Inselanlage - Überschüsse bei vollen Akkus automatisch verwerten

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Harald Schweiger asked Mar 6, '24

Inselanlage - Überschüsse bei vollen Akkus automatisch verwerten

Hallo,

habe die Inselanlage umgebaut, um die Leistung in der Übergangszeit zu erhöhen, weswegen es nun 2 MPPT 150 V Laderegler sind und nochmal 2 Hochspannungsregler im Multi Smart Solar RS 48/6000/MPPT 450/100 Dual Tracker. Gesteuert vom Cerbo GX. Für Prüfzwecke ein SmartShunt 500A/50 mV. Zum Messen ein dreiphasiger EM540, der akt. 1 phasig betrieben wird.

Die 150 V Laderegler sind für die Module im Osten/Westen und die Südseite mit rel. starker Verschattung bis 11°° Uhr. Dort. 3x 2 Modulen in Reihe. Gesamt 9,7 kWp.

Akkuladung steuert das Pylontech BMS (48 V, 14,4 kWh), was offenbar von Victron geändert wird. Bei 97% habe ich ~52,0 V, dann wird mit wenigen W geladen, so dass ich bisher max. 97% sah.
Vorher mit 4 kW Effekta Hybrid Inverter, war die Abschaltung bei 53,2 V vorgegeben und es wurde bis dahin mit voller Leistung geladen, was nicht gut ist. Steht noch immer im Akkudatenblatt.

Folgender Plan:
Wenn die Akkus 96% haben (~51,8 V) soll sich eine oder 2 vorh. 1,5 kW Patronen im im 1,5 m³ Pufferspeicher der Solarthermie zuschalten. Reicht das nicht, wie jetzt geschehen, zusätzlich die 1,3 kW Klimaanlage, die ich auf Heizen stelle (~6 kW Wärme), was beim Strom Abschalten so bleibt. Akt. mache ich alles manuell per Smart Home App, was nervt.

Nun habe ich viel Meßtechnik installiert, finde aber keinen Weg, es damit zu realisieren. Weiteres Problem: Akkus, Inverter, etc. stehen in extra Gebäude, weit weg vom Pufferspeicher. Will kein weiteres Kabel durchs Haus ziehen (>35 m). WLAN wäre einfach, notfalls LAN mit Wandlung in DLAN und am Pufferspeicher zurück.

Hat jemand einen Einfall ?

Vielen Dank und sorry für die viele "Prosa".

MfG

Harald Schweiger

ESS

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Answer 1 · 2024-03-06T17:08:29Z

netrange answered · Mar 06 at 05:08 PM

Das Thema Überschussverbrauch wurde schon mehrfach angesprochen und diskutiert.

Wenn du mehrere Multis nutzt, könntest du über die verschiedene Assistenten in den Multis eine Art "Stufenschaltung" realisieren. Dann könntest du abhängig vom SOC die Relais schalten.

Da aber noch mehr Parameter wie zb. Zeitverzögerungen etc. dazukommen würden MUSST du entweder auf eine Steuerung per MODBUS und zb. Siemens LOGO 8er ausweichen oder eine NodRed Erweiterung aufs GX installieren um mit den "Datenknoten" der Geräte verschiedene Bedingungen und Verknüpfungen zu relisieren.

Ich selber nutze keine NodRed ... nur alles über Siemens Modbus Anbindung.

Modbus hätte natürlich den Vorteil, das die ganze "Umsetztung" über die Siemens im HzgRaum stattfinden könnte, da ja über LAN / WLAN kommuniziert wird.

Was liegen denn noch alles für ungenutzte "Kabelzombis" zwischen den Räumen. YstY etc. ?

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Answer 2 · 2024-03-06T17:23:04Z

steffen-graap answered · Mar 06 at 05:23 PM

Ich würde versuchen mit zwei NodeRed zu arbeiten. Eins auf dem GX, welches alle Daten auswertet und die Vorberechnungen macht. Das andere auf einen RaspBerryPi, welches die Anweisungen über ein MQTT-Broker erhält. Auf dem Raspi könnte dann auch ein Relais-Shield sitzen, welches dann die Heizstäbe einschaltet.

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d-ferdi commented · Mar 06 at 08:39 PM

hallo,

du bekommst kein shield, mit dem du die heizstaebe direkt schalten kann, du brauchtst immer noch zusaetzlich ein leistungsrelais schuetz und meistens sind die relais auch nicht fuer 230V vorgesehen, abgesehen davon, dass es mir nicht gefallen wuerde, 230V auf einer platine zu haben, die auf dem pi steckt oder dort angeschlossen ist.

und 12/24V relais kannst du auch direkt ueber einen transistor ansteuern.

und vorsicht mit dem node-red auf dem pi. die sd-karten sind nicht fuer viele schreibzugriffe angelegt. bei mir haben sich schon einige verabschiedet und ich durfte das system neu einrichten. die erste hat sich innerhalb von 3 tagen verabschiedet.

ich werde deshalb alle systeme auf nfs-root oder iscsi umstellen, dann kann ich schreiben, soviel ich will und es ist auch wesentlich schneller.

tschuess

1 ·

steffen-graap d-ferdi commented · Mar 07 at 02:08 PM

Ja gute Anmerkungen, jetzt wo du sie ansprichst fällt mir auf, das ich das Meiste davon auch so umgesetzt hab.
Pi läuft mit der günstigsten SSD (die ich gefunden hab) ,mit USB-Adapter, nach dem die SD-Karte nach nem halben Jahr schlapp gemacht hat.
Die Schieldrelais (ich verwende das 8-fach-Shield mit Normschienenmontage) schalten nochmals Schütze, welche mit 24V angesteuert werden, die dann die Heizstäbe einschalten (welche bei mir übrigens DC (24V) sind. Mit dem Schield sparrt man sich die ganze Bastelei, einfach nur zusammenstecken und verkabeln.

0 ·

Answer 3 · 2024-03-06T17:49:47Z

dennibu answered · Mar 06 at 05:49 PM

Für die ganz programmierscheuen (wie ich) könntest du auch einen Ausgang am Cerbo (Generator) SoC abhängig ansteuern. Dann über einen binäreingang (Shelly, Eltako hat Funklösung, oder was auch immer) einen aktor beim Heizstab ansteuern.

Es gibt viele Wege aber keine fertige Lösung.

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Answer 4 · 2024-03-07T10:00:31Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 10:00 AM

Vielen Dank für die nützlichen Antworten. Bin Elektroing. nicht Programmierer, was ich mir lediglich angelernt habe. Mit Raspberry würde ich diesbezüglich bei 0 anfangen.
Wollte fertige Elemente bis auf Leistungsschütze, etc. verwenden. Das ist für mich einfach. Habe noch einen nagelneuen Cerbo S GX liegen (Fehlkauf). Könnte ich den für was verwenden und sei es zum Test ?

Die Sache mit dem Generatorausgang ist ein super Ansatz, weil faktisch alles da. Schaue mir das gleich mal an. Bin nicht drauf gekommen.

Es ist unwichtig, exakt zu steuern. Bei 14 kWh Li Akkus dürfen die sich ruhig mal auf 90% oder darunter entladen, bevor die Lasten automatisch getrennt werden. Nötiger Tagesverbrauch Haus ~10 kWh, inkl. Insel, alles darüber (bis 20 kWh/d) verbrate ich als Wärme oder/und Kälte. Nachteil der Insel, Strom, der nicht abgenommen wird, entsteht nicht. Was nicht schadet mich aber ärgert. Hätte ja genügend Abnehmer, will nicht länger via App händisch schalten. Ansonsten muß sich das Ganze nicht rechnen.
Hobby, das auch nützlich ist. Autarkie ~8 Monate/a ist mir wichtig. Daher die Überdimensionierung. Zudem konnte ich bei 72 € pro 440 Wp Modul (22,02%) nicht nein sagen, zumal um die Ecke. JINKO 440W BLACKFRAME Solarmodule – Solar SGH Shop (solar-sgh-shop.de)

Natürlich könnte ich eine Steuerleitung bis zum Pufferspeicher legen und dort einen Schütz verbauen. Rel. viel Aufwand, weil 10 m unterirdisch (Rohr vorh.), dann 20 m quer durch den Keller.
muß eh zusätzlich 3x6 mm² 230 V Leitung legen, weil Inverter jetzt 6 statt 4 kW.

Nochmals vielen Dank an alle.

Schönen Tag noch

MfG
Harald

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d-ferdi commented · Mar 07 at 10:35 AM

hallo,

warum machst du es nicht so wie ich. ich habe mir einen eheizkessel installiert, bei dem ich leider auch nur manuel die 3 stufen schalten kann. heute habe ich die fehlenden kabelschuhe bekommen, so dass ich in den steuerkreis jedes leistungsrelais einen shelly 1 (da ist der relaiskontakt komplett frei und nicht mit der versorgungsspannung verbunden) einbauen kann um dann darueber die einzelnen phasen zu schalten. zum ein- und ausschalten der heizung ist auch schon ein shelly verbaut.

danach kann ich dann ueber den cerbo oder meine smarthome-zentrale vorgeben, auf welcher phase der kessel 3 kW ziehen darf.

dazu braucht man keine zusaetzlichen kabel zu verlegen und die anschlusskabel fuer die shellys sind auch recht kurz. ich muss sie nur ausserhalb des gehaeuse unterbringen, da der wlan-empfang im metallgehaeuse extrem schlecht bis nicht vorhanden sein duerfte.

wenn dein heizstab ueber drehstrom angeschlossen ist, was bei der leistung der fall sein duerfte und zusaetzlich der N angeschlossen ist, koenntest du mit einem shelly 3 pro oder shelly 4pm den heizstab steuern. die sollten je relais 16A schalten koennen und bei 2kW sehe ich da auch keine probleme, bei 3 kW wuerde ich schon ein anderes leistungsrelais dazuschalten.

den shelly 3/4 pro kannst du auch per lan-kabel anschliessen anstatt per wlan, der ist aber auch deutlich teuerer als 3 shelly 1 und davon habe ich genuegend hier.

je nach schaltung deines heizstabes kannst du damit auch mehr als 3 leistungsstufen schalten, aber dazu brauchst du auf jeden fall zusaetzliche relais!

tschuess

0 ·

dennibu commented · Mar 07 at 12:35 PM

Wenn du eine Insel hast könnte man auch mit myPV am Ausgang über Frequenzanhebung (funktioniert aber nur mit einem AC WR im System) den Überschuss stufenlos verheizen. Stichwort myPV. Funktioniert aber nicht Netzparallel mit 0 Einspeisung. Im Inselbetrieb bräuchte das keine Kommunikation zum gx.

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Answer 5 · 2024-03-07T13:22:59Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 01:22 PM

Habe in VictronConnect und der Remote Konsole für alle Geräte im System gesucht aber keine Möglichkeit gefunden, den "Generator" abhängig vom Soc zu starten/stoppen. Was mache ich falsch ?

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d-ferdi commented · Mar 07 at 01:34 PM

hallo,

benutz node-red, da kannst du auch mehrere parameter in die regelung einbinden.

tschuess

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Harald Schweiger d-ferdi commented · Mar 07 at 01:48 PM

Danke,

habe das noch nie gemacht aber lese mich ein

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Harald Schweiger commented · Mar 07 at 02:12 PM

Habe die umfangreichen Einstellungen für den Generator gefunden und stelle es gerade ein. Später Tests

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Answer 6 · 2024-03-07T13:29:05Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 01:29 PM

Hallo dennibu,

der RS 48/6000/MPPT 450/100 ist ein DC Wechselrichter, kann das mit der Frequenzverschiebung aber. Habe nicht probiert ob und wie da ein Signal. generiert wird. Ich lese bei myPV nach. Dankle erstmal.

Gruß Harald

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Answer 7 · 2024-03-07T13:39:52Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 01:39 PM

Hallo d-ferdi,

die beiden 1,5 kW Patronen sind jew. in einem der beiden Pufferspeicher, zusammen an einem 3x2,5 mm² Kabel mit 16A Sicherung davor, die aber eh nicht auslösen kann (Schnelllauslösung, auch bei Z Charakteristik 2-3x Nennstrom, was der Inverter nicht kann).
Die Insel ist ist einphasig und kann lt. Datenblatt 5,3 kW, kurz 7,5. Die Inverterbezeichnung suggeriert 6 kW.

Ich verstehe nicht, wie Du über den Cerbo abhängig vom SOC oder der Akkuspannung ein Schaltsignal generierst.

Gruß Harald

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d-ferdi commented · Mar 07 at 03:59 PM

hallo,

ich mache ueber den cerbo noch wesentlich mehr, als nur schaltsignale generieren.

wenn du das large image unter updates installierst, kannst du unter dienste oder irgendwo anders in den einstellungen node-red aktivieren.

ueber node-red kannst du das ganze dann abhaengig vom soc, der systemspannung und der pv-leistung und allem anderen steuern, was du beruecksichtigen willst.

allerdings mit 5,3 kW dauerleistung must du auf jeden fall die wechselrichterleistung und den verbrauch der anderen geraete beruecksichtigen, sonst nutzt du nicht nur den ueberschuss zum heizen!

deshalb wird meine e-heizung bei unterschreiten eines bestimmten soc oder entladeleistung des akku mit einer zeitverzoegerung abgeschaltet. das aendere ich aber jetzt um in eine stufenweise schaltung mit 3 kW stufen.

man kann entweder eines der relais vom cerbo schalten oder einen shelly oder ein anderes smarthome-geraet, auf das man zugriff hat.

tschuess

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Answer 8 · 2024-03-07T14:16:08Z

stromhamster answered · Mar 07 at 02:16 PM

@Harald Schweiger nimm die Relaisausgänge der Mppt. Spannungsabhängig halte ich für besser als nach berechneten Soc.

screenshot-2024-03-07-15-01-47-015-comvictronenerg.jpg (164.6 KiB)

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Harald Schweiger commented · Mar 07 at 02:41 PM

Das berechnete SOC scheint wirklich ungenauer zu sein. Hatte vorhin bei 98% 52,00 V, jetzt bei 100% nur 51,28 V. Das kann ich wie unten geschrieben für den Generatorbetrieb einstellen, den ich zum Schalten der Heizpatronen umfunktioniere.

Weil ich 4 MPPT´s habe ist es so eine Sache, die zu nutzen obwohl sie alle an die gleiche Akkubank gehen. Schaue das mal an. Könnte noch einfacher gehen.

Gruß Harald

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Harald Schweiger commented · Mar 07 at 02:46 PM

Meine 48 V Pylontec US2000C Akkus wären bei den von Dir gezeigten Spannungen hinüber. Hatte mal nicht aufgepasst und die Akkus wurden versehentlich auf 55 V geladen. Einer von 5 ist noch immer zur BMS Reparatur. Die anderen habens überstanden. seitdem ist bei der von Victron vorgeschlagenen Spannung 52 V Schluß.

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stromhamster Harald Schweiger commented · Mar 07 at 03:15 PM

Sorry, Screenshot mit Spannung von meinen Akkus, aber kannst du ja nach deinen Werten einstellen. Außerdem leicht zu testen ohne das tatsächlich was geschaltet wird.Der Schaltzustand der Relais ist auch im VRM (erweitert) abrufbar. Die Zeiteinstellung verhindert ungewolltes tackten. OK, du brauchst noch Hilfsrelais und Steuerleitung aber läuft problemlos.

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d-ferdi Harald Schweiger commented · Mar 07 at 04:09 PM

hallo,

wenn das bms bei ein paar volt mehr den geist aufgibt stimmt was nicht oder musste das den maximalen ladestrom abschalten. das koennte schon eher toedlich sein.

tschuess

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Harald Schweiger d-ferdi commented · Mar 12 at 08:24 AM

Hallo d-ferdi,

der Pylontech 48V/2,4 kWh US2000C Akku ist zur Reparatur, habe noch keine Diagnose. Effekta als Vertragswerkstatt ließ ihn sogar abholen (Gefahrgut), was ich super fand.
Den Fehler mit der Überspannung habe ich selbst verursacht, weil in Eile den Victron Laderegler parallel zum (damals) Effekta Inverter angeschlossen, auf Li Akkus gestellt und ab zum Klassentreffen (150 km). Dachte nicht an die dort für meinen Akku viel zu hoch vorgegebene Schaltschwellen. Dort rief meine Frau an, es piept überall ! Spannung war auf 55,3 V Tendenz steigend (volle Sonne). Also alles ausgeschaltet. Das haben 4 der 5 parallelen Akkus klaglos überstanden.

Gruß Harald

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Harald Schweiger Harald Schweiger commented · Apr 03 at 07:25 AM

Informativ,

bekam von Effekta umfangreiche aber für mich als Elektroing. wenig sagende, automatisch generierte, kommentarlose Diagnose auf vielen Seiten PDF und anderen Formaten. Fazit: 511 € Reparatur an einem Akku von 2021, wo ein neuer (ohne MwSt.) knapp über 600 € inkl. Versand kostet.

Rücksendung defekter Akku 100 € + 90 € Diagnose. Darauf noch MwSt.
Der wirtschaftliche Totalschaden am Pylontech US2000C entstand durch gerade mal 2,5% Überspannung gegenüber Datenblatt. Das BMS schaltete nicht ab. Dis Spannung stieg in meiner Abwesenheit binnen 2 Std. auf 55,3 V durch falsche Einstellung des Victron MPPT 150/60. War meine Schuld aber wozu ist das BMS da ?
Die anderen, parallel geschalteten 5 Akkus arbeiten unbeeindruckt weiter.

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Answer 9 · 2024-03-07T14:35:23Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 02:35 PM

Hallo zusammen,

das Signal scheine ich recht einfach ohne Programmierung erzeugen zu können.
Habe die Einstellungen für den Generator aktiviert, wo ich abhängig von SOC oder Akkuspannung inkl. Hysterese alles einstellen kann. Aus jetziger Sicht muß ich es nur invertieren. Verstehe nur noch nicht, was es mit den Ruhezeiten auf sich hat. Da sollte nichts dazwischenfunken.
Stopp wenn SOC >95% wäre die Last für den PV Überschuß einzuschalten und bei <90% wieder aus. Bei Unterbrechung Datenübertragung muß die Last aus (desh. hier ein) sein. Hoffe, es ist so richtig.

Melde mich, wenn es funktioniert, oder ich nicht weiterkomme

Gruß Harald

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dennibu commented · Mar 07 at 03:58 PM

Die Ruhezeiten hat man vermutlich eingeführt damit mit der Generator nachts nur anläuft wenn es absolut sein muss. Zum Beispiel auf dem Boot.

Wenn man beim wechslerkontakt den NO hat man natürlich das Problem dass wenn der Cerbo abschaltet die heizpatrone weiterläuft. Dem könnte man evtl. Abhelfen wenn man ein 2. Relais als Tankpumpe in Reihe schaltet und die tankpumpe manuell einschaltet…. Probiert hab ich das noch nicht. Ich habe lediglich die Generatorfunktion für eine hinweisleuchte das der Speicher voll ist.

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Harald Schweiger dennibu commented · Mar 07 at 04:03 PM

Danke, super Einfall. Daran muß ich auf jeden Fall denken, sonst wird es teuer mit 3 kW Heizleistung, womöglich im Urlaub.

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d-ferdi Harald Schweiger commented · Mar 07 at 04:25 PM

hallo,

lass den shelly fuer dich daran denken, das duerfte einfacher sein.

tschuess

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dennibu Harald Schweiger commented · Mar 07 at 04:27 PM

allerdings reicht es Relais 2 einfach manuell zu schalten, das mit der tankpumpe war Blödsinn

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Harald Schweiger dennibu commented · Mar 08 at 05:47 AM

Danke, so mache ich es

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Answer 10 · 2024-03-07T15:30:14Z

Harald Schweiger answered · Mar 07 at 03:30 PM

Hallo nochmal,

habe den Vorschlag von Stromhamster befolgt und probehalber das Relais vom MPPT 150/60 eingestellt. scheint mir die einfachste aller Varianten. probiere zuerst die und hänge einen SHELLY WLAN-Schaltaktor oder was ähnliches dahinter. muß ich erst besorgen. Denke aber es klappt sofort.
Bleibt das Problem mit dem Invertieren des Signals, was bei Störung Cerbo oder MPPT dazu führt, daß geheizt wird, ohne das es soll. Läßt sich lösen.

Nochmals vielen Dank an alle. War eine echte Hilfe.

Gruß Harald

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Harald Schweiger commented · Mar 07 at 04:01 PM

Nochmal 2 Screenshots dazu

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d-ferdi commented · Mar 07 at 04:15 PM

hallo,

im shelly kannst du auch nach der urzeit abschalten lassen oder die einschaltzeit begrenzen. allerdings weiss ich nicht, ob man den abschaltimer erneut triggern kann, bevor er abschaltet.

auf jeden fall schaltet er nicht ab, wenn der shelly selbst stromlos gemacht wird und wieder strom bekommt und noch eingeschaltet ist!

den shelly kannst du auch direkt ueber das gx schalten, ohne relais dazwischen und die relais haben ueblicherweise wechsler.

allerdings kannst du den shelly nicht ueber den relais-ausgang schalten, ausser du betreibst ihn mit einem netzteil!

tschuess

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Harald Schweiger d-ferdi commented · Mar 12 at 08:11 AM

Hallo d-ferdi und stromhamster,

Zu- und Abschaltung der Heizpatronen funktioniert. Weil vor jeder eine Smart Home Steckdose ist, stelle ich dort die Zeit ein, wenn sie nicht an sein dürfen.
Invertierung des Signals (Öffner) war ein Denkfehler, funktioniert mit Schließer vom MPPT 150/60 (lt. Datenblatt 4 A/240 V AC) und 230V/25 A Siemens Schütz auf der Hutschiene ohne Hilfsspannung aber mit Feinsicherung auf der 230 V AC Signalleitung.

Kann zw. SOC und Akkuspannung wählen. Eigentlich narrensicher. Bei Zuschaltung der 3 kW geht die Akkuspannung rel. schnell runter, das SOC sinkt scheinbar langsamer (2x 25 mm² Akkukabel 1,5 m parallel), zumindest in der Anzeige.

Beim Basteln am Anschlußkasten (spannungsfrei) vergaß ich die Solarthermie (Vakuumkollektoren), zum Glück bei wenig Sonne. Fluid auf 120°C. Durch die Edelstahl Wellrohre und gr. Ausgleichsbehälter + überdimensioniertes MAG passierte nichts. Rohrisolierungen sehen wie immer aus, auch innen (geprüft). Sollten >150°C aushalten bei spez. Solar Wellrohrisolation. Ist aber ein anderes Thema.

Schöne Woche

Gruß Harald

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Harald Schweiger d-ferdi commented · Mar 08 at 05:49 AM

Guten Morgen,

mit dem shelly habe ich mich noch nicht befasst. Bestelle heute einen, dann probiere ich, was geht.

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stromhamster Harald Schweiger commented · Mar 08 at 10:24 AM

Ich weiß nicht wie deine Verkabelung aussieht, habe bei mir die gesamte Heizungsanlage und die Internetverbindung mit Telefon und LAN/Wlan an ACout1 (kritischer Last) vom MP2. Hatte 2022 Stromausfall und damit keine Ladepumpe am laufen, da hat es mir bei 130 Grad im Solarkreislauf die Rohrisolierungen weggeschmolzen. Bei meinem Heizstab 3Kw (3x1000W) schalte ich die drei Heizelemente einzeln. Dabei wird Element 1 von der Solarthermie-Steuerung (Resol) über Relais angesteuert wenn im Winter die Speicherminimaltemperatur unterschritten wird oder thermische Desinfektion ansteht. Die Elemente 2 und 3 schalte ich über die Spannungsregelung der Mppt und Hilfsrelais mit eigenem Hutschienennetzteil. Regelungen über SmartHome nutze ich mit Szenen z.B. wenn Ladesteckdose Auto größer 100W dann Klimaanlage aus. Macht aber nur Sinn wenn auch bei Stromausfall das Wlan funktioniert.

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