Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hoymiles HM-300 für Batteriebetrieb umbauen


von Uwe (uhi)


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Gleich vornweg, das Thema ist nicht neu, aber trotzdem spannend.

Das Ziel: Einen billigen Mikrowechselrichter (WR) und einen Akku 
kombinieren und so steuern, dass über Nacht möglichst wenig Netzbezug 
nötig ist.

Das Problem: Einen Akku passender Spannung an einen WR zu klemmen, 
klingt erstmal verlockend einfach. Der WR versucht dann den Punkt 
maximaler Leistung zu finden, weil er das bei PV so machen soll, und 
dreht den Strom auf Maximum rauf, weil der Akku sehr niederohmig ist. 
Resultat: Der Akku wird am Abend schon leer, es wird ins Netz 
eingespeist, obwohl die Energie eigentlich für die ganze Nacht gereicht 
hätte.

Die Lösungsansätze: Auch nicht neu. Entweder

- dem WR über eine Datenverbindung sagen, dass er weniger als seine 
Maximalleistung einspeisen soll.

- Oder zwischen Akku und WR eine Leistungselektronik schalten, die das 
Verhalten eines PV-Moduls simuliert, also ab einem (veränderlichen) 
Strom die Spannung zurückfährt. Siehe PV-Simulator: 
Beitrag "PV Simulator für Batteriebetrieb von Hoymiles & Co"

- oder den WR so umbauen, dass er einen "falschen", einstellbaren Strom 
misst, und so von sich aus die Leistung runterregelt. Dieser Ansatz 
wurde im PV-Forum gezeigt:

https://www.photovoltaikforum.com/thread/152397-umbau-mikrowechselrichter-auf-batteriebetrieb-f%C3%BCr-regelbaren-grundlastspeicher/

https://www.photovoltaikforum.com/thread/171257-hoymiles-hm800-leistungssteuerung-per-pwm/

Der Originalbeitrag nutzt den Hoymiles MI-300, hier im Beitrag soll es 
um den Hoymiles HM-300 gehen.

Aktueller Status:
- HM-300 gab's für 35 Euro inkl Versand bei Kleinanzeigen, unbenutzt, 
funktioniert.
- "Fenster" zur Platine geflext
- Schaltplan des Bereichs DC-Shunt und Strommess-Verstärker aufgenommen
- Probiert, ob der HM-300 auch das Feature unterstützt, dass er bei 
Erhöhung der Verstärkung des Strommesspfades an seinem Stromlimit 
regelt. Dazu den R326 (original 1k) schrittweise verkleinert. Ergebnis: 
Funktioniert grundsätzlich. Nicht am Labornetzteil (max 5A), weil der WR 
beim hochfahren erstmal kurz ordentlich Leistung einspeisen will, das 
Labornetzteil geht in die Strombegrenzung, Spannung bricht auf <15V ein 
und der WR geht auf Störung. Mit Akku (32V) geht's besser.

Fotos, Schaltplan und weitere Schritte bei Gelegenheit.
: Verschoben durch Admin
von Uwe (uhi)



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Erste Schritte
von Michael B. (laberkopp)


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Uwe schrieb:
> Fotos, Schaltplan und weitere Schritte bei Gelegenheit.

Wozu ?

Wie wäre es, gleich einen geeigneten WR zu kaufen ?

Und warum die Umbau^WZerstörungsanleitung nochmal und nochmal und 
nochmal den Leuten die die nicht haben wollen aufzuschwatzen ?

300W lohnt nicht. Der ganze Kram lohnt nicht. Inzwischen besteht 
wirklich kein Mangel mehr an zulässigen batterietauglichen WR.
: Bearbeitet durch User
von Uwe (uhi)


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Danke Michael für deinen Beitrag. Ich würde den Thread nicht gern ins 
Off-Topic entgleiten lassen, daher nur kurz zum "Warum?":
1. Weil's basteln und verstehen Spaß macht (oder warum ist man in diesem 
Forum unterwegs?)
2. Weil die WR eh schon produziert sind und verstauben; es sich gut 
anfühlt die zu recyclen. Und die Akkus auch.
von Mi N. (msx)


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Michael B. schrieb:
> Wie wäre es, gleich einen geeigneten WR zu kaufen ?

Welcher ist denn für DC-Steuerung geeignet, braucht kein WLAN und kostet 
nicht die Welt     ?
von Michael B. (laberkopp)


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Mi N. schrieb:
> DC-Steuerung

Krampf der Ewiggestrigen.

Zendure SOLARFLOW 800W Hybrideechselrichter redet direkt mit Shellys und 
kostet 88€.
von Mi N. (msx)


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Michael B. schrieb:
> Zendure SOLARFLOW 800W Hybrideechselrichter redet direkt mit Shellys und
> kostet 88€.

Ja, ja 5 x 5 = 42.
Immer schön dicke Backe, aber danach hatte ich garnicht gefragt.
von Bernd K. (bernd_k97)


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Hallo Uwe,
danke für die Einblicke und die Verschiebung hierher.
Ich kann Deine Motive nachvollziehen. Es gibt aber noch andere. Und zwar 
die fehlende Standardisierung der Interface zwischen WR, Batterie und 
Zähler. Es gibt praktisch keine Interoperabilität zwischen den 
Herstellern. 25 Jahre belastbare Garantie natürlich auch nicht.

Jetzt zu dem Schaltplan:
wie willst Du die Leistungsbegrenzung implementieren? Am OPV Eingang 
einen Korrekturstrom injizieren? Gut wäre letztlich eine Schaltung mit 
0-5V Steuerspannung für 0-100% Leistung. Welchen Energiefluss-Sensor 
benutzt Du für die Null-Einspeisung? Wo wird geregelt (Arduino?)

Viele Gruesse, Bernd
von StefanK (stefanka)


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Uwe schrieb:
> Erste Schritte

Sehr coole Aktion, Uwe! So geht unerschrockenes Engineering 👍 Gefällt 
mir. Dein Picasso auch. Was Du skizziert hast ist die Messschaltung für 
den vom PV-Modul gelieferten Eingangsstrom. Die dem Strom entsprechende 
verstärkte Spannung ist am Knotenpunkt R323-R328 gemessen?

Das bedeutet, man kann die AC Leistung des HM300 durch Auftrennen der 
Leiterbahn links des R328 und Anlegen einer entsprechenden 
Steuerspannung auf der linken Seite des R328 steuern.

Kannst Du ausführlichere Messwertetabellen U(Iin) oder Pac(Uin, Iin) 
angeben? Damit wüsste man ungefähr, in welchen Bereichen sich die 
Regelspannung bewegen muss.

Michael B. schrieb:
> die Umbau^WZerstörungsanleitung

Um den Vandalismus-Vorwurf zu entkräften, reicht es, eine 3 polige 3,5mm 
Buchse mit Umschalter als Steuersignalzuführung zu verwenden. Dann kann 
man ein 5mm Loch ins Gehäuse zu bohren und die Flex im Schrank lassen. 
Klinkenstecker rein, Batteriebetrieb. Klinkenstecker raus, Solarbetrieb.
: Bearbeitet durch User
von Uwe (uhi)


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Dank euch für die Fragen und Anregungen. Das Projekt steht noch ganz am 
Anfang, also gibt's mehr Fragezeichen als einen Plan, aber das wird 
schon...

Bernd K. schrieb:
> wie willst Du die Leistungsbegrenzung implementieren? Am OPV Eingang
> einen Korrekturstrom injizieren?

Das hatte ich auch als einfachste Möglichkeit versucht. Aber der Teufel 
steckt im Detail. Der WR ist zu schlau, mit einem Offset lief er bei mir 
in Zustand "Rot". Würde mich nicht wundern, wenn er den gemessenen (und 
jetzt verfälschten Strom) gegen seine Ansteuerung plausibilisiert, und 
wenn er Null ansteuert und dabei deutlich über Null misst, feststellt: 
Kaputt, lieber abschalten. Der Ansatz von pv23 
(https://www.photovoltaikforum.com/thread/152397-umbau-mikrowechselrichter-auf-batteriebetrieb-f%C3%BCr-regelbaren-grundlastspeicher/) 
macht schon Sinn, er prägt keinen Offset ein, sondern verstellt die 
Verstärkung, sodass bei 0A immer noch 0 rauskommt, damit ist die 
Plausibilisierung vom WR zufrieden.

Ich schau noch, ob es nicht noch einfacher geht, im Prinzip muss man nur 
den verstärkungsbestimmenden R326 (1k) steuerbar machen. Kann mit 
parallel 100 Ohm und Optokoppler und dann PWM oder analog gehen.

Bernd K. schrieb:
> Welchen Energiefluss-Sensor
> benutzt Du für die Null-Einspeisung? Wo wird geregelt (Arduino?)

Soweit sind wir noch nicht. Hätte verschiedene Konzepte an verschiedenen 
Locations, einmal gibt's schon einen RS485-Zähler, den man nur mitlesen 
braucht, und wo anders würde das wahrscheinlich ein Shelly im WLAN.

StefanK schrieb:
> Die dem Strom entsprechende
> verstärkte Spannung ist am Knotenpunkt R323-R328 gemessen?

Ja, wobei R328 an beiden Seiten die gleiche Spannung und kaum 
Tiefpassverhalten zeigt, ist also unbelastet.

StefanK schrieb:
> Das bedeutet, man kann die AC Leistung des HM300 durch Auftrennen der
> Leiterbahn links des R328 und Anlegen einer entsprechenden
> Steuerspannung auf der linken Seite des R328 steuern.

Genau, das macht pv23 so, den R328 raus und seine steuerbare 
Verstärkerstufe dazwischen.

StefanK schrieb:
> 5mm Loch ins Gehäuse zu bohren und die Flex im Schrank lassen

Das wird "etwas" anspruchsvoller, weil die Platine im Gehäuse gut mit 
einer schwarzen, klebrig-zähen Masse gefüllt ist. Die Platine bekommt 
man vermutlich raus mit viel Kraft, aber dann die wieder einbauen und 
die Masse dabei wieder einsortieren stell ich mir schwierig vor.

StefanK schrieb:
> ausführlichere Messwertetabellen U(Iin)

Es ist komplizierter. Der Ausgang des OPVs zeigt keine statische 
Spannung, sondern reagiert schnell auf den veränderlichen Laststrom des 
WR, also mit 10ms Halbwellen. Je nachdem wie ich den WR speise 
(Labornetzteil oder Akku oder beides) sehen die Kurven unterschiedlich 
aus, aber haben gemeinsam, dass 100Hz drauf sind, z.B. zwischen 1.5V und 
"Anschlag" bei 3.3V. Die Spannungen im Schaltplan sind "irgendwelche" 
Mittelwerte vom Multimeter, aber kann man im Prinzip vergessen. Auch ist 
nicht klar, worauf der WR sein Kriterium "Strom am Limit" bezieht. Kann 
Durchschnitt des abgeschnittenen abs(sin(t)) sein, oder auch anders. 
Heißt, eine verlässliche Kennline gibt's nicht, das hängt stark von der 
Quelle (deren Widerstand und Kapazität) ab. Macht aber nichts, der 
übergeordnete Null-Einspeise-Regler dreht (in Zukunft) so lange, bis er 
zufrieden ist.
von Heinz R. (heijz)


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Ist denn der Akku überhaupt groß genug?

Macht es evtl. mehr Sinn zu sagen ich habe x Akku-SOC, es sind y Stunden 
bis die Sonne wieder scheint, dann speisen wir jetzt mit 150W dauerhaft 
zu?
von Uwe (uhi)


Angehängte Dateien:

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Parallelschaltung von 100 Ohm mit Optokoppler zu R326 funktioniert 
soweit. PWM generiert als Demo ein Arduino Pro mini, Eingabe durch Poti. 
Kann man später durch einen anderen Controller mit WLAN oder RS485 oder 
CAN oder Stromschleife oder was auch immer ersetzen.
Mit nur einem Optokoppler ging's nur bis 2.7A runter, mit zwei parallel 
schon bis ca. 2.0A (ca. 60W AC). Die Stromregelung wird dann wackelig, 
der WR gibt für ein paar Perioden Vollgas, und setzt manchmal für ein 
paar Perioden aus, mal schauen ob das mit variieren der PWM-Frequenz 
oder Filterei zu verbessern ist.
von Uwe (uhi)


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Heinz R. schrieb:
> Ist denn der Akku überhaupt groß genug?

Idee ist, den Akku so groß zu machen, dass der Nachtverbrauch 
(hauptsächlich Kühlgeräte und kleine Dauerverbraucher) in etwa gedeckt 
ist. Im Bereich 1 bis 1.5kWh.

Heinz R. schrieb:
> Macht es evtl. mehr Sinn zu sagen ich habe x Akku-SOC, es sind y Stunden
> bis die Sonne wieder scheint, dann speisen wir jetzt mit 150W dauerhaft
> zu?

Im einfachsten Fall kann man das so machen, aber hat den Nachteil, dass 
man Strom ins Netz "verschenkt" wenn der Kühlschrank nicht läuft, und 
wenn er läuft, dann wieder teuer einkaufen muss. Da macht es schon Sinn, 
die Einspeiseleistung dynamisch dem Verbrauch anzupassen. Wenn man nur 
weitgehend konstante Verbraucher hat, dann kann man natürlich auch feste 
Leistung nach Sonnenuntergang fahren.
von Heinz R. (heijz)


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weitestgehend konstante Verbraucher haben wir nicht - aber das 
"Grundrauschen" liegt leider nie unter 500W
von Ralf X. (ralf0815)


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Heinz R. schrieb:
> weitestgehend konstante Verbraucher haben wir nicht - aber das
> "Grundrauschen" liegt leider nie unter 500W

Die EE-Steuerung muss zum sparen auch arbeiten.
Auch nachts.
von Heinz R. (heijz)


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was ist eine EE-Steuerung?
von Marcel V. (mavin)


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Heinz R. schrieb:
> was ist eine EE-Steuerung?

Energieeinspeisesteuerung
von J. T. (chaoskind)


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Heinz R. schrieb:
> was ist eine EE-Steuerung?

Wissen tu ich es auch nicht, aber wenn ich mir das Thema des Threads 
anschaue und raten müsste, würde ich auf EnergieEinspeisungs-Steuerung 
tippen.

P.S. marvin denkt zumindest das selbe, evtl weiß er es ja sogar.
: Bearbeitet durch User
von Heinz R. (heijz)


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ah, ok, - ja, haben wir hier auch - Victron MP2-3000 mit 30kWh Akku, PV 
5kWh Peak, funktioniert sehr gut

Mein Vater fragt auch ständig nach Akku - er hat 2 PV-Zellen auf dem 
Dach, sieht das er 3 kWh einspeist, nachts 2 wieder aus dem Netz holt

Ich lehne es ab darüber auch nur nachzudenken - weil man halt auch die 
gleiche Infrastruktur braucht wie bei einer großen Anlage, vor allem 
einen auslesbaren Netzzähler

Das macht bei so kleinen Leistungen wenig Sinn

wobei die Steuerung gar kein so großes Problem ist
Bei einem Bekannten habe ich aus Spaß und Interesse eine Anlage laufen, 
Victron MP2 und Akku 5kWh der aus einem Projekt übrig war - wir lesen 
nur den Zähler des Netzbetreibers per SML aus

Er hat aber wenigstens 10 kWp an PV
von StefanK (stefanka)


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Heinz R. schrieb:
> Das macht bei so kleinen Leistungen wenig Sinn

Wieso nicht? Das würde ich nicht sagen. Auch wenn der Aufwand gleich 
oder ähnlich ist wie bei großen Anlagen, so wird jemand mit nur 2 
Modulen auch unabhängiger und kann seine Überschüsse besser nutzen. Es 
kommt einfach darauf an, ein einfaches und kostengünstiges System zu 
entwickeln.

Uwe schrieb:
> Das wird "etwas" anspruchsvoller, weil die Platine im Gehäuse gut mit
> einer schwarzen, klebrig-zähen Masse gefüllt ist.

Ließ sich der schwarze Gehäusedeckel einigermassen leicht abheben oder 
war der fest geklebt?

Uwe schrieb:
> sehen die Kurven unterschiedlich aus, aber haben gemeinsam, dass 100Hz
> drauf

Das hat Bernd K auch gemessen. Es liegt vermutlich daran, dass der WR 
bei jedem Peak der AC Halbwellen seinen Zwischenkreis stärker belasten 
muss und den Zwischenkreis ev bei den Nulldurchgängen der AC Halbwellen 
stärker vorlädt, indem er den Eingangskreis etwas stärker belastet. Mit 
einer AC Strommesszange kann man auf der PV Gleichstromleitung einen 
Wechselstromanteil messen, der mit zunehmender PV Leistung ebenfalls 
zunimmt.

Uwe schrieb:
> Macht aber nichts, der übergeordnete Null-Einspeise-Regler dreht (in
> Zukunft) so lange, bis er zufrieden ist.

Genau. Dazu sollte man aber ungefähr wissen, welchen analoggewandelten 
Spannungsbereich (0%PWM~0 V - 100%PWM ~ x V) der Arduino mit seinen 
0-100% PWM erzeugen soll.

Uwe schrieb:
> Die Stromregelung wird dann wackelig, der WR gibt für ein paar Perioden
> Vollgas, und setzt manchmal für ein paar Perioden aus,

Das beobachte ich bei meinem HM800 auch, wenn die PV Module z.B. bei 
Dämmerung wenig Leistung liefern. Ich nenne es "Pumpen". Der HM lädt den 
Zwischenkreis langsam auf und gibt dann ein paar AC Perioden aus.

Da wäre die unterste Leistungsschwelle, bevor der HM den Betrieb 
einstellt.
von Mi N. (msx)


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Heinz R. schrieb:
> Mein Vater fragt auch ständig nach Akku - er hat 2 PV-Zellen auf dem
> Dach, sieht das er 3 kWh einspeist, nachts 2 wieder aus dem Netz holt
>
> Ich lehne es ab darüber auch nur nachzudenken - weil man halt auch die
> gleiche Infrastruktur braucht wie bei einer großen Anlage, vor allem
> einen auslesbaren Netzzähler

Verwirf einfach den Wunsch auf Nulleinspeisung. Dann braucht es keine 
weitere Technik, die Zusatzkosten verursacht und ggf. (WLAN) nicht 
funktioniert.
Beispielsweise Growatt NOAH 2000 oder Zendure SolarFlow 800 Plus haben 
ca. 2 kWh und kosten unter 400 €. Im Lieferzustand speisen Beide ohne 
irgendeine App 200 W als Dauerleistung ein. Damit wird der Grundbedarf 
abgedeckt.
Gut, es wird immer noch eingespeist, aber auch nach Sonnenuntergang 
liefert der volle Akku noch für ca. 8 Stunden die Grundlast.
Die Installation ist simpel.

Das halte ich für wirtschaftlich, wenn die Anschaffungskosten nach 5 
Jahren an Stromkosten eingespart wurden. Rechne es mal durch!
von Uwe (uhi)


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StefanK schrieb:
> Ließ sich der schwarze Gehäusedeckel einigermassen leicht abheben oder
> war der fest geklebt?

Ich hab vom "schwarzen Gehäusedeckel" nur das rausgeflexte Teil 
entfernt, nicht den ganzen Deckel. Das lies sich nicht mit den Fingern, 
aber mit etwas Hebeln durch kleinen Schraubendreher entfernen. Die 
schwarze "Vergussmasse" ist weich, fast schon schaumig, zäh, klebrig, 
und füllt den ca. 3mm Spalt zwischen Platine und schwarzem Alugehäuse 
voll aus. Man könnte es "geklebt" nennen, aber mit dem Fingernagel 
leicht wegzupuhlen, sobald man ran kommt. Ob sich die Platine von der 
Seite des silbernen Deckels von der Vergussmasse lösen lässt, weiß ich 
nicht, ich hab den Deckel nicht geöffnet.

StefanK schrieb:
> Uwe schrieb:
>> sehen die Kurven unterschiedlich aus, aber haben gemeinsam, dass 100Hz
>> drauf
>
> Das hat Bernd K auch gemessen. Es liegt vermutlich daran, dass der WR
> bei jedem Peak der AC Halbwellen seinen Zwischenkreis stärker belasten
> muss und den Zwischenkreis ev bei den Nulldurchgängen der AC Halbwellen
> stärker vorlädt, indem er den Eingangskreis etwas stärker belastet.

Nach meinem Verständnis gibt's keinen Zwischenkreis der Energie 
speichert. Die einzigen Speicher sind die dicken Elkos auf der DC-Seite, 
die werden über den Shunt direkt vom DC-Eingang gespeist. Und nach den 
Elkos kommt der Wandler, der die Halbwellen macht. Heißt, während des 
AC-Nulldurchgang wird kein Zwischenkreis geladen, sondern die 
Eingangs-Elkos durch die PV/Akku. Das "Pumpen" bei wenig PV ist dann, 
dass die PV den Eingang-Elko läd, und ab einer bestimmten 
Spannungschwelle der WR die Energie des Elkos in ein oder zwei 
Vollwellen ins Netz pumpt, und dadurch der Elko wieder runter geht, der 
WR Pause macht, der Elko wieder langsam läd usw. Mit unserer 
Strom-Fälschung kommt er in einen ähnlichen Modus, obwohl die Spannung 
gar nicht einknickt (oder vielleicht doch, muss meinen Akku und die 
Verkabelung noch verbessern...)
von Uwe (uhi)



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Der "instabile Betrieb". Bei 100% PWM auf dem doppelten PC817, der einen 
100-Ohm-Widerstand parallel zu dem vorhandenen R326 (1k) schaltet. Damit 
steigt die Verstärkung des U304 von 75 knapp Faktor 10 an. Der 
Stromregler (vielleicht in Verbindung mit dem MPPT oder 
Netzimpedanzmessung oder was-auch-immer) ist damit nicht so recht 
glücklich.

Der Zyklus "drei Vollwellen Ruhe, dann halbe Leistung, dann volle 
Leistung und dann wieder halbe" wiederholt sich. Im Mittel bekommt man 
damit irgendwas um die 30 oder 40 Watt ins Netz, aber schön sieht das 
nicht aus. Was macht eigentlich der offizielle Zähler in so einer 
Situation? Mitteln die über eine bestimmte Zeit, oder zählen in der 
Situation, wo zwischen 150W Bezug und 150W Einspeisung ständig 
gewechselt wird, beide Zähler (Bezug und Einspeisung)?
von StefanK (stefanka)


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@Uwe Intetessante Messung. Ich habe, was Deine und die im photovoltaik 
Forum veröffentlichte Schaltung angeht, Verständnisfragen. Kann auch 
sein, daß ich mir die Steuerung zu einfach vorstelle.

Wenn R328 ausgelötet ist, müsste es doch ausreichen,  einfach links bei 
"out" eine Steuerspannung Ust mit Massebezug zum HM300 anzulegen.

Durch Variation von Ust zwischen ca. 0,x - y V wird die 
AC-Ausgangsleistung des HM im Bereich von ca. 20W-300W geregelt, eine 
stabile Versorgung durch die Batterie vorausgesetzt. Dazu würde schon 
ein Potentiometer reichen.

- Wozu einen Optokoppler verwenden?
- Warum R326 manipulieren?
- Warum ist die im photovoltaik Forum veröffentlichte Schaltung so 
kompliziert?
- Wozu dieser große Aufwand?
: Bearbeitet durch User
von David G. (Firma: 10.08.1985) (follow2000)


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Hi Uwe,

ich habe solche Umbauanleitungen schon gesehen und frage mich warum 
nicht einfach die Regelung über den Hoymiles selbst gemacht wird. Man 
kann in Verbindung mit einer OpenDTU diesen Wechselrichter in seiner 
Ausgangsleistung steuern. Jetzt braucht es noch etwas was den 
Hausverbrauch ermittelt z.b. ein Shelly 3pm und man kann z.b. mit 
HomeAssistant eine Regelung bauen die den Netzpunkt auf 0W regelt. Oder 
eventuell darüber hinaus.

Spricht etwas dagegen ?
von Marek N. (db1bmn)


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Interessanter Ansatz! thumbsup

Ich habe jetzt nicht alles haarklein ausgewertet aber könnte man sich 
das Aufflexen der Vergussmasse nicht sparen, wenn man von außerhalb den 
Korrekturstrom als Stromschleife in den Minus-DC-Eingang einspeist und 
vom Chaiss-GND/PE abführt?
Oder ist der panelseitige DC-Teil komplett galvanisch getrennt vom PE?

/edit: Selbst, wenn. Ich sehe, der Shunt sind nur 3.3mR. Da müsste man 
also schon einen Strom in der Größenordnung des Panelstroms (10A+) 
einspeisen, um den WR "abzuwürgen".  Ja, da ist die Manipulation des 
Verstärkungsfaktors tatsächlich der sinnvollere Hack.
: Bearbeitet durch User
von John P. (brushlesspower)


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ich finde den Aufwand auch etwas hoch.

Bei meinem HM-400 habe ich als Leitung einmalig 60W Leistung 
eingestellt. Das entspricht meiner Grundlast.

Seit dem wird der Akku mit einem Victron SmartSolar Tagsüber geladen und 
am Lastausgang hängt der HM400. Solange er eingeschaltet ist speist er 
eben diese 60W ein. An guten Tagen hält er die Nacht durch. Habe 
allerdings auch nur ein Solarmodul.
von Heinz R. (heijz)


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John P. schrieb:
> Bei meinem HM-400 habe ich als Leitung einmalig 60W Leistung
> eingestellt. Das entspricht meiner Grundlast.

Aus Interesse - was hast Du für einen AKku?
Man braucht halt 48V - sind dann 16 Zellen LiFePo4,  und auch gleich ein 
BMS dazu?

Oder diese 12V-Fertig-Akkus in Reihe- auch rel. teuer?
von StefanK (stefanka)


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David G. schrieb:
> Spricht etwas dagegen ?

Das könnte schon gehen. Die Regelung per Funk mit dem DTU Prütokoll wäre 
aber vermutlich sehr langsam im Vergleich zum direkten Eingriff.

David G. schrieb:
> Jetzt braucht es noch etwas was den Hausverbrauch ermittelt

Richtig.
von StefanK (stefanka)


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Marek N. schrieb:
> die Manipulation des Verstärkungsfaktors tatsächlich der sinnvollere
> Hack

Da bin ich mir inzwischen nicht mehr sicher. Ich würde das Stromsignal 
nicht "manipulieren", sondern es direkt am linken Ende des ausgelöteten 
R328 durch eine extern erzeugte Steuerspannung ersetzen.

Wozu braucht man den OPV denn noch, wenn man seine Verstärkung 
manipuliert?
von Marek N. (db1bmn)


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Wenn ich das richtig verstanden habe, startet der WR gar nicht, wenn 
schon vorher ein "Strom"==Offset aus den Solarpanelen detektiert wird
von Bernd K. (bernd_k97)


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Man darf nicht aus dem Auge verlieren, dass MPPT ein hoch dynamischer 
Regelkreis ist. Vermutlich deshalb funktioniert ein Offsetstrom am 
Eingangsknoten auch nicht. Eine Manipulation der Verstärkung wirkt wie 
eine Bewölkung. Mein PV-Modul-Simulator macht das in Software genauso.
Zumindest dort führt ein schlagartiges Ändern zum Schwingen. Die 
Vestärkung sollte also kontrolliert variierbar sein.

Allerdings sollte bei Anschluss einer Batterie MPPT aber nicht arbeiten, 
sondern nur die normale Leistungsbegrenzung.

Wenn der Zusatzverstärker den Strom von z.B. 1A auf 10A "hochlügt" 
entsteht eine Diskrepanz zwischen DC und AC Leistung. Wie geht der 
Hoymiles damit um?
von David G. (Firma: 10.08.1985) (follow2000)


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Ich probiere das mal aus ohne die Regelung vom Hoymiles anzufassen. 
Aktuell warte ich noch auf einen nRF24L01+ um die OpenDTU fertig zu 
bekommen. Ich kann mir vorstellen das die Regelung etwas langsamer ist. 
Aber das ist mein SMA Sunny Island auch. Wenn man sich die direkten 
Daten vom Leistungsmesser ansieht dann sieht man das die Regelung immer 
leicht einspeist. In der App oder der Weboberfläche werden die Werte 
geglättet.
von Heinz R. (heijz)


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David G. schrieb:
> Ich probiere das mal aus ohne die Regelung vom Hoymiles anzufassen.
> Aktuell warte ich noch auf einen nRF24L01+ um die OpenDTU fertig zu
> bekommen.

Das gibt es doch hier schon fertig, scheint also zu funktionieren:

https://github.com/hoylabs/OpenDTU-OnBattery
von StefanK (stefanka)


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David G. schrieb:
> Ich kann mir vorstellen das die Regelung etwas langsamer ist.

Stelle Deine Ergebnisse mal vor, wenn Du mit Deiner DTU soweit bist. 
Dann wissen wir, wie schnell der HM per Funk zu regeln ist.

> Aber das ist mein SMA Sunny Island auch.

Wie schnell regelt der?

David G. schrieb:
> Wenn man sich die direkten Daten vom Leistungsmesser ansieht dann sieht
> man das die Regelung immer leicht einspeist.

Liegt das an der langsamen Regelung oder an einem voreingestellten 
Leistungs-Offset?

David G. schrieb:
> Aktuell warte ich noch auf einen nRF24L01+

Wo hast du bestellt?
: Bearbeitet durch User
von StefanK (stefanka)


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Bernd K. schrieb:
> Wie geht der Hoymiles damit um?

Das kann uns uhi sagen, sobald sein Aufbau fertig ist.

StefanK schrieb:
> Ich würde das Stromsignal nicht "manipulieren", sondern es direkt am
> linken Ende des ausgelöteten R328 durch eine extern erzeugte
> Steuerspannung ersetzen.

Mit "Stromsignal" meinte ich die Ausgangsspannung des OPV U304.

Es ist doch Unsinn, erst den OPV die Spannung des Messwiderstands R106 
auswerten zu lassen && dann noch an der Verstärkung des U106 
rumzudrehen. Da bekommt man doch gegenläufige Effekte und die Regelung 
wird instabil. Das hat uhi weiter oben festgestellt.

Der MPPT errechnet den MPP nur aus der vergleichsweise konstaten Ubat 
und der Ausgangsspannung von U304 bzw R328. Was immer da rauskommt geht 
auf den ADC des uC oder DSP des HM und wird mit der Batteriespannung zum 
neuen MPP.

Letzten Endes ist es doch (hoffentlich) so:
- die Batterie liefert dem PV Eingang ausreichend Leistung.
- Dem HM wird per Steuerspannung eine schwankende DC Leistung am PV 
Eingang vergegaukelt.
- Die AC Leistung des HM richtet sich (wie gewünscht) direkt nach der 
vorgetäuschten DC Leistung am PV Eingang.
: Bearbeitet durch User
von John P. (brushlesspower)


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Heinz R. schrieb:
> Aus Interesse - was hast Du für einen AKku?
> Man braucht halt 48V - sind dann 16 Zellen LiFePo4,  und auch gleich ein
> BMS dazu?
>
> Oder diese 12V-Fertig-Akkus in Reihe- auch rel. teuer?

einen ganz normalen 24V LiFePo fertig mit Balancer günstig bei 
kleinanzeigen bekommen.
: Bearbeitet durch User
von Uwe (uhi)


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StefanK schrieb:
> Es ist doch Unsinn, erst den OPV die Spannung des Messwiderstands R106
> auswerten zu lassen && dann noch an der Verstärkung des U106
> rumzudrehen. Da bekommt man doch gegenläufige Effekte und die Regelung
> wird instabil.

Die Idee hinter dieser Verstärkungseinstellung ist: Der WR hat einen 
Regelkreis für den Maximalstrom. D.h. er misst den DC-Strom (mittels 
Shunt R106 und Verstärker U304), vergleicht ihn mit seinem 
konfigurierten Maximalstrom. Überschreitet der gemessene Strom den 
Sollwert, dreht der WR die Leistung zurück und umgekehrt. Wenn wir nun 
die Verstärkung von U304 erhöhen, "glaubt" der WR z.B. bei tatsächlichen 
5A DC dass schon 10A fließen, und regelt auf diesen Wert.

Wenn wir beim U304 diesen Regelkreis auftrennen, und eine einstellbare 
Spannung anlegen, ist diese entweder unter der Schwelle vom WR, dann 
regelt er hoch (bis an sein Leistungslimit, was offenbar auch ohne die 
DC-Strommessung funktioniert), oder wenn wir die Spannung einen Tick 
höher drehen, meint der WR der Strom ist zu hoch, und fährt die Leistung 
eine Rampe runter bis auf Null. Eine stabile mittlere Leistung bekommen 
wir nicht, wenn man eine Spannung beim ausgelöteten R328 einprägt. So 
die Theorie, die zur Praxis passt, wenn wir von einer Spannung oberhalb 
ca. 2.0V reden. Oberhalb ca. 2.08V ramp-down, unterhalb 2.08V ramp-up.

Aber jetzt kommt's: Es gibt einen anderen "Modus", wenn wir 0 bis 2V 
einspeisen. Dann ist die Übertragungskennlinie umgekehrt, mehr Spannung 
ist mehr Leistung. Fängt sauber unten an bei 0,31V -> 0,2A, über 0,58V 
-> 1A usw. bis 2V -> 5.6A. Leider geht's nicht weiter rauf, die 
Kennlinie schlägt dann um in die eigentliche Reglerkennlinie.

Versorgung bei diesen Messungen ca. 34V aus dreimal 12V Blei-Akkus. 
Vorladen über 4 Ohm/100W, sonst knallt es beim Einstecken die 
10A-Sicherung raus.

Ach so, mit der PWM-Verstärkungsvariante kann ich 2A bis 10,2A DC sauber 
einstellen, darunter wird's sehr wacklig.
von Egon (egon12345)


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Moin, hab auch grad mal drüber nachgedacht ☝️, da ich mit ähnlichen 
Gedanken gespielt hatte …

Man könnte auch einen ESP 32 nehmen und den DAC direkt / ESP auf das HM 
Potential legen und per WLAN und TCP IP die SMA Leistungsdaten direkt 
zur Regelung nehmen ..

Man müsste den ESP nur mit einem entsprechenden DC/DC Wandler galvanisch 
in der Versorgung trennen oder sehe ich da was falsch ?

Ein ISO124 wäre auch eine gute Lösung 😉
von Peter S. (cbscpe)


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Kann mir jemand sagen, was mit dieser Lösung besser funktioniert als mit 
OpenDTU on Battery?

Peter
von Uwe (uhi)


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Gerüchteweise ist die Sollwertvorgabe über die OpenDTU "langsam", daher 
hatte pv23 die Hardware-Lösung entwickelt. Hat jemand Zahlen dazu?
von Benedikt H. (hunz)


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Uwe schrieb:
> Gerüchteweise ist die Sollwertvorgabe über die OpenDTU "langsam",
> daher
> hatte pv23 die Hardware-Lösung entwickelt. Hat jemand Zahlen dazu?

Wenn das so ist, hilft vielleicht ein kleiner Hardwareeingriff in den 
Digital- statt Analogteil: Funkmodul im Reset halten (damit dessen UART 
output hochohmig bleibt) und dann ohne Funk direkt UART mit dem DSP 
sprechen (125kBaud iirc, framing mit dem 7e 
https://github.com/lumapu/ahoy/wiki/Protocol#wie-sehen-kommandos-oder-gesendete--empfangene-frames-aus)
Und Optokoppler in Rx/Tx rein ist vermutlich eine sinnvolle Idee.
von Peter S. (cbscpe)


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OpenDTU on Battery reagiert für meine Bedürfnisse genügend schnell und 
wenn es darum geht nur die Grundlast abzudecken, sonst würde ja man auch 
keinen Hoymiles steuern wollen, spielt die Reaktionsgeschwindigkeit 
keine Rolle. Es hat ja im Haus immer noch genügend andere Verbraucher 
die nicht im Regelkreis erfasst sind, das gleicht sich dann sauber aus, 
respektive das Haus bezieht netto immer Strom vom Netz. Der 
Netzbetreiber kann mit schnellen Schwankungen viel besser umgehen als 
eine selbstgebaute Lösung.
Alles was mehr kann als eine OpenDTU Lösung erfordert einiges an 
Aufwand. Ich würde da eher einen kleinen Victron MP II GX und einen 
Verbrauchszähler installieren lassen (230V Seite) und dann anfangen auf 
der DC Seite meinen Teil dazuzubasteln. Ja ich weiss das ist nicht 
erlaubt. Aber streng genommen ist es auch nicht erlaubt einen 
aufgeflexten HM-300 am Netz zu betreiben.
von Heinz R. (heijz)


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Peter S. schrieb:
> Ich würde da eher einen kleinen Victron MP II GX und einen
> Verbrauchszähler installieren lassen (230V Seite) und dann anfangen auf
> der DC Seite meinen Teil dazuzubasteln. Ja ich weiss das ist nicht
> erlaubt.

warum soll es nicht erlaubt sein?
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich glaube im Moment ist es gar nicht erlaubt, irgend eine PV mit Akku 
oder nur irgend einen Akku ins Netz einspeisen zu lassen (was eine 
Nulleinspeisung mit einschließt), zumindest nicht über die einfache 
Steckdose. Da kackt sich der VDE gerade noch aus und was dann in 
Deutschland üblicherweise am Ende dabei hinten rauskommt, wissen wir 
alle. Es ist braun, weich und stinkt nach Scheiße.
: Bearbeitet durch User
von Heinz R. (heijz)


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Ben B. schrieb:
> Ich glaube im Moment ist es gar nicht erlaubt, irgend eine PV mit
> Akku
> oder nur irgend einen Akku ins Netz einspeisen zu lassen (was eine
> Nulleinspeisung mit einschließt)

klar ist es erlaubt, man muss es halt fest anschließen und anmelden

Aber ich kenne einige Victron MP2 die nur per Schuko angeschlossen sind
von Uwe (uhi)


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Peter S. schrieb:
> OpenDTU on Battery reagiert für meine Bedürfnisse genügend schnell

Hast du dazu Zahlen? Wie schnell kann man die Soll-Leistung updaten? Wie 
lang dauert es, bis der WR auf den neuen Sollwert eingeschwungen ist?
: Bearbeitet durch User
von StefanK (stefanka)


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Uwe schrieb:
> Eine stabile mittlere Leistung bekommen wir nicht, wenn man eine
> Spannung beim ausgelöteten R328 einprägt. So die Theorie, die zur Praxis
> passt,

Sehr interessant Uwe, danke für die Antwort. Ich muß zugeben, dass ich 
das nicht ganz verstehe.

Benedikt H. schrieb:
> Funkmodul im Reset halten (damit dessen UART output hochohmig bleibt)
> und dann ohne Funk direkt UART mit dem DSP sprechen (125kBaud iirc,
> framing mit dem 7e

Das wäre ebenfalls eine elegante Lösung. Dann spart man sich das gefunke 
und die ev damit verbundenen Probleme.

Zu guter letzt sind wir ja hier im uC Forum. Das eleganteste wäre, die 
Firmware zurück zu entwickeln und entsprechend anzupassen. Vlt gibt's 
hier Cracks, die das können?
von StefanK (stefanka)


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Uwe schrieb:
> Gerüchteweise ist die Sollwertvorgabe über die OpenDTU "langsam", daher
> hatte pv23 die Hardware-Lösung entwickelt. Hat jemand Zahlen dazu?

Etwa in der Mitte dieses Artikels

https://github.com/lumapu/ahoy/wiki/Protocol#wie-sehen-kommandos-oder-gesendete--empfangene-frames-aus

Steht im Kapitel

SystemConfigPara | 0x05

"Für die MI-Modelle wurde auch eine längere Zeit gemessen, bis das neue 
Limit überhaupt erreicht wird und greift. Obwohl der SystemConfigPara 
m.E. dem Namen nach eigentlich den Soll-Zustand abbilden sollte.

Wenn man das SystemConfigPara zu schnell nach dem ActivePowerLimit 
schickt bekommt man im EventLog neue Einträge

Das oben sind 10 Sekunden Unterschied, heißt also Du musst 15-20 
Sekunden warten"

Dauert das dann genauso lange, wenn man anstatt per Funk direkt mit dem 
DSP des HM kommuniziert?

Direkte Kommunikation, ganz unten im Dokument:

"Wo und wie kann das Protokoll mitgeschnitten werden

Mit einem Scanner (HackRF oder nRF24L01+) auf der/n Funkfrequenz/en

Mit einem Logic Analyzer zwischen MCU und nRF24L01+

eine RX und eine TX Leitung zwischen den beiden Chips (UART). Der 
Mikrocontroller hat laut Datenblatt ([1], s.o.) genau eine serielle 
Schnittstelle, bei dem verbauten 32-pin-Gehäuse sollten die hier sein:

P0.4 (Pin 7): RXD
P0.3 (Pin 10): TXD"
von Benedikt H. (hunz)


Angehängte Dateien:

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StefanK schrieb:
> Zu guter letzt sind wir ja hier im uC Forum. Das eleganteste wäre, die
> Firmware zurück zu entwickeln und entsprechend anzupassen. Vlt gibt's
> hier Cracks, die das können?

Das richtige Forum dafür ist dann eigtl. das DSP-Forum :)
Sollte ein TMS320 drin sein. Firmwareumfang wohl ca. ~100kB
Und nicht so angenehm zu sezieren wie Thumb-2 oderso. Tools dafür sieht 
es auch schlechter aus. Ghidra kann TMS320 nicht. hex-rays glaub ich 
schon, aber nicht alle Typen. Den eingebauten disasm vom TI CCS kann man 
noch nehmen, aber der übersetzt eben einfach nur stupide die opcodes. 
Also erkennt keine Funktionen, folgt nicht dem code flow usw.

StefanK schrieb:
> Das oben sind 10 Sekunden Unterschied, heißt also Du musst 15-20
> Sekunden warten"
>
> Dauert das dann genauso lange, wenn man anstatt per Funk direkt mit dem
> DSP des HM kommuniziert?

15-20s klingen mir eher nach einer Begrenzung in der DSP-Firmware als 
bedingt durch Funk. Funk ist zwar nicht optimal, auch weil die offenen 
DTUs Gazelle nicht implementiert haben, sondern eher so opportunistic 
hopping machen. Aber sollte <3s ausmachen würde ich schätzen.

Ich denke die oben angegebenen Sachen bzgl. UART beziehen sich aber auf 
den UART in der DTU, nicht im Inverter. Pinout vom RF-Modul im HM-400 
hab ich mal in den Anhang. Hoffe ich bin bei der IO-Zuordnung nirgends 
verrutscht.
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