Zu den Kerntechnologien von Energiespeichersystemen für Privathaushalte gehören hauptsächlich Energiespeicherbatterien, Wechselrichter, Batteriemanagementsysteme (BMS) und Energiemanagementsysteme (EMS), die zusammen die Speicherung, Umwandlung und intelligente Planung elektrischer Energie realisieren.
Energiespeicherbatterien: Das „Energielager“ des Systems
Derzeit sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) die gängige Wahl. Aufgrund ihrer hohen Sicherheit, langen Zyklenlebensdauer (bis zu 6000+ Zyklen) und geringeren Kosten sind sie ternären Lithiumbatterien weit überlegen und besser für den langfristigen Einsatz im Haushalt geeignet.
Batteriestrukturhierarchie: Schrittweise Integration von Zelle → Modul → Batteriepaket → Batteriecluster → Batteriestapel, wodurch eine skalierbare Energiespeichereinheit entsteht.
Entwicklungstrends: Entwicklung hin zu Hochspannungsstapelung und modularem Design zur Verbesserung der Energiedichte und Installationseffizienz.
Der Wechselrichter ist für die bidirektionale Umwandlung zwischen Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) verantwortlich und ist ein Schlüsselgerät für den netzgebundenen und netzunabhängigen Betrieb des Systems.
Hybrid-Wechselrichter: Integriert Photovoltaik-Ladefunktion, Batterieladung/-entladung und netzgebundene Steuerungsfunktionen. Es eignet sich für neue Systeme und zeichnet sich durch eine hohe Integration und einfache Installation aus.
AC-gekoppelter Wechselrichter: Geeignet zur Nachrüstung bestehender Photovoltaikanlagen. Die Verbindung zum Energiespeicher erfolgt über die AC-Seite und bietet hohe Kompatibilität und niedrige Kosten.
Anforderungen an die Ausgangswellenform: Muss einen reinen Sinuswellenausgang liefern, um einen stabilen Betrieb von motorbetriebenen Geräten wie Kühlschränken und Klimaanlagen zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden.