Balkonsolar mit Akku und Nulleinspeisung - low cost

Vielen Dank für deine Antwort. Ich fasse nochmal kurz für mich zusammen. Die Spannung gibt der Akku vor. Aus einem anderen Thread weiß ich folgendes:

   | Max     |  90%   |  50%   |  10%    |  Min

15s | 57,00v | 54,75v | 49,50v | 37,50v | 30,00v

16s | 60,80v | 58,40v | 52,80v | 40,00v | 32,00v

17s | 64,40v | 62,05v | 56,10v | 42,50v | 34,00v

Wenn man sich jetzt nicht auf das BMS verlassen will, muss man bei 16s jeweils bei 40v die Leistung des WR drosseln bzw. beim Erreichen von 58,40v den Akku "abklemmen".

Um dein Konzept nachzubilden müsste ich also:

  1. Hoymiles HM800 per OpenDTU steuern/Leistung drosseln

  2. Idealdiode einbauen gegen die Entladung

  3. Akkuschutz einrichten

Zu 3) würde frage ich mich inwiefern mir da 1) helfen kann. Kann ich nicht so vorgehen, wenn Akkuspannung <40v setze Leistung des Hoymiles HM800 auf 0 oder trenne den WR AC seitig mittels Relais. Falls Akkuspannung >58,40v, volle Leistung maximale Einspeisung.

Irgendwie muss man denke ich auch noch höllisch aufpassen, das man die DC-Eingangsleistung des Hoymiles HM800 nicht überschreitet!!

Grüße

EDIT: Ich hab gerade gesehen, das man 48v öfter mit 13s aufbaut, also:

13s | 49,4v | 47,45v | 42,9v | 32,5v | 26v

was die grenzen auf <32,5 bzw. >47,45v

Und was passiert, wenn die Panels mehr liefern, als der Wandler abnehmen kann? Reicht leider nicht....

Das BMS würde wieder mithelfen müssen, macht es ja auch, aber mehr Sicherheit ist besser.

Um die Sache mal zum Abschluss zu bringen.

Ich habe das ganze ein paar Monate ausprobiert.

Was gut funktioniert ist das Einsammeln der Energie am Morgen, wenn die Sonne über den Horizont kommt, aber die Panelleistung noch nicht für den Minimalbetrieb des Wandlers reicht.. Das waren bei einem Sun GTI 1000 W etwa 30 Watt, erst ab da wurde ein stabiler betrieb erreicht.

Ansonsten gebe ich folgende Statements:

  • das ganze ist zu klein gedacht. Es mag für ein normales BKW reichen, aber wer vraucht da einen Akku ? Und für höherer leistungen, und damit meist längere Strings, die Begrenzung auf die Akkuspannung ein Problem.

  • gut ist auch die automatische Trennung von leistung, die von einem Nulleinspeisungs-WR abezogen wird, und die automatische speicherung des Überschusses vom panel in den Akku.

  • Diese Trennung auf der DC seite ist das, was bisher bei allen Lösungen fehlt, und durch Klimmzüge und Regelungen oder Krude Steuerungen simuliert wird.

Und ich habe eine Idee, wie man das tatsächlich mit parallel geschalteten MPPT Eingängen machen kann.

Dazu wir es einen neuen Thread geben.

Haha der war richtig gut.. ick kan nich mehr ?.

Habe den Thread gerade entdeckt, ist interessant mir aber zuviel zum lesen^^.

Dann lies wenigstens den Nachfolger...... :slight_smile:

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Hallo nochmal,

ich würde mich auch gerne nochmal zurück melden mit meinen Erfahrungen zu dem von @carolus vorgeschlagenen System. Ich denke sehr wohl dass das System "Sinn" ergibt. Nämlich genau dann, wenn low-cost oder return-on-invest möglicherweise eine größere Rolle spielen und man selbst sehr wenig verbraucht.

Was und wie habe ich die Idee umgesetzt:

1 x Trina Solar 410W Full Black ~ 170€

1 x Hoymiles HM-800 ~ 150€

1 x 10s15p 18650 DIY Fahrradakku ~50€ (Batterien waren "geschenkt", kosten hauptsächlich für Halterung, Box, Y-Kabel, Schottky Diode, usw)

1 x 10s BMS Daly ~ 17€

1 x 10s Active Balancer ~ 19€

= 406€

Fazit: Die ist bei einer kleinen Wohnung, zwei Erwerbstätige, wenig daheim, wenig kochen, äußerst gering. Der Verbrauchszähler, 1.8.0, (vor Akkulösung) im Durschnitt bei 1.68kWh pro Tag und der Einspeisezähler, 2.8.0, bei -977Wh pro Tag. Mehr als die Hälfte der erzeugten Leistung musste "umsonst" abgeben werden. Jetzt durch die Akkulösung hat man sicherlich einen geringeren Wirkungsgrad PV-seitig (da kein MPPT), nutzen aber jede produzierte Wh selbst. Bis auf Wasserkocher, Herd, Spülmaschine, und Waschmaschine, die zum Teil bis zu 2kW ziehen, kann der Grundbedarf leicht durch den Akku bzw. PV abgedeckt werden. Es bleibt genügend Leistung übrig um die Wohnung schon ab den frühen Vormittag zu versorgen und gleichzeitig den Akku zu laden.

(Um den Wirkungsgrad im Auge zu behalten, habe ich ein Tool zum forecasting der PV Einspeiseleistung eingebunden. Für gewöhnlich komme ich über den Tag verteilt auf eine höhere produzierte Wh Anzahl als durch das Tool prognostiziert. Muss aber gestehen, dass das Tool auch vor der Akkulösung oft "daneben" lag, selbst bei wolkenfreien Tagen.)

Danke nochmal an @carolus für die Idee. Ich bin soweit zufrieden :wink:

Danke!

Und dafür ist mir jetzt etwas eingefallen, dass so gaga ist, dass ich noch garnicht weiss, ob das so ganz funktioniert. Warscheinlich geht es nicht, weil man sowas "so nicht macht". Und so besser machen fällt mir nichts ein...

Es erfüllt also die " Ich verhindere die Veluste bei geringer Einstrahlung " und die " ich habe eine Minimalistische Hardware" Funktion. Ausserdem die " Ich speicher Überschuss, denn der Wandler nicht nimmt" auch noch....

Vorerst an die Fachleute - die Diode ist ggf eine "Idealdiode".

Erklärung folgt.

PS: Falls jemand eine BMS 8s 30 A mit getrenntem Lade- und Entladeport kemnt.... her damit!

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Hallo!

[quote data-userid="2509" data-postid="163237"]Vorerst an die Fachleute - die Diode ist ggf eine "Idealdiode".

Ihr dürft schonmal diskutieren - Erklärung folgt.[/quote]

Eigentlich bin ich kein Fachleut (Ingeniueur zwar, aber nicht für Strom), aber ich habe mit trotzdem überlegt, wie das funktionieren soll und kann.

Ich verstehe das so, dass die Solarpanels eine Pufferbatterie aufladen, bis deren Spannung die „Anspringschwelle“ des Wechselrichters erreicht hat. Damit soll auch dann Strom gesammelt werden, wenn die Spannung der Panels noch zu niedrig für den Wechselrichter ist. Grundsätzlich funktioniert das bestimmt. Aber: Sobald der Wechselrichter anläuft zieht er die Batterie sehr schnell wieder leer, zumindest so lange, bis die Panels dauerhaft eine Spannung liefern die über seinem Minimum ist. Er wird dann zwischen Sonnenaufgang und guter Sonneneinstrahlung einige Ein-Aus-Zyklen durchlaufen. Für die Batterie ist das wahrscheinlich nicht gut, weil sie in kurzer Zeit viele Ladezyklen erlebt, und das jeden Tag morgens und abends und beim Durchzug von Wolkenfeldern. Ob es dem Wechselrichter schadet kann ich nicht sagen.
Eine Abhilfe könnte darin bestehen, die Batterie präzise so zu dimensionieren, dass sie zwischen Sonnenaufgang und ausreichender Einstrahlung für den Regler nur genau einmal geladen wird. Damit würde man dann auch das schwache Licht des frühen Morgens komplett ernten. Allerdings ist die Dämmerungsdauer und -intensität jahreszeitabhängig (eigentlich sogar jeden Tag anders), so dass eine fest dimensionierte Batterie gar nicht genügt.

Grüße

Maximilian

Noch ein paar hinweise, damit ihr euch eine unnötige Arbeit macht.

Das bms selber soll einbezogen werden, um den Verlauf der Energie zu "regeln". Lasst es mich doch erst beschreiben.

Ich fange mal . Das ganze beruht darauf, ein BMS anders zu benutzen, als es 'richtig' ist.

Der Akku ist leer, UVP. Die ist so gesetzt, dass die Akkuspannung knapp unter mppt ist.

Akku ist entladen gesperrt. Das Panel liefert Spannung, und wenn die hoch genug ist..... dann wird der Akku geladen. Das ist einer der Schmutzeffekte eines "Common Port", den die meisten BMS mit Mosfets habe. Allerdings fallen dabei etwa 0,7V, eine Diodenspannung, ab, und mal dem Strom auch die Verlustleistung dafür. Etwas Wärme im BMS, welche normal nicht vorkommt.

Der Wandler bekommt diese Spannung jetzt mit, beginnt zu arbeiten. Zieht Strom, kriegt den aber Nur vom Panel. Denn entladen geht ja nicht.

Angenommen, dass der Wandler das Panel bis zur Unterspannung belastet, etwas Strom einspeist..... und aufgibt. Der wartet ein paar Sekunden, und beginnt von vorne.

Der ganze Panelstrom fließt ungehindert in den Akku. Und lädt. Gewinnt Ah, die früher verloren gegangen sind.

Passend zur UVP gibt es ja eine Spannung, ab der UVP aufgehoben wird.

Wenn das geschieht, schaltet das BMS ein.

Ab jetzt bekommt der Wandler genug, um bis zur Maximalleistung hochzulaufen, den Panelstrom und den Rest aus dem Akku.

Ich nehme Mal an, dass der nicht sehr groß ist, und der Unterschied zwischen UVP und der Widereinschalung ist maßvoll. Dann geht der Akku nach einer Minute wieder in UVP. Und das Spiel beginnt von vorne.

Zusammefassung, die gesamte bisher verlorengegangene Panelleistung wegen unterschreiten der Minimalleistung des Wandlers ist ausgenutzt.

Nehmen wir an, das Panel beginnt mehr zu liefern. Dann wird die Zeit, die der Akku geladen werden muss, immer kleiner . Irgendwann, wenn die Panelleistung ausreicht/überschreitet, den Wandler in Vollast zu betreiben, wird der Akku auch noch geladen. Energie, die bei einer Überbelegung verloren ist.

Nimmt die Panelleistung ab, geht es in der obigen Beschreibung rückwärts.

Aus einem Wandler, der immer der Panelleistung angepasst arbeitet, ist einer geworden, der nur in Vollast arbeitet, oder garnicht.

So, das mal als ersten Teil.

Weitergedacht:

Man könnte den Akku zusätzlich regeln, in den Bereich des besten Wirkungsgrads statt Vollast. Oder zwischen 1/5 bis 2/3, nach anfallender Leistung.

Man könnte den Akku bei genügendem Panelstrom abschalten. Geladen wird er dann nicht mehr, weil der Wandler ja den mppt leersaugt und dem Akku das laden entzieht.

Zusammen Fassung:

Der Kern des Tricks ist, dass man die programmierbarkeit von UVP, UVP Release und delay ausnutzt, um die dunkle Zeit auszunutzen. Und die Niedrigenergie ggf auch.

Damit tut aber das BMS nicht mehr das, was es soll, nämlich nur den Akku schützen.

Naja, der Akku kann ja ein zweites dummes BMS bekommen.

So, jetzt wühlt euch Mal Durch.

Wieso gingen die "früher" verloren? Bei mir ist das so, das wenn der Akku in der Nacht leer wird, "unter Last" also die UVP des BMS anspringt, schaltet sich kurze Zeit später der WR aus. Morgens bei Sonnenaufgang reichen zum Teil minimale Leistungen vom PV Modul den WR "aufzuwecken". Dann gibt es da oft ein Hin und Her bevor eine "konstante" Einspeisung beginnt. Geht es dir um diese Zappeln? Aber das ist doch absolut Wetter abhängig? Ich könnte aber, falls das schädlich ist für den Akku, dem WR einfach verbieten einzuspeisen bist zum Beispiel eine Schwellspannung von 30V erreicht ist? Es findet nämlich auch ohne Einspeisung durch den WR eine Ladung der Batterie statt. Das kann ich sowohl in der OpenDTU bei der Eingangsspannung beobachten, als auch bei meinem eigenen Überwachungstool für den Akku dass die Spannung steigt. Ich hab mal hier unterhalb Bilder des heutigen Tagesverlauf angeheftet wie so ein Start und Ende an einem mäßig sonnigen Tag (5h waren prognostiziert) aussieht.

Zur Legende, der einzelnen Plots:

"solar.in1.power" ist von der OpenDTU WR gemeldete Power DC Value

"solar.in1.voltage" ist von der OpenDTU WR gemeldete Voltage Value

"shelly3em.total_power" ist der saldierte Power value am Shelly3em

"solar.total.value" ist von der OpenDTU WR gemeldete Einspeiseleistung (besteht natürlich zu Teilen aus Akku + PV)

"measured" sind die Wh gemessen/gemittelt über 1h aus den OpenDTU Daten

"Estimated" sind die Wh geschätzt/forecasted durch "forecast. solar"

Aber die Idee eines BMS mit seperate Lade/Entladeport kam mir auch shcon in den Sinn. Da ich ja nur einen Input meines HM-800 nutze hatte ich überlegt an einem WR-Eingang PV und Ladeport des BMS anzuschließen und an dem anderen WR-Eingang den Entladeport. Leider kann man die Leistung per OpenDTU des Hoymiles HM-800 nicht frei/eigenständig auf beide Eingänge einstellen sondern immer nur die Gesamtleistung. Hatte deswegen schon über zwei HM-300 nachgedacht und die zu Daisy-Chainen, falls das überhaupt geht. Einer würde dann am Eingang PV+Ladeport des BMS haben und dieser WR würde MPPT betreiben und versuchen "maximale" Ausbeutung am PV Module zu erreichen, an dem anderen würde ich den Entladeport des BMS anschließen und "fehlende" Leistung für die Nulleinspeisung einstellen lassen und den Akku darüber entladen.

Ja, es geht mir um dieses zappeln. Während der Dämmerungsphasen und bei sehr dunklem Himmel, wenn die Leistung nicht zum stabilen Betrieb des WR reicht.

Das ist im Winter ziemlich häufig.

"Früher" ist von mir falsch ausgedrückt. Gemeint ist " ohne Akku.

Du hast eine akkulosung, aber relativ aufwendig.

Ich habe bisher keinen Akku, und suche den minimalistischen weg, einen Akku einzubinden.

Z.b. für diesen Energiegewinn.