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Nachdem der Black 300 / 12 V bei mir den Dienst quittiert hatte, wurde mir spontan ein gebrauchter mit 48 V angeboten. Nach kurzer Überlegung wurden mir gewisse Vorteile klar: Einmal war die Möglichkeit zur Netzeinspeisung gegeben und dann war da noch die schöne, vier mal höhere Nennspannung, die wie geschaffen zu sein schien für eine Überleitung in meine Inselanlage bei geringen Windstärken.
Nach reichlicher Beobachtung von Windmaster und Black fiel mir auf, dass es im Grunde zwei Bereiche abzuernten gibt, einmal ein Bereich unter 20 V für die Überleitung zur Inselanlage und ab da der Bereich bis ca. 50 V, also eine doppelte Nutzung des unteren Leistungsbereichs.
Ein Problem: Der Windmaster schaltet sich bei ca. 25 V ein und mit nur geringer Differenz wieder aus, was nebenbei auch die Ursache für häufige Schaltungen sein dürfte.
Durch diese Schwelle wird dem Windgenerator im unteren Bereich jede Möglichkeit zur Entfaltung genommen. Die Lösung: Durch ein Multifunktionsrelais muss die Schaltschwelle verändert und außerdem das ständige Schalten durch eine Rückfallverzögerung unterbunden werden. Diese Änderung kann natürlich nicht allein durch das Relais erfolgen, denn die 25 V Einschaltspannung sind nun mal fest einprogrammiert.
Vielmehr erfolgt eine Zwangseinschaltung mit drei kleinen ECO friendly Schaltnetzteilen, deren Ausgänge in Reihe geschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird auf ca. 27 V (3x 9 V) und U 0 vom Windmaster auf 32 V eingestellt. Dies ist wichtig, weil wir schließlich nicht mit den Netzteilen einspeisen, sondern nur den Windmaster in Bereitschaft halten wollen.
Nächster Punkt: Wenn der Windgenerator an die 27 V Schwelle (Durch die Schaltnetzteile) kommt, würde er auch wieder etwas an Schwung verlieren. Deshalb habe ich noch ein zweites Multifunktionsrelais eingesetzt, dass den Black erst bei Erreichen von ca. 30 V auf den Windmaster schaltet. Für beide Relais verwende ich das geniale Eltaco MFZ 12 DDX-UC mit der Eingangsspannung von durchgehend (Ohne Umschaltung) von 8-230 V. Eine Messung ergab einen Eigenverbrauch von ca. 0,06 W, was also nicht ins Gewicht fällt.

Ablauf: Der Windgenerator startet und die Spannung steigt bis die Systemspannung der Inselanlage erreicht wird. In diesem Augenblick fließt ein geringer Strom über einen Widerstand und einer Sicherheitsschaltung (Vor Überspannung im Fehlerfall) in die Akkus der Inselanlage. Der Strom von max. 200 mA wird bei 20 V erreicht, der ersten Relais - Schaltschwelle. Hat der Windgenerator genügend Kraft, über die 20 V zu kommen, wird das erste Eltaco Relais eingeschaltet, die Überleitung zur Inselanlage unterbrochen, der Windmaster auf die 27 V der Schaltnetzteile gelegt und er geht in Bereitschaft.
Der Windgenerator dreht nun, weil er noch keinen Kontakt zum Windmaster hat, sehr schnell auf die zweite Schwelle von 30 V hoch, wodurch das zweite Eltaco Relais ihn auf den Wechselrichter schaltet. Dadurch werden die Schaltnetzteile entlastet und nehmen keine Energie mehr aus dem Netz. Dreht der Windgenerator nun höher, bleibt dieser Zustand bestehen, fällt die Drehzahl ab, so übernehmen die Netzteile wieder die Grundversorgung vom Windmaster und der Generator wird wieder entlastet. Dies Wechselspiel ist fließend und nach meinen Beobachtungen übernimmt der Windgenerator sehr schnell wieder das Kommando.
Das zweite Relais (Generator auf Windmaster) habe ich auf 20 s Rückfallverzögerung eingestellt, Relais Nr. 1 (Untere Schaltschwelle) schaltet sich nach 90 s aus.
Die Grundschaltung hatte ich schon ab 10. Januar in Betrieb, allerdings erst mit vorhandenen Komponenten, die wegen ihres relativ hohen Eigenverbrauchs den Wirkungsgrad entsprechend runtergezogen haben. Erst nachdem ich die Funktion und Wirksamkeit überprüft hatte, kaufte ich die entsprechenden Teile und sehr bald zeigte sich, wie wichtig dieser Schritt für den Wirkungsgrad war.
Auf diese Weise konnte ich im ungewöhnlich windschwachen Januar noch einen einigermaßen brauchbaren Ertrag einfahren, der Wirkungsgrad Black zu Windmaster lag über den Monat bei 0,817.
Einzig die hohen Kosten der Schaltung stehen vermutlich in keinem Verhältnis zum Energiegewinn. Aber darum geht es mir ohnehin nicht, ich will lediglich zeigen, was möglich ist und Konstrukteuren einen Denkanstoß geben.
Durch eine Veränderung der Firmware sollte es eigentlich möglich sein, den Windmaster an der Einschaltschwelle vernünftig zu steuern. Eine simple Verzögerung an dieser Schwelle würde einige Probleme lösen und ein Relais könnte eingespart werden.
Wichtig! Die Verzögerung hat keinen Einfluss auf die Sicherheitsabschaltung im Fehlerfall, der Windmaster trennt sich dann sofort vom Netz!

Schaltplan? ... Kommt noch mal demnächst ...

Grüße von
Rainer
(Sandy)
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Meine Anlage und dazu der Film

P.S. Zusätzlich kann man, so wie ich es betreibe, ein Solarmodul zusätzlich zu den Schaltnetzteile anschließen. Die Erträge vom Black in meiner Ertragstabelle sind ausschließlich vom Windgenerator, den Anteil des Moduls führe ich nicht auf. Nebenbei bemerkt ist das Solarmodul seit 10 Tagen nicht mehr zum Zuge gekommen, der Black ist im Augenblick außer Rand und Band.