Aus Schlussbericht an BfE, Dezember 1996

Weiterentwicklung  von Solarwechselrichtern der 20 kW Klasse
Prof. Dr. Ing. V. Crastan, Ph. Müller, Ingenieurschule Biel
Ch. von Bergen, Sputnik Engineering AG

Zusammenfassung

Ziel des Projektes war die wirtschaftliche Verbesserung von Wechselrichtern der 20 kW Klasse, mit Bezug auf den von der Firma Sputnik Engineering, Biel, produzierten Wechselrichter  SolarMax 20. Die konkreten Ziele waren:

-   Die Integration der Filterinduktiv
ität in den Transformator als Streuinduktivität.
-   Die Entwic
klung eines einfacheren und billigeren Systems zur Steuerung der Leistung.

Diese Ziele sind voll erreicht worden und haben zu einer Verbilligung des Wechselrichters um rund 30% geführt. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Senkung der Systemkosten der Photovoltaik geleistet. Gleic
hzeitig konnte der Wirkungsgrad um ca. 1.5% erhöht werden.

Ferner ist die Möglichkeit eines Master-Slave Betriebs anhand eines Prototyps untersucht worden. Parallele einheiten von 20 kW können damit zu Leistungen bis 200 kW und mehr zusammengefügt werden und vom Master optimal geführt werden. Im Teillast-Bereich erreicht man Wirkungsgradverbesserungen von ca. 2%. Die Möglichkeit der Standardisierung und Senkung der Produktionskosten kann nun voll ausgeschöpft werden.

Der neue Wechselrichter wird 1997 von Sputnik Engineering AG kommerzialisiert.

Die Variante mit Spartransformator wurde theoretisch untersuc
ht. Durch zweckmässige  Auslegung der PWM-Steurung lassen sich die Schwingungen mit Taktfrequenz im Nullsystem unterdrücken. Dies bedingt allerdings eine etwas grössere Transformatorübersetzung, die Nachteile bringt. Der Vorteil einer solchen Lösung ist zwar vorhanden, doch kleiner als erwartet.