Optimiertes Laden mit selbstproduziertem PV-Strom

[Prodatron]

Eigentlich wollte ich heute schon direkt zum nächsten Opel-Händler düsen und mir eine Wallbox für die Garage ordern, um ein sauber montiertes Ladesystem zu haben und natürlich mit 16A laden zu können.
Nun habe ich halt eine PV-Anlage auf dem Dach mit Eigenverbrauch, bei der dieser zur Steigerung der Rentabilität so hoch wie möglich sein sollte. Die Batterien im Keller unterstützen das schon und sorgen dafür, daß ich auch nachts weitesgehend nur meinen eigenen Strom verbrauche.
Je nach Sonne liefert die PV bis zu 10.000Watt, wobei diese auf zwei Wechselrichter mit jeweils 5000Watt aufgeteilt ist. Ich habe also an einer Phase bis zu 5000W "eigenen" Strom, es können aber auch z.B. nur 500W sein bei mikrigem Sonnenschein. Verbrauche ich mehr, versucht die Anlage diesen aus den Batterien im Keller zu ziehen bis diese leer sind, reicht das nicht, wird von außen Strom gezogen.
Ich habe daher bisher den Ampera immer händisch optimiert geladen (meinen eigenen jetzt und den Leihwagen vor 1,5 Monaten), d.h. nur angestöpselt, wenn die Sonne richtig schien, und ich wußte, daß die Batterien im Keller auch nicht durch den Ampera leiden würden, weil sie entweder schon voll waren oder genug Sonne für beides da war. Das kann natürlich kein Dauerzustand bleiben, da es erstens aufwendig ist und zweitens ja grundsätzlich für den Wagen besser ist, wenn er immer am Kabel hängt (Batterie-Klimatisierung usw.).
Wenn ich das richtig verstanden habe, lädt die Wallbox von Opel IMMER mit 16A und kann nicht auf 10A oder 6A runtergeregelt werden, oder? Von daher wäre sie für ein optimiertes Laden wohl gar nicht geeignet?
Ich betreibe im Haus außerdem eine Homematic-Hausautomatisierung, die alle möglichen Lichter/Schalter/Rollladen/usw. steuert, eine ganze Armee von Sensoren unterstützt und über ein Funk-Relais z.B. auch das Garagentor öffnen und schließen kann.

Was gibt es jetzt für Möglichkeiten...
1.) ich optimiere das nur grob über die Wallbox. Ich verbinde die Homematic mit einem Stromsensor, der den eingespeisten Solarstrom mißt. Ist dieser hoch genug, schaltet ein Funkrelais, das für 16A ausgelegt ist, die komplette Wallbox ein. Vorteil: Sollte recht einfach zu realisieren sein, Nachteil: Bei etwas schwächerer Sonne wird eher nicht geladen, der Ampera hängt nicht dauerhaft am Strom.
2.) ich schaue mich nach einem fertigen System um, z.B. das hier erwähnte: viewtopic.php?f=25&t=1943. Vorteil: Sollte sofort funktionieren (?), Nachteil: Ich kanns wahrscheinlich nicht selber (über die Homematic) finetunen, z.B. je nach Bedarf den Ampera oder die Batterien im Keller priorisieren.
3.) ich besorge mir ein Ladesystem von einem Dritthersteller, bei dem man z.B. zwischen 6, 10 und 16Ampere umschalten kann. Ich zapfe den Umschalter an und steuere die Ladestärke mit einem Homematic-Funkrelais. Vorteil: Ich kann alles so steuern, wie ich es genau will, Nachteil: Ich muß an dem Ladesystem herumbasteln.

Wenn ich das richtig mitbekommen habe, arbeitet Tachy bereits an einem solchen System zur optimierten Nutzung des PV-Stroms. Gibt es hier schon weitere Versuche bzw. Erfahrungen von anderen?

CU,
Prodatron

[tubist88]

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1.) ich optimiere das nur grob über die Wallbox. Ich verbinde die Homematic mit einem Stromsensor, der den eingespeisten Solarstrom mißt. Ist dieser hoch genug, schaltet ein Funkrelais, das für 16A ausgelegt ist, die komplette Wallbox ein. Vorteil: Sollte recht einfach zu realisieren sein,

Geht nicht, da ein Stromsensor die Richtung nicht erkennt. Der würde dann sowohl beispielsweise bei 3500 W Überschusseinspeisung als auch bei 3500W Verbrauch zuschalten.

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2.) ich schaue mich nach einem fertigen System um, z.B. das hier erwähnte: viewtopic.php?f=25&t=1943. Vorteil: Sollte sofort funktionieren (?),

Es ist kein Fall bekannt, wo es funktioniert. Die Beschreibung schweigt sich darüber aus, wie es funktionieren soll und selbst Schletter Vertriebsleute wissen nur, daß es gehen soll. Aber keiner weiß, wie. Und zu kaufen gibt das lt Schletter Vertriebsmann auch noch nicht.

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3.) ich besorge mir ein Ladesystem von einem Dritthersteller, bei dem man z.B. zwischen 6, 10 und 16Ampere umschalten kann. Ich zapfe den Umschalter an und steuere die Ladestärke mit einem Homematic-Funkrelais. Vorteil: Ich kann alles so steuern, wie ich es genau will, Nachteil: Ich muß an dem Ladesystem herumbasteln.

"Schalten" ist suboptimal, stufenlos regeln ist besser und einfacher zu programmieren. Die Box von Bettermann hat einen 0-10V Eingang. Derzeit steuere ich sie halbautomatisch über meine Homematic mit einem 4-fach Relais und Spannungteiler. So kann ich derzeit in 1A-Schritten fernsteuern. Den Start lasse ich morgens von der Astro-Funktion erledigen und wenn ich dann wach bin, schalte ich vom Smartphone aus langsam hoch. Kompett automatisieren ist mir mit Homematic nicht gelungen, da ich es nicht geschafft habe, den Wert "Überschusseinspeisung" aus meinem Datenlogger Sunwatch als Systemvariable in die Homematic zu bekommen. Derzeit experimentiere ich mit dem Powerdog, sobald es funktioniert werde ich es posten.

[Tachy]

Hallo Prodatron,

ich arbeite in der Tat an einer eigenen Lösung einer PV-Überschussladesteuerung, nur ist diese etwas "exotisch", da sie auf KNX/EIB mit GIRA Homeserver basiert. Das hat auch nicht grade jeder zuhause, außer die ganz üblen Bastler

Mein Weg führt also über KNX über einen Dimm-Aktor, der über 0-10 V ein entsprechend regelbares Bettermannkabel ansteuert. Die Steuerwerte werden alle vom Homeserver berechnet, da auf diesem ja alle Werte der Stromzähler wie Einspeisung und Verbrauch auflaufen. Dadurch habe ich natürlich noch zusätzlich alle Freiheiten, per Logik oder per Hand in die Steuerung einzugreifen.

Wenn alles fertig ist, stelle ich das Ganze mal hier im Forum vor.

Im goingelectric-Forum haben zwei User ebenfalls eine Steuerung gebaut, die sie jetzt vertreiben:

http://sun-watch.net/index.php/eigenver ... auto-laden

Der Entwicklungs-Thread dazu:

http://www.goingelectric.de/forum/photo ... -t607.html

Diese Steuerung funktioniert abfrageseitig über den D0-Bus eines handelsüblichen "intelligenten" Stromzählers und steuerseitig über RS485-steuerbare (EVCC) Ladestationen wie die von ABL Sursum:

http://www.abl-sursum.com/de/produkte/s ... tronik.php

[Okahandja]

Es gebe evtl. noch eine weitere Möglichkeit:

Das EWS-Steuergerät in der Wallbox von Schletter kann per Webinterface in die Gebäudesteuerung integriert werden. Neben einer optimierten Ladesteuerung kann man auch Stromstärke, Spannung und Stromverbrauch visualisieren.

Der Eibport von babtec, Dortmund (mit und ohne EIB) kann entsprechende HTTP-Requests und damit das EWS-Steuergerät ansteuern und auswerten.

Ich habe mir jetzt zwei Schletter-Wallboxen bestellt, um das dann mit Hilfe von Babtec zu realisieren, wobei ich das mit der PV-Steuerung derzeit noch nicht im Fokus habe.

Am Arbeitsplatz werde ich die zweite Wallbox installieren, die einen Internetzugang über ein UMTS-Modem bekommen soll. Damit soll dann auch diese Wallbox mit in der KNX Installation visualisiert werden.

Von der Schletter-Wallbox verspreche ich mir, dass ich die zur Not auf 32A und 3 Phasen umbauen kann, weil das EWS Steuergerät dies bereits kann und die Wallbox in einer Variante bereits so angeboten wird.

Von der Bettermann-Lösung habe ich dann erst einmal Abstand genommen, weil ich diese nicht so umfangreich visualisieren kann.

Die Schletter-Wallbox wird aber erst im Herbst ausgeliefert, weil die CEE-Zertifizierung noch nicht da ist. Das EWS-Steuergerät kann aber schon geliefert werden, falls man sich damit eine eigene Ladestation bauen will.

[Tachy]

Ok, die Bettermann-Box wird bei mir ja nur noch angesteuert, die Visualisierung findet über die erhobenen Daten und über die Ansteuerungsdaten des Aktors statt. Der Aktor mit seinen aktuellen Steuerdaten kann visualisiert werden.

[Prodatron]

Besten Dank für eure Antworten! Das sind super Infos, klasse, daß ihr schon soweit seid!

Ich werde mir dann also erstmal eine Bettermann-Ladebox/Kabel(?) besorgen. Gibt es da eigentlich verschiedene Möglichkeiten für den Ampera? Hab da schon einiges drüber gelesen hier, allerdings nie ganz verstanden, ob immer über die selbe Version geredet wird oder über verschiedene. Das mit dem 0-10V Eingang zur Regelung der Ladestärke hört sich hierbei super an.

@Tachy: Bei Gira/KNX muß ich leider passen, das wird hier sicherlich nichts mehr in diesem Haus.
@Tubist88: Liegt das am Sunwatch oder der Homematic? Eigentlich kann man ja in letzterer je nach Ereignis beliebige Variablen definieren und setzen/abfragen. Werd mich jetzt auch mal mit der Sensorseite etwas intensiver auseinandersetzen.

Habt ihr eigentlich auch Batterien im Keller für die nächtliche Versorgung mit Solar-Strom? Das ganze Thema wird dadurch ja etwas komplexer, da man...
1.) zwei Sensoren benötigt (aktuelle Solarstromleistung und Batteriefüllmenge)
2.) Priorisierung: Zuerst Ampera oder zuerst Haus-Batterien laden?
3.) Punkt 2 kann wiederum abhängen von: Tageszeit (morgens lieber den Ampera laden, dann ist noch genug Zeit später die Haus-Batterien zu laden, nachmittags lieber letztere laden, dann muß man wohl eh nicht mehr viel fahren), Fahrtprogramm (ich muß einfach nachher mit dem Ampera fahren, also soll der laden, egal was mit den Batterien oder der Sonne ist usw.), Wetterprognose (Sonne soll eh kräftig scheinen, dann reicht es für beide; oder eben nicht)

Erstmal nur so ein paar Gedanken. Ich merke in den letzten Tagen, wie krass ich die Rentabilität der PV-Anlage durch ein optimiertes Vorgehen mit so einem netten neuen Stromverbraucher hochgerechnet noch weiter steigern kann...

CU,
Prodatron

[Okahandja]

Du könntest die Bettermann-Box auch mit einem Solar-Log ansteuern:

Ich hatte mal mit Hr. Bettermann lange über die Einbindemöglichkeiten gesprochen.

Neben dem 1-10V Eingang kann er auch vier potentialfreie Kontakte herausführen. Hierüber können der Ladestrom an/aus sowie die einzelnen Ladestufen geschaltet werden.

Wichtig ist dass die Ladestufen ergänzend zu einander geschaltet werden müssen. Um zB mit 10A Laden zu können muss man, "an", 6A und 10A schalten.

Man könnte jetzt die Steuerung mit einem Solar-Log 1200 realisieren, der vier potentialfreie Ausgänge hat. Zudem zeigt er den Eigenverbrauch und die Stromerzeugung auch im Verhältnis zueinander grafisch.

Außerdem überwacht er die PV-Anlage und schickt Störungsmeldungen per Email. Ich konnte damit schon mehrere ansonsten unbemerkte Ausfälle vermeiden.

Für meine 80kwp Anlage habe ich einen Solar-Log 1000 im Einsatz, der das auch noch alles ins Netz schickt:

www.drs-partner.com/imsiepen97

Leider kann ich dort meinen Ampera nicht Laden und habe dort keinen EV umgesetzt.

[tubist88]

@Tubist88: Liegt das am Sunwatch oder der Homematic? Eigentlich kann man ja in letzterer je nach Ereignis beliebige Variablen definieren und setzen/abfragen.

Weder noch. Es liegt nicht an der Hardware. Es liegt an meinen nicht vorhandenen Programmierkünsten.
Man kann über einen Kommandozeilenbefehl aus dem Netzwerk vom Sunwatch den Überschuss auslesen.
Auf der Homematicseite muß man da allerdings tricksen, verschiedene Dienste installieren und ein Skript schreiben, was den Parameter holt und eine Systemvariable damit setzt. Hieran ist es bei mir gescheitert. Im Homematic Forum wußte keiner Rat. Da ich auch noch eine Wärmepumpe anschaffen möchte und spätestens an dem Punkt dann der Sunwatch zu klein wird, habe ich den Powerdog angeschafft.

[Okahandja]

Allerdings wird dies in Kombination mit der Ladung eines weiteren Speichersystems im Keller durchaus komplizierter und ggf mit dem Solar-Log so nicht gehen.

[Prodatron]

Meine heißersehnte Bettermann-Ladebox ist jetzt auf dem Weg, so daß ich in den nächsten Tagen mit der Steuerung beginnen kann. Um die Sensorseite kümmere ich mich im zweiten Schritt, jetzt möchte ich erstmal den Regler mit der Homematic realisieren, genau wie es Tubist88 ebenfalls zuerst getan hat.

Und hier eine kurze Frage an
@Tubist88: Hast Du das "kleine" 4er-Funk-Relais (schwarz, "eQ-3 99082 HomeMatic Funk-Schaltaktor 4 fach, Aufbaugehäuse") genommen oder das "große" 4er Relais für die Hutschienenmontage? Würde gerne letzteres nehmen, da ich es dann sauberer im Schaltschrank unterbringen kann. Allerdings ist das ja eigentlich für 230V Verbraucher gedacht, wobei man an die Eingänge ja eigentlich trotzdem alles hängen können sollte, oder?
Zusätzlich benötigt man wohl ein 24V DC Netzteil, damit man über die Spannungsteilerschaltung die 0-10V hinbekommt. Ich wollte mich hieran orientieren...
http://www.mikrocontroller.net/topic/191043
...und das 10k Poti dann mit den Relais und mehreren einzelnen Widerständen ersetzen. Ich nehme mal an, daß der Steuereingang der Bettermann-Box "unbelastet" ist?

Sobald ich hier weitergekommen bin, poste ich wieder.

CU,
Prodatron