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AC- Ladegerät / Netzteil über ESP8266 / MQTT steuern je nach Überschuss

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STE2k
(@ste2k)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Themenstarter  

OK Danke..das ist ein bißchen Schade, grade bei schlechtem Wetter kommen ja grade mal so 50-200 Watt runter, und dann wird alles durch den Wirkungsgrad niedergemacht.

Kannst ja mal berichten wie das alles so bei dir klappt und dann stell ich vielleicht auch auf 48V um.. Problem ist bei mir dass die Akkus zu weit auseinandergedriftet sind, und da ist mehr Reihenschaltung eher noch schlimmer.


   
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(@maltes)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 292
 

@ste2k 

Ja, ist mir aber ziemlich egal. 150W Überschuss an einem schlechten Tag sind nur 1.8kwh (bei 12h). Da wird die Batterie nicht mal halb voll. Will sagen: Der niedrige Wirkungsgrad ist insofern kein Problem weil du damit ja auch keine besonders große Menge Strom bewegst (bzw. verlierst). 

Unter 150W werde ich wohl nicht mehr laden sondern einfach einspeisen. 

Davon ab: wenn möglich sollte man die Batterie mit einem Laderegler (Victron MPPT) aus der PV direkt laden. Das werde ich auch so machen. 

 


   
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STE2k
(@ste2k)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 47
Themenstarter  

so läuft es bei mir momentan, die Victrons sind echt gut. Aber da ich nur einen Soyosource habe gehen max. 500 Watt in das Hausnetz, während bei normalen Netzwechselrichtern dann eben die 2-3kw reingehen, für auch größere Lasten. Daher ist die beste Lösung doch, den Victron einsparen und mittels Netzteilen den Akku bedarfsgerecht laden (hab auch nur ca 3,5kwH). Ich hab momentan auch ein 10 und 25A Netzgerät, welche ich stufenweise schalten kann, aber an wechselhaften Tagen endet das in einem Schaltmarathon, den ich keiner Elektronik zumuten will Smile /p>


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

Der Steller, als Motorsteller deklariert, also schon für induktive Last, wird auch mit ohmscher Last und 5A heiß. Die Bezeichnung der N-Kanal- FET ist abgeschliffen. Nach meinem Transistorprüfer ist VT- 3,6Volt, also Logic-Level. Die Teile schalten aber nicht richtig durch. Werden von einem NE555 angesteuert. Kein richtiger Treiberschaltkreis. Ich denke, das Teil ist Müll. Zum Entlöten der Transistoren brauche ich einen 100 W Lötkolben. OK, die Cu- Querschnitte der Leiterplatte sind OK. Hatte mir von dem Teil mehr versprochen.

Ich glaube, ich lege 10 mm² Leitungen vom Solarpanel ins Haus und lade ohne 230 V-Umweg direkt.


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

Die AC gekoppelte Ladetechnik habe ich jetzt durch eine DC gekoppelte ergänzt. War etwas problematisch. Mußte 25m 2x 10mm² Cu-Leitungen durch 4 Wände um 6 Ecken und durch eine abgehangene Decke verlegen. Die Laderei gestaltet sich so aber einfacher. Leider scheint gerade keine Sonne...


   
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(@peterpan)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 13
 

Falls es von Interesse ist: Ich habe so ein Hongpoe Netzteil (Aliexpress) hier stehen und nutze es, um als proof-of-concept einen kleinen Akku zu laden. Erfahrungen dazu:

  • Das Gerät braucht eine Einschaltstrombegrenzung (Meanwell ICR-16R oder etwas in dieser Art). Beim ersten Einschalten sind mir die im Netzteil vorhandenen NTCs durchgeknallt. Der Verkäufer hat mir neue (größere) NTCs als Ersatz geschickt. Damit läuft es gut, aber die externe Einschaltstrombegrenzung ist trotzdem Pflicht. Ohne das fliegt ein B16 LS recht regelmäßig.
  • Wenn man es als Ladegerät nutzen will, braucht man noch eine Diode zwischen Netzteil und Akku. Suchbegriff "ideale Diode mit Mosfet".
  • Die Lüfter sind recht laut und nicht geregelt. Wenn das Netzteil an 230V hängt, laufen die Lüfter, auch ohne Last am Netzteil.
  • Spannung und Strom lassen sich problemlos gleichzeitig regeln.

Jetzt noch ein paar Implementierungsdetails, die natürlich sehr von meinem konkreten Setup abhängen. Dazu ist anzumerken, dass ich die meisten Teile noch rumliegen hatte (einschließlich 8 LiFePo Zellen mit 60Ah) und nicht plane, dieses Setup dauerhaft zu betreiben. 16S 280Ah sind schon unterwegs und sollen langfristig vermutlich von Victron geladen werden.

  • Ich habe die 60V / 50A Version, betreibe das aktuell an einem 8S 60Ah Akku mit JK-BMS.
  • Strom und Spannung regle ich mit zwei GPIOs eines ESP32, auf denen ich 20kHz PWM mache (Suchbegriff "ledcWrite") und jeweils einem nachgeschalteten RC-Glied, um aus dem PWM-Signal eine analoge Spannung zu machen (10 uF, 2200 Ohm). Da der ESP32 3V3-Pegel hat, kann ich natürlich nicht die vollen 60V bzw. 50A erreichen, aber das ist mir für dieses Testsetup egal.
  • Die Spannung (ohne Last, also wenn die Strombegrenzung nicht greift) lässt sich damit sehr schön einstellen. Im Ladebetrieb stelle ich sie auf 28.4V und als "standby" auf 10V.
  • Wenn meine eingestellte Spannung höher ist als die Akkuspannung, ist der kleinste einstellbare Strom 4A.

Ich habe einen digitalen Stromzähler, dessen Kundenschnittstelle ich mit einem IR-Kopf auslese. Diese Information verwende ich, um die Strombegrenzung des Netzteils zu regeln. Damit kann ich im Ladebetrieb die Leistung am Stromzähler meistens auf 0 +/- 20W halten, wobei die Schwankungen vor allem auf regelmäßige Leistungsspitzen von 30W zurückzuführen sind, die vermutlich von meiner Heizung kommen. Große, steile Flanken in Verbrauch oder Produktion (Wasserkocher, Waschmaschine, stark wechselnde Bewölkung) sind innerhalb von ca. 10 Sekunden wieder ausgeregelt. Die Kommunikation vom IR-Kopf am Stromzähler sowie die Kommunikation mit dem ESP32 am Netzteil erfolgt mit MQTT.

Die Effizienz des Netzteils habe ich noch nicht genau gemessen, aber ein grober Vergleich der Leistung, die das JK-BMS ausgibt, mit dem, was der Stromzähler als Unterschied meldet, wenn ich den Ladestrom verändere oder ein- und ausschalte, bringt keine Überraschungen.


   
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STE2k
(@ste2k)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Themenstarter  

Falls jemand auch auf die Idee kommen sollte, die 48V des Huawei R4850 auf 24V mittels DPM8624 runterzubrechen.. funktioniert nur wenn die Stromstärke am Huawei nicht verändert wird. Sobald ein Wert geändert wird tickt das DPM aus und geht auf CV Constant Voltage und schaltet damit die Spannung des Akkus auf den Eingang. Das bedeutet am Huawei liegen dann die 24V an. Danach dreht dieses den Lüfter auf Vollgas, Strom fließt trotzdem. Aber das ist mir nicht so ganz geheuer, aber vielleicht kann jemand was dazu sagen, ob ich das Huawei direkt an den Akku anschließen könnte (natürlich unter ständiger Überwachung) und damit auch laden kann. Gemäß dem Data Sheet des Netzteils kann es ja bis 35A bei 24V, ob das jetzt schädigend ist.. keine Ahnung

 


   
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(@nieswutz)
Newbie
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 1
 

@ste2k Hallo Zusammen, habe am Anfang auch ewig nach per MQTT regebaren AC-Ladegeräten 25,6V und dann auch noch bezahlbar gesucht und nichts gefunden.

Mein Plan war es, den PV-Überschuss per AC einzufangen und Abends per AC wieder in das Hausnetz einzuspeisen und das möglichst in Stufen je nach Überschuss und Netzlast.

Ob nun meine Lösung irgendwann rentabel wird, welcher Wirkungsgrad nun wirklich erzielt wird, war mit nicht ganz so wichtig. Ich glaube, bei einem Balkon-Kraftwerk ist das dann mehr ein Hobby.

Mein Lösung zum Problem, welche nun auch seit 2 Monaten läuft ist folgende:

Ich habe 2 BKW mit 2x 800W-Panels / 2x 600W Wechselrichter APSystems in/auf meiner Garage, welche normal in das Hausnetz einspeisen.

Die Einspeisung messe ich mit 2x Shelly 1PM.

Den Überschuss messe ich mit einem Shelly 3EM in meinem Zählerkasten. So weit so gut. Das läuft für sich auch ohne Akku.

Den Akku wollte ich nicht in der Garage platzieren, im Sommer zu heiß und im Winter zu kalt.

Deshalb entschied ich mich für eine 1-Stecker-Akku-Lösung.

Tagsüber Aufladung und Abends Entladung erfolgt über einen einzigen Schukostecker.

Akku kann also unabhängig überall im Hausnetz platziert werden. Bei mir im gemäßigten Keller.

Der Akku (vorher 1x 100Ah 25,6V Xenes 8 Einzel-Zellen mit DalyBMS, jetzt verdoppelt auf 2x 100Ah 25,6V auch Xenes) wird gesteuert über ein Shelly 4PM und 2x Wemos D1 Mini mit Software von SoftwareCrash ( Link entfernt ) messen die Zellspannung beider 2x 8Zellen über die beiden BMS aus.

Der Shelly 4PM steuert mit zwei Relais 2x Victron Blue Smart IP22 24/16(1) zum Laden.

Das eine Victron ist auf 8A eingestellt, das zweite auf 16A. Die Victrons haben den Vorteil, das beide per Bluetooth sich unterhalten können und somit in 3 Stufen, entweder einzeln mit 8A (ca.220W) oder 16A (ca.460W)oder zusammen mit 24A (ca.680W) laden können. Zweiter Vorteil ist, die Ladekennlinie der Victrons ist für LifePO4 perfekt, sodass ich mir hier keine Sorgen der Überladung usw. machen muss.

Man könnte das Aufladen mit drei Ladegeräten noch stufiger ausführen und verschiedene Vicrton Blue Smart IP22 24 kombinieren (4/8A,6/12A,8/16A).

Leider kann man aktuell die Halbierung der Ampere in den Victrons nur mit der Bluetooth-App einstellen und nicht per MQTT. Dann wären alleine mit zwei Victons schon 3x3 Varianten oder so ähnlich möglich.

Das Shelly 4PM steuert mit den zwei restlichen Relais 2x EVT300 zur Einspeisung am Abend.

Die EVT300 sind mit einer EVB202 gedrosselt. Einmal auf 70W und einmal auf 100W. Somit kann ich auch hier in drei Stufen einspeisen, 1x 72W, 1x 113W und zusammen 185W, so jedenfalls momentan bei mir, angepasst auch meine Grundlast am Abend. Leider sind die EVT300 mit der Netz-Synchronisierung sehr langsam, sodass die Steuerung NodeRed etwas aufwändiger wird. Und die EVT300 haben noch ein Problem bei 24V-Akku-Technik, dass hier der Strom mit sinkender Akku-Spannung ansteigt und bei ca. 25,4V Schluss ist. Ist aber nicht so tragisch, da man dadurch nicht unter die 15-20% Akku-Entladung kommt.

Alles zusammen (die Shellys und die MQTT-BMS-WemosD1) überwache ich mit Home Assistant und steuere das ganze nun mit NodeRed anhand der Akku-Zellspannung.

Home Assistant und NodeRed war alles Neuland und die Lade-/Entladekurve muss ich auch noch optimieren. Ganz zu schweigen des Akku-Flows in NodeRed. Das geht bei Profis bestimmt eleganter, aber bin jetzt nach zwei Monaten ganz zufrieden mit der Reglung.

Das Laden des Akkus ist so eingestellt das bei Überschuss die Victrons in drei Stufen die sogenannten Minus-Watt abfangen und unter Umständen auch etwas mehr Watt vom Hausnetz ziehen. Das etwas mehr ist notwendig, damit die Lagegeräte nicht bei jeder Wolke ständig ein-/ausschalten und ich natürlich auch schon bei Minus 20 oder 30 Watt zuschalten kann. Das etwas mehr an Stromnetzbezugs zur Akkuladung wird Abends dann einfach wieder dem Hausnetz beim Entladen zugeführt. Wirkungsgrad mal aus Acht gelassen.

Konnte mit den 2 BKWs schon 4KW an einem Tag (ein Tag mal mit ordentlich Sonne, welche momentan sehr rar sind) in den Akku pumpen und über die Nacht zu zweidrittel wieder abgeben.

Und alles bleibt recht kühl, Akkus werden geschont, Tiefenentladung nicht möglich, da unter 3,18V Zellspannung die EVT300 nicht mehr genug Strom bekommen und alles ist sowie so durch die beiden DalyBMS nach unten und oben nochmal abgesichert.

Das ist meine Stufenvariante als Lösung den Überschuss einzufangen. Stufenlos / Analog und MQTT wäre natürlich ein Traum.

Hier mal beispielhaft für den heutigen Tag, Bild in der Mitte ist Lila die Solarleistung und Hellblau die beiden Ladegeräte und Orange geht jetzt am Abend die 185W Einspeisung der EVT300 los.....

Vielleicht ist meine Einstecker-AC-Variante bzw. eine Art tragbarer Akku-Koffer für den Ein- oder Anderen eine Anregung. Lösungen gibt es natürlich viele und definitiv auch mit einem besseren Wirkungsgrad.


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

Das wird aber mächtig teuer. Jede Ladestufe ein Victron Regler. Wenn man die wenigstens direkt ein und ausschalten und im Strom fernsteuern könnte. Mit einem gemeinsamen Netzteil. Können das evtl. andere Laderegler?

Hat schon mal jemand versucht, an ein Victron Ladegerät eine Spannungsquelle (5...30V je nach gewünschter Ladestufe) in Reihe mit einem Solarpanel zu schalten? 

Wie verhält sich das Ganze, wenn das Modul schwach beleuchtet wird? Begrenzt das dann den Ladestrom oder geht das in die Hose?


   
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(@indie)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 308
 

Veröffentlicht von: @nieswutz

Mein Lösung zum Problem, welche nun auch seit 2 Monaten läuft ist folgende:

 

Du beschreibst in weiten Teilen genau meine Situation. (Meinen Überschuss messe ich allerdings mit einem Hichi direkt am Zähler, statt dem 3PM von dir). Das "stufenweise regeln" der Landung habe ich auch so vor, allerdings frage ich mich, warum ich einen (oder sogar mehrere) victron nehmen sollte (teuer!) und nicht ein (oder eben mehrere) ganz normales lifepo Ladegerät (gibt es zuhauf auf AliExpress oder auch aus Deutschland)? Das sollte doch genau so funktionieren, oder?

Als wechselrichter werde ich einen Hoymiles hm-600 nehmen, da ich sowieso schon ein opendtu habe (meine 2wr sind nämlich hoymiles). Bei dem wr kann ich dann die Leistung bis ca 500w stufenlos regeln... Alles durch meinen iobroker gesteuert.

 

PV: 4 BKW mit Hoymiles hm-600, 2x430w bifazial, 6x410w Glas/Folie (über openDTU angebunden)
Klimaanlage als Heizung:
- Daikin Perfera 2,5 kW (vorhanden)
- Multisplit Daikin 3MXM52 mit 2x Perfera 2.0 und 1xStylish 3.5 (vorhanden)
Brauchwasser-Wärmepumpe Ariston Nuos Primo 240 hc (vorhanden)
Hausautomation/Messung: io-broker auf thinclient (angebunden: Hoymiles, Smart-WB, Daikin-Cloud, Volkszähler, Shellys, Huawei Batterieladegerät, JK-BMS)
Speicher: Nulleinspeisung AC gebunden mit 6,5 kWh LFP 16S (CALB, Huawei, JK-BMS, Hoymiles) (vorhanden)


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

Mit mehreren kleinen LiFepo-Ladern läßt sich das sicher beherrschen.  Über SolidState- Relais geschaltet. Habe ich über ein Labornetzteil simuliert. Ob die Netz- Teile das pausenlose Ein/Aus verkraften?

Mal sehen, ob ich die Lösung mit dem Joy-IT DPM8624 hinbekomme. Mit dem Modbus des Labornetzteiles hat es nicht geklappt.


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

So, jetzt funktioniert meine Ladegeschichte mit dem DPM8600- Labornetzteil als Ladegerät. Ein 36V-Schaltnetzteil zur 230V- Versorgung. Läßt sich fern Ein/Aus schalten bzw.

wird über Modbus  vom IO-Broker Pi stromvariabel eingestellt. Ist einfacher, als x kleine Ladegeräte zu steuern. Braucht ja auch Elektronik. Die Ladeautomatik kommt noch.

@solarheini: Dieses Netzgerät ist ein Step-Down- Wandler. Er braucht laut Beschreibung 0,5 V mehr, als rauskommen soll. Mit dicken Elkos, parallel zum Akku. Die sind nicht wirkungslos! Ein Akku kann nicht im Millisekundenbereich geladen/entladen werden. Ein Elko schon.


   
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SolarHeini
(@solarheini)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 1020
 

Veröffentlicht von: @laser

...

@Solarheini: Dieses Netzgerät ist ein Step-Down- Wandler. Er braucht laut Beschreibung 0,5 V mehr, als rauskommen soll. Mit dicken Elkos, parallel zum Akku. Die sind nicht wirkungslos! Ein Akku kann nicht im Millisekundenbereich geladen/entladen werden. Ein Elko schon.

Hallo,
schön das es geklappt hat.
Dieses DPM86xx verspricht doch ein klassischer Buck-Konverter zu sein.
Einige zig Kilohertz Schaltfrequenz (70-200kHz?). L & C ist schon drin.
Es soll lt. Datenblatt nur wenige 50mV Ripple rauslassen:

Da sollten die zusätzlichen Kondensatoren weder etwas nützen noch ...

Hatten wir es nicht über PWM Regler (einige bis ein paar tausend Hertz) und Riesenspule?

Grüße

SolarHeini

 


   
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(@laser)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 95
 

@solarheini Die Elko's sind im Stepdown- Wandler verbaut, nicht extra! 

Den Versuch mit dem PWM- Regler und Elko's hat es gegeben, weil ich nicht gleich das rel. teure Netzteil kaufen wollte.

So wie das Schaltbild war auch der Versuchsaufbau. "S" war die PWM Platine. Der Kern der Spule war aus einem Schaltnetzteil entnommen.


   
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mager
(@mager)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 278
 

@nieswutz alles sehr teuer: Lasse die Panels jeweils über einen Solarladeregler die Akkus laden - und aus den Akku zB mit einem Hoymiles dann einspeisen. Sowas ist hier mehrfach beschrieben; bei mir läufts prima. Hab 1500€ für 2,5 kWh LiFepo, Laderegler, HM300, 2 Panels und Zubehör ausgegeben. Das ist in spätestens 6 Jahren amortisiert.


   
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