Dynamische (Node-Red) Nachteinspeisung & Akku-Ladung mit SMA und LiFePo4 DIY Speicher Teil 5/6 (4k)

In diesem letzten Video-Teil 5 unseres Nachteinspeise-Systems, dreht sich alles um die Voll-Automatisierung des Perle-TV Nachteinspeise-Systems. Sowohl die dynamische Ladung des Akkus in Abhängigkeit des PV-Stroms der raus ins Netz wandert wird mittels Node-Red gesteuert, als auch das Stoppen der Ladung über die smarte Tuya 4 Euro Steckdose. Nachts wird zudem die LiFePo4 Einspeisung gestartet und morgens automatisch gestoppt (ist der Akku irgendwann leer aktiviert sich zudem meine Akku-Abschaltung). Auch hier greift meine erdachte Perle-TV Node-Red Steuerung, sodass auf Basis der Daten des SMA SunnyBoy 4.0 die Einspeise-Leistung der Hoymiles HM300 dynamisch gesteuert / angepasst wird um den Strom-Zukauf vom Netzbetreiber Nachts immer auf 0 Watt regelnd zu begrenzen. Das funktioniert ganz wunderbar und mittlerweile absolut fehlerfrei. Allerdings gibt es gerade durch die Nutzung des DCDC 480 Konverters und Warmstart-Eigenschaften des Hoymiles ein paar Dinge zu beachten, die in meine Node-Red Steuerung eingeflossen sind. Ich werde Euch in diesem Video nicht nur meine Node-Red Steuerung transparent (zu finden in der Videobeschreibung) zur Verfügung stellen, sondern auch meine automatische Einspeiseregelung + Akkuladung detailiert erklären, damit Ihr auch versteht was ich warum in Node-Red Perle-TV mäßig gelöst habe.
Nun aber viel Spaß mit diesem letzten fünften Teil der Perle-TV DIY dynamischen Einspeise & LiFePo4 Charging Bastelvideo Serie! Rechtlicher Hinweis: Dieses DIY Nachteinspeise-Projekt darf in Deutschland nicht benutzt werden (Off-Grid Inselbetrieb ist erlaubt).
Flow Update 01.04.2024: Details siehe Kommentarbereich.
Flow Update 13.04.2024: Details siehe Kommentarbereich.
Flow Update 15.04.2024: Details siehe Kommentarbereich.
Flow Update 11.05.2024: Sollte zur SMA PV Anlage zusätzlich noch ein Balkonkraftwerk betrieben werden, kommt es beim Hausverbrauch des SMA zu negativen Werten. Der Flow 5 Watt Absenkung versucht dann tagsüber gegenzusteuern. Der tagsüber im Standby laufende Hoymiles kann durch diese Leistungs-Befehle exakt so wie bei Updates vom 13.04. aus dem Tritt geraten (z.B. 6600% Leistung) und unlogische Werte aufsummieren. Im Flow zur Leistungsminderung wurde eine Sicherung eingebaut, die Tagsüber grundsätzlich verhindert das Leistungsminderungseinstellungen an den Standby-Hoymiles verschickt werden.
Somit ist nun auch das Nachrüsten eines Balkonkraftwerks zum vorhandenen SMA-PV System mit obiger Node-Red Steuerung auch kein Problem mehr. Sollte man kein Balkonkraftwerk nutzen, kann der Flow auch genutzt werden, denn die Sicherung kommt hier nicht zum Tragen (stört aber auch nicht).
Hier wie im Video versprochen meine Node-RED Steuerung als Download (Stand 11 Mai 2024).
-Node-Red Steuerung für Einspeisung & Akku-Ladung + Hinweise: bit.ly/3VNR9ou
Hier die Videos Teil 1-4:
-Video "Photovoltaik Konstant / Nachteinspeisung für nur 621 Euro Teil 1": • Photovoltaik Konstant/...
-Video "Photovoltaik Konstant/Dauer/Nachteinspeisung 2,7kwh Speicher + Hoymiles Inverter & DTU Teil 2": • Photovoltaik Konstant/...
-Video "Photovoltaik Konstant/Dauer/Nachteinspeisung: Effizienter SPW-12V2410 Spannungswandler Teil 3": • Photovoltaik Konstant/...
-Video "Dynamische (Node-Red) Nachteinspeisung; Effizienter SPW-12V2420 480W Spannungswandler Teil 4": • Dynamische (Node-Red) ...
Hier wie im Video versprochen die verbaute Hardware in der aktuellen Version:
-40A LiFePo4 Ladegerät: amzn.to/3TN4DhN
-Powerqueen 12,8 Volt 200Ah LiFePo4 Akku (Amazon): amzn.to/48wHs1f
-Bauer United SPW-12V2420 (02-03-03) 20A/480W Spannungswandler (Amazon): amzn.to/4cB6ajG
-Hoymiles HM-300 Mikrowechselrichter: amzn.to/487uGFN
-40A & 15 Ampere Schmelz-Sicherungen: bit.ly/3w5g3W6
-2 Meter Silicon AGW10 Kabel ROT/SCHWARZ: bit.ly/3HNXuZ6
-BC01 Hoymiles 3Pol Female Plug (für Steckdosen-Adapter): bit.ly/3PIHdsV
-1 Paar MC4 Solar Connectoren (Plus & Minus): bit.ly/3PGO4Ts
-40 Ampere Polklemmen-Sicherung: bit.ly/3SjDdRl
-10qmm2 Rot/Schwarz 80cm Kabel mit 8mm Ringösen: bit.ly/3U5SxSV
-12 Volt Charger Cable mit eingebauter Sicherung: bit.ly/420sqyn
-Kunststoffgehäuse 100*68*40mm: bit.ly/3w1EjIC
-Unterspannungsüberwachungs (Relais) Platine: bit.ly/48ZOYSQ
-2 Stück Smart Plug WLAN Steckdosen (Tuya & Smart Home): bit.ly/3UrDx1A
-Gummi Isomations Terminal-Schutzhüllen: bit.ly/3uklArk
Alle Links zu Amazon sind Affiliate Links, vielen Dank für die für Dich kostenlose Unterstützung!
#nachteinspeisung #sunnyboy #photovoltaik

[@MichaelPerlitschke]

Update 11.05.2024: Sollte zur SMA PV Anlage zusätzlich noch ein Balkonkraftwerk betrieben werden, kommt es beim Hausverbrauch des SMA zu negativen Werten. Der Flow 5 Watt Absenkung versucht dann Tagsüber gegen zu steuern. Der tagsüber im Standby laufende Hoymiles kann durch diese Leistungs-Befehle exakt so wie bei Updates vom 13.04. aus dem Tritt geraten (>6600% Leistung) und unlogische Werte aufsummieren. Im Flow zur Leistungsminderung wurde eine Sicherung eingebaut, die Tagsueber grundsätzlich verhindert das Leistungsminderungseinstellungen an den Standby-Hoymiles verschickt werden. Somit ist nun auch das Nachrüsten eines Balkonkraftwerks zum vorhandenen SMA-PV System mit obiger Node-Red Steuerung auch kein Problem mehr. Sollte man kein Balkonkraftwerk nutzen, kann der Flow auch genutzt werden, denn die Sicherung kommt hier nicht zum tragen (stört aber auch nicht).

[@MichaelPerlitschke]

Update 22.04.2024: Den Flow Batterieladung 700 Watt und Abschaltung 0 Watt optimiert. Sollten Wolken die Sonne temporär verdecken, ist es nun auch erlaubt 100 Watt in den Strom-Bezug zu schwingen. Sollte der Strombezug nach weiteren 60 Sekunden immer noch 100 Watt betragen wird erst dann die Ladung deaktiviert. Damit wird ein zu häufiges Takten des 40 Ampere Ladegerätes bei Mischbewölkung deutlich minimiert. Diese aktuellen Flows befinden sich um Download-Paket.

[@MichaelPerlitschke]

Update 13.04.2024: Habe 2 weitere Flow als "digitale Sicherung" mit eingebaut. Wenn sich der Hoymiles im Standby Betrieb befindet und nur 0 Watt liefert, schreibt dieser Flow alle 10 Minuten, als Leistungswert 50% (150Watt) in den Hoymiles. Grund: Es kann bei der Trennung morgens, also Übergang in den Standby Betrieb, dazu kommen das inplausible sehr willkührliche Werte im Hoymiles landen (z.B. 16.500 Watt; 5500%). Somit ist sichergestellt, dass der Hoymiles jeden neuen Produktions-Tag mit 50% resp. 150 Watt Leistung seinen Betrieb startet. Ferner noch einen weiteren Flow (digitale Sicherung) der im Betrieb Überwacht das 190 Watt nicht überschritten werden. Habe den neuen Node-Red Flow heute um 17:00 Uhr in das Download-Paket eingepflegt.

[@MichaelPerlitschke]

Node-Red Update 15.04.2024: Im Flow digitale Sicherung die 10 Sekunden Pause im Flow "Regulaerer Betrieb" entfernt. Parameter für die Leistungssteuerung optimiert um ein Überschwingen (Einspeisung ins Netz) um die 0 Watt Linie zu minimieren. 2% der Akku-Kapazität (ca. 50Wh) gingen Nachts aus dem Haus ins Stromnetz. Die Werte bezugslastiger angepasst. Hier pendelt das System enger um die 0 Watt mit der Tendenz ein paar Watt Bezug zu realisieren anstatt zu stark ins negative (Stromverkauf) reinzupendeln. Diese aktuellen Flows befinden sich um Download-Paket.

[@frankh3044]

Hi, sehr schöne Videoreihe, vielen Dank dafür. Du bringst das schön begreiflich und sympathisch rüber. Deine Vermutung, das beim Homemiles beim Warmstart bzw. bei Netzwiederkehr, nicht ein zu niedriges Limit eingestellt sein sollte, ist richtig. Zitat: The user has to ensure correct settings. Remember that for the inverters of 3rd generation the relative active power limit is in the range of 2% up to 100%. Also an absolute active power limit below approx. 30 Watt seems to be not meanful because of the control capabilities and reactive power load. Das heißt das Limit sollte nicht unter 2 % sein (Wahrlich besser noch etwas höher). Ist das so, wird ein Neustart durchgefüht und der permanet gespeicherte Limit-Wert aus dem Wechselrichter als Limit geladen. Im Hoymiles gibt es 2 Limit Werte, einen nicht permanenten und einen permanenten. Früher konnte man bei der Ahoy DTU auch den permanenten Wert per Mqtt setzen, das hat man aber geändert, damit nicht zu oft in den Flash geschrieben wird. Zitat: Power Limit persistent This feature was removed. The persisten limit should not be modified cyclic by a script because of potential wearout of the flash inside the inverter. Ich würde den permanenten Wert auch nur ändern um meine Maximaleinspeisung bei Neustart zur Sicherheit zu begrenzen. Nicht das er da mit den vollen 300 Watt loslegt.

[@MichaelPerlitschke]

Habe ich doch auf 180 Watt per Node-Red begrenzt. D.h. er fuehrt dann einen Warmstart mit dem Wert seit Deaktivierung des Netzes durch, setzt also an exakt dem Punkt an dem das Netz von der Steckdose oder meiner Akku-Platine gerissen wurde. Natuerlich erklaer das unbekannte Zital nicht den Loop den der Hoymiles durchfuehrt. Bei einem Kaltstart legt der sofort mit der eingestellten Power los. Bei einem Warmstart auch, allerdings mit einer 10 Minuten Zwangspause was ja auch ok ist...

[@frankh3044]

@@MichaelPerlitschkeHi, deine Begrenzung durch Node Red über Mqtt ist aber nicht permanent, sondern non permanent. Aber das nur nebenbei. Wie hoch dein Leistungslimit, ist wenn du den Wechselrichter vom Netz trennst weiß ich natürlich nicht.Aber der Wechselrichter bekommt bei dir nach Netztrennung ja weiterhin die 24 Volt und empfängt daher auch noch Daten. Und wenn jetzt tagüber bei Dir PV Leistung reinkommt und du Überschuss hast schraubst du über deine Node Red Steuerung ja die Leistung vom HM 300 immer weiter runter, und landest dann eventuell bei unter 2%. Da sollte vielleicht noch ne Abfrage mit rein, ob der Hoymiles noch am Netz hängt bzw. du Ihn Ausgeschaltet hast.Oder du solltest den Min Wert den du an den Hoymiles sendest begrenzen.

[@MichaelPerlitschke]

@@frankh3044 Permanent ist nur die 150 Watt welche im Hoymiles fest im Flash von mir fuer den Kaltstart hinterlegt wurden. Es stimmt und ist auch wichtig das ich den Hoymiles per MQTT non permanent steuere. Wenn dieser morgens abgeschaltet wird, bleibt der letzte MQTT Wert im Hoymiles vorhanden waerend der sich deaktiviert (bleibt ja noch aktiv). Abends wenn ich das Netz zuschalte, reaktiviert sich der Hoymiles und nach 10 Minuten setzt der dort ein wo er morgens beendet wurde. Ganz als wenn nie etwas gewesen waere. Er empfaengt nach Netztrennung keine Daten, da die Bedinungen in den Flows nicht erfuellt werden ;-) Also der Wert der nach der Netztrennung vom Hoymiles kommt ist exakt 0. Und in den Flows breiden Steuerflows siehst Du das diese nicht wirken wenn der Hoymiles 0 Watt liefert. Auch der Reduktions-Flow wirkt nicht, da es keine negative Netzeinspeisung gibt. Die vom Hoymiles tagsueber ausgelesen Werte 0 Watt sind der IST-WERT der aktuellen Hoymiles Produktion der fuer die Steuerung wichtig ist. Wenn Du nun aber die IP des Hoymiles eingibst, siehst Du das das LIMIT im Hoymiles nach wie vor das letzte Steuerlimit vor der Netztrennung war (logisch). Also z.B. wie gerade jetzt 58% / 174 Watt, denn da wurde der heute morgen getrennt. Wenn in wenigen Stunden das Netz wieder zugeschaltet wird, liefert der der der 10 Minuten Warmstartphase exakt diese 174 in die Node-Red Steuerung und die Regelung setzt exakt an der Stelle ein. So als wenn niemals etwas gewesen waere. Oder in kurzform: 0 Watt werden als Leistung Tagsueber vom Node-Red aus dem Hoymiles auslesen. Tagsueber gibt es keinen negativen Hausverbrauch (SMA setzt den Wert Tagsueber minimal auf 0 und sonst ist der immer Positiv). Folglich keine Regelung weder nach oben als auch nach unten. Im Hoymiles ist unter Limit der letzte Leistungsbefehl von NodeRed solange der Strom hat temp. gespeichert. Wenn Abends der Hoymiles wieder auf Produktion geht, wird exakt an dieser Stelle wieder angesetzt. Unter 2 Watt kommt der Hoymiles ohnehin NIE, da hier der Minimalverbrauch immer min. 150 Watt betraegt. Soll heissen, dass ist dann bis zur Deaktivierung des Netzes per Steckdose der unterste Wert. In der Regel liegt dieser aber hoeher da dann hier schon schon wieder aufgestanden wird und zusaetzliche Verbraucher laufen. Somit bruch ich eine solche Abfrage natuerlich nicht setzen. Ich hatte es oben schon angerissen, dass z.B. heute morgen der Hoymiles bei 174 Watt vom Netz getrennt wurde. Ab diesem Zeitpunkt regelt die Steuerung weder rauf noch runter. Diese greift erst wieder Abends wenn der Hoymiles sich mit dem Netz verbindet und diese 174 initiiert. Nachts ist der Abfragewert den der Hoymiles liefert bei 0 Watt. Also auch hier keine Regelung. Manche Dinge spielen einen manchmal unbeabsichtigt sehr gluecklich in die Karten und vereinfachen vieles. Ja, dass ist in der Tat ein wenig Tricky und schwer zu verstehen. Solltest Du das 1:1 nachbauen wird Dir das aber schnell klar, wenn es drum geht die Logik und das Verhalten des SMA zu verstehen. Denn der Reagiert tagsueber anders als Nachts. Tagsueber gibt es keine negativen Werte da der Hauptprozessor die Daten anders verarbeitet. Abends ist das Subsystem aktiv da es keinerlei PV-Produktion mehr gibt. Hier ist dann das Verhalten anders und die Summe deshausverbrauchs geht dann auch ins -, wo Tagsueber die Einspeisung (verrechnet aus Erzeugung und Eigenverbrauch) auch Positiv angezeigt wird. Das gilt es bei der Node-Red Steuerung zu beruecksichtigen. Und das ist in beiden Steuerflows exakt der Fall. Ja, so simpel das mit den Flows aussehen mag, so komplex ist es im grunde. Ich habe da Tage gebraucht um zu verstehen was Nachts und Tagsueber beim SMA passiert und wie man das nun auf den Hoymiles umzulegen hat. Irgendwann mit Erfolg, aber Du darfst es mir glauben, meine alten grauen Zellen waren hier schon maechtig am Schwitzen und es kommt noch hinzu das ich mich mit Node-Red nicht die Spur auskenne und das ganze mit meinen Moeglichkeiten umgesetzt habe. Ich muss aber doch gestehen, dass ich das ganz gut hinbekommen habe. Funktioniert absolut einwadnfrei... Die Meisten Zuschauer werden ohnehin nach Teil 4 dieser Video-Serie abgeschaltet haben. Alles was bei diesen Typen mit Denken zu tun hat, ist (das sind die Obdachlosen; Kiffer Saeufer und Vollidioten) nicht so gefragt. War es aber mal vor Jahren, aber mittlerweile sind die Leute in diesem Channel die noch ein bisschen was in der Birne hatten fast alle tot...und das ist auch der Grund warum hier auch bald schluss ist. Schoen das Du eine der Ausnahmen bist die Fragen stellen und sich zumindest grob reindenken koennen. Und das ist auch der Grund warum ich Deine Gedanken so gut und hoffentlich verstaendlich beantworte. Find serh gut das Du Dir noch Gedanken machst und ein logisches Verstaendnis zu diesem Thema besitzt. Du bist bis jetzt der einzige der das kann und da darfst Du Dir gerne ein drauf einbilden. Dickes Lob von meiner Seite und Daumen rauf! Fuer Menschen wie Dich mach ich diese Videos.

[@d1505]

Hi Perle, das Problem mit dem Start des Hoymiles nach AC-Trennung hatte ich auch schon mal bemerkt. Hab dann über die OpenDTU per Knopfdruck den Hoymiles kurz neustarten lassen. Danach gibt er sofort Vollgas. Denke das sollte über AhoyDTU und MQTT auch möglich sein, versuch es doch mal...

[@MichaelPerlitschke]

Und ich soll also jeden Tag die naechsten 15 Jahre manuell neu starten? Nee, da verlege ich die Startzeit 10 Min. nach vorn und das funktioniert dann ohne manuelles Gefummel. Denn der tiefere Sinn einer Automatisation ist, was? Genau, das es automatisch laeuft und ohne Eingreifen funktioniert. Tut es auch!

[@d1505]

@@MichaelPerlitschke Nein, natürlich nicht manuell, du kannst doch abends nach dem einschalten der Steckdose den neustart des Hoymiles per MQTT über NodeRed automatisiert senden.

[@MichaelPerlitschke]

Wenn Du mir sagst, wie der Befehl dafuer ist, waere das super. Denn ich habe da schon vor Monaten gesucht und absolut nix gefunden. Soll heissen, Dein Ansinnen funktioniert nicht da es keine Moeglichkeit per MQTT gibt den Hoymiles neu zu starten. Aber Du scheinst da etwas zu wissen....also raus damit!

[@d1505]

@@MichaelPerlitschke also ich selbst benutze HomeAssistant und OpenDTU, da steuere ich das einfach per Automatisierung in HA. Habe aber mal kurz gegoogled und denke für die AhoyDTU müsste der Befehl "inverter/ctrl/restart" sein bei MQTT. Anscheinend kann man den befehl auch per HTTP API senden (möglicherweise h**p:*/ahoy-ip/api/ctrl/restart. Ich denke mit den Stichworten kannst du für AHOYDTU was bei google finden. Hilfreich ist auf jeden Fall, wenn du dir den MQTT-Explorer mal auf dein Laptop installierst und dich da mit deinem MQTT-Broker verbindest.

[@MichaelPerlitschke]

Das hatte ich im April (inverter/ctrl/restart) schon getestet und mir bei Github einen Wolf gegoogelt, denn das war natuerlich auch meine erste Idee. Diesen MQTT Befehl gibt es aber in der DTU so nicht. Ist aber in der Praxis komplett egal, denn nach 10-12 Min. setzt der sich ohnehin von ganz allein zurueck... Das ganze System funktioniert hier ja ganz wunderbar ohne das man eingreifen muss. Habe aber dennoch 4 weitere Node Red Optimierungen eingespielt. Die ersten 126kwh als Nachteinspeisung sind nun schon im Sack und meine Autarkiequote hat sich von 35-45% auf mittlerweile 90% hochgeschraubt. Nur 3kwh Strom-Bezug fuer den noch jungen Monat Mai. Und ich habe derzeit Urlaub und hier laeuft alles moegliche an Verbrauchern. Laeuft wirklich zuverlaessig und sehr effektiv. Also genau wie gewuenscht. Werde also noch einen 6 Teil machen und alles erklaeren. Aber das schaffe ich erst nach meiner Rueckkehr aus den USA. Und morgen startet endlich das Projekt 33.000 Euro Waermepumpe.

[@MichaelPerlitschke]

Update 07.04.2024: Habe einen weiteren Flow als zusaetzliche digitale Sicherung eingebaut. Dieser prueft alle 5 Sekunden, ob die Leistungswerte im Hoymiles auch plausibel sind. Sollte dem nicht so sein, wird der Hoymiles auf 50% Leistung gesetzt. Habe den neuen Node-Red Flow heute um 19:12 Uhr in das Download-Paket eingepflegt.

[@MichaelPerlitschke]

Update 01.04.2024: Ich habe die Zuschaltschwelle der Akku-Tiefenüberwachungs Trenn-Platine noch etwas optimiert. Abschaltschwelle und Trennung des Hoymiles bei 11,8 Volt und Zuschaltschwelle steht jetzt anstatt bei 12,8 auf 13,4 Volt. Wurde also nach oben angepasst: Das stellt sicher, dass der Akku erst dann wieder zur Nutzung Nachts bereit steht, wenn ausreichend geladene Kapazität vorhanden ist.

[@franzkeller69]

Dieses gedöns mit den 10 minuten hatte ich auch….ab 33V Eingangs Spannung ist das weg…. Ideal für den kleinen Hoymiles sind 36V ….dauerhaft mit 12 Ampere in den HM reinspeisen hätte ich bedenken… nimm lieber die Spannung hoch. Aber deine Steuerung ist geil 👍🏿Grüssle

[@MichaelPerlitschke]

Der Hoymiles wird nicht wirklich warm, also die interne Temperaturanzeige/Sensor ist auch absolut unkritisch. Ich hatte ihn ja auch mal unfreiwillig (DCDC20 Ampere Konverter) bei 16 Ampere laufen (siehe Teil 4) und das hat der Weggesteckt. Jetzt alles innerhalb der Spezifikationen. Hinzu kommt, das der nicht immer an der Lastgrenze von 11,5A (in meinem Fall 275 Watt) arbeitet, sondern 90% der Zeit weit drunter, der er ja an den Hausverbrauch Nachts angepasst wird und dieser liegt ganz selten so hoch. I.d.R. bei 150 Watt also bei knapp 6.5 Ampere. Und selbst wenn, die Kiste hat 12 Jahre Garantie. Dann packt man den ein, schickt den zurueck und tauscht um ;-) In der Zwischenzeit nehme ich meiner anderen HM300, denn mit 65 Euro macht man da ja nicht viel falsch. Fazit: Der Hoymiles ist fuer Dauerlasten bis 11,5 Ampere spezifiziert. Das dieses Warmstartverhalten damit zu tun hat das man Spannungsseitig ausserhalb der MPPT Tracker Reichweite operiert liegt fast auf der Hand. Faktisch ist es aber egal, dann startet der hat 10 Min. spaeter voll durch. Das kann man in der Steckdoesen-Einstellung SONNENUNTERGANG flexibel beruecksichtigen. Wie halten fest: Es ist egal mit welcher Spannung man den Hoymiles betreibt, so man min. 22 Volt zufuettert. Und es ist auch egal ob der Hoymiles mit 11,5 Ampere dauerhaft arbeiten muesste, denn exakt fuer diese Dauerlast ist der gebaut worden! Haelt der das nicht aus, hast Du 12 Jahre (Garantiezeit) Zeit herauszufinden ob es einem die Hardware uebel nimmt.