Hybrid-Wechselrichter verbinden die Funktionalitäten von PV-Wechselrichtern, Batteriewechselrichtern und Netzmanagementsystemen in einem Gerät. Die Wirkungsweise lässt sich in mehrere Kernprozesse gliedern:
3.2.1 Energieflusssteuerung #
-
PV-Energieerzeugung: Die Solarzellen wandeln Sonnenlicht in Gleichstrom um. Der MPP-Tracker sorgt dafür, dass immer der optimale Arbeitspunkt gewählt wird, um maximale Leistung zu erzielen.
-
Verbraucher-Versorgung: Der erzeugte Strom wird zuerst für den Eigenverbrauch genutzt, z.B. Beleuchtung, Haushaltsgeräte, Wärmepumpen.
-
Batterieladung: Überschüssiger PV-Strom lädt die Batterie auf. Die Ladeleistung wird dynamisch angepasst, um Ladeverluste zu minimieren und die Batterie zu schonen.
-
Netzeinspeisung: Wenn PV und Batterie den Verbrauch nicht vollständig abdecken, wird Netzstrom bezogen. Ist Überschuss vorhanden, kann er ins öffentliche Netz eingespeist werden (sofern erlaubt).
-
Backup/Notstrom: Bei Stromausfall schaltet der Wechselrichter in den Inselbetrieb, versorgt kritische Verbraucher und nutzt die Batterie als Energiequelle.
3.2.2 Intelligente Steuerungsalgorithmen #
Die Steuerungssysteme im Wechselrichter berücksichtigen:
-
Lastmanagement: Priorisierung wichtiger Lasten, Lastverschiebung in Zeiten mit viel PV-Ertrag.
-
Batterieschutz: Vermeidung von Tiefentladung oder Überladung, Anpassung an Temperatur und Alter der Batterie.
-
Netzschutz: Einhaltung von Vorgaben zur Netzstabilität, Frequenz- und Spannungsregelung.
-
Zeitbasierte Betriebsmodi: Laden oder Entladen der Batterie nach definierten Zeitfenstern, z.B. günstige Stromtarife nutzen.
