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PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 4. Aug 2013 20:53
von Tachy
Meine KNX/EIB-basierte PV-Überschussladesteuerung ist fertig geworden und läuft!

Man braucht dafür den Wert der momentanen Überschussleistung in Watt in Echtzeit auf dem Bus (Leistung PV-Anlage - Gesamt-Verbrauchsleistung).

Eine GIRA-Homeserver-Logik steuert einen Altenburger Dimmaktor 0..10V, der ein Bettermann-Ladekabel mit 0..10V ansteuert (Trimmpoti 25kOhm dazwischen).

Die Ansteuerung ist als Regelkreis aufgebaut: Alle 5 Sekunden wird der Überschuss ermittelt und damit ein Wert ((Überschuss-75)/100) ermittelt, der vom momentanen Stellwert (0%=0V bis 100%=10V) addiert oder subtrahiert wird. Damit regelt sich der Kreis selbständig immer auf ca. 75 W Überschuss ein.
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Versuchsaufbau: Links das Bettermann-Ladekabel mit dem 0..10V-Eingang. Das schwarze dicke Kabel links geht zur geschalteten Steckdose (CEE 230V/16A). Unten links geht das Kabel zum Fahrzeug.

rechts die Box mit dem Altenburger Dimm-Aktor, der mit 12V versorgt wird (schwarzes ganz dünnes Kabel). das grüne Kabel, das nach rechts weggeht, ist der EIB/KNX-Bus. Das schwarze Steuerkabel von der Box geht auf den Stecker des Bettermannkabels.
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Ansteuerlogik für den GIRA-Homeserver mit dem grafischen Logikeditor.

Ganz oben die Ermittlung von Bezug bzw. Einspeisung als Differenz.

Dann links die Eingangswerte für den Regelkreis: Überschuss (Einspeisung), Momentaner Ansteuerwert 0-100% des Bettermannkabels, ganz rechts am Ausgang den Befehl zum Setzen des neuen Wertes, den ermittelten Differenzwert zum alten Wert und den ermittelten neu zu setzenden Wert. Das Ganze wird mit dem ersten Oszillator links unten alle 5 Sekunden ermittelt und gesestzt.

Da die Regelung nur minimal 1500 Watt nach unten regeln kann, schaltet eine zweite Logik die gesamte Steckdose stromlos, wenn der Überschuss zu gering ist und unter -100 W fällt und der Regler schn auf 0% unten ist. Die Regelung schaltet die Ladung wieder ein, wenn mind. 1600 Watt Überschuss auf dem System sind. Die An/Abschaltung geschieht höchstens alle 60 Sekunden, damit überflüssige Schaltvorgänge vermieden werden.
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So sieht das Ganze auf meinem Panel aus, wenn abends mit den letzten Sonnenstrahlen der Regler auf beispielsweise 24% der Auslastung steht.

Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 4. Aug 2013 20:55
von Tachy
Das ist übrigens der heutige Tagesgang. Gegen Mittag der erste Testlauf mit der noch nicht idealen Regellogik, die den Ampera geladen hat. Von halb 10 bis 11 Uhr war das Gewitter. Abends (rechts unter der grünen Kurve) dann eine perfektionierte Ansteuerung. Man sieht, dass der Verbrauch immer schön exakt unter der grünen Einspeisekurve bleibt.
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Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 5. Aug 2013 11:13
von mark32
Super! Dann hat die simple analoge Regelung von Henning Bettermann doch gut funktioniert. Manchmal gilt: So einfach wie möglich. Ich selbst nutze die Regelung über eine kleine Photozelle an der Außenwand der Garage, dann fehlt aber die On/Off-Regelung, sie kann nur zwischen 6 und 16A regeln.

Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 5. Aug 2013 14:07
von Prodatron
Super Sache!! Ich hätte nicht gedacht, daß man die Kurven so gut angepaßt bekommt.
Das motiviert richtig, das nun selbst zu versuchen...

CU,
Prodatron

Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 8. Aug 2013 14:59
von Tachy
Ich habe nochmals an der Steuerung gefeilt...

Es gibt nun zwei Betriebsarten/Strategien:

1. "PV-Überschuss"

Hier wird bei gutem Wetter die Ladung nur dann gestartet, wenn die PV-Anlage immer den Gesamtverbrauch des Haushaltes + die gesamte Ladeleistung abdecken kann. Darunter schaltet die Ladung ab (das heisst auch bei weniger als 6A/230V).

2. "Eigenverbrauch"

Diese Betriebsart wird bei schlechterem Wetter gewählt. An diesen Tagen soll der Eigenverbrauchsanteil der PV-Anlage maximiert werden. Die Ladung schaltet ab dem ersten Watt Überschuss automatisch ein und läuft ab dann durch, bis das Auto geladen ist. Bei höherer PV-Leistung und Überschuss regelt die Anlage natürlich auch wieder ab 6A hoch. Darunter jedoch bleibt die Ladung auf Minimum (6A) bestehen.

Als nächstes will ich eine automatische Erkennung der Ladestrategie für den Tag implementieren:

Jeden Morgen wird die Anlage zuerst initial auf PV-Überschuss eingestellt. Erkennt die Messung bis 14 Uhr keinen PV-Überschuss von mindestens 1700 Watt, wird die Betriebsart ab 14 Uhr für diesen Tag auf "Eigenverbrauch" umgestellt (schlechteres Wetter). Andernfalls verbleibt die Steuerung auf PV-Überschuss und lädt entsprechend weiter nach dieser Strategie.
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Außerdem wurde das EInschaltverhalten nochmals optiomiert, es wird nach einem EInschalten grundsätzlich bei 6A angefangen, was dann langsam hochgeregelt wird. Das vermeidet das Einschwingen auf hoher Leistung und nicht durch PV abgedeckte Peaks.

Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 8. Aug 2013 16:27
von Tachy
Hier der Lastgang von heute im Modus "Eigenverbrauch":
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Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 16. Aug 2013 18:20
von atomroflman
Ich finde die UI super :)

Re: PV-Überschussladesteuerung KNX/EIB mit Bettermannkabel

Verfasst: 29. Aug 2019 15:04
von sasch
Ich würde gerne das ganze Boardsystem auf LCARS umbasteln... - Ist viel schöner, und passt besser zum Auto als Beckers Rache :D