Als Schlüsselinstrument zur Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Flexibilität verteilter photovoltaische Stromerzeugung, Die Nachfrage nach Mikro-Wechselrichter auf dem Markt wächst weiter.
Gleichzeitig sind sie aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile wie MPPT auf Modulebene, unabhängiger Betrieb sowie einfache Installation und Wartung machen sie bei Photovoltaikprojekten im Wohn- und Gewerbebereich sowie bei kleinen kommerziellen Projekten sehr beliebt.
Kommunikation mit Drittplattformen
Mit der Entwicklung von Geschäftsmodellen müssen Benutzer nicht nur Wechselrichterdaten auf ihre eigene Überwachungsplattform hochladen, sondern auch Daten auf der Cloud-Plattform ihres Unternehmens anzeigen oder hochladen, um eine bequeme und einheitliche Datenverwaltung zu erreichen. Diese Anforderung kann zusammenfassend bezeichnet werden als „Kommunikation mit Drittplattformen“.
Die Kommunikation zwischen Wechselrichter und Überwachungsplattform basiert softwareseitig auf einem Kommunikationsprotokoll und nutzt hardwareseitig hauptsächlich ein Überwachungs-Stickmodul als Medium bzw. Brücke für Datenübertragung und -empfang. Dadurch wird sichergestellt, dass der Betrieb des Wechselrichters auf der Überwachungs- und Wartungsplattform angezeigt werden kann.
Mainstream-Kommunikationsmethoden
Die Hauptrichtung Hersteller von Mikrowechselrichtern auf dem globalen Markt werden Daten hauptsächlich über Kommunikationsmethoden wie WiFi, PLC, RS485, Sub-1G und Zigbee übertragen und gesteuert. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Kommunikationsmethoden der einzelnen Marken:
| Marke | Kommunikationsmethoden |
|---|---|
| Enphase Energy | PLC |
| Hoymeilen | Sub-1G (433 MHz/868 MHz/915 MHz) |
| AP-Systeme | 2.4 GHz Zigbee |
| Tigo-Energie | WLAN und SPS optional |
| SolarEdge | RS485 und Zigbee optional |
| Growatt | Sub-1G und WLAN optional |
| Huawei | RS485, SPS und Zigbee optional |
Detaillierte Erklärung der Kommunikationsmethoden
WiFi-Kommunikation
Das Mikro-Wechselrichter ist über ein eingebautes WiFi-Modul mit dem Router verbunden und überträgt die erfassten Daten an den Server. Es kann auch direkt über WiFi eine Verbindung zu einer mobilen App zum Datenaustausch hergestellt werden.
RS485-Kommunikation
RS-485 ist ein asynchrones serielles Kommunikationsprotokoll, das für die Kommunikation mehrerer Knoten geeignet ist. Es basiert auf Differenzsignalen und überträgt komplementäre Signale über zwei Drähte (normalerweise als A und B bezeichnet). Die RS485-Kommunikation verwendet eine kabelgebundene Verbindung. Der Wechselrichter wird Hand in Hand angeschlossen, indem der letzte Wechselrichter mit dem Datensammler verbunden wird. Anschließend werden die Wechselrichterdaten über ein drahtloses Netzwerk an die Überwachungsplattform übertragen.
PLC (Power Line Communication)
SPS-Kommunikationstechnologie nutzt vorhandene Stromleitungen als Datenübertragungsmedium zur Verbindung Mikro-Wechselrichter mit PLC-Modulen. Das PLC-Modul wandelt die vom Mikrowechselrichter über Stromleitungen gesendeten Betriebsdaten in Hochfrequenzsignale um und überträgt sie über das Stromnetz an den PLC-Empfänger. Der Empfänger verbindet die Daten dann über ein Netzwerkkabel mit dem Router und stellt so eine Verbindung zum Gerät des Benutzers her.
Hauptmerkmale
- Es ist keine zusätzliche Verkabelung erforderlich.
- Weniger anfällig für Störungen des Funksignals.
- Die Stabilität hängt von der Qualität des Stromnetzes ab.
Sub-1G
Sub-1G bezieht sich auf die drahtlose Kommunikation unter Verwendung von Frequenzbändern unter 1 GHz (wie etwa 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz), die üblicherweise für Anwendungen über große Entfernungen und mit geringem Stromverbrauch verwendet werden.
Vorteile:
- Weniger Störungen in Niederfrequenzbändern.
- Stabile Signale mit starker Durchdringungsfähigkeit.
Challenges:
- Für die Installation sind mehrere Geräte erforderlich.
- Höhere Wartungskosten im Vergleich zu WLAN.
Zigbee
ZigBee ist eine drahtlose Netzwerktechnologie mit kurzer Reichweite, niedrigen Kosten und geringem Stromverbrauch. Die Energiekommunikator-ECU sammelt und überträgt Daten zur Stromerzeugung durch Mikrowechselrichter über die drahtlose ZigBee-Kommunikation.
Highlights:
- Baut ein zellulares (MESH) Kommunikationsnetzwerk auf.
- Erweitert die Kommunikationsdistanz durch Signalrelais.
Vergleich der Kommunikationsmethoden
| Kommunikationsmethode | Anwendungsszenario | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|
| W-Lan | Gebiete mit drahtloser Netzabdeckung | Einfache Installation; Keine Verkabelung; Unterstützt Remote-Upgrades | Anfällig für Störungen; Begrenzt durch die Installationsumgebung |
| RS485 | Großprojekte, die eine zentrale Steuerung erfordern | Stabile Kommunikation; Starke Entstörung; Steuerungsunterstützung | Erfordert Datensammler und zusätzliche Verkabelung |
| Sub-1G | Anwendungen mit großer Reichweite und geringem Stromverbrauch | Niedrige Frequenz; Starke Durchdringung; Große Kommunikationsreichweite | Niedrige Datenrate; Erfordert angepasstes Protokoll |
| Zigbee | Kleine und mittelgroße Anlagen | Flexible Vernetzung; Hohe Dateneffizienz | Kurze Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsdistanz |
| PLC | Systeme, die zusätzliche Verkabelung vermeiden | Hohe Zuverlässigkeit über Stromkabel | Beeinflusst durch die Qualität des Stromnetzes |
Überwachung und Wartung von Cloud-Plattformen
Überwachungsplattformen fassen Daten von Ethernet-Remote-/Cloud-Servern zusammen und zeigen sie auf der Benutzerseite an. Sie unterstützen eine Vielzahl von Funktionen wie:
- Überwachung von Stromerzeugung, Spannung, Strom, Leistung in Echtzeit, Betriebsstatus.
- Zugriff auf Geräteseriennummern und mehr.
Integrationsmethoden
Überwachungs-Apps
Benutzer können Überwachungs-Apps herunterladen wie:
Offene API-Lösung
APIs ermöglichen plattformübergreifenden Datenaustausch ohne Zugriff auf den Quellcode.
Neutrales Überwachungssystem
Maßgeschneiderte Schnittstellen unterstützen Markenkonsistenz und benutzerspezifische Anforderungen.
Fazit
- Zigbee: Ideal für leistungsstarke Netzwerkanforderungen über kurze Distanzen im Heimbereich und in kleinen gewerblichen Systemen.
- Sub-1G und PLC: Geeignet für große Entfernungen und geringe Leistungsanforderungen.
- RS485 und Ethernet: Stabilität und Kompatibilität in industriellen Systemen haben Priorität.
- W-Lan: Häufige Wahl aufgrund des Benutzerkomforts und des direkten Cloud-Zugriffs.
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