400Wp mit Victron Laderegler, Ladegerät und SmartShunt

Hallo,

ich möchte meine 400Wp Solaranlage auf Victron Geräte umrüsten und habe dazu noch ein paar Fragen.
Zuerst der IST-Zustand:
4 x 100 Wp Polykristalline Solarpanels jeweils zwei parallel geschalten und mit eignen (also 2 x Minus, 2x Plus) 6mm² Adern zu einem No Name 30A PWM Regler geführt, Dort die Adern zusammengeführt (Plus auf Plus, Minus auf Minus). Somit alle Panels parallel am Laderegler zusammengeführt.
Panel Daten:
Nennleistung: 100 Wp
Imp: 5,62A
Vmp: 17,8V
Isc: 5,92A
Voc: 22,1V

Als Bordatterie wird ein 120Ah AGM Batterie eingesetzt
Effekta BTL12-120S
Valve regulated rechargeable, nonspillable Battery
Cycle Use: 14,4V - 14,7V
Standby Use: 13,6V - 13,8V

Solarregler ist auf eine Ladeschlußspannung von 14,6V und Floatingspannung von 13,8V eingestellt.

Die Batterie wird bei Landstromanschluß parallel mit einem 20A Ladegerät geladen.
FraRon BLG20M12V
Ladekennlinie: AGM/GEL (sollte 14,2V oder 14,4V Ladeschlußspannung sein)
Float Voltage: 13,8V
Leider habe ich nicht mehr die original Anleitung zu dem Ladegerät. Von diesem existieren anscheinend unter der gleichen Typbezeichnung verschieden Versionen, meines ist mind. 6-10 Jahre alt und hat einen blauen Aufdruck. Im Internet finde ich zwar einige Bilder und technische Beschreibungen, aber immer unterschiedliche Angaben zu den Ladeschlußspannungen und teilweise andere Beschriftung des Battery Type Schalters.

Ich will den PWM Laderegler durch einen Victron SmartSolar Mpp 100/50 Laderegler austauschen und zusätzlich entweder einen Victron 500A SmartShunt oder Victron BMV-712 Batteriemonitor integrieren.
Sowohl Laderegler und SmartShunt/Batteriemonitor sind Bluetoothfähig und unterstützen VE.direct Network.
Der Shunt soll dann die Batterietemperatur an den Solarregler übermitteln.

Jetzt endlich die Fragen:

1. macht es Sinn die derzeit 4 parallel geschalteten Module in einen seriellen String aufzuteilen (geht ja sehr einfach am Regler, da ja jeweils zwei parallel geschalteten Module eh gesondert zum derzeitigen Regler verkabelt sind)
Damit erhöhe ich ja die Vmp von 17,8V auf 35,6V. Das sollte doch dem Regler mehr MPPs ermöglichen, gerade bei Bewölkung und Abend-/Morgenstunden.

2. Da ich evtl. nächstes Jahr auf eine LiFePO4 Akku oder LiFeYPO4 Akku mit etwa 160Ah bis 200Ah aufrüsten möchte, würde ich auch das Ladegerät gegen eines mit einer Lifepo Kennlinie austauschen.
Macht es hier Sinn ein Victron Ladegrät (30A-50A) zu verwenden? Welches wäre hier neben dem Victron Phoenix empfehlenswert, dass vielleicht auch über eine VE.direct Schnittstelle vernetzt wird?

3. Welche Vorteile bietet die Victron Vernetzung wenn ich ein Victron Phoenix IP 43 30/50 Ladegerät verwenden würde? Diese hat ja ebenfalls eine VE.direct Schnittstelle, wie auch das Victron SmartSolar und SmartShunt bzw. BMV-712.
In der VictronConnect App habe ich zumd. in der Demo-Bibliothek für das Phoenix keine Möglichkeit gefunden VE.direct zu konfigurieren und einem bestehenden Netzwerk beizutreten.

4. Hat jemand schon ein Arduino / Wemos D1 / Nextion Projekt mit VE.direct zur Anzeige aller Daten bzw. auch Konfiguration realisiert?

Danke schon mal für eure Antworten!

Gruß
Otte

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Seriell statt parallel haben hier schon viele ausprobiert. Das bringt praktisch kaum messbaren Mehrertrag mit dem Nachteil von weniger Ertrag bei Teilabschattung.
Mit dem 230V Ladegerät für LiFePo würde ich warten. Ich habe jetzt 3 Jahre 200Ah LiFEYPO und seither nie mehr am Stromnetz gehangen. Für den Notfall reicht dein altes Ladegerät. Für das Geld würde ich eher einen 50A oder 70A Ladebooster mit eigenem Kabel von der Starterbatterie installieren. Dann hast du auch im Winter schnell mit ein bißchen fahren die Batterien wieder voll.

Hubert

huohler hat geschrieben:Seriell statt parallel haben hier schon viele ausprobiert. Das bringt praktisch kaum messbaren Mehrertrag mit dem Nachteil von weniger Ertrag bei Teilabschattung.

Ich hab in einer Anleitung von Victron gelesen, dass die Panelspannung 5V höher sein soll als die Ladeschlußspannung damit MPP gut funktioniert. Meine Ladeschlußspannung liegt derzeit bei 14,6V plus 5 Volt wäre das eine Panelspannung von 19,6V. Meine Panels haben aber eine Vmp von nur 17,8V, daher die Idee mit der seriellen Schaltung. Panels sind hinten in einem Quadrat zusammen gelegt, also 2m x 1,38m (Panelmaße 1m x 0,69cm).

Da wir Saisonkennzeichen haben und nur von April bis Oktober unterwegs sind und oft Schattenfrei stehen, habe ich mit dem abschatten hoffentlich nicht das große Problem.

Aber hier vertraue ich auf eure bisherigen Erfahrungen.

huohler hat geschrieben:Für das Geld würde ich eher einen 50A oder 70A Ladebooster mit eigenem Kabel von der Starterbatterie installieren

Wir haben ein Euramobil Bj. 1992, macht da ein Ladebooster auch Sinn? Dachte das ist nur sinnvoll bei neuen Wohnmobilen mit Euro 6d temp Motoren?

Danke!

spoettel hat geschrieben: Ich hab in einer Anleitung von Victron gelesen, dass die Panelspannung 5V höher sein soll als die Ladeschlußspannung damit MPP gut funktioniert. Meine Ladeschlußspannung liegt derzeit bei 14,6V plus 5 Volt wäre das eine Panelspannung von 19,6V. Meine Panels haben aber eine Vmp von nur 17,8V, daher die Idee mit der seriellen Schaltung. Danke!

Ja, hier wird es spekulativ. Besser Reihenschaltung und damit weiteren Bereich zur Suche des MPP (also ein +) mit dem Nachteil einer Verschlechterung bei Verschattung (also ein -), oder
Besser Paralellschaltung mit kaum Einsatz der MPP Suche (also ein -) dafür aber unempfindlicher gegen Verschattung (also ein +)
Vor- bzw Nachteil lässt sich hier nur messtechnisch herausarbeiten. Ich hätte keine Empfehlung, ist gehupft wie gesprungen
Gruß Andreas

spoettel hat geschrieben:Wir haben ein Euramobil Bj. 1992, macht da ein Ladebooster auch Sinn? Dachte das ist nur sinnvoll bei neuen Wohnmobilen mit Euro 6d temp Motoren?

Danke!

Wenn du die Standardverkabelung lässt erreichst du auch so grob 30A Ladeleistung.
Da bringt ein 25A oder 30A Booster nichts. Wenn du mit mehr laden möchtest, was sich bei LiFeYPO mit 160Ah oder 200Ah anbietet, musst du eine extra Leitung unter Umgehung der alten Ladetechnik installieren. Das regelt man am besten mit einem Booster.
Hubert

andwein hat geschrieben: Ich hätte keine Empfehlung, ist gehupft wie gesprungen.
Gruß Andreas

Schön auf den Punkt gebracht. :)

Ich kann nur bestätigen, das beim 100/50 MPPT auch bei 3-4V über Ladeendspannung noch zuverlässig arbeitet.

Müsste ich spekulieren, würde ich behaupten das die 5V mehr nötig sind, um einen deutlichen Leistungsgewinn für den Anwender gegenüber PWM darzustellen.
"MPPT Aha Effekt". :mrgreen:

Bei meinen Test im Vergleich Morningstar PWM und Victron MPPT war dieses nämlich so.
Und es kommt ja nicht Jeder von billig Shunt Regler zu MPPT.

Eines kann ich nach meinem Einsatz diesen Sommer aber sagen, selbst bei richtiger Hitze und Einbau des Victron im engen unbelüfteten Elektrofach, gab es keine relevante Erwärmung das Reglers, nur wenige °C über Umgebung.
Das war bei dem von meiner Solarkapazität zum Schluß deutlich überlasteten PWM Regler,
(immerhin 150Wp über max. Leistung) schon anders, der brauchte dann ext. Lüftereinsatz. :wink:

spoettel hat geschrieben:Ich hab in einer Anleitung von Victron gelesen, dass die Panelspannung 5V höher sein soll als die Ladeschlußspannung damit MPP gut funktioniert.

Wo ? Ich lese da nur:
"Die PV-Spannung muss mindestens die Höhe von Vbat + 5 V erreichen, damit der Regler den Betrieb aufnimmt.
Danach liegt der Mindestwert der PV-Spannung bei Vbat + 1 V."

D.h. diese Angabe sagt, daß eine gewisse Mindestspannung vorhanden sein muß (ohne Last -> Leerlaufspannung). Danach reicht 1V.

RK

rkopka hat geschrieben:D.h. diese Angabe sagt, daß eine gewisse Mindestspannung vorhanden sein muß (ohne Last -> Leerlaufspannung). Danach reicht 1V.

Danke! Dann habe ich das falsch interpretiert.
Laderegler ist inzwischen eingebaut, kam heute Nachmittag per Paketdienst.

Bin gespannt was morgen die Anlage so bringt :-)

rkopka hat geschrieben:Ich lese da nur: D.h. diese Angabe sagt, daß eine gewisse Mindestspannung vorhanden sein muß (ohne Last -> Leerlaufspannung). Danach reicht 1V. RK

So steht es in der Beschreibung. Jetzt kommt meine Auslegung: Der MPP Regler sucht erstmal seinen maximalen Arbeitspunkt und simuliert dabei eine Last. Den Abschnitt muss er durchlaufen und dazu simuliert er eine Last!!
Also nicht reine Leerlaufspannung Voc, sondern simulierte Last mit Vmpp. Und die muss zum Suchzeitpunkt Vbatt + 5V sein.
Hat er seinen Arbeitspunkt in dem Bereich Vbatt (14,4V) und Vbatt + 5 V, also 19,4 V gefunden legt er im MPP Modus los. Ist er ermal drin läuft er in MPP bis zur nächsten MPP Suche. Wielange hier die Zeiträume sind ist herstellerspezifisch, aber ca. 15-30 Min wären angemessen um auf Verschiebung des MPP durch Bewölkung zu reagieren. Und was gilt jetzt: 1V Differenz weil er ja schon mal im MPP Modus lief oder wieder +5V weil er einen neuen MPP Suchlauf macht????? Fragen über Fragen
Und jetzt kommt halt noch das Problem mit Panels, die nach STC, bei 25°C nur 18 Vmpp liefern. Ob dies dem Mpp ausreicht ist halt die Frage, auf jeden Fall ist der Regel Optimierungsbereich eingeschränkt. Und wenn die Paneltemperatur bei 50^C liegt geht diese Spannung zusätzlich nochmal um ca. 10%, also 1,8V runter
Ist aber nur meine Auslegung der Beschreibung, deshalb plädiere ich schon immer und immer wieder für Panels mit Vmpp größer
20 Vmpp, damit wäre diese Unsicherheit beseitigt.
Gruß Andreas

Hallo Otte
Ich würde das mit dem Ladegerät gehen lassen, bis du die lithium eingebaut hast. Dann messen und dann entscheiden, was du noch brauchst. das Ladegerät lässt sich sicher auch mit einer lithium verwenden.
Der booster ist zum jetzigen Zeitpunkt genaugenommen obsolet. solange du nicht schreibst, welche Leistung die LM hat. Bei deinem fast Oldtimer.
Gruß Franz

andwein hat geschrieben:Hat er seinen Arbeitspunkt in dem Bereich Vbatt (14,4V) und Vbatt + 5 V, also 19,4 V gefunden legt er im MPP Modus los. Ist er ermal drin läuft er in MPP bis zur nächsten MPP Suche. Wielange hier die Zeiträume sind ist herstellerspezifisch, aber ca. 15-30 Min wären angemessen um auf Verschiebung des MPP durch Bewölkung zu reagieren.

Ich interpretiere das ganz anders. Die 5V hauptsächlich, damit er nicht bei geringster Last wieder abschaltet und ständig pendelt. 1V braucht er. MPP wird ständig nachgeregelt. Man sieht ja die Kurven auf und abgehen. Ein fixer MPP ist nur ein Momentanwert. Den kann man nicht längere Zeit nutzen.

RK

:D

meine Interpretation,
die +5V braucht er um vom Nachtmodus früh wieder zu starten,
da reicht die Leerlaufspannung, weil die Module dann noch im Leerlauf sind bei Nachtmodus.
Und von da an wird permanent geregelt, so sieht das jedenfalls aus wenn man wie RK die Appdaten ließt. :wink:

Genau so is es. Und am Morgen sind die Panele ja noch nicht warm.
Gruß Franz

Hallo,

Zu Frage 2:
Ich habe das Victron Phoenix IP43 Ladegerät mit 30A im Einsatz (siehe dazu im LiFePO4-Forum den Beitrag "LiFePO4-BMS mit SIEMENS LOGO Steuerung"). Der große Vorteil dieses Gerätes ist die einstellbare Ladekurve. Die Ladespannungen können mit einer Auflösung von 10 mV eingestellt werden. So kann man auch Ladezustände kleiner 100% realisieren. Zusätzlich kann das Ladegerät als Netzteil, also keine Ladekurve, verwendet werden. Weiterhin kann eine re-Bulk-Spannung eingestellt werden. Mit dieser Einstellung beginnt ein neuer Ladezyklus erst dann wieder, wenn diese Spannung unterschritten wird. Der Akku wird dann nicht dauernd geladen, sondern gesteuert entladen und dann wieder geladen. Die günstigeren Ladegeräte von Victron lassen nur rudimentäre Einstellungen der Ladekurve zu. Ich kann dieses Gerät nur empfehlen. Leider ist es nicht wirklich günstig.

Zu Frage 3:
Die Vernetzung über VE.Direct ist möglich, jedoch gibt es schon eingebautes BT bei den Victron-Geräten. Nur wenn die Messwerte zweier Geräte miteinander verrechnet werden sollen, ergibt sich hier ein Mehrwert. Mit der App kann man jedes Gerät über BT einzeln steuern und die Messwerte anzeigen. Bspw. kann man sich ein günstiges Tablet mit BT ins Wohnmobil legen.

Zu Frage 4:
Ich habe mit einem Teensy 3.5 ein C++-Objekt erstellt und dekodiere damit alle Parameter des VE-Direct-Protokolls. Mit vier Instanzen dieses Objektes und vier seriellen Schnittstellen lassen sich vier Geräte parallel dekodieren. Das VE-Direct-Protokoll ist relativ einfach zu dekodieren, da nur ASCII-Zeichen auszuwerten sind. Schwieriger ist es, mittels des HEX-Protokolls Einstellungen an den Geräten vorzunehmen. Aus diesem Grund kann ich an meinem Gerät den BT-Dongle anschließen und diesen Dongle einem der vier Kanäle zuweisen. So kann ich parallel die Daten von vier Kanälen auswerten und parallel Einstellungen in der App an einem Gerät vornehmen.