2020 - KW42 - Solarakku 2 fertig, MPI 10k, SDM630 Einbau

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diese Woche wird es schon wieder so langsam kalt. Zeit, um die Ofensaison ein zu läuten

 

in der Garage geht es weiter am Solarakku. Die Farbe ist mittlerweile durchgetrocknet

 

Hier nochmal der Hinweis auf die neue Webseiten-Sektion rund um das Thema

• Solarakku selbst bauen
• eBike Akkus / Laptopakkus zerlegen
• Prüfmethoden
• Photovoltaik-Wechselrichter einstellen
• SDM630 Energy-Meter nutzen
• BMS + aktiv Balancer mit Bluetooth verwenden

unter:   "Sonstiges" -> "Akkus"

 

um im Vorbeigehen auch ohne Bluetooth App / Software mal eben kontrollieren zu können, wie es um den Batterladestand und die Temperatur steht möchte ich hier nun in den Deckel entsprechend einen Temperaturfühler und eine Ladestandsanzeige integrieren

 

mit dem Dremel-Klon und den guten Trennscheiben aus dem Dentallabor klappt das prima, die Ausschnitte in das 1mm Stahlblech zu flexen

 

passt

 

die Anschlüsse dafür

 

die Geräte samt Kabel werden mit Heißkleber am Deckel fixiert

 

nun geht es an den "Innenausbau" der Metallkiste für den Akku.

genau wie der erste Testakku auch will ich die Metallkiste feuerfest auskleiden. Teils mit Mineralwolle, teils mit Fermacellplatten, beides ist feuerfest bis über 1.000°C

 

 

das ist 40mm Mineralwolle mit WLG 032 also dem derzeit besten Wärmedämmgrad

 

auf den Boden eine Schicht Mineralwolle, dann für den sicheren Stand Fermacell, rundherum Mineralwolle und an den Seiten ist sogar Platz für zwei Schichten.

Sollten im Betrieb später alle Sicherheitsmechanismen versagen und der Akku Feuer fangen dann kann er "in Ruhe" innerhalb der feuerfesten Kiste abbrennen

 

Kabeldurchführungen / Verschraubungen für die 16mm² Zuleitungen

 

16mm² sind ausreichend für 60A Dauerbelastung. Ich werde diesen Akku später auf 30A Maximalbelastung einstellen

 

da sind sie. 14 Akkupacks bestehend aus je 60 meiner besten LiIon Zellen, 840 Stück in der Summe und 6,8KWh Netto-Speicherkapazität bei einem nutzbaren Spannungsbereich von 4,0V bis 3,3V

 

die 14 Akkupacks werden in Serie geschaltet und fest miteinander verschraubt mit M6 Schrauben

 

sieben Stück kommen in die untere Etage, jeweils mit Fermacell separiert um im Falle, dass ein Akkupack mal anfängt zu brennen zu verhindern, dass das feuer auf ein benachbartes Pack überschlägt oder zumindest soweit zu verzögern, dass es nicht zu einer Kettenreaktion kommt

 

die meisten der Akkupacks habe ich nochmal in der Gesamtkapazität gemessen. In zwei, drei Jahren kann ich die dann nochmal testen und so den Kapazitätsverlust feststellen

 

bevor die zweite Etage Akkus drauf kommt muss noch das BMS angeschlossen werden. Dazu löte ich Krokodilstecker an die Kabelchen

 

 

das BMS = Battery Management System ist eine Steuerung mit mehreren Sicherheitsmechanismen zum Schutz des Akkus und der Umgebung. Es überwacht die temperatur mittels dreier Temperatursensoren und unterbricht bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur die verbindung zwischen Akku und dem Stromnetz.

Es unterbricht die Verbindung auch bei:

• Kurzschluss
• zu hohem Ladestrom
• zu hoher Ladespannung
• zu niedriger Gesamtspannung
• zudem werden alle 14 AKkupacks separat überwacht, deswegen die vielen Kabel. Hier auch wieder Über- und Unterspannung

Als Besonderheit hat dieses BMS noch einen Balancer integriert, was normalerweise ein separates Gerät ist.

Im Normalfall sollten alle 14 Akkupacks die 100% identische Spannung haben. Da ich hier aber mit gebrauchten Zellen arbeite, die zudem auch noch gemischt sind (rund 20 unterschiedliche Modelle) bleibt es nicht aus, dass sich bei Belastung einzelne Akkupacks stärker entladen als andere und somit Spannungsdifferenzen entstehen. Ein Balancer gleicht diese Spannungsdifferenzen aus indem er Strom vom Akkupack mit der höchsten Spannung nimmt und transferiert in das schwächste Akkupack, so lange bis alle 14 Packs wieder eine identische Spannung haben.

 

Zwischenboden aus Fermacell

 

dann die restlichen sieben AKkupacks drauf

 

insgesamt kommt dabei eine Arbeitsspannung von 48V heraus wobei der nutzbare Spannungsbereich zwischen 56V und 46V liegt (14x 4,0V bis runter zu 14x 3,3V)

 

hier ist das BMS

 

ich schließe erstmal nur die Kabelchen zur Spannungsmessung und für das Balancing an, so kann das BMS über Nacht mal die 14 Akkupacks ausbalancieren

 

Da der Akku bald fertig ist muss die PV-Anlage so allmählich mal umgerüstet werden.

Vor längerer Zeit habe ich ja schon für die PV-Anlage am gartenhaus einen anderen Wechselrichter bestellt, der auch mit einem Solarakku arbeiten kann, denn der verbaute Fronius Symo 8-2-3M kann das nicht.

Also kommt der ab und wird verkauft. Da er noch kein jahr alt ist werden wir auch noch einen guten Preis dafür bekommen

 

der neue Wechselrichter ist vom selben Hersteller wie der andere Akkuwechselrichter. Das ist ein MPP-Solar MPI 10k. Mit 50KG ein ganz schön schwerer Brocken

 

wenn ich hier eh an der Verkabelung rumschrauben muss werde ich auch gleich noch den Sicherheitslevel etwas erhöhen und anstelle des Trennschalters zwei DC-Sicherungen verbauen, die die Solarpanele separat absichert

 

 

hier kommt ein kleiner 4er Verteilerkasten hin

 

und zwei spezielle DC-Sicherungen. Die gängigen Sicherungen sind nur für AC also Wechselspannung ausgelegt, von den Solarmodulen kommt allerdings DC = Gleichspannung und da braucht es spezielle Sicherungen, die auch mit dem Funkensprung zurecht kommen. Die beiden Strings laufen mit je rund 10A, ich nutze 16A Sicherungen

 

 

beschriften und fertig

 

 

dann mal den neuen Wechselrichter auspacken

Bezugsquellen, Handbuch, Zubehör, Facotry Passwort, Erfahrungsbericht und mehr:

• Hybrid Wechselrichter MPI 10k mit 10000 Watt von MPP Solar Infinisolar
• Hybrid Wechselrichter MPI 5.5k mit 5500 Watt von MPP Solar Infinisolar

 

erkennt man auf den Fotos nicht aber das ist schon ein ganz schön großer Klopper.

 

das ist ein Metall-Haltegestellt, welches an die Wand montiert wird und da wird dann der WR einfach eingehängt.

 

Das Gestell ist dafür vorgesehen, um es mit 6 Schwerlast-Metalldübel in einer Mauer zu verankern. Nur haben wir am Gartenhaus ja keine gemauerte Wand sondern eine aus Holz. Da helfen also keine Schwerlastdübel sondern es braucht einfach viele normale Schrauben

also ein paar zusätzliche Löcher vorbohren

 

anstatt 6 große Schrauben kommen nun 20 normale in 5x 120mm rein

 

ist zu groß und steht etwas über

 

passt und hält trotzdem problemlos

 

bevor ich den WR nun anklemme werde ich auch hier noch ein, zwei Verbesserungen vornehmen. Und zwar habe ich hier nun ja eh drei Phasen gerade liegen, also installiere ich noch drei Steckdosen

 

so hat jede Steckdose eine eigene 16A Absicherung. Ideal, um mal im Sommer mehrere Kabeltrommeln, Lichterketten, Musikanlage, Zapfanlage etc.pp dran an zu schließen

 

direkt daneben eine 16A CE-Dose mit 400V. Keine Ahnung für was, aber haben ist besser als wollen, und wenn ich eh gerade dran bin ist das eine Sache von 15 Minuten

 

 

der WR selbst wird angeschlossen mit diesem speziellen Stecker, der mit dabei war

 

seltsames Teil, noch nie zuvor gesehen. Ist aber selbsterklärend. Alle drei Phasen + N + PE auflegen und fertig

 

wird unten am WR eingesteckt (verpolungssicher, hat mehrere seitliche Näschen) und mittels Bajonettverschluss arretiert

 

 

fertig.

 

naja fast. Es fehlen noch die Anschlüsse von den Solarpanelen an den WR

 

beim "alten" Fronius wurden die Kabel direkt am WR angeschraubt, hier beim MPP Solar müssen noch MC4 Standard-Stecker ran

 

jetzt aber isser fertig

Bezugsquellen, Handbuch, Zubehör, Facotry Passwort, Erfahrungsbericht und mehr:

• Hybrid Wechselrichter MPI 10k mit 10000 Watt von MPP Solar Infinisolar
• Hybrid Wechselrichter MPI 5.5k mit 5500 Watt von MPP Solar Infinisolar

 

 

alle Sicherungen umlegen und ... - ...  es tut sich was, nix explodiert, nix fackelt ab - das ist schön  ?

 

da es schon dunkel ist geht es drinnen noch etwas weiter

 

das BMS wird auf eine Fermacell Trägerplatte geschraubt, hierzu bohre ich zunächst Löcher vor und verschraube dann drei M6 Schrauben für die Hauptanschlüsse

 

M6 Muttern als Abstandsfüßchen mit Heißkleber unter das BMS geklebt, zur besseren Wärmeabgabe

 

dieses BMS hat die Eigenheit, dass es mit einem kurzen 5V Impuls gestartet werden muss. Dazu benötige ich zwei Batterien...

 

...und einen Miniaturtaster. 1x kurz drücken = das BMS startet

 

dieser Festspannungsregler macht aus den 48V fix 12V die ich benötige für den Lüfter und das Temperatursensormodul. Gut, dass dieser ganze Elektronik-Kleinkram meist unter 1€ kostet

 

so sieht die voll bestückte BMS Trägerplatte nun aus. Rechts die beiden Hauptanschlüsse vom Akku, links dann Lüfter, Festspannungsregler, Anschalter und je ein Abgriff für 12V und für 48V

 

dann die Hauptkabel vorbereiten. Hier müssen noch die Ringkabelschuhe angelötet und gecrimpt werden

 

 

fertig ist der 2. Solarakku

 

der soll später eigentlich zusätzlich zum 4,3KWh Akku an der Holzunterstand-PV dazu kommen, aber fürs erste kommt der nun ans Gartenhaus damit ich den Strom von beiden Solarsystemen einfangen kann, denn in der kommenden Winterjahreszeit zählt jedes Watt, das vom Himmel kommt

 

wenn erstmal beide Akkus in Betrieb sind hätten wir demnach 11,1KWh nutzbare Akkukapazität und 12KWp PV-Leistung

 

40mm Mineralwolle obenauf.

 

Die schwarzen Streifen sind Panzertape das ich einmal rundherum gelegt und vorne mit zwei Laschen zusammengeklebt habe, damit man nicht immer in die pieksige Mineralwolle greifen muss um den Deckel an zu heben

 

Deckel zu und fertig

 

links die Anzeige der Innentemperatur (ein Fühler liegt direkt auf einem der Akkupacks auf), rechts die Spannungsanzeige nebst Ladestandsbalken

 

zum Wochenende geht es dann noch an den Haupt-Sicherungskasten

 

denn damit ich den Akku überhaupt nutzen kann braucht der WR einen eigenen Stromzähler der ihm mitteilt, wieviel Strom im Haus aktuell benötigt wird damit er genau soviel aus dem Akku zuschießt

 

der Wechselrichter arbeitet nur mit dem Eastron SDM630 zuammen, wobei es hier eine handvoll unterschiedlicher Modelle gibt. Der "normale" SDM630 ist bereits verbaut und auf dem Bild oben zu sehen, der weiße Kasten mit Display. Dort geht die Hauptleitung des Hauses unten rein und oben wieder raus.

Hier das ist ein SDM630MC. Anstatt dass die Hauptleitungen durch gehen hat er sog. Stromklemmen. Das sind Klippse, die man einfach um eine Stromleitung außenrum zuklickt und mit dessen Hilfe der SDM630 dann den Strom messen kann. Drei Stromklemmen für drei Phasen...

 

 

...und zwei SDM630MC für zwei Wechselrichter.

Den "alten" SDM links brauche ich dann eigentlich nicht mehr aber ich lasse ihn trotzdem mal drin - wer weiß, was noch kommt. Z.B. weiß ich aktuell noch nicht, wie ich die Wallbox-Ladestation für mein Elektroauto so einrichte, dass es hauptsächlich mit Sonnenstrom tankt, aber ich vermute mal, dass ich dazu auch wieder einen Smartmeter benötigen werden

 

nächste Woche dann werde ich die Smartmeter mit den beiden Wechselrichtern koppeln, sodass sie auch mit den Akkus arbeiten können.