Der Solar-Thread

[ange12lo]

Wie weit können heute gute Blei Akkus bei einer sinnvollen Lebenserwartung entladen werden?
Ich hab mal was von 50% gelesen bei Blei Akkus für Stapler.
Ist das noch Aktuell?

[Robby_DG0ROB]

Es gilt immer, so wenig wie möglich pro Zyklus, wobei die Zyklenfestigkeit durch den Aufbau bestimmt wird, der sich aus dem Verwendungszweck ergibt. Solar- und Antriebsakkus werden täglich zykliert und das z.T. recht tief, erreichen aber in der Regel ihre bestimmungsgemäße Lebensdauer. USV-Akkus, also nicht die kleinen Klötze aus dem Haushalt, sondern v.a. die stationären, die immer auf Ladung gehalten werden, werden meist nur einmal zykliert, weil hier die Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit an oberster Stelle steht.
Was für Zyklenbetrieb ganz und gar ausscheidet, sind klassische Starterbatterien, auch wenn die noch so preiswert und zahlreich verfügbar sind.

[BernhardS]

Beim Laden bildet sich Schwefelsäure. Die hat eine höhere Dichte. Speziell beim langsamen Laden fließt die als Film an den Platten runter und bildet unten eine Schicht höherer Dichte und Konzentration. Oben ist es entsprechend weniger. Das ist nicht gut. Das Sulfat-Ion wird beim Entladen auf der ganzen Fläche gebraucht. Sonst ist die Zelle im oberen Drittel tiefentladen, liefert aber noch Strom aus dem unteren Drittel. Das veranlasst nun die Steuerung nicht dazu die Entnahme zu unterbrechen.

Batterien für das Auto und den Stapler sind dafür gedacht, daß die Flüssigkeit beim Fahren wieder durchmischt. Stationärbatterien haben dafür eine Einrichtung - im einfachsten Fall ein Luftröhrchen in einer Ecke der Zelle bzw. man lädt mit Absicht bis zur Gasbildung.

Grundsätzlich kann man in der Heimwerkerklasse schon Starter- oder Staplerbatterien verwenden, wenn man an das Mischen denkt.

[Robby_DG0ROB]

Grundsätzlich kann man in der Heimwerkerklasse schon Starter- oder Staplerbatterien verwenden, wenn man an das Mischen denkt.

Staplerakkus ja - kein Thema. Aber Starterbatterien haben einfach zu dünne Platten, die beim Sulfatbilden im Rahmen normaler Entladezyklen bereits viel Masse ausfallen lassen und damit recht schnell Kapazität verlieren.

Beste Erfahrungen habe ich mit den Pb-Akkus gemacht, die man bei den Streitkräften nutzt und auch zivil kaufen kann. Die kleineren haben 45 Ah (C5) bzw. 60 Ah (C20), die größeren 100 Ah (C5) bzw. 130 Ah (C20). Die können auch mal eine Tiefentladung verkraften und sind bei guter Nutzung recht haltbar. Nur monatelanges Lagern ohne Ladung, wie es bei der Truppe oft geschah, führt regelmäßig zum Ausfall.

[Till]

Die meisten Stapler Akkus haben auch eine Elektrolytumwälzung eingebaut,
erkennt man immer an dem Zusätzlichen Schlauch parallel zum Ladekabel.
nicht zu verwechseln mit dem Schlauch zum Wasser nachfüllen.
Normalerweise sind die Schnellkuppler codiert, aber einige ganz schlaue schaffen es trotzdem immer
wieder diese zu vertauschen, dann läuft die Batterie schön über und der Trog steht voll.

[Roehricht]

Hallo,

ich halte von 12V Systemen in festen Solaranlagen überhaupt nichts. Die WR haben ein schlechten Wirkungsgrad, ´Leitungsverluste zu hoch.Parallelschalten von Batterien ist auch so ein Sacken.
Bei mir hat es sich ergeben das ich meine Solaranlage in 220V gebaut habe da der WR zuerst da war. Im Moment habe ich eine Batterie mit 228V 50Ah (2x19Stk 25Ah ) . Die speisen den WR ud etwas Licht ohne WR

Zusatzlich , wenn die Batterien voll sind und ich nichts verbrauche speist ein Solarwechslerichter ins Netz.
Den Solar-WR habe ich defekt für 80 Ocken aus der Bucht, es ist ein Kaco Powador 4501 , der macht 4,6kW , den hier:
http://www.eks-solar.com/pdfs/kaco_4501xi.pdf.
Den habe ich schon repariert. Es war ein Power Mosfet des MPPT Wandlers defekt. Zur Sicherheit habe ich alle drei getauscht.

Ist die Batterie voll und Solarenergie verfügbar koppelt eine gegenseitige verriegelte Schützkombination das Verbrauchernetz auf den WR. Da der WR bei Unterspannung abschaltet, brauche ich nicht einal eine eigene Spannungsüberachung. Das Schaltsignal für die Schütze kann man am Klemmenbrett des WR abgreifen. Lediglich für die Wiederzuschaltung ist ein Spannungswächter an der Batterie. Zuschaltung ab 12,2V per Batterie also 231,8V. Drehstromkreise werden nicht umgeschaltet da der WR einfasig ist.
Den WR habe ich schon vorgestellt. Es ist ein 12kVA/10kW BEV-WR aus einem Krankenhaus, er war für ein OP Raum zuständig.

Ab 264 Volt kommt das Schütz für den Kaco WR. Der schiebt dann ins Netz.

Da ich selber nicht aufs Dach gehe. habe ich die Module von einem Dachdecker installieren lassen. Es sind 24x 165W Module von Sharp. sie sind in Grupen zu je drei in reihe geschaltet und laufen auf ein Klemmenleiste im Schaltkasten auf. Somit kann ich das Solarfeld bei Bedarf auch zum Laden einer grossen 60V Battierie verwenden. Die Solarpanels habe Ich im Paket preiswert gebraucht gekauft .
Um die Batterien optimal zu laden bräuchte ich nur noch einen passenden MPPT- Laderegler. . Der müsste einen Arbeitsbereich von ca 150V -360V haben und 20A können.
Ein weiterer WR mit 60V gibts auch noch. Die Batterien dazu bekomme ich im Frühjahr. Zum Laden habe ich ein DC Wandler von 220 auf 60V. (habe ich von Licht-Tim bekommen.) Der macht dann aus Strom Überschuss Licht für die Werkstatt . Dieser WR stamt von der Telekom aus einem Wählersaal in Giessen.
Der macht ebenfalls 12kVA/10kW, allerdings aus besagten 60V.
Hier der WR:

->zoom
->zoom
->zoom
->zoom
->zoom

Der arbeitet in PWM Technologie mit 20kHz Takt. Sehr leise der Gerät.


73
Wolfgang




.

[Robby_DG0ROB]

ich halte von 12V Systemen in festen Solaranlagen überhaupt nichts.

Bei kleinen und Kleinstanlagen mit nur wenigen hundert Watt sind 12 bzw. 24 V durchaus üblich, weil eine Vielzahl von Verbrauchern direkt versorgt werden kann. Gerade LED-Beleuchtungen, Rechner und "Kleinkram" kann damit über weite Teile des Jahres über Wasser gehalten werden. Das ist natürlich mehr als Spielerei zu sehen.

[Roehricht]

Hallo,

Bei kleinen und Kleinstanlagen mit nur wenigen hundert Watt sind 12 bzw. 24 V durchaus üblich, weil eine Vielzahl von Verbrauchern direkt versorgt werden kann. Gerade LED-Beleuchtungen, Rechner und "Kleinkram" kann damit über weite Teile des Jahres über Wasser gehalten werden. Das ist natürlich mehr als Spielerei zu sehen.

Wenige 10Watt meintest du sicherlich, wenige hundert Watt ergeben, sagen wir mal 20-40A. Bei angenemmenen 3% Leitungsverlusten bedeutet es das der leitungswiderstand nur max. 9 mOhm Leitungswiderstand bei 40A, oder immer noch 18mOhm bei 20A sein darf. Da kommen bei haushaltsüblichen Baulängen unangenehm grosse Querschnitte bei raus. Wobei dann die Kabelkosten möglicherweise genau so teuer werden lassen wie die Projekte die davon gespeist werden sollen. 12V wenn der Krempel direkt beio der Batterie sethet und die Spitzenleistung 1000W nich überschreiten.
24V sind da schon deutlich angenehmer, weil bei Gleicher Leistung und gleichen angenommenen Verlusten die Leitung nur ein Viertel des Querschnitt braucht oder anders, sie darf bei gleichen Querschnitt 4x so lang sein.Mit 24 Volt lassen sich schon einige 100 Watt mit handlichen Querschnitten übertragen. Also gut für Lüftungs, nachtlicht, Aussenlicht und ähnlche Sachen. Leistungsstarke WR nur bei der Batterie.

ich habe z.B für 14m Baulänge und max Last von 30A 2x16mm² verlegt. Da läuft ein Funkgerät , ein Empfänger und etwas Licht dran. Der leitungsverlust ist bei Vollast ca 4% , Das geht gerade noch. Wäre die Anlage in 12V so müsste ich rechnerisch 64 mm² nehmen wenn es das dann geben würde. Sowas geht garnicht. Somit sind auch 24V gerade ausreichend.
An der 24V Batterie hangt auch die gesamte Aussenbeleuchtung, das Nachtlicht im Flur/ Küche und das Licht im Kellerflur.. Ein 1kVA WR ist auch dran. Der läuft im Notfall nur für Heizung und ein wenig TK krempel. Zur Zeit aber nicht aktiv weil meine batterien derzeit zu klein sind. 2x 100Ah, Die vorigen 2x 200Ah hatten ihre Zeit um.


73
Wolfgang

[o_christoph_o]

Neben den unzähligen falschen MPPT-China-Ladereglern <50€ bei eBay scheint es jetzt tatsächlich echte mppt-Regler <30€ zu geben:
http://www.ebay.de/itm/381831891866 28€

Hier getestet:
https://www.youtube.com/watch?v=05IcvuI7kJ8&t=3s
Ist definitiv ein Wandler drin.
Wirkungsgrad gar nicht mal schlecht. Hab mir mal die 10A-Version geordert.
Die 14,7V Ladeschluspannung sind mit allerdings etwas zuviel .. vielleicht kann man an dem Spannungsteiler was drehen, auch wenn dann Vmp etwas zu niedrig sein wird.

[avion23]

Beste Erfahrungen habe ich mit den Pb-Akkus gemacht, die man bei den Streitkräften nutzt und auch zivil kaufen kann. Die kleineren haben 45 Ah (C5) bzw. 60 Ah (C20), die größeren 100 Ah (C5) bzw. 130 Ah (C20). Die können auch mal eine Tiefentladung verkraften und sind bei guter Nutzung recht haltbar. Nur monatelanges Lagern ohne Ladung, wie es bei der Truppe oft geschah, führt regelmäßig zum Ausfall.

Wo kann man die in Deutschland kaufen? Sind das AGM?

[Till]

Ich will auch mal eine Rückmeldung geben zu den 500W on Grid Wechselrichtern kundtun:

Meiner ist verreckt, überschlagsweise irgendwann letzten Spätsommer, natürlich habe ich es nicht mitbekommen...
Hat jetzt effektiv 3 Jahre gehalten die Kiste.

Werde mich wohl jetzt mal in Richtung Sunny Boy o.ä. umsehen.

[Gary]

Ich will auch mal eine Rückmeldung geben zu den 500W on Grid Wechselrichtern kundtun:

Meiner ist verreckt, überschlagsweise irgendwann letzten Spätsommer, natürlich habe ich es nicht mitbekommen...
Hat jetzt effektiv 3 Jahre gehalten die Kiste.

Werde mich wohl jetzt mal in Richtung Sunny Boy o.ä. umsehen.

Ich war jetzt zurück bis Seite 7, da steht nichts zu deinem Wechselrichter.
So ist das ein "in China ist ein Sack Reis umgefallen" Posting.

[Till]

Irgendwo habe ich dazu schon mal etwas geschrieben.

Geht um einen dieser "100€ billig einspeisewechselrichter" aus China.

[Robby_DG0ROB]

Beste Erfahrungen habe ich mit den Pb-Akkus gemacht, die man bei den Streitkräften nutzt und auch zivil kaufen kann. Die kleineren haben 45 Ah (C5) bzw. 60 Ah (C20), die größeren 100 Ah (C5) bzw. 130 Ah (C20). Die können auch mal eine Tiefentladung verkraften und sind bei guter Nutzung recht haltbar. Nur monatelanges Lagern ohne Ladung, wie es bei der Truppe oft geschah, führt regelmäßig zum Ausfall.

Wo kann man die in Deutschland kaufen? Sind das AGM?

Beim blauen C habe ich sie auf alle Fälle schon gesehen.

[Sir_Death]

Hat irgendwer schon dieses Ding im Einsatz?

http://www.ebay.de/itm/20A-MPPT-Solar-P ... 2306227144

Mir ist der Preis fast zu niedrig um gut zu sein...

[Gary]

Irgendwo habe ich dazu schon mal etwas geschrieben.

Geht um einen dieser "100€ billig einspeisewechselrichter" aus China.

Nena hat sogar ein Lied dazu geschrieben "Irgendwie Irgendwo Irgendwann"

Dir ist schon klar das hier Leute im Forum sind, die solche Kisten aufschrauben, den Fehler suchen und eventuell gleich die Kiste verbessern. Aber ob die Nena Fans sind ?

Es gibt noch günstig Enecsys Kisten zu kaufen. Die Firma ist Konkurs, aber es gibt noch Restkisten. Die Kisten hatten ursprünglich mal 20 Jahre Garantie, sind sicher hochwertiger gebaut.

[Heaterman]

Hat irgendwer schon dieses Ding im Einsatz?

http://www.ebay.de/itm/20A-MPPT-Solar-P ... 2306227144

Mir ist der Preis fast zu niedrig um gut zu sein...

Lies Dir mal unsere Diskussion zu dem Ding (ist technisch gleich, nur die Verkleidung hat gewechselt) auf Seite 6 dieses Fadens durch. Nix MPPT.

[Sir_Death]

Aha!!!

Gemeinheit mit der geänderten Verkleidung
War mein Verdacht also doch richtig - zu gut um wahr zu sein. Danke für den Hinweis!

[Roehricht]

Hallo,
heute war gutes Wetter. Die sonne schien wohl besonders gut. mein Solarpanels liefern lt Aufkleber 160W peak. bei 24 Panels macht das dann 3840W.
Wieso sagt mir der WR das er heute 4100W peak gesehen hat? . Normalerweise tun so´ne Panels meist weniger raus als die Spitzenleistung, da die Sonne selten mit voller Lotte im richtigen Winkel am Himmel steht.
es sind die hier:
->zoom
->zoom

Merkgewürzig , sehr merkgewürzig, ist ja nicht falsch das die Dinger mehr raustun. Aber eben wie gesagt. Immerhin habe ich von Montag bis jetzt 75kWh erbeutet und vom Einschalten im Januar ca 500kWh.

Davor habe ich mit den Batterien rumgespielt. Und jeden Tag das Licht über den WR mit den Batterien laufen lassen, da die Panels seit Oktober aufm Dach sind und der Netz WR erst im Januar repariert war.

In jedem Fall hab ich Saft bis zum abwinken.(freu)

73
Wolfgang

[xoexlepox]

Wieso sagt mir der WR das er heute 4100W peak gesehen hat? . Normalerweise tun so´ne Panels meist weniger raus als die Spitzenleistung, da die Sonne selten mit voller Lotte im richtigen Winkel am Himmel steht.

Hmm, entweder der WR zeigt "Mondstand" (PMPO?) an, oder der Hersteller der Module hat (fairerweise) einen gewissen "Alterungseffekt" der Module mit eingerechnet

[Fritzler]

Da steht, dass der Wert bei 1000W/m2 Bestrahlungsstärke gilt.
Nun dürfte aber die Solarkonstante selbst bei Röhricht im Norden etwas höher sein.

[Roehricht]

Hallo ,

Hmm, entweder der WR zeigt "Mondstand" (PMPO?) an, oder der Hersteller der Module hat (fairerweise) einen gewissen "Alterungseffekt" der Module mit eingerechnet

Das vorgeschaltete Zeigerinstrument zeigt fast gleiche Werte an die im WR Dispaly stehen. Hier die Messgeräte , die sind direkt an den Panels.

->zoom

73
Wolfgang

[o_christoph_o]

Hallo,
heute war gutes Wetter. Die sonne schien wohl besonders gut. mein Solarpanels liefern lt Aufkleber 160W peak. bei 24 Panels macht das dann 3840W.
Wieso sagt mir der WR das er heute 4100W peak gesehen hat? . Normalerweise tun so´ne Panels meist weniger raus als die Spitzenleistung, da die Sonne selten mit voller Lotte im richtigen Winkel am Himmel steht.
es sind die hier:
Merkgewürzig , sehr merkgewürzig, ist ja nicht falsch das die Dinger mehr raustun. Aber eben wie gesagt. Immerhin habe ich von Montag bis jetzt 75kWh erbeutet und vom Einschalten im Januar ca 500kWh.

Tolle Anlage. Krasse Mehrleistung. Hast du die 4100 Maximalleistung auch auf deinen Analoganzeigen gesehen?

Laut Typenschild gelten die Angaben für 25°C Zelltemperatur, und bei 24°C landen meine Paneele gerne mal bei 55°C mit kräftigen Abschlägen bei der Leistung:

Dieses Paneel :

hat die Leistungsangabe auch bei 25°C, und bei 58°C bleiben davon nur 16W über.
War das heute bei euch noch kalt, aber klarer Himmel? Vielleicht auch Wind, sodass die Module gut gekühlt wurden und unter 25°C geblieben sind ?
Bei meinem Modul sind Toleranzen von +3% bei der Leistung angegeben, bei dir kamen 6,7% mehr raus als versprochen. Vielleicht sind bei Sharp die +-Toleranzen höher?
Fast 7% mehr sind schon eine Menge, grade wenn es gebrauchte Module sind. Die verlieren halt auch mit der Zeit an Leistung. Aber vielleicht hast du auch einfach nur einen Glücksgriff getätigt bei den Teilen.

[Heaterman]

Das deckt sich genau mit meinen Erfahrungen hier in Ostfriesland. Im Frühjahr und Herbst hab ich oft mehr Ertrag als im Hochsommer. Wir raten sogar Besuchern, sich was Warmes mitzubringen, auch wenn schönes Wetter angesagt ist. Ich finde das Klima sehr angenehm, man kann sich ja was anziehen.
Nur an meinem Solarheizkörper funktioniert das dann nicht, der braucht mindestens 15 bis 18 Grad, um auf Touren zu kommen. Deshalb hab ich den in den isolierten Glaskasten gesperrt, da springt er dann wenigstens mit Zeitverzögerung an.

Davon ab, Wolfgang, Deine Module scheinen echt gut zu sein. CONGRATS!

[Roehricht]

Hallo,
die Panels habe ich gebraucht als Paket bei ebay geschoppt. Die gabs für relativ kleines Geld. Die stammten aus einer Umbauaktion einer Grossanlage aus Mac-Pom. Der Dealer hatte mehrere tausend davon. Die hat er im Schnitt für 65 Ocken abgegeben.
Ich bin ja auch echt zufrieden mit den Panels.
Ich hab eben nochmal gekuckt. Das Bild das die Messwerke im Schaltschrank zeigt ist am 23.11.2016 aufgenommen. Da habe ich den Einspeise WR noch nicht gehabt. Also zeigt es an das gerade die 220V Batterie geladen worden ist. Die ist mit ihren 50Ah aber verdammt schnell voll. Man hat immer einfach nur zu wenig Battatengs.

Es war heute (gestern) kühl und windig. Das kann natürlich dann gut hinkommen . Die Panels sind wärmescheu. Nun , der Sommer kommt noch mal sehen was es da gibt. Der Tageshöchstertrag war in diesem jahr 18,5kWh. Wenn das so weitergeht kann ich im Winter elektrisch Heizen.

73
Wolfgang

[Fritzler]

Jetzt brauchste nurnoch was zum Energie speichern um im Winter zu heizen.
Scheune dicht machen, Blei reinhängen und in Säure ersaufen?

Bei Windrädern wolltense ja überschüssige Energie zur Elektrolyse nutzen und dann ins Gasnetz einspeisen.
Aber davon hört man nichts mehr.
(Ein gewisser H2 Anteil sei wohl erlaubt)

[xoexlepox]

Scheune dicht machen, Blei reinhängen und in Säure ersaufen?

Oder ein Pumpspeicherwerk mit Quecksilber?

[Bastelbruder]

Bei Windrädern wolltense ja überschüssige Energie zur Elektrolyse nutzen und dann ins Gasnetz einspeisen.
Aber davon hört man nichts mehr.
(Ein gewisser H2 Anteil sei wohl erlaubt)

Dieser gewisse Anteil hat blö(h!)derweise den geringstmöglichen Energieinhalt aller Brenngase, gepaart mit dem höchsten Diffusionsdruck und allein der Gedanke erfüllt dank dem niemals auch bloß annähernd konstant einstellbaren Mischungsverhältnis alle Voraussetzungen der strafbewehrten Kriminalität.

Die Idee mit dem Hg-Speicher finde ich Oberklasse!

[o_christoph_o]

So, dieser Lowcost-Mppt für unter 30€ mit Versand ist heute angekommen: CPY-2410

Nachdem alle MPPT-Laderegler aus China unter 50€ alle (schlechte) PWM sind, hab ich nach dem Video von Adam Welch die Hoffnung gehabt, einen echtes Schnäppchen machen zu können.

Die gute Nachricht vorab: Es ist tatsächlich ein MPPT-Lader, der sogar den MPP jagt.
Hier von innen:

MPPT CPY-2410 innen

Die Spulen sind parallel geschaltet

Erster Test am Labornetzteil: Bei typischen 18V-Solarzellenspannungen auf meinen Pollin-12V 22AH Bleigel-Akku gab folgende Werte:

!6,8V->12,4V-21W

Bei etwa 20-30W kann man mit 93% rechnen.
Je höher die Leistung, desto besser der Wirkungsgrad. Ist schließlich ein 10A-Teil.

16.1V-13V-53W

97% ist echt nicht schlecht
Geht aber noch besser:

16.6V-14.4V 79W

Wobei das bei dem Spannungsunterschied einfacher wird mit dem Wirkungsgrad.
Wenn man das Teil mit einem 25V-Solarmodul nutzt,geht es mit dem Wirkungsgrad auf 95% runter.

23V-15V-98W

Hier wird aber das richtig fette Hauptproblem deutlich: Laut Spec lädt der Controller die Akkus bis 14,7V, was schon richtig wehtut bei Bleigel. Aber selbst daran hält er sich nicht, ich habe Werte bis 15,1V gesehen, bevor der Regler die Last vollständig weggenommen hat, was auch ein blödes Verhalten ist. Das ist kein An-Aus-Regler, der hat einen Buck-Controller drin, also hat er alle Zutaten eingebaut, um die Obergrenze exakt zu halten.
Der Yuasa - Bleigel von Pollin ist schon alt, der Innenwiederstand und Kapazität ist dahin .. also geht er sehr schnell hoch mit der Spannung. Ich habe daher einen 20Ohm-100W Lastpoti parallel drangehängt.

Der MPPT-Suchalgorithmus ist sehr einfach gestrickt und kommt mit einer Solarmodulsimulation per Labornetzteil nicht klar. Er läuft von der Batteriespannung langsam (0,1V pro Sekunde) hoch und versucht anscheinend über die am Labornetzteil eingestellte Spannung nach CV weiter erhöhen zu wollen, ->der Strom geht für eine ganze Weile auf 0. Gut, das würde beim Modul nicht passieren. Wenn morgen die Sonne scheint, mach ich einen Test draussen. Aber das Verhalten ist schon seltsam.

Aber im Echtbetrieb könnte das Teil mit dem Algorithmus durchaus gut funktionieren. Eine gleichbleibende Stromstärke bei Ändern der Spannung ist schließlich bei Solarzellen nicht normal.

Leider hat das Teil auch andere schlechte Seiten. Dank 5 permanent brennender, relativ heller LED kommt es im Leben nicht auf die versprochenen 10mA Ruhestrom und zieht sich - wenn keine Spannung am Solarmodul anliegt - locker 83mA. Also gehen bei einer 9h dauernden Dunkelheit 0,75AH der geerntete Energie wieder verloren.

Dazu ist das Teil hörbar, es fiept. Edit: Bin mir nicht mehr sicher, ob das von dem Teil kam...

Mal sehen, wie ich dem Teil die schlechten Seiten abgewöhne. Das Gehäuse, der schwarze Kühlkörper und Co machen ansich keinen schlechten Eindruck.

Größere Widerstände vor den LED, den USB-Spannungszweig mit dem separaten DCDC-Controller (XLSEMI XL6008E1) abschaltbar machen- das sollte schon was bringen in Sachen Ruhestrom.

Der µC hat nämlich einen eigenen Spannungswandler (XL4201).

Ich hatte vor, die Spannungsteiler für die Batteriespannung zu verändern und damit das Messergebnis runterzusetzen- und damit die Maximalspannung, auch wenn das die Leistungsberechnung für den MPPT - Algorithmus etwas verfälschen könnte. Aber dieses massive Überschiessen der Batterie und anschließende An-Aus-Logik gefällt mir nicht.

Der verbaute µC ist ein Nuvoton W79E4051-SU. In der Nähe kann man einen 4-Pin-Header festlöten, eventuell zum flashen? An der Firmware was hacken wäre natürlich am elegantesten.
Kennt einer den µC?
Auf dem Oszi sieht man bei Last 50khz am Batterieausgang. Der 24MHz µC scheint wie die 8-Bit AVR eine eher maue (im Vergleich zu heutigen Schaltwandler) PWM-Frequenz hinzubekommen.

[Virtex7]

ich meine, dass das ein 8051 Verschnitt ist, bin aber nicht sicher.

[o_christoph_o]

s das ein 8051 Verschnitt ist, bin aber nicht sicher.

Ja, stimmt. Man findet das Datenblatt dafür auf der Nuvoton-Seite.

So, dieser Lowcost-Mppt für unter 30€ mit Versand ist heute angekommen: CPY-2410
Nachdem alle MPPT-Laderegler aus China unter 50€ alle (schlechte) PWM sind, hab ich nach dem Video von Adam Welch die Hoffnung gehabt, einen echtes Schnäppchen machen zu können.

Die gute Nachricht vorab: Es ist tatsächlich ein MPPT-Lader, der sogar den MPP jagt.
Hier von innen:

CPY-2410_innen.jpg

Die Spulen sind parallel geschaltet

Was mir grade aufgefallen ist: Die Version von Adam Welch ist völlig anders, hat einen ganz anderen µc und einen besseren Aufbau. Anscheinend sind die Chinesen so schlau und versorgen die Youtuber für Ihre Reviews mit Premium-Versionen. Naja, wenn schon nicht PWM als MPPT verkaufen, dann wenigstens für gute Reviews mit Spezialversionen sorgen und die Kunden mit billigeren Varianten bedienen

Edit:
Ich habe es jetzt nochmal getestet mit geringen Leistungen.
Ich habe mit 20W geladen, die Batteriespannung stieg auf 14,7V, er schaltet den Ladevorgang hart ab, kein Stom mehr in die Batterie, die Batteriespannung sinkt auf 13,2V, dann schaltet er den Ladevorgang wieder an und die Batteriespannung steigt über 15,5V, bevor ich die Reissleine ziehe. Entweder funktioniert die automatische 12/24V-Erkennung nicht, oder er kontrolliert in bestimmten mppt-Such-Phasen die Batteriespannung nicht. Die Yuasa hat mittlerweile einen hohen Innenwiderstand, und die Kapazität ist runter, aber trotzdem sollte das Ladegerät unter keinen Umständen mehr als 15 V auf einen 12V Bleiakku geben. Das ist gefährlich.

Mit Labornetzteil kommt der MPPT-Algorithmus definitiv nicht klar. ich hab das Netzteil auf 19V und 1,3A stehen, und er fängt bei 19V an, und läuft dann bei 1,3A runter auf 14,9V. In dem Verlauf muss er für die Leistung permanent kleinere Werte ermittelt haben, und hat trotzdem weitergemacht. Das macht sinn bei Abschattungen, weil dann mehrere Peaks zustande kommen können, aber er bleibt dann ewig bei 14,9V, geht dann auf 15 und bleibt für Minuten da, obwohl bei 19V das meiste zu holen wäre. Mal sehen wie gut das am Modul funktioniert.

[Fritzler]

Manche Leiterbahnen sehen mir für 10A auch etwas grenzwertig aus wenn das keine 75µ Platine is.
DIe 99% Wirkungsgrad würd ich aber mal als Messfehler ansehen, wie misst denn dein Aufbau?

[o_christoph_o]

Manche Leiterbahnen sehen mir für 10A auch etwas grenzwertig aus wenn das keine 75µ Platine is.

Also die laststromführenden Pfade sind alle nochmal zusätzlich mit Lötzinn verstärkt und alle relativ kurz, da alles direkt in der Nähe der Klemmen ist. Ich denke das geht in Ordnung bei 10A.

DIe 99% Wirkungsgrad würd ich aber mal als Messfehler ansehen, wie misst denn dein Aufbau?

Naja, bei der Effizienz hat man durch die Kombination von 4 Messgrößen schnell sehr große Fehler drin.
Daher versuche ich die so genau wie möglich zu erfassen. Ich benutze zwei INA226 I2C Powermonitore, bei denen ich zuerst die Spannung, dann den Strom und danach die vom INA226 selbst bestimmten Powerwerte abfrage. Dadurch ergibt sich naturgemäß, dass die Messwerte etwas verzögert erhoben werden.

Die Effizienz bestimme ich aus den Powerwerten des INA, da diese zeitlich am nächsten zueinander bestimmt wurden, was ich bei U und I nicht gewährleisten kann. Das sieht man allein schon daran, dass die Powerwerte von Kanal 1 und 2 nicht immer zu den multiplizierten U und I -Werten passen. Die Powerwerte sind somit die genauesten der verfügbaren.

Trotzdem habe ich, wenn sich die Spannung/Strom grade ändert, Meßfehler durch zeitlich versetzte Bestimmung der Powerwerte. Da muss ich noch dran arbeiten. Vielleicht bestimme ich die Werte je zweimal, 1-2-2-1 und mittle die dann, dass könnte den Zeitfehler verringern. Aber im stabilen Zustand ist das kein Problem.

Bei Last hat der MPPT ein dreieckigen Ripple, bei geringerer Last wirds kurios mit kurzen hohen Spikes. Da weiss ich ehrlich gesagt nicht, wie das die Messung des INA beeinflusst. Theoretisch sollte er damit umgehen können, da er von hause aus mehrere mittelt. Ich habe ihn auf aktuell so konfiguriert, dass er 4 Messwerte mittelt bei einer Wandlungszeit von 1100µs. Könnte man hochdrehen.

Der INA226 ansich ist sehr genau. Der ADC hat eine native Auflösung von 16bit. Die Shunts habe ich - nachdem ich die Amp-Messwerte der zwei INA mit dem Kalibrierungsregister nicht näher angleichen konnte- mit zusätzlichen Widerständen feinjustiert und mit meinem 6 1/2 Stellem PM2534 abgeglichen. Allerdings ist das Ganze noch nicht fertig, da kommen noch zusätzliche Features drauf, nachdenen ich die Leiterbahnen nochmal ordentlich mit Lötzinn verstärken werde. So habe ich bei höheren Strömen naturgemäß noch Verluste durch den Spannungsabfall.

Die 99% sind vermutlich etwas zu hoch - allerdings nicht viel. Schau dir mal die Spannungswerte an bei der 99,5% Effizienz-Messung: 16,591V auf 14,444V. Das bedeutet ein Tastverhältnis von 87%, d.H. zu 87% der Zeit ist der Highside-Mosfet einfach nur durchgeschaltet, und die Verluste entstehen nur durch RDSon, (teilweise) low-ESR-Kondensatorwiderstand und Spulenwiderstand- die alle sehr gering sind. Die Spulen sind doppelt gewickelt und Mosfets vermutlich mit sehr kleinem RDSon. Dazu taktet der µC den Buck etwas langsamer glaube ich.

Bei besseren kommerziellen MPPT-Ladereglern wie z.B. dem Tristar von Morningstar geben die auch 99% Effizienz an, obwohl das nur erreicht wird bei 48V Batteriespannung und fast 100% Tastverhältnis. Bei höheren Tastverhältnissen sieht das auch da ganz anders aus. Ein interessante Anleitung eines interessanten Ladereglers übrigens. Der heisst vermutlich Tristar, weil er 3 unterschiedliche Buck-Wandler eingebaut hat jeweils für unterschiedliche Lastbereiche optimiert. Das sieht man schön an den Kennlinien auf Seite 66 und 67, wie die bereichsoptimierten Bucks sich die Klinke in die Hand geben über den Einsatzbereich.

Insofern bin ich bei den Messwerten relativ zuversichtlich, dass der im Rahmen von 0,8% im Extrembereich passt.

[Fritzler]

Da knieste dich ja ordentlich rein um was brauchbares zu finden.
Danke für die Erklärung.

Bei sonem 3€+ teuren IC würde ich aber irgendwie schon verlangen, dass da 2 ADC zur gleichzeitigen Messung verbaut sind.

[o_christoph_o]

Da knieste dich ja ordentlich rein um was brauchbares zu finden.
Danke für die Erklärung.
Bei sonem 3€+ teuren IC würde ich aber irgendwie schon verlangen, dass da 2 ADC zur gleichzeitigen Messung verbaut sind.

Ich glaube das Problem ist weniger der zeitliche Versatz zwischen U und I in einem INA, sondern der Versatz des Auslesens der zwei INA`s durch den Arduino über 100kHz I2C.

Zwei ADC wären natürlich Luxus. Aber 3€ finde ich für die gebotene Leistung und Features des Powermonitors nicht zuviel. In meinem 8€ LTC2309 werden die 8 Känläe auch nur auf einen ADC gemultiplext.

[Fritzler]

Der INA 226 IC kann bis zu 2,94MHz I2C Takt
oder Soft I2C auf 500kHz und beide gleichzeitig auslesen.

[Hightech]

H2 hat den höchsten Brennwert von allen Energieträgern.
141MJ/kg

Erdgas 50MJ/kg
Benzin 44MJ/kg

[o_christoph_o]

Der INA 226 IC kann bis zu 2,94MHz I2C Takt
oder Soft I2C auf 500kHz und beide gleichzeitig auslesen.

Ja, Soft-I2C wäre eine Maßnahme

Aber ich habe bis jetzt 4 I2C-Devices am Bus, und plane noch 2 weitere. Ich will das Teil noch erweitern, dass er mit einem LM75A die Temperatur des Solarpaneels in der Messung mitloggen kann und einen MCP4725 in meiner elektronischen Last steuert, der die Eingangsspannung der Last regelt. Damit hab ich dann ein Gerät, dass mir über sehr einfach und schnell die UI-Kurven eines Solarmoduls erfassen kann samt Temperatur. Also 6 I2C-Devices, davon zwei mit 1m-Kabel, daher würd ich ungern den I2C-Takt hochdrehen. Soft-I2C parallel wäre natürlich eine Option.

Mal sehen ob ich nach allen Features noch genug Speicher im Pro Mini habe dafür. Ich musste schon ne ASCII-Only Lib ohne Ram für den SSD1306 nehmen um über die Runden zu kommen..

[Hightech]

Es ist geplant, Windstromüberschuss in Erdgas umzuwandeln. Wir haben riesige Erdgasspeicher. Und ein Verteilungsnetz.

Zur Erdgassynthese braucht man 1xC und 4xH. Das C lässt man sich liefern von der Industrie, die haben Co2 über was sie lieber kostenlos anliefern, statt Co2 Steuern zu zahlen.
Dann braucht man noch H2O von dem man das H2 wegklaut.

Also bleibt für 1 CH4 4xO über.

[Harley]

@o--christoph--o
Interessant! Welche LIB ist das, die ohne RAM auskommt ??

[Bastelbruder]

H2 hat den höchsten Brennwert von allen Energieträgern.
141MJ/kg

Erdgas 50MJ/kg
Benzin 44MJ/kg

Blöd ist bloß daß Gaas aus der Leitung in Liter gemessen und abgerechnet wird und nicht nach Gewicht.

[Virtex7]

das geht nur gut, weil der Brennwert angegeben ist. so lange der nicht allzu schwankt, kann man ja weitermachen wie bisher.

Mir hat sich allerdings gerade eine Frage ergeben: nehmen Polykristalline Solarmodule Schaden, wenn man sie, z.b. mit einer Schweißelektode, kurzschließt.
Meine 6kWP Anlage kommt bald aufs Dach und ich hab überlegt, ob ich spasshalber mal einen Elektrodenhalter anbringe und ein bisschen rumbritzel...
Wenn das jetzt die Zellen schädigt, wäre das ein teurer Spass.

[o_christoph_o]

@o--christoph--o
Interessant! Welche LIB ist das, die ohne RAM auskommt ??

Naja, ganz ohne ist nicht ganz richtig, ich hab die ca. 50byte auf 0 abgerundet. Aber verglichen mit >1k vernachlässigbar. Vermutlich könnte man den RAM-Bedarf noch weiter drücken.

Ich nutze die SSD1306Ascii von William Greiman.
Ich hab da gar nicht viel dran ändern müssen, nur die Anzeige einfach drehbar gemacht, da ich das Display falschrum einbauen musste(s. Bild, gelber streifen unten.).

Edit: Vertippt

[o_christoph_o]

Es ist geplant, Windstromüberschuss in Erdgas umzuwandeln. Wir haben riesige Erdgasspeicher. Und ein Verteilungsnetz.

Zur Erdgassynthese braucht man 1xC und 4xH. Das C lässt man sich liefern von der Industrie, die haben Co2 über was sie lieber kostenlos anliefern, statt Co2 Steuern zu zahlen.
Dann braucht man noch H2O von dem man das H2 wegklaut.
Also bleibt für 1 CH4 4xO über.

Das Problem ist nur der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Strom in Gas. Das ist die Achillisferse von allen Speichern, und bei Pumpspeicher steht man fast noch mit am besten da:
Quelle Wicki:
Wirkungsgrad nur Strom->Gas
Wasserstoff 54–73 %
Methan (SNG) 49–64 %

Strom → Gas → Strom
Wasserstoff 34–44 %
Methan (SNG) 30–38 %

Strom → Gas → Strom & Wärme (KWK)
Wasserstoff 48–62 %
Methan (SNG) 43–54 %
Mehr als die Hälfte der Energieerzeuger würden nur für die Verluste arbeiten=> Preis für die KWh aus erneuerbaren Energien verdoppelt. Und da sind die Kosten für die Umwandlung, Lagerung, Weiterleitung vom Gas noch nicht dabei.

Da müssen einfach effizientere Wege gefunden werden. Pumpspeicher sind immerhin schon bei 85% bei gar nicht mal schlechten Preisen.

Ich hoffe ja, das Akkuspeicher im Großmaßstab produziert billiger werden. Das wär`s. Die Tesla Powerwall 2 z.B. ist nach grade mal 2 Jahren Entwicklung schon deutlich besser und günstiger geworden , nachdem die Powerwall 1 nix getaugt hat.

[o_christoph_o]

So, dank der Sonne konnte ich heute mal einen Test des MPPT-Billig-Teils an einem 20W-Paneel machen. Tja, das war eher ernüchternd. Der Tracker findet den MPPT nicht und duckt sich meistens bei 14V statt 17,8V herum
Ich hab mit meinem Effizienzmesser über den seriellen Ausgang dieWerte mitgeloggt.
Hier sind Solarsspannung, Solarleistung, Batteriespannung und Batterieleistung dargestellt:

Diagramm

Er fängt erst an und läuft in die richtige Richtung, allerdings kommt dann auch die Batteriespannung über 14V, daher hab ich eine Last parallel zur Batterie gehängt(0>Batteriespannung sinkt schnell auf ca. 13V. Die Solar- und Batterieleistung folgt komischerweise 1:1 der Batteriespannung.

Die Last ist etwas mehr als die Solarleistung, daher sinkt die Batteriespannung weiter. Dann kommt eine Wolke und alles bricht zusammen, die Solarspannung sinkt nahe Batteriespannung. Danach ist die Sonne wieder da, mit immer weniger Kraft angesichts der Zeit, und die Batteriespannung sinkt weiter, da die Last konstant bleibt und immer weniger reinkommt. Die Solarspannung bleibt die ganze Zeit einfach bei etwa 14V bzw sinkt leicht, es sei denn Wolken kommen und sie bricht zusammen.

Das Verhalten ist blödsinnig. Je weniger Energie auf das Panel kommt, deste mehr sinkt die Paneltemperatur und Vmp sollte steigen. Daher habe ich ein 5A-billig-pseudo-Mppt drangehängt mit XL4015, welches nur die EIngangsspannug regelt. Ganz rechts sieht man den Wechsel, wonach ich die Solarspannung manuell rauf- und runtergedreht habe.

Mit dem Billigmodul zeigt sich, dass der Vmp wirklich bei knapp 18W liegt. Es zieht 14,6W aus dem Solarmodul während kurz vorher der MPPT-Laderegler nur 13,4W rausgeholt hat, weil er bei viel zu tiefer Solarspannung rumgedümpelt ist.

Alles in allem sehr schwach, das Ganze. Man ist wirklich mit einem festen-Vsol-Buck-Laderegler wesentlich besser dran als mit diesem Teil.

Das Ganze ging noch eine ganze Zeit weiter, hab noch ein paar mal hin- und hergewechselt, aber der MPPT-Tracker hat den Vmp nie wirklich gefunden und dazu ist er wirklich sehr langsam. Manchmal kommt er auch von oben, senkt die Spannung langsam, läuft über den Vmp hinweg und landet dann wieder bei seinen geliebten 14V.

Der µC ist anscheinend viel zu langsam, um die Solarspannung zu regeln. Er nimmt im Schneckentempo die Last weg wenn Wolken kommen, und daher bricht die Solarspannung sofort zusammen. Dabei bleibt der Vmp auch bei Wolken etwa bei 17,8V, eher steigt er noch, da das Modul wegen weniger Leistung abkühlt.

Ich hab mir die Schaltung nochmal genauer angesehen, und sehe eigentlich nicht, wie der die Ausgangsleistung für die MPPT-Ermittlung vernünftig bestimmen kann.

Es sind nur 4 IC darauf: Der 8051-Klon, zwei Buck-Controller für USB-Power und µC-Versorgung, und ein 358, der den Spannungsverlust über die Shunts verstärkt. Die Amp-Sense-Leitung läuft von den Shunts unter der Spule zu dem 358 under dem Kondensator über der USB-Buchse, was vermutlich keine gute Idee ist. Keine Mosfet-Treiber, nur Transistoren. Keine ADC. Laut Datenblatt von dem 8051-Verschnitt hat der keinen AD, nur einen Analog-Komparator. Wie digitalisiert man mit den Zutaten die Meßwerte genau und schnell?

Offenbar nicht besonders, daher kommt der in kleinen Lesitungsklassen nicht zu brauchbaren Leistungswerten und braucht zu lange. Die Batteriespannung wird nur alle 15sec. oder mehr gemessen, weshalb der Akku Zeit hat, bis 15,7V und darüber zu steigen, bevor der Ladevorgang unterbrochen wird.

Die Version von Adam Welch ist da anders, der scheint einen neueren µC mit ADC draufzuhaben, der vermutlich wesentlich genauer und schneller arbeiten kann.

Auf meinem steht hinten CPY+CPS BIG V2.3 2017-01-06, auf seinem CPY V1.3 2016 08 10, also hab ich die neue, preisoptimierte Version.

Somit kann man das optimierte Teil vergessen, auch wenn es für einen MPPT-Regler sehr billig ist. Und das ist so schade. Die haben alle Zutaten, bis auf einen µC mit vernünftigem 12bit ADC oder alternativ einem Powermonitior, um gescheites MPPT umzusetzen und frickeln dann sowas Unbrauchbares daraus, um ein paar Cent zu sparen. Doof.

Ich hab mal meine halbe Stunde an Messwerten komplett und gezippt angehängt, wenns jemanden interessiert.

[Fritzler]

Mit nem Komparator kann man sich nen ADC bauen.
Aber der ist dann eben langsam und man müsste den zwischen Spannung und Strom Eingang umschalten um die Leistung berechnen zu können.
Aber dafür fehlt nen MUX IC?

Runterscrollen bis "ADC über Komparator":
https://www.mikrocontroller.net/article ... nd_Ausgabe

Alles muss man selber machen

[o_christoph_o]

Mit nem Komparator kann man sich nen ADC bauen.
Aber der ist dann eben langsam und man müsste den zwischen Spannung und Strom Eingang umschalten um die Leistung berechnen zu können.
Aber dafür fehlt nen MUX IC?

Hmm. Gute Frage. Da ist kein Mux-Baustein, muss irgendwas anderes sein, eventuell mit dem 2. OP auf dem 358 gestrickt.

Runterscrollen bis "ADC über Komparator":
https://www.mikrocontroller.net/article ... nd_Ausgabe
Alles muss man selber machen

Danke für den Link, wieder was gelernt. Sowas hab ich bei den AVR-µC/Arduino bisher halt nicht nötig gehabt. Warum tut man sich das an wenn es günstige µC mit allem drum und dran gibt?

[phettsack]

Hi,

ich habe immer mal wieder ein paar halbwegs ausgesuckelte Bleigels aus USVs rumliegen. Für Stromversorgungen im Garten für kleine WLANs ganz brauchbar.
Ausserdem habe ich noch 2 kleine Solarpanele im Fundus, 30x40cm. Angeblich 20W und um die 10V. Jetzt unter den Wolken am Fenster kommen 9V im Leerlauf raus.

Die wollte ich jetzt mit diesem Ding hier https://www.aliexpress.com/item/PWM-Sol ... 63139.html vertüddeln. Kostet nicht viel und wäre einen Versuch wert.
Oder laufe ich Gefahr das mir irgendwas anfackelt?

[Chefbastler]

Ich würde was nehmen was Ladeendspannung 13,8V macht ohne den Regler Modifizieren zu müssen. Mit 14,8V werden dir die Akkus in kurzer Zeit ganz Totgekocht.

Für so kleine Solarzellen würde ich auch schauen dass der Regler selbst sowenig eigenverbrach wie möglich hatt.

Wieviele Zellen in reihe hatt den ein Modul? Dann kann mann sich die Nennspannung ausrechnen.
In der Sonne evtl. auch mal den Kzschlussstrom/Nennstrom messen. Dan kann mann in etwa abschätzen was dass das Mosul an Leistung bringt.

Gegen Abfackeln hilft:
Richtige dimensionierung der Anschlüsse, Leitungen, Regler, Sicherungen, Aufbau, etc.
Überprüfen ob der Chinakram ordentlich aufgebaut/dimensioniert ist mit den angegebenen versprechungen, etc.
Eigenbau/Instalation entsprechend ordentlich aufbauen. Holz/kunstoffe können gut brennen.

[phettsack]

Danke für die Tipps!

Mit durchfackeln meinte ich auch eher das ich unwissend die völlig falschen Teile zusammenstecke und dann nach paar Stunden Dauersonne der Akku platzt oder anderes Unheil droht.

Das mit den Holzteilen ist natürlich so eine Sache. Dachte auch ich zimmere was aus ein paar Dachlatten zusammen. Paar olle Aluprofile aus der Schrottbox könnte ich mir ja mal suchen. Und dann nicht direkt am zundertrockenen Busch aufstellen