Was passiert, wenn der Isc des Solarmoduls den maximalen Eingangsstrom des Solarpumpenwechselrichters überschreitet?
Bei Solarpumpenwechselrichtern kann Isc den maximalen Eingangsstrom unbedenklich überschreiten, da der Wechselrichter zur Vermeidung einer Überlastung mit Imp und nicht mit Isc arbeitet.
1. Was ist Isc in einem Solarpanel eines Pumpsystems?
Isc (Kurzschlussstrom) ist die maximale Stromaufnahme, wenn die Plus- und Minuspole eines Solarmoduls unter Standardtestbedingungen (STC: 1000 W/m² Einstrahlung, 25 °C Zelltemperatur, AM1,5-Spektrum) kurzgeschlossen werden. Er stellt den Spitzenstrom dar, den ein PV-Array unter extremen Bedingungen (z. B. einem Kurzschluss bei hoher Einstrahlung) abgeben kann, und wird häufig zur Berechnung von Sicherheitsmargen bei der Systemauslegung verwendet. Beispielsweise beträgt der Isc eines typischen 400–600-W-Moduls etwa 10–14 A.
In Pumpensystemen ist der Isc ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der Abstimmung zwischen PV-Anlage und Wechselrichter. Anders als der maximale Leistungspunktstrom (Imp) hat dieser Wert keinen direkten Einfluss auf die tägliche Leistung, sondern stellt sicher, dass Wechselrichterkomponenten (wie MOSFETs oder Kondensatoren) bei Systemfehlern (z. B. Kurzschlüssen) nicht überlastet werden. Der Wechselrichter der Serie ZK200-P unterstützt einen breiten Voc-Bereich (175–750 VDC), sodass Anwender die Anlage flexibel auf Basis des Isc konfigurieren können. Der Isc muss jedoch innerhalb des Kurzschlussstroms des Wechselrichters liegen, um NEC 690.8 zu erfüllen.
2. Wie hoch ist der maximale Eingangsstrom eines Solarpumpenwechselrichters?
Der maximale Eingangsstrom eines Solarpumpenwechselrichters bezieht sich typischerweise auf den maximalen DC-Eingangsstrom (Max Input Current) seines MPPT-Kanals, der den normalen Betriebsstrom (Imp) des PV-Arrays begrenzt. Bei der Serie ZK200-P variiert dieser Wert laut Produktdatenblatt je nach Modell und Spannungsniveau:
ZK200-1T-Serie (110-V-Pumpe): 7,0 A für das 0,75-kW-Modell und 9,6 A für das 1,5-kW-Modell.
ZK200-2T-Serie (220-V-Pumpe): 0,4 kW sind 2,3 A, 0,75 kW sind 4,0 A, 1,5 kW sind 7,0 A und 2,2 kW sind 9,6 A.
ZK200-4T-Serie (380-V-Pumpe): 0,4 kW sind 1,5 A, 0,75 kW sind 2,5 A, 1,5 kW sind 3,8 A und 22 kW sind 45 A.
Darüber hinaus verfügt der Wechselrichter über eine Kurzschlussstromfestigkeit (Isc), um sicherzustellen, dass der Isc des Arrays den Grenzwert (typischerweise eine Sicherheitsmarge von 1,25-mal dem maximalen Eingangsstrom) nicht überschreitet. Der Kurzschlussschutz des ZK200-P gewährleistet Systemstabilität bei hoher Einstrahlung und erreicht einen Wirkungsgrad von bis zu 99,8 %. Benutzer können den Strom in Echtzeit über das Tool FGAppStudio überwachen, um eine Überschreitung des Grenzwerts zu vermeiden.
3. Warum überschreitet der Isc eines Solarpumpenwechselrichters den maximalen Eingangsstrom?
Der Hauptgrund dafür, dass Isc den maximalen Eingangsstrom überschreitet, ist die Überversorgung des PV-Arrays. Ziel ist es, den Ertrag bei schlechten Lichtverhältnissen zu maximieren, ohne jedoch Spitzenlichtbedingungen zu berücksichtigen. Im Einzelnen:
Hohe Bestrahlungsstärke und Temperatureffekte:An einem klaren Sommernachmittag, wenn die Strahlungsintensität den Standard-Durchschnittswert (STC) überschreitet, kann der Isc um 10–20 % ansteigen. Beispielsweise kann eine Modulreihe mit einem Isc von 10 A unter realen Bedingungen 12 A erreichen.
Optimierung des Array-Designs:Um bewölkte Tage oder schwaches Morgenlicht auszugleichen, werden häufig weitere Module hinzugefügt, wodurch der Gesamt-Isc (DC/AC-Verhältnis auf 1,5–1,75) erhöht wird. Bei Pumpensystemen ist dies auf abgelegenen Farmen mit ganztägiger Bewässerung üblich.
Fortschritte in der Modultechnologie:Moderne Halb-/Bifazialmodule haben einen höheren Isc (12–14 A/Modul), der den Grenzwert leicht überschreiten kann, wenn der Wechselrichter nicht die richtige Größe hat.
Die PQ-Kurve und die benutzerdefinierten Funktionen der ZK200-P-Serie berechnen automatisch Durchflussrate und Energieertrag und helfen Benutzern, Isc zu simulieren und Konstruktionsfehler zu vermeiden.
Was passiert, wenn Isc den maximalen Eingangsstrom überschreitet?
Kleinere Überschreitungen (Imp übersteigt 20 % des maximalen Eingangsstroms) führen typischerweise zu Energieeinbußen: Der Wechselrichter begrenzt den Strom durch den MPPT-Algorithmus auf den Nennwert, wodurch in Spitzenzeiten 5–15 % der Solarenergie verschwendet werden, was sich in einer Leistungskurve mit flachem Verlauf äußert. Bei einem 5-kW-Pumpensystem bedeutet dies mehrere Stunden verlorenen Pumpbetrieb pro Tag, was die Bewässerungseffizienz beeinträchtigt.
Schwere Fälle (z. B. wenn Isc den Kurzschlusswert überschreitet):
Überhitzung und Abschaltung:Übermäßiger Strom überlastet den Bus oder die Sicherungen, löst den Wärmeschutz aus und führt zu zufälligen Auslösungen. Bei einem 3-PS-Pumpenprojekt im indischen Rajasthan unterbrach eine MPPT-Überlastung bei hoher Sonneneinstrahlung die Bewässerung, wovon 200 Landwirte betroffen waren.
Modulschaden:Bei Wechselrichtern der unteren Preisklasse können Dioden oder Kondensatoren durchbrennen oder es kann sogar zu Bränden kommen, insbesondere in staubigen landwirtschaftlichen Umgebungen.
Erlöschen der Garantie:Hersteller wie SMA und unser Unternehmen verlangen die strikte Einhaltung der Isc-Grenzwerte, bei Überschreitung dieser Grenzwerte erlischt die Garantie.
ZK200-P verfügt über einen integrierten Überstrom-, Unterleistungs- und Trockenlaufschutz und kann automatisch in den Ruhezustand wechseln, wenn Isc den Grenzwert überschreitet, um Schäden zu vermeiden.
Präventionsleitfaden und Vorteile des ZK200-P
So verhindern Sie, dass der ISC-Grenzwert überschritten wird:
Genaues Design: Gesamt-ISC = Modul-ISC × Anzahl der Strings × 1,25 ≤ Max. Wechselrichtereingang.
Sicherungsschutz: Fügen Sie pro Kanal eine Sicherung mit 1,25 × Max Current hinzu, um den NEC-Standards zu entsprechen.
Wählen Sie den ZK200-P: Er bietet einen Wirkungsgrad von 99,8 %, einen weiten Eingangsbereich (90–800 VDC), eine Ein-Knopf-Bedienung, ist mit asynchronen und synchronen Pumpen kompatibel und unterstützt die Fernüberwachung per Bluetooth/GPRS.
Wartungsüberwachung: Verfolgen Sie ISC mithilfe der App, um rechtzeitig Anpassungen vorzunehmen.
