Bankonkraftwerk Überschuss via Smartmeter in LiFePo4 Akku laden

Da mein Balkonkraftwerk hin- und wieder DOCH Überschüsse ins Stromnetz einspeisst, habe ich mir Gedanken dazu gemacht, wie man diesen Strom sinnvoll nutzen könnte.

Das Offensichtlichste ist es eine WLAN Schaltsteckdose ab einem gewissen Wert ein- und bei Strombezug wieder auszuschalten.

Das hat aber den Nachteil, dass man die Leistung des angeschlossenen Verbrauchers relativ genau kennen muss; sonst wird entweder viel zu spät eingeschaltet, oder es kommt zu ständigen Ein- und Ausschaltvorgängen.

Da ich aber die momentan eingespeisste Leistung genau kenne – wollte ich mich damit nicht zufriedengeben – und hab mir was ausgedacht, um die Leistung zumindest in ca. 10 Watt Schritten regeln zu könne.

Eine Möglichkeit wäre es natürlich, Warmwasser damit zu erzeugen.

DAS ist aber gar nicht so einfach, weil 1. meine PV dafür viel zu klein ist, und 2. Es offenbar gar keine Einfache Möglichkeit gibt, sowas sinnvoll umzusetzen. (Hab 3kW Heizstäbe in meinem Pufferspeicher). -> Damit könnte ich 1. erst ab 3kW Überschuss einschalten (das kommt natürlich bei mir nie vor). Oder via Phasenanschnitt was steuern. (Verursacht aber zu viele Hochfrequenzstörungen im Netz). Oder via Triacs in Nulldurchgängen schalten (da bin ich noch am Untersuchen, ob das stabil zu machen ist). Oder via PWM (was ebenso einen hohen Entstöraufwand bedeutet, und auch von den benötigten Halbleitern her – gar nicht so einfach Umzusetzen ist)

Darum hab ich mir gedacht – warum nicht einfach einen Akku via Überschuss laden ?

Gesagt – getan – 2 Mini – LiFePo4 Akkus besorgt, und als erstes einmal ein ATX Computernetzteil umbauen.

Am Ende hat sich aber dann herausgestellt, dass sowohl der Aufwand für den Umbau, als auch die Stabilität ein grossen Problem darstellen. Alle nicht benötigten Ausgangsspannungen stillzulegen, und den 12V Ausang auf saubere 14V zu regeln – ist dabei noch das geringste Problem.

Den Ausgangsstrom auf einen vorgegebenen Wert zu regeln – hat zu einem kaum brauchbaren Ergebnis geführt; die Regelung vollführte dabei viel zu grosse Schwingungen.

Habe es dann so halbwegs zum Laufen gebracht, indem ich das PWM Tastverhältnis auf einen vorgegebenen Wert begrenz habe. (= Soll Leistung)

Leider ist irgendwann dann der Gleichrichter auf der Sekundärseite durchlegiert, und hat mir somit sowohl die Hochspannungsseite geschrottet, als auch den Ausgang, wo (zum Glück über eine Sicherung) der Akku dran hing. -> hat ein schönes Rauchwölkchen verursacht…

Darum habe ich mich dazu entschlossen (vorerst) nicht mehr direkt innerhalb von netzbetriebenen Schaltnetzteilen irgendwas umzubauen.

Eine mögliche Lösung : Ich hab noch ein 12V DELL Servernetzteil mit 55A(!) maximalen Ausgangsstrom.

Da wäre es ja einfacher, einen Step-Up/Down Converter dranzuschliessen, der sich „einfach“ in der Leistung regeln lässt.

Also das Tastverhältnis auf einen Wert zu begrenzen, den ich via ESP8266 (AZ D1 Mini) via Software vorgeben kann.

Gesagt – getan – das ist der erste Plan :

Ein erster Versuch, der zeigen soll, ob die Schaltung prinzipiell überhaupt funktioniert :

https://www.youtube.com/watch?v=EvzFd438dJs

Und dann noch ein Versuch gleich „alltogether now“ …

https://www.youtube.com/watch?v=DV51NFqzx3U

AZ Delivery D1 Mini repariert

Hab mir so ein Set mit 5 Stk D1 Mini (=ESP8266) bestellt.

Bei einem davon war der 3,3V Spannungsregler „schief“ eingelötet, und hatte offenbar einen Kurzschluss. Weil ich das nicht rechtzeitig bemerkt habe, hat sicher dieser mit einem kleinen Rauchzeichen verabschiedet.

Nachdem ich den korrekt eingelötet habe – hat aber leider trotzdem nichts funktioniert. (3,3V NICHT vorhanden)

Ist aber offenbar gar kein Problem, da irgendeinen x-beliebigen Regler einzubauen.

In meinem Fall – hab ich einen auf einer Platine von einem CDROM Laufwerk gefunden.

Dabei hilft es ungemein, dass direkt neben der MicroUSB Buchse ein Kondensator ist, auf dem sich die 5V (USB) Eingangsspannung befindet.

So lässt sich der „neue“ Regler relativ einfach einlöten :

Anmerkung : die „Kühlfahne“ ist intern mit dem mittleren Anschluss verbunden. (=auch 5V) – diese ist auf der Platine nochmal mit dem eigentlichen 5V Pad auf der Platine verlötet. -> Somit ist die Konstruktion sogar mechanisch sehr stabil.

Die Lötbrücke führt die 3,3V wieder auf die beiden Lötpads, wo der urspründliche Regler verbaut war.

WER lässt sich SOWAS einfallen ? Geräte Akkus, die mechanisch und elektrisch kompatibel sind, aber Plus und Minus vertauscht haben ?!?

Man beachte – Wo ist Plus – Wo ist Minus ?

Normalerweise prüfe ich sowas bevor ich Experimente mache. Aber da die Bauform ja fast gleich ist – habe ich das dieses mal nicht gemacht.

Effekt : 1 explodierter MosFet. 1 Diode mit Kurzschluss.

Zum Glück funktioniert bei DIESEM Akkuschrauber noch (fast) alles elektromechanisch. Auch der PWM Chip scheint es überlebt zu haben. Neuen MosFet + neue Diode rein – geht wieder. 🙂

Kaifa MA309M/Sagemcom T210-D EVN Smartmeter – MBus (=P1) Interface

Hab bei so einem Smartmeter mal ein wenig herumgemessen (und mir die MBus Norm angesehen).

Dabei ist mir aufgefallen, dass man mit einem ganz simplen Pegelwandler Das Signal auf 3,3/0 Volt umsetzen kann.

Lt. Oszilloskop hat der Kaifa 29,2V=Low und 12,4V=High

siehe : https://www.youtube.com/watch?v=mnOMw-xg2js

Der Sagemcom 37,6V=Low und 22V=High

Links kommt das Signal aus dem Smartmeter rein.

Rechts gehts weiter zu einem Serial-USB Konverter.

Manche Konverter haben einen PullUp Widerstand eingebaut. Dann ist der rechte 3,3kOhm Widerstand nicht erforderlich.

Das funktioniert übrigens auch ganz wunderbar mit dem Sagemcom Smartmeter. Der hat aber ein klein wenig höhere Spannungspegel. Dann muss entweder eine 2. ZDiode in Serie geschaltet werden. (ca 5-7 Volt). Oder man verwendet anstelle der 18V ZDiode eine mit 24 Volt.

Die 3 bunten Kabel führen dann zum USB-Serial Konverter. Und dieser steckt an einem Raspberry PI Zero W.

Soweit ich das bisher gesehen habe – schickt der Zähler dann genau alle 5 Sekunden einen Datensatz.

Die – frei verfügbare Sortware für den Kaifa hab ich im Übrigen geklont, und ein wenig erweitert : https://github.com/siegfriedhoellrigl1/SmartMeterEVNKaifaMA309

Für den Sagemcom Smartmeter ist die Software minimal anders, da gibts aber auch was : https://github.com/georg-x/SmartMeterEVNSagemcom-T210-D

ToDo : In der Theorie müsste man den Pegelkonverter auch an der „internen“ 3,3V TTL RS232 des Raspberrys betreiben können. Das hat aber bei mit nicht auf Anhieb geklappt; da muss man vermutlich doch einiges konfigurieren/abschalten, damit da nichts vom Bootloader/Betriebssystem o.ä. drauf „lauscht“….