Nulleinspeisung Balkonsolar, Akku-Anbindung

PV-Anlage Regelkreise und Nulleinspeisung
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Hi,

ich habe gestern ein Smartmeter eingebaut bekommen. Dadurch habe ich zwar jetzt die Möglichkeit des Monitorings über einen IR-Leser, allerdings heißt es jetzt auch Adé, kostenloser Speicher aka Stromnetz. Vorher lief mein Zähler einfach ab und zu rückwärts, nun speise ich unentgeltlich aus meiner selbstgebauten Carport-Anlage (660V DC, 600W-Wechselrichter) ein.

Deshalb denke ich jetzt über Möglichkeiten nach, eine quasi Nulleinspeisung zu realisieren. Ich habe mir dazu noch einmal Andreas Video zur Einbindung eines Fahrrad-Akkus auf DC-Seite angeschaut. Als Nachteil wird der Verlust des MPPT genannt. Da die Anlage je nach Jahreszeit durch Bäume und mein Haus teilverschattet wird, wäre es vermutlich schade, das zu verlieren. Analysiert habe ich den Nutzen aber für meine Anlage nie (wüsste auch nicht, wie). Außerdem hat man an den Widerständen eine gewisse Abwärme. Leider wurde mir nicht so ganz klar, was für einen Verlust das nun prozentual im Mittel wäre, weil es abhängig vom Ladestrom ist. Ich habe leider vom Ladeverhalten von Lithium-Akkus wenig bis keine Ahnung.

Da ich auch HomeAssistant laufen habe, frage ich mich, ob es vielleicht sinnvoller wäre, die Akkus über das normale 230V-Ladegerät gesteuert über Home Assistant abhängig vom Solarertrag zu laden. Die elektrische Verbindung zwischen Akku und Wechselrichter müsste man dann natürlich trotzdem mit Diode rückstromsichern und mit einem Schalter versehen. Alternativ könnte man einen zweiten Wechselrichter schalten, der nur am Akku hängt. Ich habe hier noch einen Liegen, bei dem die Leistungstransistoren durch sind, da müsste ich neue einlöten.
In diesem Szenario habe ich natürlich auch Verluste. Einmal durch den Wechselrichter (angeblich Wirkungsgrad von 95%) und noch einmal durch das Ladegerät(laut kurzer Recherche wohl etwa 90% Wirkungsgrad). Ich bin nicht sicher, welches Szenario effizienter ist. Was sagt ihr dazu?
Ein Vorteil wäre ggf. eine bedarfsgerechtere Aufladung des Akkus bzw. in meinem Fall der beiden Akkus (500 Wh und 350 Wh), die ich einzeln zuschalten könnte. Ich bin nicht sicher, ob es sinnvoll ist, die von Andreas vorgestellte Lösung mit zwei Akkus unterschiedlichen Typs zu realisieren.

Was haltet ihr von der Idee? Ich bin dankbar für euren Input.

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Was sind die an den Panels aufgedruckten Werte? Leerlaufspannung, MPP?

Was ist die Spannung der Akkus? Eingebautes BMS?

Kriegst du eine Nulleinspeise-Regelung mit deinem WR hin?

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Aufgedruckt ist da nach 25 Jahren nichts mehr, aber es sind ISOFOTON I 110/12, laut secondsol mit folgenden Werten:
|Leistung|110|
|Strom|6.32 A|
|Spannung|17.4 V|
|Kurzschlussstrom|6.76 A|
|Leerlaufspannung|21.6 V|
|Systemspannung|1000 V|

3 Strings á 2 Paneele.

Die Akkus haben jeweils 36V Nennspannung. Was da als BMS drin ist, weiß ich nicht.

Der Wechselrichter lässt sich nicht regeln. Ich möchte aber auch nicht abriegeln, dann speise ich lieber gratis ein. Ich möchte ja den Überschuss bei mir nutzen.

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naja da kriegst eh nur noch maximal so 500W aus den Panels raus?
Kannst dir besorgen eine H4 Birne 60/55W und eine Diode MBR6045CT plus kleinem Kühlkörper (die muss beim entladen heiss werden aber nicht zu heiss). 60W glühfaden zum laden des 500er Akkus und 55er glühfaden für den 350er

aber wennst den WR nicht runterregeln kannst bringts nit die Welt

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Hallo,
damit wirst du die Akku´s nicht auf direktem Weg laden können. PV zu Akku erreicht nicht die Ladespannung. Die MPPT Spannung des Moduls von 17 V gilt ja nur bei 25 Grad Zell Temperatur. Selbst bei kalten Bedingungen laufen 2 Module in Reihe nicht im optimalen Arbeitspunkt. Wenn die Sonne scheint, sind die Module (exakt die Zellenoberfläche) schnell zu warm. Du hast bei 2 Modulen in Reihe also weniger als 34V PV Spannung. Akku´s mit 36V brauchen eine höhere Spannung um laden zu können.

Du hast einen WR mit 3 PV Eingängen?

Denkbar wäre die Module zu 3S2P zu verschalten, doch ohne Laderegler droht eine Überladung des Akku´s.

Da bleibt doch nur deine Idee, PV -> WR und den Überschluss im AC Netz mittels geeignetem Ladegerät auf die Akkus zu schieben. Doch was machst du dann mit dem vollen Akku? Auf den WR nachts umschalten?

Wieso das? PV -> Akku braucht Dioden, aber Akku -> WR braucht das nicht. Ein MPPT Laderegler optimiert die PV und das steigert den Ertrag gegenüber der direkten Verbindung von PV zu Akku (mit Diode).

Beschreibe bitte mal genauer, welchen WR und welche Akkus du hast und wie es jetzt verschaltet ist.

L.G.

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@tageloehner Ne, der WR schafft mit denen schon noch 600W. Die sind scheinbar ganz gut gebaut. Ich bin nicht sicher, ob die vielleicht damals schon Puffer eingebaut haben. Die 80% Restleistung-Garantie nach 20 Jahren schaffen sie aber offensichtlich locker. Was sollte ich denn am Wechselrichter runterregeln?

@deff Wow, danke. Das mit der Spannung ist mir noch gar nicht aufgefallen :man_facepalming:
Aber dann schaffen das vermutlich viele Module gar nicht. Das Ladegerät hat eine Nennspannung von 42V, soweit ich mich erinnere (liegt alles noch in irgendeiner Kiste verstaut, weil es nicht gebraucht wurde). Das schaffen ja vermutlich nur wenige Module, jedenfalls habe ich das bisher selten in den Specs gesehen.

Nein, mein Wechselrichter hat zwei Eingange. 2 Strings habe ich noch mal parallel geschaltet. Den kaputten hatte ich mal auf, mir war nicht so richtig klar, wie die angeblich zwei unabhängigen MPPT-Regler funktionieren sollten, die Eingänge waren elektrisch verbunden. Der Wechselrichter ist ein WVC-600(Innen auf der Platine steht allerdings WVC-700). So ziemlich das einzige, was es damals gab. Würde ich auch nicht wieder kaufen und war damals auch völlig überteuert, wie ich jetzt weiß.

3S2P ist mir bei dem WR zu heikel, wenn es doch mal kalt ist. Wäre aber auch mit dem Schattenwurf meines Hauses problematisch, weil der einen 2er-String zuerst beschattet.

Ja, die Akkus sollen dann nachts an den Wechselrichter (oder eben an den anderen, den ich dafür reparieren müsste)

Ich meinte Diode zwischen PV->Akku, mein Fehler. Danke für den Hinweis!

Einen Laderegler mit MPPT zu kaufen, ist glaube ich unwirtschaftlich. Die Schaltaktoren kosten 10€ pro Stück(bräuchte 2-4) und sind teilweise auch schon vorhanden. Der Laderegler kostet scheinbar über 100€ :frowning:

Es wird also darauf hinauslaufen, dass ich die Akkus per AC lade und an einen Wechselrichter baue. Vermutlich fange ich erst mal mit einem Akku an, denn zwei nicht baugleiche Akkus mit unterschiedlichem Ladezustand direkt parallel zu schalten, ist auch nicht sinnvoll, oder? Dann bräuchte ich sogar nur 2 Schaltaktoren: einen für das Ladegerät und einen für die Verbindung des Akkus zum Wechselrichter.

Danke für eure Gedanken! :slight_smile:

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Nun ja, beim zusammen schließen fließt ein größerer Ausgleichsstrom. Das kannst du mit einem 1 Ohm Widerstand begrenzen und nach 2 bis 3 Stunden werden sich die Spannungen angeglichen haben. Es sind vermutlich E-Bike Akkus, richtig? Da sind NMC oder andere LI-IO Zellen verbaut, nicht die "gutmütigen" LFP. Da ist schon besondere Vorsicht geboten. Wenn nur eine Zelle unter 2 V liegt, sollte man den ganzen Akku fachgerecht entsorgen. Das Risiko des thermal run anway ist deutlich höher, als bei LFP.

Deine Module sind eigentlich für 12V Systeme gut geeignet. Wenn du 3 in Reihe schaltest, sollte ein preiswerter PWM Regler auch reichen, um die 36V Akkus zu laden.

Über den WR WVC hab ich unterschiedliche Info´s im Netz gefunden. Mal heißt es, er habe WLAN, dann wieder es sei ein 433 MHz Sender, für den man eine DTU braucht. Offenbar gibt es unterschiedliche Typen. Wie hast du die AC Leistung ausgelesen?

Die Eingänge aller mir bekannten WR sind sehr niederohmig, wegen der Siebelko´s an den Eingängen. Das macht bei PV Anschlüssen nix. Das Modul hat einen größeren Innenwiderstand. Beim Anschluss sackt die Spannung und es fließt nur ein kleiner Strom. Beim Anschluss an den Akku fließt ein viel größerer Strom. Da kann es sein, dass die Aktoren Schaden nehmen, es kann auch sein, dass das BMS den Akku ausschaltet, weil der Kurzschluss Schutz anspricht.

Das einfachste ist, du machst einen Test mit einem (aufgeladenem) Akku, den du an den WR anschließt und dann den Ausgang (AC) des WR ausmisst. Kommt dort keine Leistung, die ins Netz fließt, dann wird es doch etwas aufwändiger und kostet u.U. mehr.

Ich finde es gut, wie du aus "Abfällen" "Einfälle" machst (war mal der Titel eines Buches). Aber das hat alles Grenzen und ist halt auch nicht völlig kostenfrei.

Es gibt MPPT Step Up Regler, die aus einer geringeren PV Spannung eine höhere Akku Spannung erzeugen. Nennt sich dann "Boost" oder "Step-up", usw.

Bei mir sind schon 60 Zellen Module im Einsatz und 2 in Reihe geschaltet. Das geht in den MPPT Laderegler (mit 60 - 70V), der kann höhere Spannungen ab. Von dort wird der Akku geladen und sein Strom geht zum WR.

Natürlich gibt es immer Verluste durch die Wirkungsgrade der Umwandlung. Aber den Verlust gleicht das Arbeiten am MPP gut aus. Liegen Modul Spannung und Akku Spannnung nah aneinerander, kann man auf PWM Laderegler ausweichen. Da gibt´s nur einen kleinen Verlust durch den Schalter und halt keinen "Gewinn" durch das MPP Tracking.

L.G.

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Warum runterregeln: Wenn du so 600W Panels hast und der WR schafft die schon ins Netz, was willst du dann noch gross speichern? - Wenn du aber z.B. 400W einspeist, hast noch 200 für die Batterien über. Das reicht, dass die halbwegs voll werden und abends hast 2h länger Strom

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@tageloehner
supi,
es fehlt m.A. noch eine Diode, die verhindert, dass der Akku sich nachts über die PV entladen kann.
@Nimini frag nicht nach dem Wirkungsgrad der Schaltung, Dioden (0,7V Spannungsabfall) R der Lampe ist variabel (hängt sehr von der Temperatur des Leuchtmittels ab). Das ganze wird nur mit 3S Verschaltung der Module laufen und kann auch nur den Akku nutzen, wenn du den WR deutlich unter die Modul Leistung drosseln kannst.

Wenn man Reste verwerten will, kann man keine maximalen Wirkungsgrade erwarten. Das ist aber gut für die Umwelt und den Geldbeutel. Doch pass bitte bei den Akkus auf, lagere sie in unbrennbaren Gehäusen. Sonst könnte es sehr teuer werden. Zum Löschen dieser Lithium Akkus ist Wasser nicht geeignet, Sand ist besser.

L.G.

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Verstehe ich das richtig, dassvdie Akku voll Abschaltung durch das VMS, OVP, erfolgen muss?

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passiert nicht. Ist eh nach 2h leer so lange hast Restlicht

Die PTC Kennlinie der Glühbirne sorgt übrigens für leidlich konstanten Ladestrom.

Bei den Panelspannungen ist das unkritisch. die ebike Akkupacks machen das am dummen "43V" Ladeadapter genau so

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:joy: :sweat_smile:

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Da irrst du aber deutlich. Das passiert alkenfalls, wenn wegen fehlender balance eine Zell ovp überschritten wurde.

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was glaubst du enn was der hier so tolles anstellt

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kommen so 46V raus im Leerlauf hängst direkt an die batterie. das ist die übliche Methode

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Ich habe gerade heute aktuell Markenprodukte in Arbeit. Kein Chinesen .... Produkt.