DIY Balkonsolar-Speicher mit LiFePo4 und Victron BlueSolar

  • Hallo liebes Forum,


    ich bin neu hier und dachte mir, ich stelle einfach mal mein aktuelles Projekt vor.

    Hierzu hab ich bisher viele Infos aus diesem und anderen Foren bekommen, und dachte ich gebe einfach mal etwas zurück.


    Zur Historie:

    Anfang 2023 hab ich mich dazu entschieden, ein Balkonkraftwerk zu kaufen. Es gab gerade ein günstiges Angebote, die lokalen Strompreise waren hoch - kennen sicherlich einige hier. Meine Entscheidung fiel auf ein Set von Alpha Solar, mit folgenden Bauteilen:

    - 2x Hanersun 410Wp Solarmodule

    - DEYE SUN 600 Wechselrichter

    - Balkonbefestigung war mir bei Alpha-Solar zu teuer, daher hab ich eine günstige bei Amazon erworben - hält immer noch sehr gut.

    Im August bin ich zufällig über zwei LiFePo4 Speicher "gefallen". Diese konnte ich kostengünstig erwerben und dachte mir, ich könne ja versuchen mit einfachen Mitteln einen Nachtspeicher für mein Balkonkraftwerk zu bauen.

    - 2x 480Wh 24V LiFePo4 mit integriertem BMS

    Aufgrund der guten Lage der Paneele bringen diese zum einen den Wechselrichter an sein Limit, wodurch mögliche Energie "verschwendet" wird, zum anderen haben wir in der Mietwohnung nur einen geringen Leerlaufbedarf, wodurch wir von den 600W Einspeiseleistung nur 200-300W aktiv nutzen können. Nachts liegt der Leerlaufbedarf bei rund 80W.


    Also habe ich mich in diversen Foren kundig gemacht und auch so im Netz recherchiert, bei Gelegenheit kann ich ja hier noch ein paar Quellen einfügen...


    Zum Aufbau:

    Ich habe mich dafür entschieden, die beiden Akkus als 24V System parallel zu betrieben, zum einen um mir ein externes BMS zu sparen, zum anderen um das System erstmal als kleineren Versuchsaufbau zu betrieben. Hierfür habe ich mich dazu entschieden, eines der Paneele weiterhin direkt an den Wechselrichter anzuschließen und dadurch den täglichen Energiebedarf ("Home Office", ..) zu decken und die Energie des zweiten Panels in die Akkus zu füttern.


    Als Ladereglung habe ich mich für den Victron BlueSolar 100/20-48 entschieden um im Fall der Fälle doch auf ein 48V umrüsten zu können. Leider habe ich beim Bestellprozess gepennt, sonst hätte ich den SmartSolar gekauft, am Ende war es egal - dazu weiter unten mehr.

    Also hängt ein 410Wp Panel am Victron Laderegler, dieser lädt die Akkus wenn die Sonne scheint, soweit so einfach.


    Jetzt kommen wir zu dem etwas schwierigen Teil, nicht weil dieser besonders kompliziert, sondern eher nervig ist. Wie bekomme ich die gespeicherte Energie in den Deye Wechselrichter, ohne dauerhaft die 300W (auf die der WR je Eingang begrenzt ist), zu ziehen, immerhin brauche ich Nachts nur 80W. Hier haben bereits einige gute sowie schlechte Erfahrungen mit DC-DC Wandlern mit Strombegrenzung gemacht.

    Hier hatte ich zunächst den "großen Roten China"-DC-DC Wandler mit 1200W gekauft, welcher mir aber aufgrund eines Kurzschlusses beim Testen durchgebrannt ist. Gleichzeitig hat dieser den MOSFET am Lastausgang des Victrons mit in den Abgrund gezogen.

    Daher habe ich einen kleineren 250W DC-DC Wandler von Amazon gekauft, ebenfalls mit Strombegrenzung und ein externes 24V Relais zur Steuerung des Lastausgangs eingebaut. Diese DC-DC Wandler haben neben dem geringen Wirkungsgrad jedoch ein weiteres Problem. Sind beim Einschalten des Lastausgangs die Kondensatoren des DC-DC Wandlers nicht geladen, kann dieser die Ausgangsspannung noch nicht aufrechterhalten und der Wechselrichter zieht über MPPT bei Vout=Vin die vollen 300W. Das Problem habe ich erstmal damit gelöst, dass der Lastausgang in diesem Falle für 2s aus und dann wieder angeschaltet wird, solange bis die Ausgangsspannung korrekt ist.

    Folgende Werte habe ich aktuell in meinem funktionierendem Aufbau:

    DC-DC Wandler:

    - Spannung Eingang = Batteriespannung = 25,5V - 27,0V (bzw. 28,4V beim Laden)

    - Strom Eingang = Laststrom = 3,8A

    - Eingangsleistung = 90-110W

    - Spannung Ausgang = Eingangsspannung WR = 41V

    - Strom Ausgang = 1,7A

    - Ausgangsleistung DC-DC Wandler = 90W-100W

    - Eingangsleistung Deye WR = 75-80W (ob die 10W unterschied durch die schlechte Messvorrichtung im DEYE kommen, bin ich aktuell noch am Analysieren)


    Monitoring/Überwachung:

    Da es mir wichtig war, jederzeit zu sehen was die Anlage tut, und wie habe ich mir einen Home Assistant Server hingestellt.

    Hier laufen die Fäden zusammen.

    - Deye Wechselrichter über Solarman Addon für HA

    GitHub - StephanJoubert/home_assistant_solarman: Home Assistant component for Solarman collectors used with a variety of inverters.
    Home Assistant component for Solarman collectors used with a variety of inverters. - GitHub - StephanJoubert/home_assistant_solarman: Home Assistant…
    github.com

    - Victron Bluesolar Laderegler über das ve.direct Interface an einen NodeMCU, welcher über ECU Home die Daten bereitstellt

    GitHub - KinDR007/VictronMPPT-ESPHOME: Victron Mppt charger ve.direct to esphome node
    Victron Mppt charger ve.direct to esphome node. Contribute to KinDR007/VictronMPPT-ESPHOME development by creating an account on GitHub.
    github.com

    - ebenfalls dient der NodeMCU als Schalter für den Lastausgang (schaltet das Relais über Home Assistant)


    Steuerungslogik:

    Im Home Assistant ist ebenfalls die Logik für die Steuerung des Lastausgangs hinterlegt, im Victron ist der Lastausgang auf "immer aktiv" gesetzt.

    - DC-DC Wandler Neustart: ist der Lastausgang über 125W, schalte für 2s aus und dann wieder ein.

    - Batteriespannung über 27V (Batterie voll) -> Lastausgang ein

    - Batteriespannung unter 25.V (Batterie leer) -> Lastausgang aus

    - Solarleistung WR kleiner als 80W -> Lastausgang ein

    - Solarleistung WR wieder über 80W und Batteriespannung unter 26.5V -> Lastausgang aus


    Ein paar Diagramme aus HA für die, die es interessiert:


    Tagesverlauf des Solarpanels was direkt am WR angeschlossen ist (leider etwas ruckelig, da DEYE nur alle 5min Daten liefert)


    Hier mit eingeblendeter Ausgangsleistung des Batteriespeichers, wobei man dazu sagen muss, dass dieser nicht nur Nachts einspeist, sondern auch, wenn die Batterien voll sind - kostet ja nix ^^ auf dem nächsten Bild sieht man für den gleichen Zeitraum das berechnete Batterie SOC, wobei über 100% einfach als Laden zu verstehen ist:


    und noch ein Diagramm aus Solarman, habe die Datenübertragung nach China noch nicht abgeschaltet, obwohl ich diese eigentlich dank HA nicht mehr brauche:


    Falls es für ein nicht interessant ist, könnt ihr diesen Beitrag einfach ignorieren.
    Falls ihr Fragen dazu habt, fragt einfach!

    Falls der Betrag nicht richtig eingeordnet ist, gerne verschieben.


    Sonst freue ich mich auch immer über Feedback.

  • Habe das Thema mal in PV-Anlage ohne EEG verschoben


    Bitte dort antworten :)