200PS vom externen Wechselstromgenerator geladen werden soll, empfehlen wir den Betriebsmodus auf UTI zu wechseln, in dem die Batterie bis zu 100% von der externen AC- Stromquelle geladen werden kann.

Da die Powerstation im UTI-Modus zu 100% geladen werden kann, kann es zu einer Warnung mit einem Piepton kommen während die BMS schließt. Das passiert aber eher selten und wenn man eine hohe Ladestromstärke „Grid max charger current set“  einstelt. Um den Piepton zu deaktivieren, bitte, die Option „BuzzForbide(only use by PV1800)“ aktivieren (Häckchen stellen) und bestätigen. Um den Piepton wieder zu aktivieren, muss man die Option „GridBuzzEnable (only use by PV1800)“ aktivieren (Häckchen stellen) und bestätigen.

Bei Verwendung des Generators im automatischen Betrieb, empfehlen wir den Parameter „Battery stop charging voltage“ auf 54V einzustellen, damit der Generator die Batterie bis zu 80% laden kann. Damit die Batterie innerhalb von 3-4 Stunden (das entspricht der empfohlenen Laufzeit der meisten Notstromgeneratoren) geladen wird und ein z.B. 5 kW Inverter-Generator noch genug Leistung für Stromverbraucher im Hause hat, empfehlen wir den Ladestrom der Batterie von der externen Stromquelle auf 30A zu setzen.  Den Wert „Battery stop discharging voltage“ empfehlen wir auf 50V zu setzen, damit der Generator nicht zu früh startet, sondern erst wenn der SOC-Wert der Batterie ca. 15-20% erreicht.

Bei Verwendung des Gleichstromgenerators sind alle diese Einstellungen irrelevant, da der KS 48V-DC die Energie direkt an die 48V-Stromschiene der Powerstation liefert, wovon sowohl das Inverter-Modul die Energie bekommt, als auch interne und externe Batterien geladen werden, die ebenfalls über Leistungsschalter an der Rückseite der Powerstation mit der 48V-Stromschiene verbunden werden.

Wird der KS 48V-DC nicht im AUTO-Modus, sondern im EXTERNAL CONTROL Modus verwendet, müssen die gewünschten Werte „Battery stop charging voltage“  und „Battery stop discharging voltage“  eingestellt und die EXTERNAL CONTROL Kontakte mit den entsprechenden C- und NO-Kontakten der Powerstation verbunden werden.

 Sollen Sie noch offene Fragen oder Bedenken haben, wenden Sie sich an den technischen Support von Könner&Söhnen per Mail an: support@dimaxgroup.de

Haftungsausschluss:

Diese Anleitung kann nur als eine Empfehlung wahrgenommen werden, ist anschaulich und  muss bei der Installation an die genaue Umstände und Bedingungen vor Ort angepasst werden. Die Installation selber soll unter Beachtung von allen Normen und Vorschriften ausgeführt werden. Wir übernehmen keine Verantwortung für die falschen Installationen und deren Folgen.