Laptopnetzteil statt PV-Modul an Solarlader

[Tim]

Mal ne Frage an die Elektrischen unter euch.

Ich habe aktuell ein PV-Modul über einen Victron-Lader an einer LiFePo-Batterie hängen. Klappt wunderbar ohne Verbindung zum Bordnetz. Alle Verbraucher sind auf 12V ausgelegt, so dass ich eigentlich keinen Landstrom brauche.

Nun hatte ich im Urlaub einen schattigen Stellplatz und wenig Ertrag. Hat gereicht, aber jeden Morgen und Abend wurde die Victron-App und die der Batterie gecheckt. Stromanschluss war vorhanden und auch im Preis mit drin, aber ich konnte ihn nicht nutzen, da ja alles auf 12V ausgelegt war. Da kam mir eine Idee: Könnte ich in solchen Situationen das PV-Modul nicht einfach trennen und ein altes Laptop-Netzteil (z.B. 19V, 65W) am Landstrom an den Solarlader klemmen? Per 1-0-2-Schalter kann ich sicherstellen, dass Netzteil und PV-Modul nichts von einander mitbekommen. Spannungs- und Leistungsbereich ist mit PV vergleichbar. Würde das gehen oder versucht der Solar-Lader mehr Strom zubekommen, als das Netzteil liefern kann?

Wenn es geht, kleine Zusatzfrage: Hier im Forum hat jemand mal eine 230V-taugliche Steckverbindung gezeigt, die sehr klein war, so dass man den Stecker durch den Kühlergrill bekommt. Ich finde den Beitrag leider nicht mehr. Habt ihr zufällig die Bezeichnung oder einen Link?

Danke und Gruß
Tim

 

[Reisebig]

Aufpassen, das geht nur mit einem seriellen Laderegler der die PV Spannung trennt wenn der Akku voll ist. Macht man das mit einem Shunt oder auch PWM genannten Laderegler, dann wird das Netzteil, wenn der Akku voll ist, kurzgeschlossen. Das macht einem Solarmodul nix aus, aber das Netzteil könnte was dagegen haben.

 

[rapidicus]

Stecker für.AC: Google Search
Aber k.A., ob der durch den Kühlergrill passt.

Gruß, Stefan

 

[moe.camp]

Wenn es geht, kleine Zusatzfrage: Hier im Forum hat jemand mal eine 230V-taugliche Steckverbindung gezeigt, die sehr klein war, so dass man den Stecker durch den Kühlergrill bekommt. Ich finde den Beitrag leider nicht mehr. Habt ihr zufällig die Bezeichnung oder einen Link?

Könnte auch Defa gewesen sein.

 

[Tim]

Aufpassen, das geht nur mit einem seriellen Laderegler der die PV Spannung trennt wenn der Akku voll ist. Macht man das mit einem Shunt oder auch PWM genannten Laderegler, dann wird das Netzteil, wenn der Akku voll ist, kurzgeschlossen. Das macht einem Solarmodul nix aus, aber das Netzteil könnte was dagegen haben.

Ich habe einen Victron SmartSolar MPPT 75/15. Würde das mit dem gehen?
Hier der Link zur Produktseite: SmartSolar MPPT 75/10, 75/15, 100/15 & 100/20 | Victron Energy

In der Produktübersicht führt Victron neben den Serien SmartSolar MPPT und BlueSolar MPPT auch die Serie BlueSolar PWM auf. Daher vermute ich fast, dass es mit den beiden MPPT-Serien geht. Kannst du das anhande Datenblätter bestätigen?

Ob es PowerCON oder Defa war, weiß ich nicht. Grundsätzlich ist aber beides interessant. Danke!

Edit: Link zur Übersicht der Serien vergessen: Solarladeregler | Victron Energy

 

[Reisebig]

Weder in den Datenblättern noch im Netz konnte ich den Art des Reglers finden. Aber wenn Du den hast, kannst Du ganz einfach nachmessen ob es damit geht. Nehm ein Multimeter, schließ es an den Eingang des Solapanels an und schaue was passiert wenn der Akku vollgeladen ist. Bricht die Spannung des Panels trotz Sonne auf 0 Volt ein, wenn der Akku voll ist, dann schließt der Victron kurz, dann geht das nicht. Bleibt die Spannung anliegen trotz vollem Akku, dann schaltet der Victron intern aus, dann geht das.

 

[moe.camp]

Der Victron Regler ist ein MPPT Regler, kein PWM. Wenn das zur Unterscheidung reicht?

 

[Reisebig]

Nein, reicht leider nicht. Die Art wie er das Laden unterbricht ist wichtig. Wenn er die Solarzelle kurzschließt, dann ist er nicht geeignet.

 

[Tim]

Von der Beobachtung her arbeitet der Lader mit einer Erhaltungsladung. Ich sehe in der App auch jederzeit die PV- und Batteriespannung. Das würde darauf hindeuten, dass nicht kurzgeschlossen wird. Ich dürfte dann mit dem Multimeter auch nichts Anderes messen.
Ich habe den Support mal angeschrieben. Mal sehen, ob etwas zurückkommt.
Den Fall Kurzschluss, müsste ich ja mit einer Sicherung abdecken können. Die müsste ja sofort fliegen, wenn das der Fall ist. Dann habe ich eine Sicherung und maximal ein altes Netzteil geschrottet und weiß, dass es nicht geht. Abfackeln dürfte dann aber nichts.

Ein Spezialfall wäre noch die Tieftemperatur-Abschaltung. Diese könnte ich im Victron aber auch deaktivieren, weil das BMS der LiFePo das auch macht.

 

[EHorst]

Die Frage bei so was ist immer ob die Ausgangsleistung des Netzgerätes dann überhaupt in der Lage ist die Sicherung auszulösen. Die Auslegung einer Sicherung ist nicht immer ganz so trivial.
Eigentlich ist ein MPPT immer nur für etwas gedacht, was problemlos ein Scanning des optimalen Betriebspunkts verträgt. Ein Netzteil ist faktisch komplett was anderes als ein Solarpanel.
Dem Solarpanel ist im Grunde der Betriebspunkt ganz egal, das Netzteil will seine bestimmte Spannung liefern. Der MPPT würde daher probieren den Strom hochzufahren bei kleinerer Spannung.
Der MPPT hat ja keinerlei Information über die Leistungsdaten des Netzteils.
Das mag ein Netzteil aber nicht.Das gibt eine Spamnung und und erwartet, dass der Verbraucher nicht mehr Strom zieht als vorgesehen ist. Klar schützen sich viele Netzteile dann und schalten einfach ab, aber das muss nicht zwangsläufig so sein.
Egal wie, ein MPPT kann damit nicht umgehen. Ich würde von so Experimenten die Finger lassen.

 

[Tim]

So in der Art wie @EHorst hat sich auch der Victron-Support geäußert: Um den MPP zu finden wird das Solar Modul auch immer wieder in Richtung Kurzschluss fahren.

Bleibt die Option den kompletten Lader abzuklemmen und die Batterie direkt zu laden. Ein "normales" KFZ-Ladegrät arbeitet ja mit "magischen Ladekurven" (bitte nicht thematisieren - ich halte nichts davon, wenn es nicht ums "Wiederbeleben" geht). Das macht bei LiFePo mit BMS ja aber gar keinen Sinn. Daher wieder der Gedanke zu einem Netzteil. Die empfohlene Ladespannung liegt bei 14,6V. Genau ein solches Netzteil zu finden dürfte ein Glücksfall sein. 15V habe ich noch eins rumfliegen. WIe wird die Batterie (und Verbraucher) darauf reagieren?
Batterie ist diese hier: Accurat Traction T150 DIN 12V Lithium Batterie 150Ah Bluetooth

"Notlösung" wäre einfach ein 230V AC auf 12V DC-Netzteil zu nehmen und die Kühlbox damit direkt zu betreiben. Dann ist mein größter Verbraucher versorgt, aber eine leere Batterie bekomme ich so auch nicht wieder voll.

 

[moe.camp]

Genau ein solches Netzteil zu finden dürfte ein Glücksfall sein. 15V habe ich noch eins rumfliegen. WIe wird die Batterie (und Verbraucher) darauf reagieren?

Die Verbraucher müssen damit klar kommen. Am Zigarettenanzünder im Auto liegen auch mal 15V an. Die Batterie wird das weniger gut finden, wahrscheinlich schaltet das BMS bei einer Zellspannung von 3,7V (14,8V) ab. Mehr als 3,8V kann die Zellen nachhaltig schädigen. Unter Aufsicht kann man das schon machen, es dauert ja auch, bis die (fast leere) Batterie auf dem Spannungslevel angekommen ist. Aber ich würd lieber ein richtiges Ladegerät nehmen und dann auch eins, wo die Leistung den Ansprüchen gerecht wird.
So wie ich dich verstanden habe, gehts dir um den "Notfall", dass du im Schatten stehst und die Batterie droht leer zu werden. Wenn du dann mit z.b. einem 2A Netzteil oder Ladegerät ankommst, brauchst du über 75h um von 0 auf 100% zu kommen. Ich würd hier zu mind. 10A tendieren. Dann wären es nur theoretische 15h, aber praxisrelevanter ist die Zeit um mal eben im Bereich von 20-80% nachzuladen. Mit 2h Laden hättest du dann 20Ah, was für 24h Kühlboxbetrieb reichen sollte. Und für 2 Stunden kann man auch mal ein "fliegendes" Kabel verlegen, oder eins aus dem Klofenster hängen oder was auch immer.

 

[manfred_k]

Ich würd hier zu mind. 10A tendieren.

Servus moe,
wir haben dieses hier >klick< 10A von Creabest.
Wir haben es direkt an der Batterie angeschlossen, also parallel zum MPPT niederspannungsseitig an den Sammelschienen. Den MPPT haben wir auf 15.0V eingestellt. Damit kommt es nicht zu Schwingungen und die Leitungsverluste sind abgedeckt. Der Lader geht bei 14.6V aus. Den Schutz und den Spannungsausgleich übernimmt das BMS, wir haben 3.65V als Ladeendspannung eingestellt. Die Winston Zellen vertragen das. Der Chef ist das BMS, Lader und PV stellen die Leistung zur Verfügung. Sehr angenehm ist, dass MPPT und BMS über Software am Tablet eingestellt werden.
Der Lader ist nur backup, bisher hat das 10A PV System immer ausreichend Leistung zur Verfügung gestellt.
lg
Manfred

 

[moe.camp]

Hi Manfred,
Mein MPPT ist auf 14,2V eingestellt um die Batterie nicht permanent zu stressen. Leitungsverluste habe ich quasi nicht, der Regler ist mit 16mm² und unter 1m Kabelweg an der Batterie (natürlich mit Sicherung dazwischen). Was meinst du mit Schwingungen? Ich würde mich nicht darauf verlassen, dass das BMS rechtzeitig dicht macht. Gerade wenn die Zellen ein bisschen driften, kann eine einzelne dann schnell mal eine hohe Spannung abbekommen.
Solar hab ich 300W aufm Dach, in Ampere sind das ca. 5,5A auf Solarseite oder 23A auf Batterieseite. Per Landstrom habe ich nicht mehr geladen, seit ich das auf dem Dach habe. Aber wenn ich Bedarf hab, mein Wechselrichter hat auch ein Ladergerät inkl.

VG Maurice

 

[manfred_k]

Was meinst du mit Schwingungen?
VG Maurice

Servus Maurice,
wenn 2 Geräte die gleiche Abschaltspannung haben, ist es nicht definiert welches Gerät, hier MPPT oder Lader, zuerst abschaltet. Zusätzlich gibt es immer Messtoleranzen. Das kann soweit führen, dass die Geräte abwechselnd in schneller Abfolge ein- und ausschalten. MPPT geht aus, Lader merkt niedrige Spannung und geht an, und umgekehrt. Der Regelkreis schwingt. Das ist nicht erwünscht. Daher ist hier ein deutlicher Abstand der Werte empfehlenswert. Der Lader schaltet zuerst ab, und dann erst der MPPT. Ich war verwundert, warum der Lader deutlich hörbar in schneller Folge ein- und ausschaltet. Wenn das BMS hohe Spannung einer Zelle erkennt, wird zuerst weiter balanciert und bei weiterem Anstieg der Ladekanal geschlossen, der Entladekanal bleibt offen. Zuerst folgt eine Level 1 Warnung und dann eine Level 2 Abschaltung. Alle Spannungen können am BMS eingestellt werden.
Ich finde es spannend, mich mit diesem Thema zu beschäftigen.
Ich habe viel im microcharge Forum gelernt.
lg
Manfred

 

[moe.camp]

wenn 2 Geräte die gleiche Abschaltspannung haben, ist es nicht definiert welches Gerät, hier MPPT oder Lader, zuerst abschaltet.

Ah ok, den Fall hab ich gar nicht bedacht. Aber da ich den MPPT auf 14,2V hab und den Landstrom auf 14,6V, wäre dieser Fall ja sogar abgedeckt.

Beim BMS habe ich schon die Erfahrung gemacht, dass abgeschaltet nicht bedeutet, dass da kein Strom mehr durch geht. Meine aktuelle Batterie hat 2 JK BMS, da ist mir das nicht aufgefallen. Aber beim Daly BMS bei der Batterie davor habe ich noch einen deutlichen Strom gemessen, als das BMS abgeschaltet hatte. Ich meine das waren noch über 1A wenn ich mich recht entsinne. Daher würde ich persönlich mich nicht darauf verlassen, dass es das BMS schon regelt, und keine höheren Spannungen in die Batterie schicken als nötig und schon gar nicht höher als zulässig. Am Schluss hängt das Leben oder zumindest die Gesundheit der Batterie von einem Mosfet ab.
Den Solarregler würde ich immer weit unter Maximum fahren, weil alles über 3,5V Stress bzw. erhöhtes Altern für die Zellen bedeutet. Und das haben die bei Sonnenschein dann ja mehrmals am Tag.
Aber vielleicht ist das auch nur eine Sache die letztendlich darüber entscheidet ob die Batterie 15 oder 20 Jahre hält, was dann wurscht ist, wenn ich sie in 5 oder 10 Jahren aufgrund anderer Anforderungen eh tausche. Andererseits ist das bisschen Kapazität was man durch die geringere Ladeschlussspannung verschenkt absolut verschmerzbar.. Und ich bin auch kein Wissenschaftler, der mit einem großen Team jedes Detail ausführlich betrachtet hat, sondern auch nur interessierter Laie, möglicherweise liege ich auch ganz falsch.

 

[manfred_k]

Servus Maurice,
mir ist es wichtig, dass die Anlage, möglichst ohne dass ich ständig nachschaue, zuverlässig funktioniert. Und immer ausreichend Energie da ist. Das hab ich jetzt hoffentlich erreicht. Dazu musste ich mich mit den Basics der LiFePo Technologie befassen. Das erste AHA war, als ich erkennen musste, dass die Spannung über einen weiten Bereich fast unverändert ist. Ladezustand über Spannung erkennen, ist nicht.
Das eigefügte Bild ist aus dem bereits erwähntem micocharge Forum, alle Rechte sind bei Tom Rücker.
Habe alle Zellen 3.6V sind sie voll geladen und das BMS schaltet auf 100% SOC.
Das funktioniert am Besten mit geringem Ladestrom über eine lange Zeit, sonst kann das BMS nicht ausreichend balancieren, eine Zelle erreicht die Ladeendspannung, und der Ladekanal wird unterbrochen.
Tom hat hier einen tollen Bericht geschrieben, der liest sich wie ein Lehrbuch.
Nur der 1. Beitrag von Tom ist hierfür wichtig.
>klick<
Sollte der externe link unerwünscht sein, werde ich ihn entfernen.
lg
Manfred

 

[Tim]

Der gute alte Tom von MicroCharge - ich liebe seine Erklärungen. Danke @manfred_k fürs Verlinken.

Ich habe jetzt einfach noch mal reflektiert, was ich eigentlich wie erreichen will.
Mir geht es eigentlich nur darum wenn ich über einen längeren Zeitraum wenig PV-Ertrag und gleichzeitig hohen Verbrauch durch die Kühlbox habe, länger damit klarzukommen. Wenn ich in der Zeit fahre, kann ich gezielt während der Fahrt mehr kühlen. Im Stand bleibt nur Landstrom.

Option 1: PV-Lader mit Laptop-Netzteil zu füttern funktioniert nicht.
Option 2: Direkt mit einem Netzteil an die Batterie zu gehen würde zwar funktionieren, nur sollte ich darauf achten dass ich stabile 14,6V (4x3,65V) habe. Ein passendes Netzteil habe ich nicht rumfliegen, müsste ich also kaufen.
Option 3: Die Kühlbox als größten Verbraucher mit einem 12V-Netzteil betreiben ist möglich. Ein passendes Netzteil hätte ich sogar.
Option 4: Ein LiFePo-Lader (z.B. der von @manfred_k verlinkte Creabest).
Option 5: Mit einem 12V Netzteil an meinen ungenutzten Schaudt DC-DC-Lader gehen, wobei ich nicht weiß, ob das gutgeht, wenn das Netzteil nur 5A liefert und der Schaudt gerne 25A hätte.

Option 4 killt Option 2, weil Netzteile mit 14,6V unbekannter "Marken" preislich fast in die gleiche Region gehen.

Option 4 killt auch Option 5, weil 4 die sauberere Lösung ist und ich die Mehrkosten für den Creabest-Lader sicher mit einem Verkaufserlös des Schaudts kompensieren kann.

Bleiben Option 3 oder Option 4.
Option 3 hat den Charme, dass ich es mit dem Prinzip "Rasenmäherkabel durchs Fenster" im Bedarfsfall unmittelbar umsetzbar wäre. Der Nachteil ist, dass es keine saubere Lösung ist. Die Möglichkeit die Kühlbox tagsüber (bei Abwesenheit) mit einer "fliegenden Verkabelung" zu betreiben, wäre aber ausreichend. Was die Kühlbox nachts zieht, wenn diese Verkabelung stören würde, sollte auch per PV nachgeladen werden können. WIr reden ja nicht von 0 Etrag.

Option 4 könnte die sauberste Lösung sein. macht aber nur Sinn, wenn anständig verkabelt wird (Aufwand). Weiterer Vorteil wäre, dass ich mit 10A Ladestrom in weniger als 24 Stunden die Batterie praktisch von 0 auf 100 laden könnte. Extrem ausgereizt würde mir ein einzelner Tag Landstrom reichen.

Gerade fehlt ein bisschen die Zeit, weshalb ich vermutlich mal mein starkes 12V-Netzteil raussuchen und zum Camping-Kram legen werden. Wenn mal wieder mehr Zeit ist, mache ich mir mal Gedanken, wie ich die 230V in Richtung Batterie bekomme.

 

[moe.camp]

Zu Option 5: Das geht. Wenn die Lima weniger liefert, funktioniert der Schaudt ja auch. (Ja, unwahrscheinlich, aber gibt ja auch 80A DC-DC Lader, und die laden auch, wenn aus der Lima nur 40A kommen). Was kann denn dein 15V Netzteil, wenn das mehr als 5A kann, könntest du ja auch das in den Schaudt stecken?

 

[moe.camp]

mir ist es wichtig, dass die Anlage, möglichst ohne dass ich ständig nachschaue, zuverlässig funktioniert.

Mir auch. Deswegen betreibe ich sie nicht dauerhaft am Limit und schon gar nicht dadrüber.

Habe alle Zellen 3.6V sind sie voll geladen und das BMS schaltet auf 100% SOC.
Das funktioniert am Besten mit geringem Ladestrom über eine lange Zeit, sonst kann das BMS nicht ausreichend balancieren, eine Zelle erreicht die Ladeendspannung, und der Ladekanal wird unterbrochen.

Hmm, ja. Stimmt und macht Sinn, wenn man balancieren muss. Aber was hat das jetzt genau mit dem Thema zu tun? Das kam von dir als Antwort auf meinen Beitrag in dem ich meinte, dass 15V risikoreich sind, und permanent (wenn Sonne scheint) 14,6V in die Batterie zu pumpen unnötig Stress und damit mehr Alterung bedeutet. Bei dem eingefügten Bild hab ich schon überlegt, was die Aussage dahinter ist, da es ja zeigt, dass der Füllstand bei 14,2 und 14,6V kaum unterschiedlich ist. Und jetzt sehe ich, dass du den Beitrag noch editiert hast. Warum sind wir jetzt beim Balancieren? Meine beiden BMS balancieren mit je 2A, wenn sie es müssen. Aktuell sind in beiden Batterien weniger als 0,01V Differenz zwischen den Zellen.