Mein kleines PV Projekt |3,5kWp Solar | 600W Growatt Wechselrichter| 16s Lifepo Akku

[danielm]

Servus,

mein PV Projekt fängt so langsam an und ich dachte mir, ich halte euch auch mit auf dem laufendem.

Mein Vorhaben:

600W "Balkonkraftwerk" mit Akku und Nulleinspeisung.

Ziel: Stromverbrauch von rund 3.000kWh auf 2.000kWh p.a. senken.

Meine Komponenten:

[] Gartenunterstand, Südausrichtung, 10-15° Winkel, leider im Winter komplett verschattet, da das Haus davor ist.

[] Zellen: 9x395W Ja Solar Zellen

[] Wechselrichter: 600W Growatt Stringwechselrichter

[] Strommessung: Shelly EM3 im Sicherungskasten und einzelner Shelly an dem Wechselrichter

[geplant] 60A 48V MPPT Ladegerät, an dem die Solarzellen als 3S3P angeschlossen werden

[geplant] 16S 48V Lifepo mit 4-5kWh

[geplant] Regelung der Nulleinspeisung mittels altem Laptop oder Raspberry PI.

[geplant] Einspeisung mittels Growatt Wechselrichter, bei dem der MPPT ausgeschaltet wird und über RS485 die Leistung vorgegeben wird

Vorgehen:

[] Daten sammeln, auswerten, analysieren

[] WR als Stringwechselrichter mit den 9 Modulen als normales BKW in Betrieb nehmen

[...] Den WR über RS485 auslesen, mich damit erstmal beschäftigen, sodass ich die Leistung vorgeben kann und den MPPT ausschalten kann.

Der Growatt WR ist recht interessant, da man bei diesem wohl den MPPT ausschalten kann und ihm die Leistung über RS485 vorgibt. Der WR hat eine Startspannung von 50V und arbeitet wohl nur bis 48V. Wie gut das mit einem 16s Lifepo funktioniert, bleibt erstmal offen und muss evaluiert werden. Ggf. wird noch ein stepup vorgeschalten um die Spannung zu erhöhen.

[...] Akkubau, Zellen werden wohl 88Ah von nkon für rund 50€ pro Stück. Diese sollten Anfang März wieder verfügbar sein. BMS wird ein Daly 150A. Somit kann ich mit bis zu 75A laden, der Laderegler hat 60A, das passt dann so.

Daten sammeln, auswerten, analysieren

Ich habe mir mit Python auf einem Raspberry PI ein Programm geschrieben, dass jede Sekunde den Shelly 3EM ( im Sicherungskasten eingebaut) ausliest und mir Minütig die Leistung in eine csv. Datei schreibt.

Somit kann ich berechnen wieviel der Leistung ich Einspeisen kann und wieviel ich teils drüber liege. Die Berechnung ist nicht ganz korrekt, da z.b. 30 sekunden 0W 30sekunden 1200W im Schnitt 600W ergeben, ich jedoch nur 30 Sekunden lang 600W einspeisen könnte, gibt es hier einen Fehler ( ist jedoch zu vernachlässigen, da ich meistens deutlich unter 600W liege).

Beispielhaft mein Verbrauch vom 09.01:

Verbraucht habe ich an diesem Tag 7,65kWh.

Hiervon sind 6,3kWh unter 600W

und 1,34kWh über 600W.

Somit könnte ich (wenn es genug Sonne vorhanden ist)

6,3kWh/7,65kwH = 82% der Energie Einspeisen.

Im Oktober hatte ich testweise zwei 400Wp Module an einem 600W WR angeschlossen,

hierbei hat sich ein Durchschnitt von 1,5kWh pro Tag ergeben.

Somit 0,75kWh pro Modul im Schnitt, dies bedeutet bei 9 Modulen 6,75kwH im Durchschnitt.

Im Durchschnitt entspricht dies dann etwa dem, was ich pro Tag mit <600W einspeisen könnte.

Zu bedenken:

an guten Tagen mit 1,5kwh pro Modul können 9 Module 13,5kwH erwirtschaften, wobei die Batterie zu klein sein wird um diesen Überschuss komplett zu speichern.

An schlechten Tagen mit 0,25kwH pro Modul komme ich auf 2,25kwH.

Soviel zu Beginn,

am Wochenende wird (je nach Wetter) der Gartenunterstand fertig gebaut und die Zellen montiert der WR angeschlossen und getestet.

[e-t0m]

Ein schöner Anfang! Kennst du den volkszähler?

Der lässt sich auch mit shellys füttern, wenn man das mag.

Das bald 800W kommen könnten, hast du bemerkt?

In meiner Signatur gibts noch mehr Inspiration.

[danielm]

@e-t0m

Dein Projekt habe ich schon gesehen, gefällt mir auch sehr gut, hatte ich mir mit einem soyosource auch überlegt.

Initialer Plan war 3 Module direkt an den Growatt, 6 Module an den Akku und einen Soyosource.

So habe ich aber zwei Nachteile:

1. drei Module speisen mir Überschuss ein, anstatt diesen zu speichern

2. Anmeldung des Soyosource ist nicht möglich.

Daher habe ich mich für einen Growatt 600W WR entschieden.

Das mit den 800W habe ich mitbekommen, nur wird das länger dauern als mir Lieb ist, daher werde ich ein normales 600W Balkonkraftwerk anmelden.

Das mehr von 600W auf 750W ( nächst größerer Growatt WR) wird aber auch nicht so viel ausmachen.

Der Volkszähler sieht interessant aus, werde ich mir mal genauer anschauen, danke

Geplant war anfangs alles selber zu programmieren ( damit ich da auch bissl was dazulernen kann), aber mal schauen wie lange die Motivation anhält

[e-t0m]

Von den Growatt WR weiß ich nicht, wie die sich steuern lassen, ich würde versuchen die Hoymiles HM-x zu regeln!

Die kann man anmelden. Stichworte AHOY und OpenDTU. Die Nulleinspeise-Regelung von Hoymiles scheint nicht viel zu taugen.

[danielm]

Den Growatt kann man über drei Arten seine Leistung vorgeben:

Über RS485/Modbus, mit dem man auch aktuelle Werte auslesen kann, sowie andere Konfigurationen vornehmen kann. Hier gibts ein Register bei dem man die Leistung vorgeben kann. Protokoll dazu gibts von Growatt.

Über eine CT-clamp ( allerdings wäre dass dann nur einphasig, was bei mir rausfällt) Theoretisch könnte man da auch was bauen mit nem DAC mit einem Mikrocontroller.

Über RS485/Modbus, an dem ein 1-Phasen Energymeter wie dem EASTRON SDM230 angeschlossen wird. Wäre bei mir theoretisch möglich, indem mein PI (oder was auch immer) solch ein Energymeter simuliert. Protokoll gibts ja im Internet.

Einbau Wechselrichter

Ich bin soeben mit dem großteil der Verkabelungen für den WR fertig geworden.

Angeschlossen wird der WR an einer alten, nicht benutzen Herdanschlussdose. Somit habe ich eine Leitung, die direkt in den Sicherungskasten geht und nicht weiter belastet wird. Vor dem Wechselrichter sieht dass dann so aus:

Kabel kommt in die kleine Dose, ist alles etwas knapp innen und nicht so wie ichs mir vorgestellt habe, aber das ganze Material dafür habe ich noch gehabt.

Angeschlossen in der Reihenfolge:

Klemmen, ->

RCD, normaler 30mA Typ. zwar wäre ein Allstromsensitiver besser, aber teuer. ->

LS, aktuell ein normaler B16 Automat, da kommt aber noch ein 10A rein (da ich teilweise 1qmm Leitungen verwendet habe) ->

Ferraris Stromzähler, damit ich nicht nur den Shelly als Messgerät habe, sondern auch etwas, dass ohne Internet funktioniert. ->

Shelly 1PM, damit ich die Leistung für mich in der Cloud usw. habe.

von dort gehts dann über weitere Klemmen zum Growatt WR.

Morgen wird in die Abdeckung noch der Ausschnitt für den RCD und Automaten gemacht und die Leitung von der Herdanschlussdose zu meiner kleinen Dose gelegt.

[danielm]

Einbau der PV-Module

Gestern wars endlich soweit, ich habe die PV Module aufs Dach montiert:

Der "Anbau" mit dem Hellen Holz kam dazu, der vorhandene Gartenunterstand wurde versteift und oben drauf entsprechend eine Aufständerung aus Holzbalken.

Neigungswinkel rund 12°

Zwei Module sind noch 405Wp Ja solar

und zwei sind welche, die gesplittert sind. Diese habe ich mit 2K-Klarlack aufm KFZ Bereich übergossen.

Testweise bei Sonnenschein vor drei Wochen waren die gesprungenen Module nur 10-15% schlechter als die unbeschädigten.

Montiert wurde mit den üblichen Mittel/Endklemmen. Bei den Endklemmen hab ich zusätzlich ein Aluprofil über die Balken verbaut, damit die Kraft sich verteilen kann und das Holz nicht nachgibt. Unten wurde eine große Unterlegscheibe mit ca. 5cm Durchmesser verwendet um hier eine möglichst große Auflageflächer zu erreichen.

Eine Alu Aufständerung wäre teurer. da ich die Balken teilweise noch hatte und die restlichen haben mich an die 50€ gekostet. ( PV Profil wären je 50€ für 4meter-Profile, somit wären das 300€)

[stummel]

warum nen extra Rcd? das Teil hat doch einen eingebaut...

die Min xxx können auch mit dem 3phasigen sdm630 wunderbar und regeln dann auf Null über alle 3 phasen wenn du willst...

begrenzen kannste die auch daher hätte ich nen 1000er genommen und den jetzt auf 600w begrenzt und wenn in 2 jahren 800w okay sind auf gemacht.

Aber wie willste den mppt da abschalten das der mit ner Batterie kann?

[danielm]

@stummel

Den RCD hab ich noch rumliegen gehabt, somit kann ich auch im Bedarf allpolig abschalten.

Laut dem Handbuch wird ein SDM230 ( einphasen messgerät) genannt.

Bedienungsanleitung_von_MIC_600-3300K_TL-X.pdf

Ich habe den 600er genommen, weil es für nen 1000er mit Drosselung auf 600W kein Zertifikat gibt und ich da keine Probleme kriegen möchte.

Zum MPPT habe ich folgenden Foreneintrag beim stöbern gefunden:

Guerilla alternativ Projekt. - Solaranzeige / PV-Monitor

Da haben es auch schon welche zum laufen gebracht. Den MPPT kann man wohl recht unkompliziert deaktivieren

[danielm]

Soo, die Akkus sind nun da:

BYD 125Ah, 16 Stück von NKON.

am Wochenende werden sie parallel geschlossen, ans Netzteil fürs TOP-balancing.

Dafür habe ich mir ein RIDEN6018 gekauft, damit ich die auch mit etwas Strom volladen kann, mein Labornetzteil kann nur 5A.

Danach gehts ans Gehäuse bauen usw.

Der MPPT Laderegler ist auch heute gekommen,

48V/ 60A

und das BMS ist auch da, ein Daly 150A ( 75A laden, 150A entladen)

Die PV ist mittlerweile angemeldet, der neue Stromzähler leider noch nicht verbaut.

Für die Inbetriebnahme konnte ich aber feststellen, dass aktuell an sonnigen Tagen an die 5kwh drin sind. Für ein "600W Balkonkraftwerk" schon eine schöne Zahl :lol:

Davon wären ca. 2,5kwh sofortiger Verbrauch und den rest könnte ich in den Akku laden. (praktisch ja mehr, weil ich da bei 600W begrenzt war)

[markaurel]

Hallo, das Projekt gefällt mir gut.

Ich würde auch gerne meinen vorhandenen mic600 an eine 48v 5kWh Batterie mit eigenem BSM anschließen und per sdm630 steuern.

aber mir sind 2 Punkte unklar.

1. kann man den pv Eingang des mic6oo direkt an eine Batterie mit mehr als 10A anschließen?

2. muss der mppt ausgeschaltet werden und wenn ja wie? Was passiert wenn man es nicht macht? (ich habe die Anleitung leider nicht verstanden)

mit der Bitte um Info

Markus

[danielm]

@markaurel

zu 1.:

wie meinst du? eine Batterie hat eine Kapazität in Ah und kann einen Strom in A abgeben. Daher verstehe ich nicht genau was du meinst.

Da muss über rs485 ein register angesteuert werden,

hier gibts ein paar infos mehr:

Growatt MIC1000 TL-X Einspeiseleistung steuern, bspw. über ESP o. ä.

Ich habe mir QModBus heruntergeladen,

da trägt man alles nötige ein und sendet an den Growatt die Daten,

sieht dann wohl so aus: ( Angaben ohne Gewähr)

da sendet man an das Register 124 "DC Source" eine 1.

Das deaktiviert den MPPT.

Dann kann man an das Holding Register 3 "Active Power Rate" die prozentuale soll Leistung schicken,

z.b. 50%, also 300W:

habe das praktisch noch nicht probiert.

Aktuell spekuliere ich eher mit einem SUN600, der wohl bald verfügbar sein soll.

Da man hier keine Regelung braucht, sondern diese mit einem vorhandenem Shelly 3EM von dem Wechselrichter übernommen wird, spart man sich viel Arbeit.

Ist aber bis jetzt nur eine Überlegung.

Allgemein zu dem aktuellen Stand:

so sah der heutige Tag aus, trotz viel bewölkt, sind ca 5kwH erzeugt worden, davon 3,3kwH Eigenverbauch.

Die Akkus habe ich Parallel angeschlossen und vollgeladen bis 3,6V und diese hängen nun bis zum Wochenende weiter parallel (ohne Netzteil)

damit wurde auch das top balancing abgeschlossen.

Am Wochenende gehts da weiter mit dem Gehäuse.

[duhg36]

Servus,

der Shelly 3M hat gewisse Messfehler. Könntest Du stichprobenartig testen mit Ablesen oder mit dem Powerfox Sensor- wobei dieser möglicherweise der genauere Sensor ist, da er ja die Daten direkt vom Stromzähler entnimmt.

Auch ist das trägheitsmoment zu beachten; viele schaltvorgänge, licht an, aus, WaMa heizen usw. kommen häufig vor. Demnach wechselt die entnommene Leistung sprungartig. Wenn Du nun einen trägen Zähler hast, dazu einen trägen Einspeiser, dann sind gerade die Schaltvorgänge und die Taktung innerhalb derer das Maß der Dinge. Es könnte bei bekannter Sockelleistung, die Du nachts brauchst u.U. sinnvoller sein einen festen Wert einzustellen- zB 50W durchgängig. Zu beachten ist auch, dass der Akku ja auch halten soll. Also der Strom nicht übereingespeist wird und der Akku ist dann morgens um 2 uhr leer, aber auch nicht zu wenig eingespeist wird, und Du hast dann um 6 Uhr morgens noch 50% Akku.

Mein Vorschlag wäre das Jahreszeitlich zu organisieren; sprich wenn Du im Sommer, also ab Ende April überläufst eher großzügig einspeisen; während im Winter Dez/Jan Du einfach einen Sockel den Du immer hast durchlaufen lässt und dabei nichts verschwendest um den gesamten Akku möglichst im saldierenden Zähler zu positionieren.

VG

[petrel]

Für die Nacht dürften das ja nicht viele Verbraucher sein bei denen die Trägheit relevant ist denke ich.

Bei mir ist etwas Grundlast von Router, Fritzbox, Switch etc. zwischen 50-100 Watt, dann ab und zu eine Glühlampe (besser LED) und dann Gefrierschrank und Kühlschrank die dann beide längere Zeit laufen mit relativ konstanten Verbrauch (Kühlschrank läuft aktuell 17 Minuten ~ 80 Watt, Gefrierschrank ca. 45 Minuten von 180 Watt bis auf 140 abfallend).

Abends wenn man Kocht oder so ist das anders, da taktet das Kochfeld/Herd evtl. schneller.

[markaurel]

@danielm

hallo,

Ich dachte, dass der WR beschädigt wird, wenn der Entladestrom der Batterie zu hoch ist. Dies scheint aber keine Rolle zu spielen und man kann den pv Eingang des WR direkt mit der Batterie verbinden solange die Spannung passt. (korrigiere mich bitte falls ich falsch liege)

Ich habe inzwischen den growatt mic600 an einen normalen SDM630Modbus-V3 von eastron (Amazon für 99€) angeschlossen und die Nulleinspeisung getestet. Funktioniert einwandfrei.

Grüße Markus

[danielm]

Nabend,

@duhg36

@petrel

Ich habe die bisherigen Verbräuche mal gecheckt und berechnet, ganze 9% Abweichung hat der Shelly 3EM. Darauf habe ich noch gar nicht geachtet, diesen muss ich mal kalibrieren ( gemessen anhand des Verbrauchs und Einspeisung in KwH) Danke für den Tipp, das habe ich gar nicht berücksichtigt.

Den kleinen Shelly 1pm für die PV habe ich kalibriert, der ist ziemlich genau bei Leistungen >50W, darunter recht ungenau.

aber an den 3EM habe ich nicht gedacht.

Hier sieht man einmal den nächtlichen Verbrauch, von 21:00 bis 08 Uhr.

Die Grundlast, die immer vorhanden sind, sind rund 135W. On Top kommt dann immer wieder mal der Kühlschrank, Gefrierschrank und Ölheizung. Sobald die Heizung aus ist werden das deutlich weniger.

Eine Konstante Einspeisung wäre möglich, nehme ich mir mal als nächsten Schritt vor. Habe noch einen kleinen Wechselrichter um das mal zu probieren, da muss ich nichts extra für kaufen.

Wie träge der Growatt wirklich ist, wird sich zeigen, wenn dieser an der Batterie hängt.

@MarkAurel

Bei den rund 50V des Akkus sind das ja maximal 12-13A, die der Growatt ziehen kann. Mehr kann er ja nicht ziehen, da er die Energie gar nicht loswerden kann. Daher sollte das kein Problem sein. Ich habe das aber noch nicht gemacht und werde auch sicherheitshalber erst den MPPT deaktivieren und dann den Akku anschließen. Ich will da auch nichts riskieren, da ich nicht weiß, ob der MPPT doch mal kurz mehr Strom zieht um den Bereich abzuscannen und dabei in irgend einen Überstromfehler geht, der ggf. schäden hinterlassen kann.

Das mit dem sdm630-modbus v3 hört sich gut an, hat der auch wirklich über alle drei Phasen saldierend funktioniert, oder nur über eine Phase?

Habe da gelesen ,dass der nur eine Phase ausließt und nicht alle. Das würde mich noch interessieren.

Dieses Wochenende gings weiter mit dem Akku,

ein Gehäuse aus Multiplex wurde gebaut, als Zwischenlagen 0,5mm PVC (Teichfolie) verwendet.

Die Akkus wurden nicht mit Gewindestangen oder Federn etc. zusammengepresst, sondern einfach fest verschraubt. Da wackelt nichts, sitzt fest und sollte so passen.

Das Thema Akku Verpressen wird recht häufig diskutiert und wenn ich mir die fertigen Akkupacks aus Fernost anschaue, so wird oftmals gar nichts verpresst, oder mit Gurtbändern über den Ecken etc.

Daher habe ich da auch nicht so viel Wert drauf gelegt.

In die Busbars kamen noch zwei Löcher mit 3mm rein, daran werden dann die Leitungen des BMS festgeschraubt.

Das zweite Loch ist vorsorglich mal drinnen, falls ich mir noch einen aktiven Balancer kaufen werde.

Habe den Esmart3 nun auch schonmal eingestellt mit folgenden Parametern:

Ladespannung 3,5V pro Zelle

Leer bei 3V pro Zelle.

Mal die ersten Werte zum testen wieviel Kapazität damit erreicht wird.

Genutzt habe ich das Programm "MyGreen Solar Monitor"

Passwort dazu war mpptsolar

einen RS485<->UART Adapter und einen USB<->RS232 Adapter hatte ich noch rumliegen, damit hat das auf Anhieb funktioniert.

[sonnenbank]

@danielm

Hast du dein Projekt bereits in Betrieb?

Ich beabsichtige ebenfalls den Growatt MIC600 an einen DIY Akku zu hängen und diesen über MPPT Laderegler zu speisen.

Da es sich beim Growatt um einen trafolosen WR handelt liegt die halbe Netzspannung (gegenüber Erde) an den DC Eingängen an, welche ebenfalls am Akku und an den Ladereglern zu messen sein dürfte.

Müsste daher alles isoliert auf ein schwebendes Potential gebracht werden und entsprechend Schutzkasse II (berührungsgeschützt) ausgeführt sein.

Meinen Laderegler dürfte nicht erden, da die PV-seitige und akkuseitige Masse des Gerätes mit dem Kühlkörper verbunden sind.

Wie hast du dieses Thema gelöst?

[markaurel]

Ich habe inzwischen meine Anlage im Betrieb.

10 Module an einem Growatt sph 3600 mit 2 pylontech 48v Batterien.

An den Batterien hängt ein mic 800 mit einem sdm630 zur Einspeisung ins Hausnetz.

Die Regelung über alle drei Phasen funktioniert mit dem sdm630 hervorragend.

Aber es gibt ein Problem.

Wenn der MIC eingeschaltet ist habe ich Strom auf den Datenleitungen.

Also auf den Datenleitungen zwischen den beiden Batterien, der Leitung zum CAN des sph3600 und auf dem rs485 Ausgang des sph3600.

Sobald der MIC ausgeschaltet wird sind alle Datenleitungen wieder stromlos.

Genauere Messdaten habe ich leider keine, aber der berührungslose Spannungsprüfer leuchtet und man bekommt einen leichten Stromschlag beim berühren der Stecker.

Grüße Markus

[condor-xyz]

Hallo,

ich habe einen 48V Akku (Growatt sagt 56V) gebaut und an meinen MIC 1000 TLX angeschlossen. Register 124 auf 1 gestellt.

allerdings spuckt der Growatt maximal 500W aus. Der Strom am Akku geht nicht über 9A hinaus (bei den Solarzellen macht er auch 13A) ....

Hat jemand eine Ahnung wieso das so ist ?

Gruß Condor-XYZ

[henkey]

@condor-xyz Hi, ich denke, da musst Du Deinen Aufbau genauer beschreiben. Vielleicht begrenzt Dein BMS?

Ich habe aber auch eine Frage. Wie begrenzt Du den Growatt, dass er die LiFePos nicht leersaugt? Laut Growatt soll ab 48V der WR herunterregeln. Ich habe zwei Growatt MIC 600. Einer macht es auch so. Der Andere saugt die Akkus leer, bis das BMS den Akkublock vom Netz nimmt. Ist der Akku aus, ist auch der Laderegler aus. Der geht erst wieder an, wenn die Spannung wieder auf einen definierten Return-Wert angestiegen ist. Ohne Laderegler, keine Ladung. Ohne Ladung kein Wechselrichter usw.

Gibt es ggf. ein Register, welches die Startspannung bzw. untere Abschaltspannung definiert?

VG Martin

[martin-l]

Hallo, ich habe ähnliches aufgebaut. 48V Batterie mit step up Converter auf ca 90 Volt.

Den Growatt im Register 124 auf 1 gestellt. Die Nulleinspeisung lief vorher schon recht gut. Jetzt zum Problem, seid einiger Zeit Startet der Growatt nicht mehr, Bringt immer wieder einen PV Isofehler low , warum wertet der Growatt den Isowert aus, wenn er doch auf DC steht? Verbinde ich ihn ganz normal mit den PV Modulen läuft er wie gewohnt.

Hat dieses Problem vielleicht noch jemand?

Gruss Martin