FAQ – Häufig gestellte Fragen

Die Batteriezellen sind nicht wie in herkömmlichen Systemen einfach in Reihe geschaltet, sondern werden von der Steuerung über sogenannte kaskadierte H-Brücken angeschlossen. Das heißt, wir gruppieren die Batteriezellen, und sprechen diese Gruppen einzeln an – so können wir sie optimal auslasten und können auch flexibel mit den Spannungswerten der Gruppen arbeiten. Dafür ist ein sehr kompliziertes Steuerungs- und Regelungsnetzwerk nötig, wir sind damit aktuell der einzige Anbieter auf dem Markt.

In der Batterie von SAX Power übernimmt die Elektronik des Batterie-Management-Systems (BMS) die Umrichtung von Gleich- in Wechselstrom. Es gibt also keinen Wechselrichter als eigenes Gerät, auch nicht im Batteriegehäuse versteckt, sondern die Funktion wird vom ohnehin vorhandenen BMS mit übernommen. Die Wechselrichter-Funktion steckt also in der Software und braucht keine eigene Hardware mehr.

In der SAX-Batterie sind die Zellblöcke nicht einfach hintereinander geschaltet (Reihenschaltung) wie in herkömmlichen Batterien, sondern sie können über eine spezielle Schaltung (kaskadierte H-Brücken) einzeln angesprochen werden. Die Elektronik kann also mit vielen einzelnen Gleichstrom-Spannungswerten arbeiten und sie auf verschiedene Weise kombinieren. Indem Sie daraus eine Sinuskurve zusammenbaut, erhält man Wechselstrom. Dies ist viel effizienter als die heutige Wechselrichtertechnik (IGBT) – nur mit dem SAX-Prinzip erreicht man einen Wirkungsgrad der Umrichtung von 98,6%.

Die Angabe bezieht sich auf die Umrichtung von Gleich- in Wechselstrom, die von der Elektronik des Batterie-Management-Systems durchgeführt wird. Zum Vergleich: Herkömmliche IGBT-Umrichter erreichen bis 96%. Das SAX-Verfahren, das softwarebasiert ist und darum ohne ein zusätzliches Gerät auskommt, verringert also nicht nur Platzbedarf und Kosten, sondern erhöht auch die Effizienz – es geht weniger Energie durch die Umrichtung verloren. Die 98,6% wurden durch unabhängige Messungen bestätigt. Der Betriebspunkt, auf den sich der Wirkungsgrad bezieht, ist eine Leistung von 2500W. Zur Effizienz der Batteriezellen: Der SAX-Speicher benutzt hochwertige LFP-Zellen (Lithium-Eisenhosphat), die einen Wirkungsgrad von ca. 95% bei 0,2 C haben.

Das zu Grunde liegende Prinzip gibt es schon länger, aber es konnte bisher nur in Großanlagen etwa bei der Bahn eingesetzt werden, weil es teure Komponenten (Lichtwellenleiter) für die Kommunikation benutzt hat. SAX Power hat als bisher einziger Hersteller auf der Welt einen Weg gefunden, die Technologie für kleinere Systeme wie Solarspeicher wirtschaftlich nutzbar zu machen. Hier ein Link zu einer Erklärung des technischen Hintergrundes:
https://www.finepower.com/fachartikel-hocheffizienter-umrichter-fuer-batteriespeichersysteme/

Der Speicher kann alle Geräte versorgen, ein- oder dreiphasig. Solange Energie in der Batterie gespeichert ist, wird die für alle im Haus angeschlossenen Verbraucher benutzt und es wird kein Strom aus dem Netz bezogen. Auch bei Ausfall des Netzes kann die Notstromfunktion (USV) alle oder einzelne Verbraucher aus der Batterie versorgen. – Technisch: Diese dreiphasigen Verbraucher werden vom Netz und vom Speicher versorgt. Der Stromzähler misst immer die Summe der drei Phasen zusammen. Die Summe der Dreiphasenleistung wird vom Smartmeter der SAX-Batterie gemessen und für die Regelung verwendet. Diese Leistung wird möglichst auf Null geregelt, der sogenannte „Nullspeicher“. Das heißt, auch wenn der Speicher einphasig ist, können damit einphasige wie dreiphasige Geräte vollständig versorgt werden.

Wir verwenden hochwertige LiFePO4-Zellen (Lithium-Eisenphosphat) vom drittgrößten Batteriehersteller in China (GoTion). Die Zellen sind sehr sicher, da sie erst bei 400°C brennen können. Zum Vergleich: NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Kobalt), die manche Hersteller verwenden, brennen schon bei ca. 120°C. Unsere Zellen sind frei von umweltschädlichem Kobalt und haben mit 180Wh/Kg eine hohe Energiedichte.

Wir garantieren eine Restkapazität des Speichers von 80% nach 10 Jahren Nutzungsdauer. Man rechnet üblicherweise mit 300 Zyklen pro Jahr, also 3000 Zyklen in 10 Jahren. Das sind allerdings Vollzyklen und wir arbeiten gar nicht im gesamten Spannungsbereich der Zelle. Die Lebensdauer des SAX-Speichers ist gegenüber herkömmlichen Systemen außerdem durch den rotierenden Ladungsausgleich erhöht.

Batteriezellen können Schaden nehmen, wenn sie zu niedrig oder zu hoch geladen werden. Aber darauf achtet der Speicher automatisch, er entlädt die Zellen nie komplett. Auch wenn der Speicher 0% anzeigt, ist er technisch noch nicht ganz leer, entsprechend bei 100% nicht ganz voll: Es bleibt immer oben und unten ein Puffer, der den einwandfreien Zustand der Zellen gewährleistet.

Die Effizienz der Umrichtung (von Gleich- zu Wechselstrom) ist durch die SAX-Technologie sehr hoch mit einem Wirkungsgrad von 98,6% (Herkömmliche IGBT-Wechselrichter erreichen etwa 92 bis 96%). Bei allen Speichern gibt es auch Verluste in den Batteriezellen – diese können wir nicht beeinflussen, sie sind abhängig von der Ladeleistung und der Temperatur.

Die Lade- und Entladeleistung beträgt maximal 4,6kW, da die Leitungen mit 20A abgesichert sind. In der Plug-in-Variante ist die Leistung auf 3,7kW beschränkt, da die Leitung hinter dem Sicherungsautomaten, wo der Speicher dann angeschlossen wird, nur auf 16 Ampere ausgelegt ist (230V * 16A = 3,7kW).

Um in konventionellen Batteriespeichern hohe Spannungen zu erreichen, werden die Zellen in Reihe geschaltet. Weil sich ihre Kapazität, Selbstentladungsrate und Temperaturcharakteristik leicht unterscheiden – noch verstärkt durch Alterung – haben beim Laden manche Zellen noch nicht den maximalen Stand erreicht, während andere voll aufgeladen sind: Das Laden muss abgebrochen werden. Entsprechend wird beim Entladen der Betrieb eingestellt, obwohl manche Zellen noch Energie gespeichert haben. Um das auszugleichen, setzt der verbreitete passive Ladungsausgleich einen Teil der elektrischen Energie von schon aufgeladenen Zellen in Wärme um, was ein Weiterladen ermöglicht. Es wird also Energie verschwendet, außerdem bietet das Verfahren keine Lösung für das Entladen. Die nutzbare Kapazität eines Batteriespeichers wird so durch die schwächste Zelle bestimmt und kann um mehr als 50% reduziert sein. Ein aktiver Ladungsausgleich vermeidet dies, benötigt aber aufwendige Schaltungen mit leistungselektronischen Bauteilen und komplizierter Steuerung. SAX Power hat diese Probleme durch sogenannte kaskadierte H-Brücken gelöst – damit können Blöcke von Batteriezellen einzeln eingeschaltet oder überbrückt und ein schneller Ladungsausgleich der Zellen realisiert werden. Beim Ausfall einzelner Zellen kann der übrige Speicher weiterbetrieben werden – so ist die Verfügbarkeit viel höher als mit konventioneller Schaltung, die Lebensdauer der Batterie ist erheblich länger.

Bei herkömmlichen Installationen mit Wechselrichter kommt es immer wieder zu Störfrequenzen im Amateurfunk- oder Notdienstnetz – die Betreiber werden abgemahnt oder müssen ihre Anlagen bis zur Behebung stilllegen. Solarwechselrichter verfügen DC-seitig über Filter, die das verhindern sollen – ist ein Gerät aber defekt, können störende Oberschwingungen entstehen und von der Wechselstrom-Verkabelung auf dem Dach wie von einer Antenne verbreitet werden. Die Taktfrequenz in SAX-Speichern ist um den Faktor 1000 niedriger als in herkömmlichen IGBT- Wechselrichtern. Deshalb gibt es mit SAX keinerlei EMV-Probleme.

SAX Power setzt Lithium-Eisenphosphat (LFP) -Zellen ein, und zwar ein Spitzenprodukt des weltweit führenden Herstellers, an dem VW als Hauptaktionär beteiligt ist. Diese LFP-Zellen haben eine extrem große Energiedichte und einen Wirkungsgrad von ca. 95% bei 0,2 C. Sie bieten auch wesentlich mehr Sicherheit gegen Feuer und Explosion als etwa NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Kobalt). Während NMC-Zellen schon bei einer Temperatur von 100 Grad brennen, könnte das bei LFP-Zellen über 400 Grad passieren.

Die Entnahme von Energie ohne Netzanschluss ist schwierig, da der Speicher die Energie für den Start aus dem Netz bezieht. Ein sogenannter Schwarzstart (ohne Netzspannung) ist nicht vorgesehen, weil dabei die Gefahr einer Tiefentladung der Zellen besteht.

Ja, wir ersetzen mit unserer Technik nur den batterieseitigen Wechselrichter. Geladen wird der Speicher mit Wechselstrom, darum wird ein PV-seitiger Wechselrichter benötigt.

Nein, der eingespeiste Strom geht nicht durch den Speicher. Die Priorisierung ist 1.Eigenbedarf 2.SAX-Speicher 3.Einspeisen