Erweiterung bestehende PV Anlage über einen PV-Insel-Akku System / PV-USV

[panicman]

Hallo Zusammen,

ich bin neu hier und habe mein System bereits in meiner Vorstellung gezeigt.
Hier nochmal die Eckdaten: 9.585kWp PV, LG ESS 10 WR mit 9.8 (9.3 nutzbar) kWh Akku.

Jetzt ist es so, dass ich hier 24/7 ein Server-Rack am laufen habe, welcher ziemlich konstant 500W verbraucht.
Mit all den anderen Verbrauchern im Haus, sprich Lüftungsanlage, Fritzbox, 2xRaspi, etc... und je nach dem wie lange man Abends noch TV schaut, reicht der Akku bis ca. 0-4h, selbst im Sommer, danach wird bezogen, was natürlich Mist ist.
Zur Zeit beziehe ich so 3-5kWh jeden Tag, wenn am Tag Sonne war... Die Anlage macht so 30-60kWh pro Tag, davon werden ca 10-40kWh eingespeist, kriege noch 9ct/kWh netto.
Ich könnte zwar noch an den zweiten Akku-Platz des WR einen zusätzlichen LG HB 7H oder 10H anschließen, aber das kostet ca. 4-5k€ und außerdem zZ kaum zu bekommen.

So, jetzt hatte ich eine Idee, auf meinem Schuppen (Bild in der Vorstellung) sind noch 4x4m Platz, das Teil kriegt in etwa 95% der Sonne über den Tag ab, bevor der Schatten vom Haus kommt.
Also habe ich mir 4x Aleo X83 333Wp geholt, dazu einen MicroWR mit 1200W, den ich zZ da einfach in die Steckdose anschließe, was problemlos funktioniert. Bringt ein bisschen die Kurven meiner Anlage durcheinander, aber das kann ich durchaus verschmerzen.

Die Idee die ich hatte, ist dass ich da ein quasi Inselsystem aufbaue. Sprich diese 4 Module auf dem Schuppen betreiben einen eigenen Stromkreis und eigenen Akku, der ca. 6kWh haben sollte. Dieser Stromkreis wird tagsüber betrieben und geladen über die 4 Module und den Haupt-PV-Überschuss und sollte die Leistung mal nicht ausreichen, im Winter oder Mist Wetter, dann muss halt der Strom aus dem Hausnetz genommen werden, egal ob es aus dem LG Akku oder aus dem Stadtstrom ist egal, die Anlage muss in jedem Fall laufen.

Laut PVGIS müsste die Leistung der 4 Module größtenteils reichen, wenn nicht ist ja noch die große Anlage im Hintergrund, ich bin da optimistisch. Jetzt bleibt nur die Frage wie ich das aufbaue.
Was benötige ich?

6kWh Akku, ich denke LiFePO4 sollte da passen

Laderegler der mit 230V AC arbeitet oder direkt die 4 Module aufnimmt und DC lädt, dann bräuchte ich den MicroWR nicht mehr, sollte aber tagsüber mit 230V von der Hauptanlage laden können, falls die MicroPV nicht ausreicht

BMS, kann auch gerne DIY sein

Irgendwas, was die Umschaltung ohne Powerloss übernimmt, falls der Akku+MicroPV die 500W nicht liefern kann

Ich hoffe das, was ich hier vorhabe ist realisierbar, das ist eigentlich sowas wie ein überdimensioniertes USV, im Prinzip könnte es auch so arbeiten...
Ich habe jetzt einige Videos von Andreas angeschaut, was mich zu der Idee gebracht hat sowas zu machen, aber so ganz genau weiß ich noch nicht wie ich das machen kann.

Vielen Dank euch schon mal! :thumbup:

[voltmeter]

brauchst nen inselwechselrichter irgend einen aus china wenns günstig sein soll, bei der anlage lohnt sich ein victron system wohl kaum

anderenfalls kannst du ja dein hauptsystem noch um einen multiplus2 erweitern mit 12-24kwh akku die 4 module vom schuppen kannst du dann direkt in den diy akku laden lassen und der mp2 versorgt dann auch dein haus
weiß jetz nicht wie man das regelungstechnisch macht damit der diy akku den andern akku nicht lädt musst du schauen

oder du verkaufst deinen lg zum guten kurs und investierst das geld in einen multiplus2 und einen großen diy akku

[panicman]

Also das System zu verkaufen steht außer Frage, das ist ein zu großer Aufwand, außerdem passt die Installation gerade ziemlich gut. Ich habe nur einen Technik-Raum, keinen Keller, und die LG-Komponenten brauchen recht wenig Platz.
Das einzig blöde daran ist, dass es ein 400V Hochvolt DC System ist, welches ich mit Fremdkomponenten schlecht erweitern kann...

Wegen der Einfachheit können wir auch die MicroPV weg lassen, wenn das zu viele Einschränkungen macht.
Bleiben wir also bei dem Gedanken USV, ich könnte durch mein Smarthome-System durchaus ohne Probleme die Stromversorgung des Systems ein/ausschalten, das Teil hängt eh gerade an einer Smarten Steckdose, wegen der Verbrauchsüberwachung.
Also, wie baue ich ein USV-System auf, welches 230V ein/aus hat und als Backup 6kWh LiFePO4 Akkus hat?

[panicman]

Hat keine Ideen wie ich das machen könnte?

[lobomau]

Im Groben geht es doch darum aus dem AC-Netz Strom ins DC-Netz (Batterie) zu bekommen, oder?
Vor der der gleichen Aufgabe stehe ich auch, da ich die vorhandenen Wechselrichter weiterverwenden möchte und keinen Batterie-Hybridwechselrichter anschaffen möchte.
Das würde wohl mit einem muliplus2 gehen (wie so oft hier empfohlen). Das wäre wohl ideal, aber eigentlich suche ich und du wahrscheinlich auch nach etwas eine Nummer kleiner, etwas das 1000 W (oder 2000 W) liefert würde mir persönlich reichen. Gibts da was?

Auf der DC-AC-Seite gibt´s ja genug Geräte wie z.B. soyo power und gtil sun 1000/2000,... Frage wäre nun nach sowas aber "andersrum" AC -> DC.

[panicman]

So, langsam habe ich fast alles zusammen...

Akkus: 4x 320Ah Lifepo4 3,2V (kommen demnächst)
BMS: DALY SmartBMS 60A, LiFePo4 4S12VBT S
Balancer: Heltec 5A 5,5 Aktive Balancer Lifepo4 4S
USV: APC Backup-UPS USV RS 1200, 720 Watt, 230V
Verbrauch Server: 230V, ~500W

So, jetzt rechnen wir mal ein bisschen, bitte korrigiert mich wenn ich irgendwo falsch liege, Verluste mal ausgenommen:
500W / 12.6V = 39,7A -> Ok, BMS Leistung sollte passen
Akkus in Serie: 3.2V4320Ah -> 4.096 Wh, sprich das würde für ca. 8h reichen.
Wenn ich jetzt so ein Labor-Netzteil nehme wo ich 10A Maximalstrom habe, sprich 14,6V*10A =146W Ladeleistung, das würde 28,05h dauert den Akku wieder voll zu bekommen, also ist das nichts.

Laut dem Datenblatt vom BMS soll ich mit max 4x3.65V=14.6V und 30A => 438W laden, das wären dann immerhin 9.4h, das wäre ok, zumindest März bis Oktober...
Könnt ihr mir ein Ladegerät für LiFePo4 Akkus empfehlen, der die 14.6V und 30A liefern kann?
Muss es was spezielles sein, oder reicht irgendein Netzteil der diese Spannung und Stromstärke halten kann?

[lobomau]

Ich meine das passt ungefähr.
Ich persönlich würde aber von extremeren Werten ausgehen. Theoretisch kann es passieren dass die Batteriespannung bei 2,5V landet also 10V insgesamt. Dann wären es 500W / 10V = 50 A.
Das würde das BMS auch noch aushalten. Persönlich bin ich dafür paar Nummern größer zu nehmen und vielleicht wird doch mal mehr aus der Anlage? Kommen vielleicht doch noch 4 Batterien dazu, gehst du auf 24V oder 48V? Gibt doch die JKBMS, die bis 24S können. Bin mir nur nicht sicher ob die auch ab 4S können. Dann hätte man alle Optionen für später offen.

Beim Netzteil könnte das hier passen, Ausgangsspannung 12 - 24V, 240 W, nimmst einfach 2 - 3 Stück
Ich habe mir so einen ähnlichen geholt, aber für 48V und 480W.

https://www.voelkner.de/products/773632/Mean-Well-HLG-240H-24B-LED-Treiber-LED-Trafo-Konstantspannung-Konstantstrom-240W-10A-12-24-V-DC-dimmbar-PFC-Schaltkreis.html?userInput=hlg%20240h&frm=ffs_hlg%20240h

[panicman]

Ja, klar, die echten Werte werde ich dann in der Praxis sehen... 24/48V geht schlecht, da das USV mit ~12V Backup arbeitet...
Könnte man höchstens 4S2P machen um die Kapazität zu verdoppeln. Aber ist nicht geplant in naher Zukunft...

Wie meinst du 2-3 Stück nehmen, dann parallel schalten? Hmm, stimmt, könnte man...
Spricht was gegen so ein Teil? https://de.aliexpress.com/item/1005003973044351.html

Und mal eine Frage zum BMS, hat einer von euch so ein Teil? Kann man den irgendwie anders überwachen als mit einem Handy?
Ich habe OpenHab3 auf einem RasPi4 im Einsatz, kann ich das irgendwie damit koppeln?

[panicman]

So, habe jetzt alles zusammengebaut und versucht einen Funktionstest zu machen, leider funkt mir der APC USV dazwischen, der mag kein 4S LiFePO4...
Außerdem kommt mir da das Float-Loading in die Quere, er geht ja von einem Blei-Akku aus, lässt sich leider nicht abschalten, da ist alles auf einer Platine...

Ich würde gerne sowas wie das hier verwenden:

Den würde ich dann Nachts für 4-8h laufen lassen, leider liefert der mir aber zu wenig Leistung, der hat nur ca. 250W, ich brauche ca. 500W und zwei davon möchte ich nicht einsetzen...
Kennt einer eine günstige Alternative wo man mit einem 4S LFP, aka 12.8V, ca. 500W ins Hausnetz einspeisen kann?

[panicman]

So, habe das soweit fertig und das System funktioniert auch. Prinzipiell, jetzt geht es an die Feinheiten.
So sieht es aus:

Abends um 21h wird der Inverter eingeschaltet und läuft bis er unter die 12V kommt, dann wird er automatisch abgeschaltet.
Morgens um 10h wird dann der LFP Lader eingeschaltet und läuft bis der Akku 14V erreicht hat und wird dann abgeschaltet. So nutze ich den Akku ca 5-95% aus.

Damit habe ich den Bezug in der Nacht schon mal um 2kWh gedrosselt, was schon mal recht gut ist...

Das richtig blöde an der ganzen Sache ist, dass ich verdammt viel bei der AC->DC->AC Umwandlung verliere:
Also von DC -> AC ca. 18.88%, AC -> DC ca. 12,26%, also zusammen 31,14%... :o

Ok, DC-> AC kann ich nicht viel machen, höchstens einen anderen Wechselrichter nehmen, ich dachte da an den Sun1000 mit Limiter, leider ist der erst ab 24V, da müsste ich mein ganzes System umstellen, mal schauen.

Aber der WR bei den Solarpannels kann weg in meinen Augen, das ist zZ ein WVC-1200W Micro Inverter mit 4x Aleo X83 333Wp.
Sollte eigentlich bis zu 1200Wp schaffen, aber der regelt erstens bei ca 1000Wp ab und außerdem erhitzt er extrem, obwohl ich da drauf einen fetten Kühlkörper gepackt habe:

Will gar nicht wissen wie viel Verluste der so bei der Umwandlung hat... Zweitens ist das mir etwas ein Dorn im Auge, denn der speist direkt ins Hausnetz ein und sollte der Versorger mal schauen kommen, bin ich damit über 10kWp, was echt blöd wäre. Außerdem sollten diese 4 Module als Insel bleiben, ich möchte die nicht irgendwie anmelden müssen...

Daher werde ich den voraussichtlich durch 2x MakeSkyBlue 60A (da jeweils 2x der Module eine andere Verschattung haben) oder ähnliches ersetzen und die Energie direkt in den Akku speichern.
Weiterhin wird der Akku demnächst auf 4x280Ah aufgestockt. Mal sehen wie es dann läuft, sollte es danach aussehen dass es besser ist auf 24V zu wechseln werde ich wohl noch mal 4x davon kaufen...

Ok, was sagt ihr dazu? Weitere Vorschläge?