PV Überschusslader für LiFePO4, LiPo und Blei Akkupacks

26.02.2025
Die Leiterplatte des PV Überschussladers wurde in der Zwischenzeit komplett bestückt und funktioniert einwandfrei. Es wurde gerade noch die aktualisierte Schaltung hochgeladen, da beim Test der Baugruppe einige Bauteilwerte noch geringfügig geändert wurden.
Die Software könnte getestet werden – nur leider fehlt momentan die Sonne.
Über das Menü lassen sich die Parameter bequem einstellen (hier eine kurze Beschreibung wichtiger Parameter)
#30Shelly-IPAdress (IP Adresse des Shelly 3EM Leistungsmessers)
#31Shelly-User (Shelly Benutzername)
#32Shelly-Password (Shelly Passwort)
#33Shelly-3EM-Type (Typ des verbauten Shelly 3EM)
#34Shelly-ReadIntervall (Abfrageintervall der vom Shelly gemessenen aktuellen Leistung)
#40Charger-GridPowerOn (bei einem Überschuss über dieser Leistung schaltet der Lader sich ein)
#41Charger-GridDestinationPower (der Lader regelt sich auf diese Leistung aus)
#42Charger-OnOffTimer (Timer für das Ein- und Ausschalten des Laders)
Problemlos machbar wäre auch mit dieser Schaltung ein Laden zu Zeiten wenn
a) keine Sonne scheint aber
b) der Strompreis besonders günstig bei einem dynamischen Stromtarif ist.
Der genaue Strompreis für jede Stunde wird einen Tag im Voraus von der Strombörse bekannt gegeben. Natürlich muss man dabei auch an die Verluste beim Laden und Entladen denken. Da hier das MeanWell Netzteil Primärgeregelt wird, fällt eh kaum thermische Verlustleistung an. Kommende Messungen werden das Für und Wider einer zeit- und programmgesteuerten Ladung über einen dynamischen Stromtarif klären.
29.01.2025
Oft genug habe ich einen PV Überschuss (Überproduktion) meiner Solaranlage, die ich nicht im Haus verbrauchen kann. Das Einspeisen ins Netz lohnt sich leider auch nicht sonderlich. Viel lieber hätte ich meinen Solarakku schneller geladen. Gerade wenn es im Frühjahr und im Herbst nur wenige Sonnenstunden gibt, komme ich dann länger mit der Selbstversorgung über meinen 24 Volt LiFePo4 Akku hin. Der von mir entwickelte Überschusslader nutzt ein regelbares MeanWell 1000 Watt Netzteil. Das Netzteil kann man mit 0-5 Volt fein steuern. Die Steuerungsbaugruppe (PV Überschussregler) kann den dreiphasigen Shelly 3EM Energiezähler auslesen und regelt passend Strom und Spannung. Maximalwerte vom Ladestrom sowie die Maximalspannung kann über zwei Spindelregler eingestellt werden. Im Display können wichtige Infos abgelesen werden.
Ist kein Überschuss vorhanden, dann wird das MeanWell Netzteil komplett abgeschaltet. In der neuesten Schaltung V3 wird das Einschalten des Netzteils mit zwei Leistungsrelais vorgenommen. Mit einem kleinen Vorwiderstand lasse ich bei geringem Strom die großen Ladeelkos im Netzteil laden und schalte dann mit dem zweiten Relais voll durch. Für diese Version 3 habe ich auch schon ein passendes Leiterplatten Layout entwickelt.
Download Schaltung PV Überschusslader als PDF Datei (73 Kbyte)
Download Bestückung Leiterplatte oben als PDF Datei (30 Kbyte)
Download Leiterplattenlayout Unterseite als PDF Datei unten (14 Kbyte)
Weiter unten zwei Bilder der ersten Schaltungsentwicklung. Hier nutzte ich noch einen Stromsensor vom Typ ACS712. Das Netzteil kann leider nicht über die 12 Steuerleitungen komplett abgeschaltet werden. Die beiden Lüfter laufen einfach weiter. Daher habe ich jetzt die beiden Leistungsrelais eingesetzt.
…Stand 26.02.2025 – wird weitergeführt