Hallo zusammen,
ich möchte die Stelle nutzen um über mein Projekt zu berichten.
Da ich zur Miete wohne und mangels klarer Gesetze aktuell noch keine größeren Module montieren kann/darf habe ich ein Projekt begonnen, bei dem ich in der Heimat eine Solaranlage pflege. Die Anlage hat aktuell 4 Module (bald 6), eine LiFePo4 Batterie und macht eine Einspeisung über einen HM-600 Wechselrichter.
Die Einspeisung wird über zwei DPM8624 gewährleistet. Für die Steuerung nutze ich zwei Arduino Mega um alle Werte zu kontrollieren und die Steuerung zu regeln. Die Betriebsstrategie habe ich selbst geschrieben und bin aktuell bei Version V15...
Warum ist es aber für mich eine "Far away PV"?
Die Anlage steht fast 500km von mir entfernt. Trotzdem habe ich das System so aufgebaut, dass ich es überwachen, steuern und weiterentwickeln kann.
In den nächsten Tagen schreibe ich hier die Rahmendaten zusammen und liefere auch gerne Bilder. Mein Code ist ebenfalls nicht geheim, den stelle ich ebenfalls gerne zur Verfügung.
Update vom 05.02.24
Nach der Einleitung oben, vorab ein paar Infos für euch zur Einordnung des Projekts.
Ich empfinde mich selbst als eine Art Tüftler, ich versuche Dinge DIY zu lösen und möchte auch verstehen, was Sache ist. Dazu muss ich die Komponenten und Aufbauten testen. Natürlich, leider, auch manchmal mit Fehschlägen.
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Im Grunde startete alles vor gut 2 Jahren mit einer kleinen Inselanlage auf dem Balkon. Nachdem die kleine Batterie kaputt war bin ich auf LFP gestoßen und habe aus Interesse eine 12V Batterie gebaut. Die läuft bis heute, wird aber nur mit kleinen Modulen geladen. Wenn sie Saft hat, kann ich damit Handy laden und Laptops versorgen ![]()
Da die 12V Batterie aber so gut klappte, wollte ich eine 48V probieren um daran zu lernen. Die habe ich aufgebaut, gebalaced und hatte dann eine Batterie mit 13kwh im Wohnzimmer. Also, wohin damit?
Die Anlage startete also mit der Batterie. Erst danach habe ich Module, Wechselrichter und Laderegler besorgt.
Für die geregelte Einspeisung habe ich damals den Weg über die DPMs gefunden. Daher die Entscheidung dafür.
Auf dem Papier stand die Anlage dann schon, fehlte "nur noch" die Steuerung.
Ich verstehe zwar, dass viele gerne mit dem Raspberry Pi arbeiten und über USB die Kommunikation regeln, aber ich wollte eigene Software schreiben um auch genau das umzusetzen, was ich mir vorstelle.
Jetzt zum aktuellen Stand der Anlage:
Hier eine Skizze:
Die Anlage verfügt aktuell über 2 Module mit 375Wp und 2 Module mit 400Wp. Halterungen selbstverständlich selbst gebaut:
Die Module sind jeweils in Reihe geschaltet und je an einem Victron MPPT 100/20 angeschlossen. Damit lade ich die Batterie.
Wie schon erwähnt ist es eine 48V 16s Batterie mit einem Daly BMS 200a. Da das BMS zu groß dimensioniert ist, habe ich den +-Pol aktuell noch mit einer 30a Sicherung abgesichert.
Die Einspeisung wird über zwei DPM8624 geregelt. Bewusst groß dimensioniert um im ersten Schritt nicht an die Grenzen der Geräte zu gehen. Warum zwei? Ich wollte beim Design jeden String des Wechselrichters einzeln ansteuern können.
So sieht die Anlage insgesamt aus:
Die Batterie unten hat seit der letzten Anpassung einen Wintermantel. Da die Batterie in der Garage steht, hatte in den kalten Tagen Temperaturen von bis zu 1° runter.
Ja, das ist kalt, aber man kann seine Li Zellen ja auch im Kühlschrank lagen (verlängert die Lebensdauer des Laptop Akkus).
Was man dann eben nicht tun sollte, ist die Zellen stark belasten... Naja, Winter... Die Lasten an der Batterie an den kalten Tagen waren < 5a. Bei 280a Zellen würde ich das nicht als starke Belastung bezeichnen.
Die Steuerung:
Besonderheit meiner Anlage im aktuellen Zustand ist sicherlich die Steuerung über die Arduinos und der volle Remote Zugriff den ich auf die Anlage eingerichtet habe.
Die Arduinos sind beides MEGA, da nur diese 4 Serielle Ports haben. Nutzen kann ich davon nur 3 je, denn Serial0 teilt sich den Port mit USB.
Der Master-Arduino übernimmt die Steuerung der Anlage, dort sind die 2 DPMs und das BMS angeschlossen. Die aktuellen Daten der DPMs und der Batterie werden nach festen Zeitfenstern abgerufen.
Am Slave-Arduino sind aktuell die beiden MPPTs angeschlossen, die lesen in einer Endlosschleife die Werte der beiden Victrons auslesen. Um Messfehler zu minimieren, liest der Code die Werte und speichert sie in einem Array. Als Ergebnis wird daraus ein Mittelwert gebildet.
Die Beiden Arduinos kommunizieren über Softwareserial. Der Master kann ein Steuerkommando senden und auf eine Antwort warten. Der Slave prüft am Ende jeder Schleife, ob ein Kommando vorliegt. Falls ja, liest er das Kommando und reagiert entsprechend, indem er den Entsprechenden Antwortstring sendet.
Der Master empfängt den String, zerlegt ihn und speichert die Werte in die vorgesehenen Variablen.
Beide Arduinos sind per USB an einen Raspberry Pi angeschlossen.
An dem Raspberry Pi ist ebenfalls ein ESP8266 als WLAN Adapter angeschlossen. Dieser steckt auf einem USB Adapter und ist mit dem Master verbunden. Der Master nutzt für die Kommunikation ebenfalls Sofwareserial.
Auf dem ESP ist ebenfalls eine selbstgeschriebene Software, die die Verbindung zu einer InfluxDB öffnet und auf Daten horcht.
Die Steuerkommandos sind Strings mit definiertem Trennzeichen. Die Strings werden vom ESP gelesen, das Steuerkommando getrennt und daraus der konkrete Influx Befehl gebaut und gesendet.
Kontrolle und Updates
Die Anlage steht auf Privatgelände, somit konnte ich Kameras installieren. Damit kann ich intern die Anlage betrachten und bei Sturmwarnung auch die Module kontrollieren.
Auf dem Raspberry Pi habe ich bewusst die vorletzte Version des OS installiert. Dort lief der RealVNC Server stabil. Damit kann ich mich remote auf den Raspberry aufschalten. Da die Arduinos und der ESP alle per USB an den Raspberry angeschlossen sind, kann ich über die Arduino IDE auf dem Raspberry die Software jedes der drei Geräte flashen.
Da es eigene Software ist, war/ist es natürlich nötig die Software weiter zu entwickeln. Nicht alle Szenarien sind bisher zu meiner Zufriedenheit abgedeckt.
Trotzdem sahen zuletzt die Ergebnisse nach dem Umstieg auf V15 vor 2 Tagen gar nicht schlecht aus:
Aktuell entnehme ich mehr Energie aus der Batterie. Zuletzt hatte ich die Zellen auf 3.31v gehalten, habe jetzt das Spektrum aber nach unten auf 3.20 als unteres Limit erweitert. 3.30 - 3.40 war zu eng gewählt, da die Spannung durch Ladeleistung und Entladeleistung doch schwankt.




















