12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

 
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12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 03.06.2019 - 20:51 Uhr  ·  #1
Hallo. Ich habe mir ein vertikal Windrad 400W mit 12 V Controller für die Versorgung eines Weidezaungerätes gekauft. Da noch ein brauchbares Solarmodul 100W? auf dem Dach des Stalles vorhanden ist, habe ich dieses ebenfalls über ein 12V Solarregler (30A) angeschlossen. Dazu zwei Säure Batterien in Reihe geschaltet und Solarregler zeigt bei voller Ladung 13,6 V an.
Habe noch eine neue 12V Solarbatterie als Ersatz.
Im beigefügten Bild ist der Anschluss aufgezeichnet.
Funktioniert das so???
Habe das Gefühl vom Windrad Controller kommt nichts an der Batterie an oder nur wenig. Grüne Lampe dauerhaft grün (wenn mit Batterie verbunden) und rote Lampe blinkt bei Wind.
Kann jemand Tipps geben was evtl zu beachten ist. Bin auch nur Laie.
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 03.06.2019 - 21:32 Uhr  ·  #2
Hallo Elbaafo,

Dein Schaltungsvorschlag sieht gut aus.

"Dazu zwei Säure Batterien in Reihe geschaltet"
Sind das Starter Akkus (Autobatterien)?
Vermutlich meinst du parallel Verschaltet, also Plus an Plus und Minus an Minus verschaltet.

"Funktioniert das so???"
Ja, das funktioniert so zumindest schon mal grob so, gut macht bisher ;-)

"Habe das Gefühl vom Windrad Controller kommt nichts an der Batterie an oder nur wenig."
Dein Gefühl kann richtig sein. Die Leistung vom Wind und vom Windrad in Bodennähe wird oft überschätzt

"Kann jemand Tipps geben was evtl zu beachten ist. Bin auch nur Laie."
Mit der Ladespannung kannst du bei Säure höher gehen: 14:0 V .. 14.5 V je nach Akku Type
Bei Bleigel sind 13.8 V richtig.

Was "Ladereconnect" bedeutet weiß ich nicht müsste vermuten, hast du mehr Informationen?

Der Entladeschutz ist zu klein gewählt.
Je nach Akku Type solltest du maximal 50 % entladen, auch bei BleiGel.
Normalspannung ist 12.8 V beim Akku
Faustformel: pro 0.1 V weniger sind 10% entladen
--> 12.3 V = 50% dann sollte der Entladeschutz greifen und den Akku vor Tiefentladung schützen.

Hast du Starter Akkus, dann können diese eigentlich nur zu 10% entladen werden,
bzw. sind ehrlicherweise komplett ungeeignet für deine Anwendung
--> Entladeschutz auf 12.7 V einstellen
Bei der Einstellung des Entladeschutz muss noch das Einknicken der Spannung durch
den aktuellen Stromverbrauch berücksichtigt werden.

Ich schätze das "Weidezaungerät" verbraucht wenig Strom,
und die Spannung knickt kaum ein, so das vielleicht 0.1 .. 0.2 V tiefer reichen sollten.
Problem: Gräser und Pflanzen und Feuchtigkeit, schlechte Isolation ...
dann kann es zum permanenten Entladen der Hohen Spannung kommen
und das Weidezaungerät erheblich mehr Strom ziehen,
um immer wieder die hohe Spannung neu aufzubauen.
--> Öfter kontrollieren
die Kontrolle kann (erst mal) zentral über die Akku Spannung passieren
12.8 .. 12.3 OK
unter 12.3 suchen gehen, woran es liegt ...

Ist jetzt nicht super durchdacht alles, aber immerhin ein paar Gedanken zu dem Thema ...

Grüße
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 04.06.2019 - 10:00 Uhr  ·  #3
Hallo Erdorf,
vielen Dank für die Info´s.
Batterien sind parallel geschaltet. Zwei Blei-Säurebatterien. Habe auch noch eine Solar-Batterie (dickere Bleiplatten) mit 100 Ah, die noch zum Einsatz kommen soll.
Habe diesen Solar-Laderegler (siehe Bild). Der Entladeschutz lässt sich nicht höher als 11,3 V einstellen. Das ist das Problem bei diesem Regler.
Ein Freund von mir hat mir empfohlen, die beiden Regler getrennt an je eine Batterie anzuschließen. Da ich die Verbindung zu den Batterien über den Solar-Regler gekoppelt habe, könne es sein, dass dieser Regler vom Windradstrom beeinflusst wird ?! Wenn ich das so machen würde, dann macht die Parallelschaltung der Batterien vermutlich keinen Sinn. Oder sehe ich das falsch. Dann würde eine Batterie (vom Windrad) nur geladen werden, aber es wäre kein Verbraucher über diese Batterie angeschlossen. Die Verbraucher (Licht, Weidezaun) sind über den Solar-Regler angeschlossen. Der Windrad-Controller hat keinen Anschluss für Verbraucher, nur die Ladekontrolle zur Batterie.

Allein mit dem Weidezaun verliert die Batterie pro Tag etwa 0,5-0,6 V. Ist das zuviel?
Habe das hohe Gras schon einmal gemäht, aber muss auch nochmal kontrollieren, ob da nicht ein Rest der Litze irgendwo im feuchten Gras liegt.

Der "Lade-Reconnect" ist angeblich die Ladespannung, die nach dem Tiefen-Entladeschutz (11,3V) wieder vorhanden sein muss, dass Verbraucher (Weidezaun) wieder "Saft" ziehen können. Bei 12,6 V Reconnect müsste die Batterie also erst 1,3 V laden, damit der Weidezaun wieder anspringt. Das kann natürlich zu einer längeren Ausfallzeit des Zaunes führen.
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 04.07.2019 - 08:24 Uhr  ·  #4
Seit einigen Tagen läuft die Stromversorgung bei meiner Anlage recht zuverlässig.
Aber eines verstehe ich nicht ganz.
Meine Solar-Batterie (Säure) hat voll geladen (laut Ladegerätanzeige) eine Spannung von 14,4-14,6 V.
Wenn ich sie voll geladen an den Solar-Regler anschließe (siehe Bild oben), dann zeigt der mir aber max. eine Spannung von 12,8-13,0 V an.
Nach etwa 2 1/2 Wochen ist die Batterie dann unter 12,0 abgesackt, obwohl gerade die Sonne ohne Ende scheint. Die beiden Solarmodule sind zwar zum Teil defekt, aber bei Sonne kommt immer noch über 40 V Spannung an (lt. Spannungsmesser).
Ist das zu wenig, um die Batterie wieder auf über 12.8 V zu laden?

Zweite Frage: der Laderegler sollte eigentlich keinen (Rück-)Strom zurück ins Solarmodul lassen (nachts), denn ich habe gelesen, dies könne passieren.
Hat hier jemand Erfahrung damit, dass man diesen Rückfluss (z.B. mit Schottky-Diode) verhindern muss oder sollte?

Was mich nervt: Laut Laderegler müsste ja eine Ladung bis 14,4 V (Ladeentspannung) möglich sein. Aber bei mir ist nur eine Ladung bis max. 13 V möglich bzw. so hoch lädt das System gar nicht mehr, trotz Sonnenschein.
Für Anregungen wäre ich sehr dankbar.
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 04.07.2019 - 10:45 Uhr  ·  #5
Habe mir gerade mal die Beschreibung für PWM-Regler angesehen. "PWM reduziert die Ausgangs-Spannung des Solarmoduls auf den Wert der Batterie-Spannung. Dadurch geht Leistung verloren."
Dann ist es ja logisch, dass eine Ladung auf 12,8 V und höher nicht möglich ist.

Muss wir dann wohl einen MPPT-Laderegler besorgen!
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 06.07.2019 - 09:26 Uhr  ·  #6
hallo Elbaffo

Du schreibst das das Solarmodul "teilweise " defekt ist, aber auch von 40 V Spannung ?
Messe mal den Strom vom Modul ! wenn da nur eine Zelle defekt ist läst diese keinen Stromfluß zu was die lehre Batterie erklären würde.
Klemme auch mal das Modul "ohne" der Regler an die Batterie und messe den Strom !

Gruß Aloys.
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Re: 12 V Windradcontroller + Solarmodul an einer Batterie betreiben - geht das?

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Gepostet: 08.07.2019 - 23:37 Uhr  ·  #7
Hallo Elbaafo,

Du hast zu wenig PV installiert und brauchst mehr Informationen zu der Funktionsweise deiner Anlage.

Zitat geschrieben von Elbaafo

Meine Solar-Batterie (Säure) hat voll geladen (laut Ladegerätanzeige) eine Spannung von 14,4-14,6 V.

Das ist normal so, ein Standard Ladegerät lädt den Akku, bis zu einer Spannung von ca. 14.5 V.
Die "Spannung" darf man gerne analog zu einer Federspannung verstehen.

Zitat geschrieben von Elbaafo

Wenn ich sie voll geladen an den Solar-Regler anschließe (siehe Bild oben), dann zeigt der mir aber max. eine Spannung von 12,8-13,0 V an.

Das ist auch normal, wenn man das Ladegerät abklemmt lässt die Spannung im Akku nach, bis zu seiner Ruhespannung
Bei einer Ruhespannung von 12.8 V ist der Akku zu 100% voll.
Grob kannst du pro 0.1 V weniger 10% Entladung kalkulieren.

Zitat geschrieben von Elbaafo

Nach etwa 2 1/2 Wochen ist die Batterie dann unter 12,0 abgesackt, obwohl gerade die Sonne ohne Ende scheint.

Bei 12.0 V hast du den Akku zu 80% entladen. Das ist Tiefenentladung und zerstört den Akku auf Dauer.
Wenn das so bleibt hast du extrem hohe Akku Kosten.

Zitat geschrieben von Elbaafo

Die beiden Solarmodule sind zwar zum Teil defekt, aber bei Sonne kommt immer noch über 40 V Spannung an (lt. Spannungsmesser).

Die Spannung ist hoch genug, die Spannung muss über der Akku Spannung liegen damit Strom (Elektronen) in den Akku fließt.
Du hast hier aber zwei Probleme:
a) "Solarmodule zum Teil defekt" dadurch weniger Strom
b) "Über 40 Volt Spannung im Leerlauf", der Akku lässt aber nur 12.5 V .. 14.5 V Spannung zu
dadurch ist mehr als die Hälfte der Leistung der Solarmodule nicht nutzbar (außer du verwendest MPPT Regler)

Zitat geschrieben von Elbaafo

Ist das zu wenig, um die Batterie wieder auf über 12.8 V zu laden?

Ganz offensichtlich ja, das ist zu wenig.

Zitat geschrieben von Elbaafo

Der Laderegler sollte eigentlich keinen (Rück-)Strom zurück ins Solarmodul lassen (nachts), denn ich habe gelesen, dies könne passieren. Hat hier jemand Erfahrung damit, dass man diesen Rückfluss (z.B. mit Schottky-Diode) verhindern muss oder sollte?

Laderegler lassen z.B. nachts keinen Strom zurück ins Solarmodul. Schottky-Dioden sind überflüssig.
Laderegler haben aber Eigenverbrauch, Standby, beim Kauf auf geringen Eigenverbrauch achten

Zitat geschrieben von Elbaafo

Was mich nervt: Laut Laderegler müsste ja eine Ladung bis 14,4 V (Ladeentspannung) möglich sein. Aber bei mir ist nur eine Ladung bis max. 13 V möglich bzw. so hoch lädt das System gar nicht mehr, trotz Sonnenschein.
Für Anregungen wäre ich sehr dankbar.


Deine Solarleistung stimmt nicht, deswegen nimmt die Spannung (analog Federspannung) im Akku nicht zu.

Anregungen:
+ Defekte Solarmodule ersetzen
+ Neue Solarmodule bezüglich der Leerlaufspannung besser auf den Akku abstimmen
So max 20 V bei PWM Reglern
+ Alternativ MPPT Regler einsetzen
+ Entladung, Stromverbrauch reduzieren
+ den Akku im Regelfall nur zu 30 % Entladen (12.5 V Ruhespannung)
+ den Akku maximal nur zu 50 % Entladen (12.3 V Ruhespannung)

Viel Erfolg ^_^
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