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Hallo,
die kleine Solaranlage (500 W) meines Gartenhäuschens soll ein Lastmanagement erhalten. Dieses soll gewährleisten, dass, trotz angeschlossener Dauerverbraucher (Lüftung, Kühlschrank usw.) der 24 V Akku nicht leergesaugt wird.
Wie solldas funktionieren?
Jeder dieser Verbraucher soll ein Schaltelement erhalten, das ihn bei einer individuell einstellbaren Akkuspannung zuschaltet und etwa 0,5 V niedriger wieder abschaltet. Damit würde der Verbrauch dem momentanen Solarangebot bestmöglich folgen.
Leider finde ich nirgendwo einen solchen einstellbaren Schalter.

Irgendwo habe ich einen Schaltplan gefunden (Anhang) und ihn auch aufgebaut.
Das Abschalten funktioniert wunderbar und schlagartig (zwischen 23,5 V und 27 V einstellbar).
Beim Wiedereinschalten (etwa 1 V höher) besteht aber ein Übergangsbereich von 0,5V, in dem der MOSFET sehr heiß wird. An der Solaranlage würde er zerstört.
Wie kann ich auch hier ein sprunghaftes Schalten erreichen.
Für eire Hilfe wäre ich sehr dankbar.

Da ich keine Ahnung von Elektronik habe, wäre es mir noch lieber, wenn jemand eine Bezugsquelle für so ein Teil nennen könnte.

Gruss von
Roland

PS: Habe versucht, ein Bild des Schaltplans hochzuladen, was aber in der Vorschau nicht aufgetaucht ist. Irgendwas mache ich falsch.

» Hallo,
» die kleine Solaranlage (500 W) meines Gartenhäuschens soll ein
» Lastmanagement erhalten. Dieses soll gewährleisten, dass, trotz
» angeschlossener Dauerverbraucher (Lüftung, Kühlschrank usw.) der 24 V Akku
» nicht leergesaugt wird.
» Wie solldas funktionieren?
» Jeder dieser Verbraucher soll ein Schaltelement erhalten, das ihn bei einer
» individuell einstellbaren Akkuspannung zuschaltet und etwa 0,5 V niedriger
» wieder abschaltet. Damit würde der Verbrauch dem momentanen Solarangebot
» bestmöglich folgen.
» Leider finde ich nirgendwo einen solchen einstellbaren Schalter.
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» Irgendwo habe ich einen Schaltplan gefunden (Anhang) und ihn auch
» aufgebaut.
» Das Abschalten funktioniert wunderbar und schlagartig (zwischen 23,5 V und
» 27 V einstellbar).
» Beim Wiedereinschalten (etwa 1 V höher) besteht aber ein Übergangsbereich
» von 0,5V, in dem der MOSFET sehr heiß wird. An der Solaranlage würde er
» zerstört.
» Wie kann ich auch hier ein sprunghaftes Schalten erreichen.
» Für eire Hilfe wäre ich sehr dankbar.
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» Da ich keine Ahnung von Elektronik habe, wäre es mir noch lieber, wenn
» jemand eine Bezugsquelle für so ein Teil nennen könnte.
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» Gruss von
» Roland
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» PS: Habe versucht, ein Bild des Schaltplans hochzuladen, was aber in der
» Vorschau nicht aufgetaucht ist. Irgendwas mache ich falsch.

Hallo Roland,

ich wüsste geren, steht dein Managment bereits und wie wären da die Details? Warum willst du für jeden Verbraucher eine eigene Zu-/Abschaltung verwenden?

Ohne Schaltplan lässt sich das nur schwer beantworten. Wenn das mit dem Abschalten gut (sprunghaft) klappt, dann sollte das auch mit dem Einschalten so sein. Sonst ist damit zu rechnen, dass es beim Ausschalten auch nicht wirklich sprunghaft ist.

Warum willst du da eigentlich individuelle Abschaltspannungen verwenden. Ich würde die Kombi Solarzelle/Batterie als klassische Ledeeinheit mit Akku betrachten. Hier gibts fertige Module, die laden dir die Batterie voll mit kontrolliertem Strom, wenn er dann zur Verfügung steht und versoregn auch die angeschlossenen Verbraucher. Wenn die Sonne nicht scheint, werden die Verbraucher aus der Batterie gespeist und die Verbraucher werden abgeschaltet wenn die Endladespannung unter die niedrigste Batteriespannung (ohne Tiefentladung) abfällt.

Schau mal hier:
Suchbegriff "solarladeregler"

"https://www.google.de/search?q=Solarlademodul&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:de:official&client=firefox-a&channel=sb&gfe_rd=cr&ei=XOw_VMKONcSF8QfM-YHQDQ#rls=org.mozilla:de:official&channel=sb&q=solarladeregler"

Viel Erfolg, hw-schrauber

» Hallo Roland,
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» ich wüsste geren, steht dein Managment bereits und wie wären da die
» Details? Warum willst du für jeden Verbraucher eine eigene Zu-/Abschaltung
» verwenden?
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» Ohne Schaltplan lässt sich das nur schwer beantworten. Wenn das mit dem
» Abschalten gut (sprunghaft) klappt, dann sollte das auch mit dem
» Einschalten so sein. Sonst ist damit zu rechnen, dass es beim Ausschalten
» auch nicht wirklich sprunghaft ist.
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» Warum willst du da eigentlich individuelle Abschaltspannungen verwenden.
» Ich würde die Kombi Solarzelle/Batterie als klassische Ledeeinheit mit Akku
» betrachten. Hier gibts fertige Module, die laden dir die Batterie voll mit
» kontrolliertem Strom, wenn er dann zur Verfügung steht und versoregn auch
» die angeschlossenen Verbraucher. Wenn die Sonne nicht scheint, werden die
» Verbraucher aus der Batterie gespeist und die Verbraucher werden
» abgeschaltet wenn die Endladespannung unter die niedrigste Batteriespannung
» (ohne Tiefentladung) abfällt.
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» Schau mal hier:
» Suchbegriff "solarladeregler"
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» "https://www.google.de/search?q=Solarlademodul&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:de:official&client=firefox-a&channel=sb&gfe_rd=cr&ei=XOw_VMKONcSF8QfM-YHQDQ#rls=org.mozilla:de:official&channel=sb&q=solarladeregler"
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» Viel Erfolg, hw-schrauber

Wenn es meine Anlage wäre würde ich auch individuelle Abschaltspannungen vorsehen. Wenn der Saft knapp wird kommen erst die unwichtigen Verbraucher wie Zimmerspringbrunnen und Gartenteichbeleuchtung vom "Netz". Der Kühlschrank Darf den ganzen Rest an Energie bekommen die da ist.

Uwe

» Wenn es meine Anlage wäre würde ich auch individuelle Abschaltspannungen
» vorsehen. Wenn der Saft knapp wird kommen erst die unwichtigen Verbraucher
» wie Zimmerspringbrunnen und Gartenteichbeleuchtung vom "Netz". Der
» Kühlschrank Darf den ganzen Rest an Energie bekommen die da ist.
»
» Uwe

Da hast du wohl Recht, aber dafür ist allerdings die Spannungsabfrage äussert ungünstig. Auf Grund des Spannungsverlaufs über die Kapazität kann ich ja nicht wirklich eine Aussage darüber treffen, wieviel % Restenergie noch in der Batterie steckt.

Vielleicht ist ja der Ansatz, wichtige Verbraucher immer bis das der Akku leer ist und die Unwichtigen nur dann, wenn die Sonne scheint. Dann wäre das ganze mit einer einfachen Diode abgetan.

hw-schrauber

» Da ich keine Ahnung von Elektronik habe, wäre es mir noch lieber, wenn
» jemand eine Bezugsquelle für so ein Teil nennen könnte.
»
» Gruss von
» Roland

Hallo Roland,
google mal nach "Tiefentladeschutz". Conrad und Pollin haben da Bausätze im Programm.

»
» PS: Habe versucht, ein Bild des Schaltplans hochzuladen, was aber in der
» Vorschau nicht aufgetaucht ist. Irgendwas mache ich falsch.
Bestimmt größer als 1,5MB

» » PS: Habe versucht, ein Bild des Schaltplans hochzuladen, was aber in der
» » Vorschau nicht aufgetaucht ist. Irgendwas mache ich falsch.
» Bestimmt größer als 1,5MB

Richtig, das Bild war größer.
Und nun zu den anderen Beiträgen:
Gute Frage, warum Verbraucher individuell abgeschaltet werden sollen.
1. Die Akkus sollen geschont werden. Das erfordert bei LiFePo4 Akkus möglichst flache Zyklen.
2. Im Sommer soll immer dann, wenn zu viel Strom da ist, zwangsgelüftet werden.
3. Der Kühlschrank soll mit größerer Priorität versorgt werden.
4. Für das Licht soll immer genügend Energie vorhanden sein.

Den Schaltplan hätte ich gerne hochgeladen, bin aber leider nicht versiert genug.
Durch googeln und bei Conrad habe ich keinen einstellbaren Tiefentladeschutz gefunden. Bei Conrad erhielt ich auf Anfrage sogar die Mitteilung, dass sie nichts derartiges hätten.
Natürlich benötige ich auch einen Solar-Laderegler, aber finde mal einen, der die Akkus nicht bis zur Grenze vollpumpt. Für LiFePo4-Akkus ist das aber Gift.
Und überhaupt, warum soll man im Kleinen nicht das versuchen, was auch im Großen kommen muss, nämlich den Verbrauch durch Technik an die Stromerzeugung anzupassen, ohne Komfortverlust.
Wie ich mit einer einfachen Diode mein Ziel erreichen soll, ist mir allerdings schleierhaft.

Grüße von
RolandS

Ich muss mich verbessern: Das Bild war nur 297 kByte groß. Aber eben sehe ich, dass die Grenze bei 150 kByte liegt.

» » » PS: Habe versucht, ein Bild des Schaltplans hochzuladen, was aber in
» der
» » » Vorschau nicht aufgetaucht ist. Irgendwas mache ich falsch.
» » Bestimmt größer als 1,5MB
»
» Richtig, das Bild war größer.
» Und nun zu den anderen Beiträgen:
» Gute Frage, warum Verbraucher individuell abgeschaltet werden sollen.
» 1. Die Akkus sollen geschont werden. Das erfordert bei
LiFePo4 Akkus
» möglichst flache Zyklen.

Diesen Akkutyp hattest du nicht erwähnt

» 2. Im Sommer soll immer dann, wenn zu viel Strom da ist, zwangsgelüftet
» werden.

Was willst du denn zwangslüften? Wenn es eine Komponente der Anlage ist, warum schaltest du dann den Strom nicht einfach weg, statt zusätzlich entstandene Verlustleistungswärme mit einem Gebläse abzutransportieren.

» 3. Der Kühlschrank soll mit größerer Priorität versorgt werden.
» 4. Für das Licht soll immer genügend Energie vorhanden sein.
Kühlschrank oder Licht welches hat denn die oberste Priorität? Meiner Meinung nach schließt Punkt 3 den Punkt 4 und umgekehrt aus. Wenn der Kühlschrank läuft, müsste der das Licht ausschalten. Und wenn die Priorität auch im Standby besitzen soll, dann darf das Licht nie angehen, da ja jedes bischen Energie ja dem Kühlschrank zusteht.

Dann wären wir wieder bei meinem Vorschlag. Auf dem Weg von Solarzelle zur Batterie eine Diode in die Plusleitung. Alle Verbraucher die nur Energiebekommen sollen wenn die Sonne scheint zwischen Solarpanel und Diode, alle anderen Verbraucher nach der Diode an die Batterie.
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» Den Schaltplan hätte ich gerne hochgeladen, bin aber leider nicht versiert
» genug.
» Durch googeln und bei Conrad habe ich keinen einstellbaren
» Tiefentladeschutz gefunden. Bei Conrad erhielt ich auf Anfrage sogar die
» Mitteilung, dass sie nichts derartiges hätten.
» Natürlich benötige ich auch einen Solar-Laderegler, aber finde mal einen,
» der die Akkus nicht bis zur Grenze vollpumpt. Für LiFePo4-Akkus ist das
» aber Gift.
» Und überhaupt, warum soll man im Kleinen nicht das versuchen, was auch im
» Großen kommen muss, nämlich den Verbrauch durch Technik an die
» Stromerzeugung anzupassen, ohne Komfortverlust.
Wenn du z.B. zwei Verbraucher hast, deren Spannungsfenster sich überlappen (z.B. Verbraucher (1) 21V und 23V, Verbraucher (2) 22V und 24V dann könnte es dir passieren, dass, wenn die Batterie voll ist, zwar beide Verbraucher in Funktion sind, wenn dann aber die Spannung einmal auf unter 22V abgesunken ist und der Verbraucher mit dem niedriegren Spannungsfenster (1) soviel Strom zieht, dass die Spannung an der Batterie nicht mehr auf 24V kommt, dann schaltet verbraucher 2 nie mehr ein. Und das, obwohl er ja vor dem Abschalten bei >22V noch in Funktion war. Also, für mich ist das kein Managment.
» Wie ich mit einer einfachen Diode mein Ziel erreichen soll, ist mir
» allerdings schleierhaft.

Dann wären wir bei meinem Vorschlag. Auf dem Weg von Solarzelle zur Batterie eine Diode in die Plusleitung. Alle Verbraucher, die nur Energiebekommen sollen wenn die Sonne scheint, zwischen Solarpanel und Diode, alle anderen Verbraucher nach der Diode an die Batterie.
»
» Grüße von
» RolandS
»
» Ich muss mich verbessern: Das Bild war nur 297 kByte groß. Aber eben sehe
» ich, dass die Grenze bei 150 kByte liegt.

Wenn ich deine Anforderungen an das Managment mir noch mal anschaue, wird mir nicht ganz klar ob bei dir der Betrieb der Verbraucher oder Schutz der Batterie vorrang hat.
Batterieschutz, dann schalte ich die Verbraucher ab, egal was passiert.
Betrieb Verbraucher, dann schütze ich die Batterie lediglich vor Zerstörung (z.B. vor Tiefentladung, je nach Batterietyp)

Noch zu deinem Schaltplan, den ich auch nicht kenne, aber wenn der einen Komperator mit einstellbarer Hysterese hat, dann hast du zumindest schon mal die Möglichkeit die beiden Schaltpunkte an deine Wünsche anzupassen. Falls du dich für einen Fensterkomperator entschließt, dann hättest du sogar die Möglichkeit den Betrieb eines Verbrauchers lediglich in einem Spannungsfenster der Batterie zu betreiben. Wichtig bei den Leistungsschaltern ist, dass die so verschaltet sind, dass du in jedem Fall eine ausreichend hohe Steuerspannung (Basis-/Gatespannung) zur Verfügung hast. Sonst könnte es tasächlich passieren, dass der verwendete Transistor nicht richtig öffnet und dann viel Wärme an dem anfällt. Unabhängig von der P oder N Variante des Laststransitors, ist es empfehlenswert die Last immer am Kollektor (Drain) anzuklemmen. Im anderen Fall könnte der zuvorbeschrieben Effekt eintreten.

VG, hw-schrauber

Hallo, danke für die ausführlichen Infos. Da muss ich ja auch ausführlich drauf eingehen.
» Was willst du denn zwangslüften?
Das Gartenhaus, auf dem die Solaranlage sitzt. Dieses wird im Sommer manchmal recht warm.
» Kühlschrank oder Licht welches hat denn die oberste Priorität?
Das Licht, das allerdings meist aus ist, für das aber immer eine Reserve vorhanden sein muss.
Der Kühlschrank ist eigentlich unwichtig, aber da die Solaranlage auch an trüben Herbsttagen genug Strom für das Licht bringen muss, reicht's im Sommer für den Kühlschrank lässig aus.

» Dann wären wir wieder bei meinem Vorschlag. Auf dem Weg von Solarzelle zur
» Batterie eine Diode in die Plusleitung.
» »
Ich befürchte, dass der Kompressorkühlschrank beim Anlaufen mehr Strom benötigt, als die Solarpanels momentan abgeben. Da brauche ich den Akku.


» dann schaltet verbraucher 2 nie mehr ein. Und das, obwohl er ja vor
» dem Abschalten bei >22V noch in Funktion war. Also, für mich ist das kein
» Managment.
Das soll so sein! Der 2. Verbraucher ist ja weniger wichtig! Wenn wir im Wochenendhaus sind, brauche ich abends Licht, aber keinen Kühlschrank und keine Lüftung.


» Wenn ich deine Anforderungen an das Managment mir noch mal anschaue, wird
» mir nicht ganz klar ob bei dir der Betrieb der Verbraucher oder Schutz der
» Batterie vorrang hat.
» Batterieschutz, dann schalte ich die Verbraucher ab, egal was passiert.
» Betrieb Verbraucher, dann schütze ich die Batterie lediglich vor Zerstörung
» (z.B. vor Tiefentladung, je nach Batterietyp)

Ich will beides und sogar noch mehr, den LiFePo4-Akku schonen durch flache Zyklen während der lange unbewohnten Zeiten, einen kalten Kühlschrank, ein gelüftetes Häuschen und genügend Energie vorfinden und natürlich den Akku durch Tiefentladeschutz vor Zerstörung schützen. Genau deshalb benötige ich ja die unterschiedlichen Ab- und Einschaltspannungen.
»
Mein Schaltplan funktioniert übrigens nun.
Ein 7809 erzeugt 9 V Konstantspannung, die an minus des LM358 geht. Die 24 bis 29 V des Akkus werden über Spannungsteilung an den Plus Eingang des Komparators geführt, dessen Ausgang den MOSFET BUZ11 schaltet. Eine Rückkoppelung am LM358 bringt die Schalthysterese. Vermutlich über diese Rückkoppelung (4M) kam etwsa Spannung an das Gate des BUZ11, der dann teil-einschaltete und schnell heiß wurde. 4M vom Gate zur Masse bereinigte das Problem.

Die Last ist am Drain, danke.

Gruß von
RolandS