Victron 100/50 Überschussverwertung bei unter 0 Grad ( Batterieheizung)

PV-Anlage Inselanlagen
41

Nun (auch) ein vollständiges Thermogehäuse folgt der Außentemperatur - nur zeitversetzt, wenn im inneren keine Wärmeenergie zugeführt wird.

Nur die Isolierplatte unter der Batterie vermag vor dem "kalte Füße" Effekt helfen, was aber ggf. eher im Sommer funktioniert, in dem die Batterie die aufgenommene Wärme nicht so schnell in den Boden ableiten kann.
Im Winter würde beim vorrübergehenden (Nacht)-Fost erstmal der wärmere Boden die Batterie mit nur der Unterbauten Isolierplatte wohl ehr schneller abkühlen lassen.

Im 12 Stunden, oder gar im 24 Stundenschnitt wird die Zellentemperatur wohl ähnlich gleich sein, wie das auch gehandhabt wird (mit oder ohne Isolierplatte).

Die Frage ist wohl, welches Konzept zu einem besser passt.

-Eine Vollisolierung mit permanenter Heizmöglichkeit macht Sinn (wenn möglich).
-Vollisoliert ohne Heizung sehe ich als kontraproduktiv an: am Anfang der Frosttage ist der Akku ggf. noch recht voll. Wenn die Frosttage vorbei sind, muss der Akku möglichst schnell nachgeladen werden können, hier macht das "nicht "voll"-isolieren Sinn.

Aber sonst danke ich für die Anregungen, auch für die Info das das nächtliche aufheizen Sinn macht, wenn die Prognose am Folgetag mehr Ertrag verspricht, wie die Heizung benötigt.

42

Wenn der Laderegler so viel leisten kann, daß er außer heizen auch laden könnte, wäre das keine so gute Lösung, falls man eine höhere Batterietemperatur anstrebt als das zulässige Minimum fürs Laden.

Das Relais müßte auch für erheblich höhere Ströme geeignet sein, als für den Strom der Heizung. Sollte man beachten.

43

Heizung außen, Sensor innen dann sollte der Sensor beim Heizen als letztes Temperatur annehmen. Beim Abkühlen ist es aber andersrum, da sollte ein Sensor außen sein. Aber worüber reden wir hier? Das BMS hat doch eine Meinung ob es zu kalt ist oder nicht, wie Du schreibst, dann müssen dessen Sensoren entsprechend angebracht sein.

Wenn die Heizung nicht heizt, dann wird auch kein Sensor warm. Und nochmal, wer gibt das Laden frei, wenn nicht das BMS? Falls man etwas selber macht, dann so: Wenn Sensor innen warm und Sensor außen warm, dann warte Zeit t bis Ladebeginn. Wobei t kleiner wäre als die Zeit die die Batterie vermutlich zum warmwerden braucht.

Nicht wenn sie getrennt ist, wie durch das vorgeschlagene Relais. Aber man könnte die Heizung in gewissen Abständen auch einfach kurz einschalten und schauen ob genug Leistung vom Laderegler kommt. In dem Fall ist darauf zu achten wie/wo man den Strom mißt, damit man nicht den Strom von der Batterie mißt.

44

Ich halte da einen NMOS für sinnvoller. Relais altern. der Regler gibt 0V/5V aus, reicht zum ansteuern.

45

Hallo zusammen, ich danke Euch für das zusammentragen der Infos und Gedankengänge dazu.
Ich werde mich dieses Jahr ( wir haben ja noch 15 Tage inkl. Weihnachten) noch an den finalen Aufbau/-Einbau der Batterie, der Verkabelung per Victron Lynx Distributor und noch anderes fertig machen. Zur Zeit läuft das ganze provisorisch angeschlossen, die Batterie ist voll geladen und die Temperaturen sich auch noch entspannt über Null Grad. In dem Zustand könnten jetzt auch 2 Wochen Dauerfrost kommen, und im Fall der Fälle kann auch eine tragbare Lösung einspringen. Die letzten Jahre hat das mit der alten, kleinen Lifepo4 aber auch geklappt. Leben am Limit...aber es ging.
Die Einbauposition des Fühlers muss ich mir erfragen....ggf. kontrollieren. Es wäre schade, wenn der Fühler ungünstig (am Rand der Zellen) platziert wäre, und die Ladung nach nach einer gewissen Frostzeit doch zu früh freigegben werden würde.

Per Hand kann ich aber auch die Ladung stoppen, und wenn Tauwetter eintritt die Heizung für mehrere Stunden anstellen.
Vorab muss und wird das so gehen, danach kann ich mich nochmal um eine Automatisierung kümmern.

46

Das gestellte Problem ist doch ein Temperatursteuer Thema. Zur Temperartursteuerung gibt es fertige platinchen. Dort stellt man ein wann sie ein und ausschalten sollen, incl. einer Hysterese damit das Relais nicht chittert. Und das Platinchen funktioniert nur dann wenn es Strom bekommt. Die leistung stellst an deinem Heizpad ein, die generelle Funktion an der Verfügbarkeit von genügend … und hier ist das Problem …die definition von “genügend” Energie … was die ganze Sache kompliziert macht. Ab 500W bedeutet ab einem Stromfluss x. das ist die Bedingung. Also benötigt man einen Shunt. Ich glaube der victron smartshunt , hat so eine Schaltfunktion eingebaut. Shunt meldet “Überschuss” Platine bekommt Energie und übernimmt die Heizungsteuerung. So könnte es gehen.

47

Wenn man es sich einfach machen will ja.

Wollen wir hier aber nicht sondern die Idee ist ja eher wie beim E-Auto vor dem laden die Batterie zu konditionieren, nur eben in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz und zu erwartendem Solarertrag.

Deine "Idee" mit einem Shunt den Überschuss zu messen funktioniert nicht da das BMS schon lange die Lade Mosfes abgeschalten hat.

48

Der shunt soll sein zwischen Laderegler und akku…so ist ja auch das Problem gestellt…”Überschuss” größer 500w.. und diese Messgröße muss ich ja erst mal ermitteln…und das geht nur mit messen..

49

Nochmal die Rahmenbedingungen:
Es ist kalt. BMS hat die Ladung gesperrt um den Akku zu schützen.

Wo fließt der Strom den du messen willst?

1 „Gefällt mir“
50

Dorthin wo Strom fließt, zum Laderegler…dort entsteht der selbst definierte Überschuss…ob der Strom jetzt in den akku oder in den wechselrichter fließt ist doch jetzt mal unwichtig…..Strom ab einer Menge x ist die genannte Schaltgröße…

Hab in der victron hilfe geblättert…der shunt würde das Signal geben …ein Multiplus dann den nötigen schalvorgang (Relais) zur Verfügung stellen.

51

Und wenn auch kein Strom zum Wechselrichter fließt?

52

Ja dann ist auch kein Überschuss da…was soll das? Ich bin nicht der Themenstarter. Ich hab den Anforderungskatalog nicht gemacht…

So sieht der Ablaufplan aus.

  1. Überschuss ermitteln

.JA …Relais schaltet…2. Thermosteuerung übernimmt…..Temperatur ..zu niedrig…JA . Heizen…

  1. Temperatur erreicht…Heizung geht aus.. oder Überschuss unterschritten..Relais fällt ab…Thermosteuerung und Heizung ..stromlos..
53

Am Strom kann man keinen Uberschuss erkennen.

Am einfachsten ermittelt man Überschus durch messen der Spannung: wennndie Spannung über der mpp spannung liegt, ist uberschuss vorhanden. Sagt aber nicht, wueviel.

54

Weil die Sonne aufhört zu scheinen, wenn weder Batterie noch WR Strom abnehmen?

55

Ja genau, die Anforderungungen:

Außenbereich,
es ist kalt,
keine Stromabnahme,
BMS hat zum nächsten morgen zu gemacht.

Im November haben wir kaum Dauerfrost = wenig Solar, wenig Frost, einige Tage kann man aus dem Speicher leben. Alles gut.
Im Dezember wird's kaum hell, zum heizen ist eh kaum Strom übrig. Ohne Frost werden im Dez. im Schnitt 0,55 kWh pro Tag in die Batterie geladen, um Abends abgenommen zu werden.
Die Ladung und Entnahme folgt dem Ladezustand.
Mitte Januar/Februar steigen die Erträge, aber die Temperatur fällt auf Dauerfrost.

Dann könnten am Tag (zumindest ab Februar) gute 0,4 kWh in die Heizung gesteckt werden, wenn am Tag 2-3 kWh geerntet werden (können). Die Prognose und Steuerung kann grundsätzlich manuell gemacht werden, automatisiert wäre das nur einfach schöner.

Es bringt leider nichts, wenn die Heizung (innerhalb von 24 Stunden) mehr Strom entnimmt, wie nachkommt, und das ist der Knackpunkt und darf Mithilfe von einer Erzeugungsprognose automatisiert werden.

Ein warmer Akku der auf SOC 0 % geht hilft ja leider in einer Inselanlage nicht, wenn man zumindest auf ein Restladezustand von SOC 30 % als Puffer für den Betrieb angewiesen ist. :slight_smile:

Schöner, effizienter und batterieschonender wäre dann noch eine Heizung, die den Wärmeverlust ausgleicht, ohne dafür stetig an/-und ausgehen zu müssen, wie eine 2-Punkt geregelte Herdplatte.
Ein auf z.B. +6 Grad warmgehaltender, unisolierter Akku braucht bei einer Außentemperatur von -5 Grad vielleicht 40 Watt stetige Wärmezufuhr um diese 6 Grad zu halten.

Ein gut isolierter Akku braucht hier vielleicht nur 15 Watt über die Heizung, rund um die Uhr und keine 2-Punkt-geregelten 100 W.

Die 100 W sind aber dann nützlich, wenn die Batterie vollständig gefrohren ist, und innerhalb von gut 4.... 4,5 Stunden hochgeheizt werden soll.

Was leider nicht geht, ist ab 2 Grad eine Heizung mit 15 Watt anzuwerfen, weil die (zusätzlichen 0,36 kWh) die Batterie genau in der Zeit nach und nach entladen würde, welcher in der wichtigsten Jahreszeit - im Winter für das abendliche Licht - zwingend benötigt wird.

Zu den 0,36 kWh für die Heizung würde dann der tagesminimalbedarf von 0,5 kWh hinzukommen. Diese aufgerundet 0,9 kWh kommen hat im November/Dezember im Durchschnitt nicht rein, 0,5 kWh im Schnitt aber schon.

Im Nov./Dez. sind an guten Tagen 1 kWh möglich, der Schnitt halt die Hälfte davon.

Ich schätze, das ab dem 20 Januar ohne Schnee ein Tagesdurchschnitt von 1 kWh erreicht werden wird, womit eine 15 oder auch eine 20 Watt Heizung "ungeregelt" 24/7 zu betreiben ist. Das wäre dann die einfachste Lösung und kann dann durchgehend heizen, egal ob es gerade friert und draußen 15 Grad warm ist.
In dem Fall müsste ich der 100 Watt Heizung zur "sagen", da die bitteschön nur 20 Watt aufnehmen soll...

56

und warum muß das ganze dann mglichst kompliziert gelöst werden?

57

Verbaut ist derzeit eine 100 Watt Heizmatte unterhalb der Zellen.

Diese mit einer Art Poti oder einem festen Vorwiederstand auf 15....20 Watt zu drosseln, und das dafür 24/7 zu betreiben sofern der Strom dafür ab Ende Jan./Februar ausreicht wird das einfachste sein.
Das wäre dann halt nicht automatisiert, welche nach einer Prognose die Heizung erstmal nachts vorab mit 100 Watt aus dem Akkuinhalt hochheizt, um dann tagsüber mehr zu ernten wie zuvor an Strom entnommen würde, aber das ist wohl der einfachste Weg, die vorhandene Heizung sinnvoll nutzen zu können.

So oder so, mehr raus wie rein geht eh nicht. Dann lieber mehr produzieren wie raus :hugs:

58

Hast du meine Lösung mit dem smartshunt gelesen? Der ermittelt den schaltzeitpunkt…eben deine 500w.. gibt das Signal an den multiplus weiter…und der schaltet das relais .

Den Rest übernimmt eine thermoregelplatine.

Smartshunt zwischen Laderegler und Akku…logisch…sonst kann ich nicht die eingehende Leistung ermitteln…ah da fällt mir ein…die Multiplus haben die Funktion zur Definition eines virtuellen Schalter ..wenn dort der Ladewert des MPPT abgefragt werden kann..kannst den smartshunt weglassen…und über den virtuellen Schalter das relais bei 500w ansteuern..

59

Gibt sowas hier ab ca. 1€. Mit Schalteingang.

grafik
grafik209×180 37 KB

60

@ dv2000, bei mir wird die Tage der Victron Lynx Distributor verbaut, vorerst ohne Smartshunt.
Für den Distributor gibt es aber als Erweiterungmodul passend zum Lynx-System.
Shunt

Ich glaube das heizen macht erst Sinn, wenn ich durchgängig eine Leistung x sicherstellen kann welche auch wirklich übrig und dauerhaft verfügbar ist.
Wenn die Zellen im November/Dezember mal für ne Woche durchfieren, reicht der 8 kWh Puffer, und könnte wenn es taut, und ein sonniger Tag kommt, vorher manuell hochheizen.

Ab Mitte Januar denke werden 15 bis 20 W ( 0,36 - 0.48 kWh) durchgängig übrig sein,
womit die Heizung ungeregelt 24/7 durchlaufen kann, zumal auch 930 Wp mit 80 Grad Anstellung gegen Süden montiert sind, und Schnee dort keine Rolle spielt. Die anderen 1860 Wp sind flach mit 20° Neigung montiert.

@ tageloehner, die Platine ist sozusagen der digitale Poti, um die Heizleistung drosseln zu können?

Der Shunt macht aber wohl auch im Sommer Sinn. Dann stehen fast jeden Tag, oder jeden zweiten Tag die vollen 8 kWh aus dem Speicher voll zu Verfügung plus die tägliche solare Nachladung.

Damit kann bereits ein E-Auto mit bis zu 3,5 kW einphasig nachgeladen werden. Wird sich da aus einem bereits vollen Speicher bedient, können die 8 kWh aus dem Speicher plus die Tagesernte umgeladen werden, praktisch alle 2 Tage im Sommer rund 16 kWh, theoretisch..

Verbaut ist ein Studer XTM 3500/24, der Shunt müsste dann den SOC ermitteln und ein Relais schalten, damit die 1 P- Wallbox oder eine Wasserpumpe für den Sprengerbetrieb bei einem definieren SOC die Verbraucher abschalten kann.