Nacht- bzw. Nulleinspeisung mit Balkonkraftwerk

Balkonkraftwerk Anlage allgemein
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Moin, ich bin Lukas, gelernter Elektroniker für Geräte und Systeme und komme aus Niedersachsen. Wir haben zuhause seit Anfang des Jahres ein BKW installiert, so weit so gut aber wir produzieren am Tag, wenn niemand zuhause ist relativ viel überschüssige Energie. Deshalb zu meiner Frage.

Das System jetzt besteht aus 2x JA-Solar 405WP und einem Hoymiles HM-600.

Erweitern würde ich es gerne mit einem Speicher von circa 5kWh, 2x JA-Solar 405WP ,einem Laderegler PowMr MPPT 60A, einem DC/DC-Wandler Joy-it DPM8624 und LiFePo4 Akkus, welche ich so zusammenschließe das ich auf 24V komme.

Ein IR-Lesekopf ist schon am Zähler montiert und bringt die Daten zum IoBroker bzw. Grafana. Über den IoBroker und einen Raspberry würde ich den DC/DC ansteuern und so regeln, dass ich immer um die 0W am Zähler pendel. Das dass in den Spitzen nicht geht, da ich einen 600W WR habe, weiß ich.

Als erstes eine Frage zu den Akkus, was meint ihr ist sinniger? Akkus mit integriertem BMS oder Akkuzellen mit extra BMS, wenn ja welches?

Und wie sieht das im Winter mit so einer Anlage aus, gerade im Hinblick auf die Temperatur mit den Akkus?

Habe ich noch irgendwas gar nicht berücksichtigt? Dann lasst es mich gerne wissen.

Danke schonmal im Vorraus und einen schönen Restsonntag.

Gruß Lukas ?

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Hallo Lukas

ich habe eine ganz ähnliche Anlage, wie du sie planst. Bei mir läuft auch alles soweit ganz gut.

Allerdings schwankt der DPM im Zusammenspiel mit dem Wechselrichter in der Leistung, weshalb eine Nulleinspeisung eher schwierig ist.

Würde ich die Anlage nochmal bauen, würde ich auf eine 48V Batterie setzen. Der DPM regelt nur herunter und mein Wechselrichter funktioniert bei so niedriger Spannung von ca 25V anscheinend nicht richtig... Deshalb auch meine eigene Anfrage hier an alle Wissenden und Hilfsbereiten.

Viel Erfolg!

Grüsse Outofmunich

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Hallo zusammen, Antworten kann ich leider keine liefern, dazu bin ich hierfür nicht Fachmann genug. Aber ich hätte eine Frage zur Wahl des Akkus.

Für den Speicher werden hier LiFePo4 Akkus mit 48 bzw. 24 V benutzt. Diese werden an den Microwechselrichter angeschlossen. Dazwischen kommt ein DC/DC-Wandler DPM8624 zur Regelung der ins Netz abzugebenden Leistung. DPM8624 ist ein Netzteil welches Strom abwärts wandeln kann. Der Wechselrichter benötigt meist 24 V Mindestspannung. Ist also bei Akkuleistung von 48 V und der Möglichkeit runterzuregeln kein Problem.

Was macht man aber, wenn man Blei-Gel-Akkus mit 12 V verwenden möchte. Hab gesehen, dass es DC/DC-Wandler gibt (JOY-IT Programmierbares Labornetzteil Modul 50 V/5 A, DPS5005), die auch aufwärts wandeln. Geht sowas? Macht das Sinn?

Würde mich über eine Rückmeldung freuen.

Werner

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Bei 24V LFP Akkus brauchst Du keinen DC/DC Wandler.

Den HM-600 kannst Du direkt an den Akku anschließen und per openDTU regeln.

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Mit 48V wird alles einfacher, Hoymiles geht aber auch mit 24V (beachte Stromgrenze; er erreicht an 24V nicht die max Leistung!), 5 kWh Akku sind bei 4 Panels realistisch gewählt, Akkus mögen es nicht kalt - unter Null schon gar nicht. Kann der Akku irgendwo drinnen stehen? Zur noit musste ihn mit Heizmatten temperieren.

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Da könntest du ja auch 2 in Reihe schalten. 12 V geht grundsätzlich mit einem Step-Up, damit hast du aber zusätzliche Verluste und auch höhere Ströme, was auch wieder ungünstig ist. Kommt natürlich drauf an, welche Leistung du einspeisen willst.

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Aber nur statisch nicht dynamisch mit dem IR-Lesekopf am Zähler oder?

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@outofmunich @mager Warum denn ausgerechnet 48V wäre 36V nicht auch möglich? Und welche Akkus verwendet ihr?

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Guten morgen,

ich bin grade beim Aufbau so einer Anlage, ich hab jetzt nur den 48v Akku an dem HM-600, und ein Shelly 3em daher Opendtu on Battery. Module werden diese Woche aufgebaut da mir noch die Modulhalter fehlen.

Der Erste und Wichtige Punkt ist: Der Grundgedanke der BKA ist ja Grundbedarf zu decken.

aber ich muss sagen das ganze ist etwas träge.

Verbraucher AN >> 10-20 sec später regelt der HM-600, in den 5-10 sec zählt der Zähler schon, Verbraucher AUS >> wieder 10-20 sec. Teilweise sogar länger.

ich weiß nicht ob die Konstellation mit Opendtu und Hoymiles, wenn ich in ein Zimmer gehe und Kurz Licht einschalte, Nehme ich Strom vom Netzbeteiber und verschenke wieder Strom da der Hoymiles zu langsam ist.

Bei einigen Verbrauchern würde es ganz gut gehen der Konstante Last hat z.b. bei Fernseher, Gartenpumpe und eine gewisse Zeit.

Aber z.B. beim Herd, Waschmaschine also alle Geräte die mehrere Lastspitzen haben ist es Verschenkter Strom.

Man würde halt den Gespeicherten Strom Verschenken und für die Konstante Last nichts mehr da haben.

Ich werde mal den Jungs von OpenDTU ne email schreiben ob sie eventuell eine Digitale Schaltuhr integrieren dann bräuchte man nicht den Umweg über iobroker gehen

Mein Plan:

Ich habe die letzten 3 Monate mein Grundverbrauch Dokumentiert, 6-15 Uhr 145-225 W, 15-18 Uhr 225-290W, 18-22 Uhr 320-400W und 22-06 Uhr 120-175w. Das sind Grobe werte aber jeden Tag am Wochenende sieht das anders aus.

Ich würde das über IoBroker einstellen, das mein Grundbedarf gedeckt ist. Wenn ich natürlich die Poolpumpe für zweistunden einschalte jeden Tag was ja mit einem Shelly gesteuert wird kommt der Verbraucher mit dazu, oder meine 200W Hobbyraum Beleuchtung wenn ich da drin bin.

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@win Danke für die Rückmeldung. Das mit dem 12 V Akku ist daraus entstanden, das ich diesen Akku (80 Ah, 900Wh) bereits habe. Ein Laderegler (EPEVER XTRA 4210N) und ein 80 W Solarmodul ist ebenfalls vorhanden. Falls das Modul zu klein ist lässt der Laderegler auch ein größeres zu.

Was mir also noch fehlt ist ein Microwechselrichter - die 300 W Modelle wie TSOL-M300 gibts ja recht günstig - und die Möglichkeit das 12 V Niveau auf über 24 V zu bringen. Da bin ich auf der Suche nach einem regelbaren Step-Up Konverter. An kompliziertere Regelungen die die Einspeisung mit dem Verbrauch abgleichen denke ich zu Zeit nicht.

Ziel sollte es sein in dem Zeitraum von 20 Uhr bis 6 Uhr morgens einen Grundverbrauch von z.B. 40 Wh zu kompensieren. Wären über 10 Stunden dann 400 Wh. Funktioniert also nur wenn der Akku voll ist. Da ich vom o.g. Akku 2 Stück habe ergibt sich damit eine größere Reserve. Da an dem Akku zur Zeit auch noch ein 12 V Wechselrichter dranhängt will ich nicht die Akkus in Reihe schalten um auf 24 V zu kommen.

Das automatisierte Ein-/Ausschalten der Einspeisung müsste eigentlich über einen myStrom Wifi Switch gelingen. Für das Problem, das die Einspeisung bei nicht ausreichender Akkuladung zu Schäden am Akku führt, habe ich noch keine Lösung. Da muss ich vorerst selber kontrollieren. So ist zur Zeit der Plan.

LiFePo4 Akkus um auf ein höheres Spannungsniveau zu kommen wollte ich mir aktuell nicht zulegen.

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Nur 1 80W-Modul? Vergiss es, was willst da speichern?! Dann Mikro-WR an Modul und gut ist. Ab 2x großen Panel (400W) kann man über Speichern nachdenken.

Ansonsten: wenn Deine Parameter so sind, dann mach es so. Ich halte von StepUp wg. Wandlerverlusten, Ausfallrisiko etc. nix.

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Sehe ich auch so, die 80 Wp verbrauchst du doch sofort, da bleibt nichts zu speichern. Aber egal, zum experimentieren reicht es. Such einfach einen Step-Up, der dir aus 10-15 V Eingang 24 V am Ausgang macht mit passender Leistung. Gibts um 20 Euro. Und dann einen Hoymiles WR, den du mit openDTU drosseln kannst.

Dein Epever wird vermutlich einen Ausgang haben, der spannungsüberwacht ist und abschaltet, falls der Akku eine bestimmte Spannung unterschreitet. Falls nicht, bräuchtest du noch einen Spannungswächter, der ab einer gewissen Entladespannung abschaltet.

Ich vermute, du hast Bleiakkus, dann aufpassen, die nicht zu stark zu entladen, wenn die lange halten sollen. Dann sollte man nicht unter 50% gehen.

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Hat jemand Erfahrung mit dem openDTU-onBattery zwecks Latenz und ähnlichem? Dann würde ich den 24V Akku direkt anschließen sonst hatte ich über einen 36V Akku und DC/DC nachgedacht, das ist doch auch möglich oder dann lieber auf 48V gehen?

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Der power limitier in -onBattery regelt in einem festgelegten Interval . Gleichzeitig steuert er den WR nicht an wenn die geforderte Leistung sich nicht stark geändert hat.

Hier ist noch Potential um die Sprungantwort zu verbeseern: wenn das letzte Kommando an den WR lange genug her ist kann man auf einen Leistungssprung sofort reagieren. Oft reicht dann die WR Leistung aber eh nicht aus so das man hier eh Bezug hat. Man verhindert aber Einspeisung.

Nachts ist es so das: Mein Nachtverbrauch liegt real bei 70wh und nach den openDTU Einstellungen wären 40wh zu erwarten. In Geld ist das 1ct/h. Auch irgendwie sinnlos da noch zu optimieren.

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@maltes also meinst du lohnt es sich nicht?

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@lukasvfl99

Also: Ich halte den Ansatz von openDTU-onBattery für den sinnvollsten Weg (*) und das ganze funktioniert heute schon absolut zufriedenstellend. Du hast aber nach Latenz gefragt und ich habe gesagt das man da noch etwas optimieren kann.

(*) ... im Vergleich mit Lösungen die eine Regelung mittels eines anderen Rechners / Systems wie node-red oder so machen. Das kann / wird natürlich jeder etwas anders sehen aber es sollte einleuchtend sein das eine Verarbeitung aller Daten auf einem System am schnellsten ist. Wenn ich die Infos noch hin und her schicken muss kostet das Zeit. Außerdem halte ich die Möglichkeit das der Steuerrechner ausfällt in diesem Fall für größer.

Mein Ansatz ist es das die openDTU-onBattery nur noch essenziell von außen zu kontrollieren. z.B. wird das Entladen des Akkus gesperrt wenn das E-Auto läd. Das sind dann Vorgänge die relativ selten eingreifen. Die schnelle Regelung macht der ESP32.

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Welcher an deinem Stromzähler hängt?

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@lukasvfl99

Jain. Der holt bei mir seine Daten entweder über MQTT oder über die REST Schnittstelle vom einem Shelly 3EM.

Jetzt ist mir nicht klar was die Frage dahinter war. Andere Optionen für die Leistungsmessung sind möglich. Auch Optionen die den Stromzähler nutzen. (Tasmota)

Sollte die Latenz noch ein Thema sein: Diese Latenz ist immer vorhanden wenn das die Frage war.

Allgemein gilt aber das onBattery den Inverter abschaltet wenn die Daten zu alt sind.

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@mager Ja, du hast recht. 80 W ist nicht viel. Aber wenn es gut funktioniert kann ich ja auch ein größeres Modul dranhängen.

Habe bereits ein Balkonkraftwerk. Aber Abends/Nachts liefert es halt nix. Da ist die Idee über die Einspeisung mit Akku+Wechselrichter schon recht interessant. Muss mich da erstmal rantasten.

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@win Danke für die Anregungen.

Als Batteriewächter wollte ich den Kemo M148A nehmen. Der kann bei 12 V ca.10 A bzw. mit verbesserter Kühlung bis 20 A vertragen. Mit dem Laderegler geht das nicht, da der nur die direkt an den Regler angeschlossenen Lasten überwacht. Direkt an den Akku angeschlossene Lasten können nicht bei zu niedrigem Akkustand über den Laderegler unterbrochen werden.

Jetzt aber noch ne Frage zu der Drosselung über openDTU. Was ist damit gemein? Hab gelesen, dass man über openDTU die Wechselrichterleistung begrenzen kann. Ist das damit gemeint? Dachte die ins Netz eingespeiste Leistung würde man über den DC/DC-Wandler einstellen. Vielleicht ist die Frage blöd, aber ich bin da halt nicht so im Thema.