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ab Mai 2023 - Das Photo-Voltaik-Wissen wird essentiell wichtig

Unser Leben wird sich gravierend ändern, wenn wir so weiter machen wie bisher. Darum ist oberste Priorität, alles mit Verstand zu reparieren, das irgend möglich ist. Und wir müssen schnellstens anfangen, unsere verfügbare Energie sorgsam zu verwenden. Darum gibt es dieses Seiten hier. Und hier gehts los ....

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Einen PV-Panel-"String" testweise simulieren

Wie erwähnt, soll(te) man die aktiven PV-Elemente auf dem Dach, insbesondere bei verketteten Panelen, nicht bei Sonneneinstrahlung in den Wechselrichter reinstecken, weil dann abrupt erhebliche Ströme fließen könn(t)en.

Das gilt übrigens für alle Wechselrichter. Der PiKo 5.5 DCS und der Piko 5.5 SWAG haben zwar einen roten Drehschalter, der im WR intern alle 3 Strings elektronisch abschaltet. Aber ob das sicher ist und funktioniert, das wissen wir immer erst hinterher.
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Ich brauche eine DC-Quelle mit mindestens 180V / max 1A

Regelbarer Trenntrafo Grundig RT 5
110 Volt Zwischen-Trafo
Umwandlung in Gleichspannung

Selbstverständlich würde jede regelbare "Gleich-Spannungs"-quelle funktionieren. Doch der Piko 5.5 erhöht auf seinen Eingängen so lange den Strom, bis die Spannung der jeweiligen Quelle absinkt, also wieder in die Knie geht.

Dann erst (oder daran) erkennt der Microcontroller, das wars, "mehr Strom (= mehr Leistung) geht nicht". Das könnte unsere simulierte Quelle aber recht schnell überlasten und zerstören, denn 140V (das war falsch, es sind 180 Volt) mit max. 12 Ampere sind zum Testen einfach zu viel.
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Auf jeden Fall gehen wir auf Nummer sicher und benutzen einen regelbaren Trenntrafo, von 0 bis 250 Volt, einen GRUNDIG RT 5 mit bis zu 750 Watt (VA) Sekundär-Leistung.

Weiterhin reduzieren wir testweise die Maximal-Spannung mit einem 220 auf 110 Volt Trafo und dann erst kommt der Gleichrichter (max. 600 Volt mit bis zu 35 Ampere), dann ein 450 Volt Kondensator und dann noch ein kleiner 2,5 Ampere Sicherungs-Automat.

Zu guter Letzt ist am Ende eine ganz normale 100 Watt Glühlampe in dieser Reihenschaltung als zusätzliche Überlast-Sicherung (ja, wir haben sie alle - die alten Glühleuchtmittel - für solche Zwecke aufgehoben). Also mehr als 100 Watt geht damit sowieso nicht. - Die Theorie sagt, jetzt kann eigentlich nichts mehr schief gehen.
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Die Simulation sollte auch ohne große Ströme funktionieren

Die Spannung liegt an, es ginge bis 180 Volt

Da ich (vorher) noch nicht weiß, was der Kostal Wechselrichter im Einzelnen macht, wenn er aus meiner Quelle unbegrenzt Strom abholen "könnte", treffe ich hier alle Vorsichtsmaßnahmen, daß der Strom gebremst wird.

In der Kette der Komponenten auf der Gleich- stromseite ist daher diese 220V / 100 Watt Glühlampe (in Reihe) geschaltet. Weiterhin ist ein 220V / 5 Watt Glühlämpchen (im Bild ganz rechts) zur Kontrolle am Eingang des Wechselrichters zusammen mit einem Spannungsmeßgerät angeschlossen.
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Diese Spannung reicht nicht

Der PIKO 5.5 benötigt zum Start erstmal nur diese eine recht hohe Spannung. Das Vorhandensein der Spannung wird abgeprüft. Damit wäre der erste String als vorhanden und aktiv erkannt - sagt die Theorie.
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Das langsame Steigern der Leistungsentnahme aus der Quelle durch den Wechelrichter ist jetzt genauer zu beobachten - sagt auch die Theorie. - Im äußersten Falle spricht die 2,5 Ampere Sicherung an und schaltet alles ab.
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Jetzt gehts los - der Drehstrom Stecker wird angeschlossen - aber Achtung

Hier wird's kritisch, denn mit Drehstrom ist nicht zu spassen. Bei 400 Volt hört jede Spielerei auf. Wenn Sie kein Profi sind, lassen sie wirklich die Finger davon. Es geht alles sehr schnell und die allermeisten sind tot, bevor der Notarzt eintrifft.
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Wir schalten die drei Phasen mit einem Schaltschütz

Das Schaltschütz wird mit einem separaten 230 Volt Kabel versorgt und mit diesem Schalter eingeschaltet. Sicher ist sicher.

In diesem Schalt-Kasten sind sämtliche gelbgrünen Erdleitungen miteinander verbunden und am Guß-Gehäuse massiv verschraubt. Jeder - auch nur der kleinste Fehlstrom - wird damit sofort den FI Schutzschalter raus werfen.

Eine zusätzliche optische Kontrolle an Phase 1

Damit auch wirklich nichts durch Irrtum in die Hose geht, habe ich eine einzelne LED Leuchte an die Ausgangsleitung zum Wechselrichter an der Phase 1 angeschlossen. So ist weithin zu sehen, auch bei hellem Sonnenlicht, daß der bislang noch offen da stehende Wechselrichter auf allen drei Phasen die vollen 230/400 Volt angeliefert bekommt.
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ausgechaltet
eingeschaltet

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Nach dem Drehstrom kommt ....

die Anschaltung meiner 180 Volt Spannungs-Quelle an den Eingang 1. Dazu hatte ich mir zwei kurze Kabel gelötet - jeweils ein Büschelstecker auf den "codierten" MC4 Verbinder - rot ist der "+" und blau ist der "-".
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Auch hier ist eine Kontrolle eingebaut

Das kleine 220 Volt Birnchen soll mir nur zeigen, ist die simulierte PV Spannung da und ist sie stabil oder geht sie in die Knie durch Überlastung bzw. flackert das Licht.

Man sieht in dem Kästchen auch deutlich den schwarzen 2,5 Ampere Sicherungsautomat.
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Der erste Versuch klappte "natürlich" nicht ......

Der Microcontroller auf der Display Platine initialisierte sich, doch ich hatte ein Kabel vom/zum DC-Trennstellen- Board falsch bzw. gar nicht angeschlossen.

Man sieht das Kabel auf dem Bild ganz deutlich.
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Die Anzeigen im Display laufen durch

Im Display werden die verschiedenen Register des Microcntrollers ausgelesen und angezeigt und zwischen durch hatte ich sogar die IP Nummer gesehen, mit der der PIKO 5.5 mit dem Notebook ausgelesen und eingestellt werden könnte.
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Die PIKO internen Verbindungs-Leitungen wurden korrigiert ....

Nachdem mir bereits nach wenigen Minuten im Forum der Tipp gegeben wurde, wie die Leitungen korrekt gesteckt werden müssen, ist mir klar, wenn der DC-Trennstellen Controller keine Spannungsversorgung hat, wird an den Eingängen auch nichts abgerufen. So konnte es also nicht funktionieren.
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173 Volt an Eingang 1 reicht noch nicht

Der "220 zu 100" Volt Trafo mußte weichen, damit ich dort die 180 Volt plus etwas Reserve einspeisen kann. - Mit 173 Volt geht nichts.

Man sieht hier auf dem Foto, daß ich sicherheitshalber auch den Strom messe. Das zweite linke Meßgerät könnte 20A durchleiten, doch die 2,5A Sicherung würde vorher auslösen.
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Am Tag vorher hatte ich ein kurzes Erfolgserlebnis

Der DC-Trennstellen- Microcontroller mußte also angelaufen sein und hatte die Eingänge geprüft. Ich hatte testweise mal 176 V eingestellt und das hatte ihm "gefallen".

Dennoch hatte das Erkennen der simulierten Spannung nicht ausgereicht.
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Der PIKO verblieb in der Betriebsart : Leerlauf - aber immer noch besser als Betriebsart : "AUS".

Da ich das ganze draußen im Freien teste

Zum rudimentären PV und Microwechselrichter-Test hatte ich insgesamt 4 PV-Panele angeschafft, die aber - in Reihe geschaltet - nur 4 x 40 Volt anliefern würden.

Es wäre ein Versuch wert gewesen. Es geht aber vermutlich nicht, unter 180/200 Volt DC tut der Kostal gar nichts oder aber nur manchmal.
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Nächste Aktion - der Netzwerkanschluß

Laut Handbuch sind die PIKOS alle auf IPV4 ud DHCP-Autodetect eingestellt und bekommen daher von dem DHCP-Server im lokalen Netzwerk eine IPV4 Nummer - wie jeder dort angeschlossene PC auch. Das sollten Sie nicht ändern. Mit dem IP Scanner kann man immer die aktuelle IP Adresse des PIKO suchen lassen.
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Mit jedem Browser kann man den eingebauten Webserver im PIKO 5.5 (mit der über "angryipscan" erkannten IP Adresse) ansprechen. Die Enttäuschung ist groß. Das ist primitivste html-Technik, die in 2010 lange hinter der Zeit her war. Sehr schade.

Es werden da keine eventuellen Fehler oder Gründe mit einem Kurz-Text angezeigt, wenn die Betriebsart zum Beispiel auf "Leerlauf" oder gar auf "AUS" steht.
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Erkenntnisse mit einem DCS und einem SWAG - ein Lichtblick

Beim vertauschten Einbau der reparierten DC-Trennboards funktioniert etwas nicht.
Weiterhin reichen die 180 Volt DC eines simulierten PV-Strings nicht zum Start aus. Mit 200 Volt DC passiert etwas. Die Relais klicken bei der SWAG Type. Bei der DCS Type ist alles stumm. Da das optisch identische DC-Trennstellen Board des DCS im SWAG nicht funktionierte, vermute ich dort einen Fehler.

Obwohl meine Drehstrom-Anbindung mehrfach in alle Richtungen hin überprüft wurde - (einschließlich FI Tests) wird bei 200 Volt und 0,03 A nach wenigen Minuten der FI ausgelöst. - Warum macht er das ? Was ist da passiert ?
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Wegen der sonnigen Tage Anfang Juni 2023 - jetzt im Einsatz

Am 1. Juni 2023 habe ich den PIKO 5.5 SWAG am späten Abend gegen 20 Uhr in dem Haus im Taunus eingebaut und angeschlossen. Dort gibt es für die Drehstromsicherungen des Wechselrichters "keinen" Fi Schalter. Weiterhin sind nur 2 Strings vom Dach herunter geführt.

Verblüffend ist, sogar in der späten Dämmerung kann ich an den MC4 Anschlüssen der beiden Strings 1 und 2 - noch ohne den PIKO 5.5 - immer noch eine Gleich-Spannung von 320 Volt und 380 Volt messen. Und an dem String 2 mit den 380 Volt fließen (später im PIKO 5.5) sogar noch 0,01 und 0,02 Ampere.
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Die Überprüfung bei mir hatte also funktioniert ....
Das Webinterface der Type SWAG ... und rechts der Type DCS

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Die Type SWAG funktioniert
Die Type DCS funktioniert nicht

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Hier oben das sind meine Screenshots im Testlabor

Vermutlich habe ich in meiner Werkstatt einen besonders empfindlichen FI Schalter, der bei wirklich kleinsten erkannten Fehlströmen sofort wegschaltet. Die letzten Messungen bei mir unter Laborbedingungen mit den simulierten 200 Volt PV-Spannung und 0,03 Ampere enstprechen der späten Dämmerung.
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Diese minimalen Strömchen sind aber für den 5,5 kW Wechselrichter zu wenig. Mit diesem "Bißchen Strom" geht er zumindest in die Betriebsart "Leelauf". Also er geht überhaupt mal an. Erkennt das DC-Trennboard überhaupt keine Eingangsspannung (oder weniger als 160 Volt ???), geht der PIKO in die Betriebsart "AUS". Er läuft gar nicht erst an und scheint defekt zu sein.
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Weiterhin sehr wichtig für die Diagnose : Wird also eine Panel-Spannung von über 190 Volt am String-Eingang 1 erkannt, müssen die Relais aller 3 Eingänge kurz mehrfach klacken. Alle 3 Eingänge werden standardmäßig überprüft. Wenn also mit 200V an Eingang 1 nichts klickert oder klackert, ist mehr defekt.
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Wenn es bei Ihnen (zeitlich) "brennt" - hier ein Vorschlag ....

Sie lassen von einem Elektriker den PIKO 5.5 abschalten und abklemmen. Es ist 400V Drehstrom und für Laien und Bastler höchst gefährlich. Darum Finger weg ohne professionelles Wissen, wie es geht - oder lieben Sie Krankenhäuser ?

Sie brauchen vorher auch noch die Kralle, um diese MC4 Stecker mit den PV-Leitungen vom Dach zu entriegeln und erträglich leicht abzuziehen, sonst brechen die ab und es wird es teuer, wenn die Krallen und die Buchsen kaputt sind.

Der Elektriker isoliert die fünf blanken Drahtenden oder versteckt sie berührungssicher in großen "Lüsterklemmen" und markiert und über- oder verklebt die Sicherungen bzw. den Drehstromschalter gegen Fehlbenutzung.
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Dann packen Sie den Piko 5.5 ins Auto (das sind 21 Kilo)


und kommen zu mir nach Wiesbaden in die Museums-Werkstatt

(Termin erforderlich). Bitte vorher die Kühlrippen auf der Unterseite auspinseln, wegen meiner Staub-Allergie. Ist es nur dieser blöde C4 Kondensator, kostet es Sie nichts !!!!!!! außer der Fahrt und 2 Stunden Zuschaun.

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Der Grund : Wenn wir nur ein paar dieser PIKOS retten können

..... dann hat sich nicht nur die Autofahrt gelohnt. (Mit der Bahn geht das nicht - auch nicht für 49 Euro.)
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Es ist ja nicht nur Ihre oder meine Umwelt, es ist unser aller Umwelt.
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