1.9 kwp mit 10 kw Akku per AC/AC Laden / Frage mehrere LiFePo4 Ladegeräte an einem Akku?

PV-Anlage Stell dein Batterie/Powerwall/PV Projekt vor
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Hallo Zusammen,

ich habe eine etwas speziellere Situation und daher einen etwas ungewöhnlichen Aufbau von meiner PV / Batterieanlage.

Erstmal kurz zu mir und der aktuellen Anlage:

Ich bin Freiberufler im IT Bereich und arbeite fast ausschließlich aus dem Homeoffice. Durch den Job Bedingt aber auch durch den kleinen Nerd in mir, habe ich eine recht hohe "Grundlast" von knapp 780 Watt/h, Tagsüber beim Arbeiten geht dieser auch eher auf knapp nen kw hoch. Durch das E-Auto etc. komme ich dadurch auf einen Jahresverbauch von knapp 10.800 kWh

Um den Verbrauch etwas zu senken, habe ich letztes Jahr im September/Oktober meine erste kleine PV Anlage auf dem Dach meines Holzlagers gebaut (2x 395 JA Solar Panels mit einem HM-800) und kurz darauf ein wenig erweitert (aktuell HM-1500 und HM-400 mit insgesamt 5x 395 JA Solar Panels. Meine Maximale Produktion liegt also bei knapp 1.9 kwp, bisher habe ich maximal 1.8 kw geschafft. Die PV Anlage steht einige Meter vom Haus entfernt weg, auf das Dach von meinem Haus kann ich auch keine große PV installieren (Denkmalschutz, mit PV-Ziegeln könnte ich das vielleicht genehmigt bekommen, die Meyer-Burger Ziegel lassen ja aber noch auf sich warten und das Dach ist auch noch gut/muss nicht neu gedeckt werden), daher habe ich nur Wechselstrom von der PV Anlage ins Haus und am Standort der PV auch keine Möglichkeit für einen "warmen" Raum

Im Februar diesen Jahres habe ich dann meine Anlage um einen Batteriespeicher (48V, 106 Ah) mit AC LiFePo4 Laderegler (48V, 10A) und zusätzlichem Grid Tie Inverter (ebenfalls 48V, ca. 8 A, ca. 450W Nachteinspeiseleistung) ergänzt. Laden und Entladen wird über Shelly Plug S bzw. Shelly 1 PM plus und MQTT über ioBroker gesteuert (eine AhoyDTU und Grafana ist auch noch dabei). Hierbei mache ich keine Null-Einspeisung, sondern lade den Akku konstant ab einer bestimmten "PV-Produktion" und stoppe das Laden bei unterschreiten einer bestimmten Stelle. Bei aktuellem guten Wetter kann ich so Tagsüber sowohl meinen normalen Strombedarf decken und den Akku mit knapp 70-75A laden (reicht dann für 8 Stunden in der Nachteinspeisung bei ca. 450W).

Das klappt soweit auch recht gut, seit der Inbetriebnahme der Anlage habe ich bisher über 472 kWh produziert (Stand gestern) und davon nur 8 kWh eingespeist. Meine Akku Anlage ist leider auch nicht im Haustechnikraum (der ist zu klein/hat kein Platz mehr) sondern in einem meiner Hobbyräume (zusammen mit meinen 3D Druckern und meiner Bastelecke)

Soweit der IST Stand meiner Anlage

Was habe ich aktuell noch vor:

Aktuell plane ich den Austausch des Lade-Reglers auf ein 48V / 20A Modell (liegt schon hier) sowie den Austausch des Grid Tie Inverters für die Nachteinspeisung gegen ein 1200W Modell (gerade angekommen) sowie die Erweiterung des Akkus um weitere 5 kw (kommt Anfang Juni)

Auch die PV Leistung soll nochmal ein wenig steigen, neben den Holzschuppen mit den 5 PV-Modulen soll noch ein Car Port mit weiteren 10 PV-Modulen kommen (auch alle mit Hoymiles Wechselrichtern). Die dann 6.6 kwp sollen Hauptsächlich im Winter die Eigen-Versorgung steigern. Im Sommer will ich möglichst wenig einspeisen, evtl. Begrenze ich die großen HMs dann in der Ausgangsleistung. Über den größeren Laderegler soll mehr in die Akkus fließen und Nachts entsprechend mehr entnommen werden.

Jetzt zu meiner aktuellen Frage (Laderegler):

Ich hab schon ein wenig rumgesucht, aber bin nicht so recht fündig geworden:

Um den Akku besser Laden zu können, würde ich gerne je nach PV-Produktion beide Laderegler einsetzen, bei geringer Produktion den 10A, bei größerer Produktion den 10A abschalten und den 20A anschalten. Das bekomme ich auch ohne Probleme per ioBroker hin. Mit der geplanten Erweiterung der PV Module würde ich aber in der Spitze durchaus genug produzieren können, um mehr als einen Laderegler komplett zu versorgen.

Ist es daher möglich, mit zwei LiFePo4 Ladereglern gleichzeitig den gleichen Akku zu laden? Gibt es hier Probleme bzgl. des Variablen Ladestroms oder gleichen sich die Laderegler dort an? Der derzeitige Akku kann ohne Probleme mit 30A Ladestrom umgehen, mit der Erweiterung auf einen zweiten Akku würde der Ladestrom dann ja eh auf 15A pro Akku runtergehen

Bisher habe ich alle Antworten nur für normale Blei Akkus etc. gefunden oder wenn es um das laden per Labornetzteil geht (hier dann meist um die Spannung zu Erhöhen) etc. Aber für LiFePo4 Laderegler finde ich nichts gescheites

Und noch eine Frage bzgl. Akku und RS485 auslesen:

Mein Akku ist mit ettlichen Wechselrichtern kompatibel (Growatt, SMA, Deye etc.), allerdings würde ich den gerne per RS485 auslesen und in ioBroker die Werte für die wetere Verwendung haben (z.B. mit nem Rapsi die Werte per Serial-USB Adapter abgreifen - Kabel ist beim Akku dabei gewesen - und dann an ioBroker schicken). Die Software vom Akku Hersteller ist leider ziemlich grausam (lokale Web Anwendung die nur unter Windows läuft

Also, ich freue mich auf Feedback, Fragen zu meiner Anlage, Antworten auf meine beiden Fragen und eine nette Diskussion

euer Qatux

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Ich habe das mit ESPHome gemacht. Ist eigentlich für Home Assistent gemacht, geht aber bestimmt auch mit IO Broker.

Da musst du die Werte dann via MQTT hin schicken und in IO Broker weiter verarbeiten.

Wenn noch keine Modbus-Konfigurtion für deine Wechselrichter gibt kannst du dir die selbst zusammen bauen.

Brauchst dazu dann die Modbus-Spec vom Herstellt.

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Du kannst den Akku per CAN auslesen, dann fehlen aber die einzelnen Zellspannungen, du bekommst nur Min/Max. Das Protokoll kannst zum Beispiel hier sehen.

RS48 bietet mehr Daten, hier ist eine beispielhafte Implementation, die ich aber selbst noch nicht getestet habe.

Wenn du jetzt schon drei Geräte brauchst um den Akku auszulesen wäre vielleicht ein Multiplus 2 eine Option. Der kleinste kostet zwar 1000€, aber Zusatzgeräte wie GX und Smartmeter brauchst du nicht, da du schon eine eigene Strommessung hast reicht ein Raspberry Pi.

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Ich denke das es grundsätzlich funktionieren sollte mehrere Laderegler an einem Akku zu haben. Schließlich macht Victron bei der 3-phasigen Variante auch nichts anderes. Ob Du aber dann die Regelung Deines Geräteparks auch korrekt hinbekommst (z.B. spricht das BMS mit beiden Reglern?) steht auf einem anderen Blatt Papier. Ich schließe mich CHP an, PV kann zur Sucht werden und da sammelt sich gerne allerhand an und man steht dann mit einer komplexen und heterogenen Landschaft da. Wenn Du schon weißt das es noch weitergeht würde ich dringend über eine Konsolidierung nachdenken. Sicher ist Material aus Fernost, grade zum Einstieg, günstiger aber wenn es dann doch mehr wird würde ich gerne ein System haben was möglichst fehlerfrei funktioniert und sich gut erweitern lässt. Das ganze Gesparte nutzt nix wenn man dafür dann ewig am rumbasteln ist. Victron zB hat ja auch andere Komponenten wie die MPPTs usw usf womit Du perspektivisch von der AC-AC Kopplung wegkommen könntest aber den Multiplus nicht tauschen müsstest.

Bei der Anbindung an iobroker (und diverse andere System) gibt es tausend und einen Weg RS485, CAN, Bluetooth, ESPHome, MQTT, Tasmota, ... hier stellt sich die Frage über welchen Weg kriegt man die Daten aus den Geräten am einfachsten raus.

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danke schonmal für die schnellen Antworten

ok, werde mir die mal in Ruhe durchschauen

Kann ich den Multiplus II auch nur als Laderegler/Entladen vom Akku nutzen? Ich hatte hierzu zwar was gefunden, das war aber dann meist, das man die AC Ladeleistung nicht regeln kann (wäre dann die Netzferne Anwendung laut Datenblatt) Meine PV Module würde ich nicht direkt an den Multplex dran bekommen, sondern es kommt halt immer über Wechselstromseitig rein

Dazu kommt halt das Problem, das alles räumlich getrennt ist, hier mal kurz als Übersicht:

PV Modul -> HM WR -> AC Netz -> Technikraum -> AC Netz -> Akkuraum -> AC Laderegler auf DC -> Akku und entsprechend auch den Weg zurück

Zwischen Technikraum und Akku Raum hätte ich sogar noch ein 5 adriges Käbelchen frei, um etwas dreiphasig anzuschließen. Aber alles was Strommessung am Netzbetreiber Übergabepunkt angeht etc. bekomme ich nicht so einfach in den Akkuraum (bzw. nur per LAN-Kabel oder WLAN, RS485 Leitung könnte über CAT7 gehen, strecke sind so 20 Meter)

Ich brauche also eine Lösung, mit der ich PV Überschussladen machen kann, ohne das dieses per DC in den Laderegler kommt. Entladen kann gerne über Konstanteinspeisung erfolgen

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Von der AC-AC Kopplung komme ich halt leider nicht weg, die baulichen Gegebenheiten bieten das nicht. Ich habe nur Wechselstromleitungen (Erdkabel) zwischen dem Standort der PV module und dem Haus, da reicht der Querschnitt halt nicht für Gleichstrom. Neue Kabel für PV legen ist da auch kaum Möglich bzw. wird immens teuer (wir haben Schichtenwasser ab ca. 20 cm Bodentiefe - das geht bei Wechselstrom noch ganz gut zum absichern, aber bei Gleichstrom ein Albtraum. Verlegung oberirdisch würde den Kabelweg vervielfachen etc.)

PV Module auf dem Dach vom Haus ist durch das eingetragene Baudenkmal kaum möglich, da das Außenbild geschützt ist - da muss man dann selbst die Farbe der Türen oder der Fenster mit dem Denkmalschutz abstimmen

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Ja. Bei mir steht der Multiplus in der Werkstatt im Nebengebäude. Ich habe Solarmodule auf dem Dach mit Microwechselrichter direkt am Hausnetz, dann noch welche auf meiner Wiese neben dem Wald, und Später kommen noch welche auf die Scheune.

Der Multiplus wird über einen Raspberry Pi gesteuert auf dem Venus OS installiert ist. Dieser liest per Netzwerk die Daten vom Stromzähler (mit IR-Lesekopf) sowie den kumulierten Solarstrom von meinem Home Assistant. Der Multiplus lädt und entlädt dann den Akku genau so daß der Netzbezug vom Haus bei 50W liegt (einstellbar). Seinen Strom nimmt er dabei aus dem Hausnetz, das ist zwar durch die zusätzliche Umwandlung nicht ganz so effizient als würde man MPPT direkt an den MP2 anschließen, aber wenn man alles weit verteilt hat und schon reguläre Stromkabel liegen hat, ist das sehr praktisch. Auch wenn man es stückchenweise erweitern will und am anfang noch nicht genau weiß wie weit man gehen möchte.

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Also eigentlich schreit Dein Szenario förmlich nach einem Multiplus oder vergleichbarem. Ich selbst habe zwar nicht die Auflagen und räumliche Trennung aber letztlich läuft es bei mir auch AC gekoppelt da die PV früher da war und ich sie nicht wieder zerpflücken wollte. Der Multiplus macht nach meinem Verständnis von Deinem Problem genau das was Du brauchst. Solange PV Energie über ist schiebt er sie in den Akku und wenn Du Strom aus dem Netz ziehst versucht der solange gegenzusteuern bis entweder der Akku leer ist oder aber die Leistung seine Fähigkeiten übersteigt. Bis dahin ist am Stromzähler die Summe der Phasen entweder 0 (bis auf Regelabweichungen) oder Einspeisung.

Was Du dafür, wenn das Victron Universum interessant ist, brauchst ist halt der Multiplus, ein Gehirn (z.B. im Multiplus GX schon drin, eine Cerbo GX oder eben ein Raspberry mit Venus OS) und ein Messgerät nach dem Stromzähler (zB EM24 per RS485) mit Verbindung zum Gehirn (was aber grundsätzlich geht wenn ich Dich richtig verstehe).

Die letzten 24 Stunden sahen bei mir zB so aus:

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Grün ist Eigenverbrauch aus PV (inkl. Batterieladung), blau Verbauch aus Akkuentladung, rot die PV Leistung. Bis auf ein paar Regelverluste bei schnellen Schwankungen (Backofen, Herd) hab ich keine Strom aus dem Netz gezogen.

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ok, das ist ziemlich ähnlich zu meinem Setup. Das klingt schonmal echt gut

Ok, das Venus OS kannte ich noch nicht, Raspis habe ich noch ein paar rumliegen, da scheint ja auch ein 3B zu reichen. IR Lesekopf wird schwer, mein Netzbetreiber stellt sich da ziemlich tot, den PIN zum aktivieren rauszugeben. Ich hab nen Shell 3em, hab da eben auch schon was bzgl. Integration gesehen. Wenn ich das richtig sehe, läuft VenusOS auch über mqtt, entsprechend kann ich den darüber dann auch in meinen ioBroker integrieren (über den läuft noch mehr als nur das Energy Monitoring, daher ist ein Umstieg auf HomeAssist nicht unbedingt meine Wahl)

Hast du den Multiplus Ein-Phasig oder Drei-Phasig angeschlossen?

Beim Modell ist ja dann nur die Frage, welchen Multiplus II ich bräuchte, der 48 / 3000 ist ja recht günstig (knapp 900,- EUR derzeit), für meinen geplanten Einsatz wäre aber der 5000 oder sogar 8000 wahrscheinlich schon fast besser

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Das ist doof, dagegen ist hier im Forum schon mal jemand erfolgreich vorgegangen, aber ...

... da du schon den 3em hast, ist das kein Problem, dafür gibt es ein fertiges Python skript für Venus OS

Ja, das geht. Es gibt auch noch ModBus im VenusOS. Dafür gibt es schon eine Home Assistant Integration, möglicherweise auch eine für ioBroker.

Nur einphasig. Ich habe auch nur den kleinen 3000/48, der kann die Akkus leider nur mit 1,8kW laden, das ist bei mir eigentlich schon zu wenig. Ein 5000er wäre im nachhinein betrachtet besser gewesen, aber wenn es soweit ist, schalte ich noch einen zweiten parallel.

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Gibt es tatsächlich: GitHub - derAlff/ioBroker.ve

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Welche Lade/Entladeleistung Du letztlich realisierst hängt zumindest technisch davon ab wie groß Du ausbauen willst und was Du auf der Verbrauchsseite benutzten willst. Mit dem 5000er komme ich persönlich sehr gut klar. Beim 8000er und grösser wäre ich vorsichtig wenn er einphasig eingesetzt wird da hier eine Schieflast erzeugt wird die den zulässigen Wert überschreitet. Da Dein NB scheinbar zickig ist könnte das beim 5000er auch ein Thema werden das dieser bei ganz strenger Betrachtung die Schieflastgrenze auch schon reißt.

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Würde ich mit Vorsicht genießen. Der Adapter scheint noch sehr neu und ist nicht im stable.

Ich selbst nutze iobroker und habe alle Messwerte von Victron&Co über diverse Wege (MQTT, ModBUS, ...) im System, geht also.

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Der @qatux ist "Freiberufler im IT Bereich", der sollte mit solchen Versionen umgehen können, und Zweifelsfall noch selbst Bugfixes auf dem Repo einreichen.

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Oder so :slight_smile: Ich kenne jetzt nicht wie es mit Venus OS auf dem Raspberry ist aber über den Cerbo läuft zB der ModBUS Adapter bestens und der ist gut abgehangen.

Bin übrigens ebenfalls diplomierter Informatiker mit >20 Jahren Berufserfahrung aber meine Lust nach mehr als 8h hacken und Meetings mich danach auch noch mit solchen Themen zu beschäftigen hält sich in Grenzen.

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Ich würde den dann dreiphasig anschließen (lassen), hab wie gesagt da noch nen freies Kabel liegen, damit sollte das dann kein Problem sein. Aktuell ist mein Hauptverbrauch auch auf L1 (in den letzten 6 Monaten 2,6 mWh auf L1, 2 mWh auf L2 und nur 1 mWh auf L3), die aktuellen PV WR hängen auf L1

Zickig ist er eigentlich nur bei der Sache, beim rest ist der Recht entspannt. Zähler Tausch für PV Solar ist kostenlos (Lieferzeit der Zähler ist da das größte Problem), mit der Stadt hat er ein Programm zum Support von Balkonkraftwerken (Zuschuss von der Stadt und vom NB), die Netztechniker sind auch immer freundlich und man kann mit denen quatschen.

Nur bei dem PIN stellt er sich wohl an

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Achso. Ich nutze Modbus über TCP, bei mir muss alles über Ethernet laufen, da ich über mehrere Gebäude verteilt nur ein Kommunikationsnetz haben möchte.

Das Diplom habe ich übersprungen, soviel Zeit hatte ich nicht, da ich dem Platzen der Dot-COM-Blase zuvorkommen wollte (zugegeben, es war eigentlich nur Glück)

Das macht man ja auch während der Meetings, das ist für miche eine Art therapeuthische Technik um diese Meetings überhaupt überstehen zu können.

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Dann brauchst du aber leider gleich 3 von den Multiplus. Bis 5kW ist einphasig auf jeden Fall unkritisch und kostet nur halb so viel wie 3x3kW.

Deshalb habe ich auch mit einem 3kW angefangen, weil mir die Option für 3 Phasen dann noch offen steht.

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IT Bereich ist ja groß. Ich mach mehr mit Netzwerken und Firewalls. Da hab etwas mehr mit Unix/Linux zu tun, aber Programmierung eher weniger. Da bin ich eher auf den Basics unterwegs, wenn es um Repos, Programmierung etc. geht. Durch Testing etc. hab ich halt auch öfters mal mehr Sachen am laufen, um Migrationen vorzubereiten, Setups auszuprobieren etc. und die Kisten schlucken dann gut Strom :smiley:

Aber das VENUS OS klingt schonmal interessant, vielleicht bekomme ich das auch auf meinem Proxmox als VM ans laufen

Und neben Klemmbausteinen bauen bastel ich auch gern an der Heim IT nach getaner Arbeit

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Das Venus OS ist im grunde auch nur ein Linux. Programmieren musst du da vermutlich nichts, aber vielleicht in Python Skripten von anderen einige konfiguratorische Anpassungen vornehmen.