Weiterentwicklung meines Balkonkraftwerkes (Speicher)

PV-Anlage Regelkreise und Nulleinspeisung
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Guten Morgen.

Ich habe derzeit 2 Hoymiles HM-600 (beide laufen auf 400 Watt). Der Erste an einem eigenen Stromkreis an L1 (3x,2,5mm²) und das zweite ebenfalls an einem eigenen Stromkreis an L2 (2,5mm²).

Mit einer OpenDTU konnte ich bis vor kurzem auch die Wechselrichter auslesen und steuern. Leider ist mir diese kaputt gegangen.

Da ich unabhängig vom defekt schon länger um die Integration eines Speichers nachgedacht habe, möchte ich dies nun voran treiben und habe mir erste Gedanken gemacht und viel recherchiert.

Es soll eine DIY-Lösung auf 48V-Basis werden. Von Vorschlägen zu fertigen Anlagen wie Ecoflow, Anker und Co bitte ich daher abzusehen.

Nach vielen Recherchen sagt mir die Lumeentree feat Trucki Kombination am meisten zu und ich würde gerne hierauf aufbauen wollen. Insbesondere finde ich sehr interessant das Ganze ggf. auch zu einer kaskadierten PV weiterzuentwickeln. [Bekannt ist, dass das dann auch durch einen Elektriker abgenommen und angemeldet werden muss]

Aus meiner vorhandenen Anlagen würde ich gerne meine 4 vorhandenen Panels erstmal beibehalten wollen. Es handelt sich um 2x 410Wp Panels und 2x 430 Wp Panels. Alle Panels sind bifazial und stehen 15° angewinkelt auf meiner Garage mit Ausrichtung Richtung Süd-Westen. Der Eigenverbrauch liegt bei knapp 40 %. Umgerechnet knapp 200 EUR p. a. verschenke ich derzeit durch nicht vergütete Einspeisung. :frowning:

Aus meiner Elektrosanierung im Haus habe ich noch einen 2 reihigen IP-65 Sicherungskasten über. Diesen möchte ich ebenfalls verwerten und wir dann vermutlich gleich auch die ein oder andere Komponente erklären. Verbaut wurde in diesem Zuge und ist bereits im Einsatz ein Shelly Pro 3EM.

Ich habe im folgenden mal 2 Lösungen ausgearbeitet.

Variante 1 setzt auf 2 Strings, die jeweils an einem eigenen Victron Energy SmartSolar MPPT Laderegler 100/20 angeschlossen sind.

Schaubild Variante 1

Variante 2 setzt auf 2 Strings, die beide an einem Victron Energy SmartSolar MPPT Laderegler 150/45 angeschlossen sind.

Schaubild Variante 2

Die Kabellänge zu den PV-Strings liegt in beiden Fällen bei 6 und 8m.

Die Kabellänge von der Batterie zur Busbar und von Wechselrichter zur Busbar würde ich mit jeweils maximal 50 bis 70 cm kalkulieren. Die Länge zu den Solarreglern zur Busbar mit ca. 40 cm.

Folgende Fragen hätte ich:

  • Zu welcher Variante würde ihr mir raten?
  • Wie verhält es sich mit der Absicherung um den Solarladeregler? Ich finde hierzu Meinungen, die Sichern zwischen PV-Panels und Laderegler ab und solche, die setzen die Sicherung zwischen Solarladeregler und Busbar.
  • Welchen Speicher würde ihr mir empfehlen? Den will ich nicht selber bauen! Interessant finde ich den folgende Produkte:
    • Volksspeicher von der Lumentree-Seite (ca. 800 EUR)
    • Power Queen 48V 100Ah 4HE Serverrack LiFePO4 Batterie (ca. 1.160 EUR)
    • Felicity LPBA48100-02 51,2 5,12 kwh LiFeP04 [ca. 725 EUR]

Bei allen Produkten handelt es sich um LiFePO4 100A mit BMS Akkus. Der Preisunterschied ist aber schon heftig. Die Datenblätter sind recht dünn gehalten. Kann mir jemand den Unterschied nennen oder sollte ich einen anderen Speicher noch mit in die engere Wahl nehmen?

Ich danken allen vorab für Ihre Unterstützung. Nachfragen werde ich zetnah beantworten.

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Ich würde den Felicity Akku nehmen und mit einer OpenDTUonBattery mit deinen Hoymiles WR weiter betreiben.

300€+ mehr als nötig ausgeben macht meiner Meinung nach keinen sinn.

Dazu auch HOYMILES · hoylabs/OpenDTU-OnBattery Wiki · GitHub

Beachten für den Betrieb direkt am Akku.

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Die links zigen mir keine bilder.

Beide Laderegler-Varianten gehn. Nimm die billigere.

openDTU onbattery kostet weniger als neuer Lumentree.

100Ah Batterie scheint mir sehr knapp. Mit 300Ah hast auf lange sicht mehr davon, egal ob kit oder fertig.

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Nimm Variante 2

Es ist aus den Schaubildern unklar wie du Nulleinspeisung realisiert und wie die Batterie mit der Regelung spricht.

Ich würde nichts ohne Batterieüberwachung bauen

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Guten Morgen.

Ich danke Euch für die Rückmeldungen.

@tageloehner und ironmaster: Ja, eine openDTU onbattery kostet weniger. Aber bräuchte ich hier nicht schon 2 Akkus? 3x100 Ah wären 15 KW Batterie bei 1700 wp Ladeleistung. Finde das Verhältnis auf dem ersten Blick etwas komisch. Bin aber offen. Könntet ihr das bitte einmal näher ausführen?

@maltes Eine Verständnisnachfrage. Die obigen Batterien verfügen über ein BMS reicht das nicht aus? Welche Batterieüberwachung würdest Du mir in meinem Fall empfehlen?

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Das BMS balanciert, warnt und ist zur Not die letzte Line of Defense. Es gibt Rückmeldung an die Steuerung wie laden erlaubt, erlaubte Ströme, Warnungen und Alarme. Das würde ich nutzen

Btw: wenn du meinst das du wegen deinen zwei Hoymiles zwei Batterien brauchst, liegst du falsch

Bzgl. Der Batteriegröße: die Kosten der Batterie setzen sich aus den Zellen und den Gehäuse/Bms zusammen. Letzteres kostet immer etwas gleich und macht bei den genannten Größe n schon viel aus.

Yixiang Gehäuse kostet 500. Nkon Envision Zellen dazu kann man ein 15kwh Box für 1250€ haben

Ich würde 15kwh box nehmen wenn du mit Platz und Gewicht umgehen kannst und das mit OpenDtu bauen

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Hallo.

erneut vielen Dank für Eure Rückmeldungen.

Ich habe mir die Hoymiles Lösung mal angesehen. Favorisiere aber weiterhin die Lösung Lumentree feat trucki.

Welcher Batteriewächter wäre hier zu empfehlen? Er sollte möglichst auch mit dem Trucki ohne Umwege sprechen können.

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Wir können dir natürlich nicht vorschreiben was du machst, ich persönlich finde es aber schade wenn man schon vorhandene Ressourcen (die Hoymiles WR) nicht verwendet.

Batteriewächter direkt braucht du unbedingt. Der Lumentree + Trucki Stick kann anhand der Batteriespannung wenn diese zu niedrig wird aufhören einzuspeisen.

Für den Fall dass irgendwas an der Regelung schief läuft gibt es dann das BMS was abschalten würde. Es sollte aber alles so konfiguriert werden, dass dies im Regelbetrieb nicht passiert.

Ich persönlich finde es trotzdem sinnvoller und eleganter anhand des SoCs bzw. wenn die erste Zelle unter 3,05 - 2,9 V fällt schon aufzuhören einzuspeisen anstatt es über die Gesamtspannung zu regeln.

Laut Handbuch ist das nicht so direkt möglich.
Hierzu müsste man am trucki MQTT aktivieren, die Werte BMS mit dritthardware/software selber auslesen und darüber dann die Einspeisung am trucki stoppen.

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Ich hab 600W auf SO und ca 1100W auf SW, also 1700W, und ungefähr 6kWh Speicher. Das ist mir beides zu wenig, insbesondere aber der Speicher. Nochn Panel mehr scheitert am Vermieter, den Haufen Blei plane ich gegen 15kWh 24V auszutauschen, wenn ich ein halbwegs draussenfestes gehäuse für 8 x 600Ah Zellen finde. Höhere Spannung 48V wäre schön, wird bei mir extrem schwierig, alle Panels werden verschieden verschattet. Ich müßte mir MPPT Laderegler mit Hochsetzsteller entwickeln.

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Hallo,

also bei Variante 1 knallt es sofort und du hast 2 defekte Tracker. Die MPPT 100 vertragen keine 51V Batteriespannung.

Variante 2 ist unzulässig. Hier fehlt der Leitungsschutz zwischen Busbar und Laderegler. Mehrere 63A Automaten hintereinander zu schalten ist meines Wissens nach nicht zulässig da nicht klar ist, welcher zuerst auslöst. Diese Reihenfolge ist aber wichtig. Dafür kannst du normale 32A B-Automaten nutzen die für DC-Betrieb zugelassen sind, z.B. die ABBs. Oder auch DC-Doppelautomaten 40A wie im Schaubild. Die 35mm² oder 25mm² Leitung vom Akku muss in die Wagoklemmen passen, keine Ahnung ob das geht. Ansonsten: Normale Busbars verwenden. Die Sicherungen zwischen Panel und MPPTs können prinzipbedingt nicht auslösen und sind daher überflüssig/schädlich da zusätzliche Übergänge geschaffen werden die versagen können. Die 600V Überspannungsschlutzschalter werden die MPPTs nicht vor Blitzschlag schützen können und sind daher ebenfalls überflüssig. Lieber die Gehäuse der MPPTs gut erden um bei Blitzschlag Potentialdifferenzen abzuleiten (fehlt im Schaubild). Ich habe 4 Panels am MPPT 150/35 und es funktioniert gut (2 in Serie, 2 parallel so wie in Variante 2 dargestellt). Die PV-Rahmen musst du dank niedriger Spannung an den Panels gar nicht erden.

Zur Verbindung des MPPT zu den DC-Bus Bars reicht 10mm² starre Ader. Davon findet man viele kurze Stücke im Müll, bloß nix neu kaufen. 16mm² kriegst du kaum in die B-Automaten und die MPPT Anaschlüsse. Den Abstand zwischen B-Automat und Busbar (bzw. WAGO-Reihenklemme) möglichst kurz halten. Die Akkus haben alle einen 100A-Automaten eingebaut. Der löst bei kurzen (<1m) 25mm² Leitungen die den Akkus immer beiliegen sauber aus. Ein zusätzliches kurzes Stück (<10cm) 10mm² zum nächsten Automaten ändert daran nichts.

Zu den Akkus: Mehr als 5kWh sind bei so einer kleinen Anlage quatsch, das amortisiert sich nie. Kannst du dir selbst ausrechnen. Ich habe einen Deye 5.1 an 1,6kWp. Mehr als 4kWh sind selten für die Nacht übrig.

Einen “Batteriewächter” brauchst du natürlich nicht. Wichtig ist nur, dass der Batteriewechselrichter so eingestellt ist, dass er die Batterie niemals “leer nuckelt”. Alles andere macht das eingebaute BMS des LFP-Akkus. Eine Diagnosemödlichkeit über CAN oder Modbus ist aber definitiv sinnvoll und leicht realisiert, sowohl mit dem Felicity als auch mit Deye & Co.

Viel Erfolg mit deinem Projekt!

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ich habe einige Hochsetzsteller MPPTs für 48V getestet. Mit gemischten Ergebnissen, es gibt aber auch gute BM-4072 Boost Tracker für BKW mit 48V Speicher

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Guten Morgen.

Ich danke Euch für die weiteren Rückmeldungen.

@crossbreak Du hast recht, ich habe die Sicherungen zwischen Bus-Bar und MPPT-Träckern vergessen. Waren auch unter anderem bei einem Schaltplan, den ich zu Grunde gelegt habe enthalten: Der kanal

Ich frage mich jedoch, warum der150/35 bzw. 150/45 geht aber nicht der 100/20? Alle sind für 48V ausgelegt und habe identische Werte laut Datenblatt:

MPPT 100/20 MPPT 150/35 MPPT 150/45
„Konstant“-Ladespannung (absorption) 14,4 V / 28,8 V / 57,6 V 4,4 / 28,8 / 43,2 / 57,6 V 4,4 / 28,8 / 43,2 / 57,6 V
„Erhaltungs“-Ladespannung (float) 13,8 V / 27,6 V / 55,2 V 13,8 V / 27,6 V / 55,2 V 13,8 V / 27,6 V / 55,2 V

Oder muss ich hier auf einen anderen Wert achten?

In dem verlinkten Schaubild, wie auch bei vielen anderen, sind aber auch immer Trennschalter zwischen MPPT-Tracker und Panels verbaut. Die Idee dahinter ist meiner Meinung nach, dass ich die Panels so sicher und einfach vom MPPT-Tracker trennen kann. Fand den Ansatz daher schlüssig. Überflüssig sehe ich daher als eigene Entscheidung. Du schreibst jetzt schädlich? Kannst Du das für mich zum Verständnis bitte noch einmal näher ausführen? Wenn ein korrekter Anschluss erfolgt, was soll dann schädlich sein? Nur der ggf. höhere Widerstand?

Bzgl. der Wagoklemmen finde ich die flexible Skalierbarkeit sehr interessant und, dass ich die Trennschalter und Busbars ohne große Umbauarbeiten alle in einem Gehäuse unterbringen könnte.

Die abgebildeten Wagos können bis 35mm² Einzeladern aufnehmen. und sind für einen Bemessungsstrom von 125 A sowie Bemessungsspannung 1000 V und Bemessungsstoßspannung von 12 kV ausgelegt. M. E. müsste diese ausreichend dimensioniert sein.

Starre als auch flexible Adern habe ich durch den Umbau der Unterverteilung noch. Sofern ich den Großteil, wie angedacht, in einem Gehäuse unterbringe, dann würde ich mit den 16mm² flexibel arbeiten. Mehr Querschnitt kann ja nie Schaden :wink:

Ich habe mein Schaubild nochmal angepasst:

EXCEL_yzIfYMapx9
EXCEL_yzIfYMapx91776×968 177 KB

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DC-Verteilung bis 63A geht auch mit Kammschiene. Sieht ordentlicher aus, passende LS und passenden ÜSS aussuchen. Beispielbild

grafik
grafik445×391 30.3 KB

Ich würde auch Batterie-LS vorsehen und 1-2 Reservesicherungen. Kommt ja immer was dazu

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Also 16mm² mit 100A Abzusicherung (DC-Automat Batterie) halte ich für unzureichend. Besser 35mm². Die Leitungen liegen wie geschrieben sowieso bei. Du hast wieder 16mm² dran gemalt, obwohl diese Klemmen tatsächlich für 35mm² gemacht zu sein scheinen.

Die MPPT100 können nur 24V. Mit Ausahme des 100/20, das war mir nicht bewusst.

PV-Leitungen kann man wie geschrieben nicht absichern, daher sind Übergänge zu vermeiden. Aus dem Grund sind auch doppelt isolierte Leitungen und ein vielfach höhere Querschnitt vorgeschrieben.

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wer hat dir den bären aufgebunden

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Die selbe Problematik wie du hatte ich bei meiner Anlage auch und ich habe heute mal nachgeschaut wie ich das damals gelöst habe. Tatsächlich hatte ich 35mm² Batteriekabel in rot und in Schwarz, etwa 25cm lang. An diese habe ich einseitig Ringkabelschuhe gepresst und die andere Seite verzinnt mit einem 300W Lötkolben. Das ganze dann quadratisch gefeilt. So passte es tatsächlich in den 32A B-Automaten. Sorry für die Fehlinformation, dass es mit 16mm² Litze in einem Automaten bereits eng wird. Das hatte ich offensichtlich mit 35mm² verwechselt. Die Kabelschuhe habe ich dann mit an den Wechselrichter geschraubt. An den Wechselrichter geht das erwähnte 35mm² Kabel direkt von der Batterie auf Ringkabelschuhe, so wie in fast jeder Installation. Sorry für keine Bilder. Bei der nächsten Anlage mit Victron MPPTs nehme ich fertige kurze 25mm², die gibt es als Variante M10 + AEH (Aderendhülse) fix und fertig zu kaufen, siehe ebay Link unten. Auf die Art kann man sich die Busbars sparen wenn nur 1-2MPPTs verbaut werden.

Diese WAGO Durchgangsklemmen finde ich weird, habe ich so noch nie gesehen. Ich benutze die auf Arbeit max für 10mm². Naja, 2 Stück 16mm² in die 35mm² Öffnung zu prügeln wird sicher nicht nett.

@tageloehner die Kammschienen gibt es auch in 25mm² für 100A.

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Ja eh. Kriegste aber nich beim Grosshändler lagernd. Wär hier auch egal, es fließen eh max 50A wenn ichs richtig versteh

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Stimmt. Die Variante wäre interessant wenn man z.B. 2 oder drei MPPT 150/35 oder 250/35 nutzen möchte. Kann man nicht auch einfach 2 Stück 16mm² Kammschienen einbauen? Müsste in die Automaten reinpassen, oder? Ist für diesen Faden irrelevant. Muss ich mal testen.

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Die Panels liefern max 14A beim satten Kurzschluss. Die 20A DC-Automaten werden also nicht auslösen. Niemals. Die kann man als Trennschalter verwenden, aber nicht für den Leitungsschutz

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1phasige kriegste 2 Stück 10er in die viele LS noch rein. 2 x 16 nur selten. Für diese Anwendung brauchst aber eh L1-N-L1-N- …

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