Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

SimonK
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Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von SimonK »

Guten Abend liebes Forum!

nachdem ich mir jetzt ein paar Tage den Kopf über eine halbwegs praktikable Lösung für das Phasenproblem (nicht nur) mit der Zoe zerbrochen habe, wollte ich mal genauer wissen, um wieviel Energie es denn eigentlich wirklich geht. Da ich leider nur sehr lückenhafte Ertragsdaten in Stundenauflösung von meinem Solarlog habe, habe ich mir ein grobes lineares Regeressionsmodell mit den stündlichen Strahlungsdaten des dwd gebastelt, dass ich mir Durchschnittswerte über die letzten 30 Jahre berechnen kann. (Der fit ist ziemlich gut, aber statistische Details spar ich mir jetzt :geek: ) Das Modell gilt natürlich nur für meine eigene PV-Anlage, dürfte aber trotzdem mal ein grobes Bild vermitteln, was bei einer vergleichbaren Anlage (10kWp, 25°, 3°Süd) in Oberbayern zu erwarten ist. Ich persönlich finde solche Darstellungen immer sehr hilfreich um zu sehen, worüber man da eigentlich nachdenkt.
Das erste Diagramm Zeigt die täglich verfügbare Energie in den verschiedenen Einstellungen "nur 1 Phase", "nur alle 3 Phasen", "automatische Umschaltung" und "einphasig mit 25A". Der Schwellenwert für die Ladung (mit reinem Überschuss) ist 6A pro Phase, das Haus verbraucht konstant 600W (besser weiß ichs noch nicht).

Bildschirmfoto 2021-03-27 um 23.43.53.jpg

Direkt erkennbar is, dass man ohne automatische Umschaltung bei so einer Anlage mit einer Phase mehr rausholen kann, sofern das Auto den ganzen Tag laden kann. In der zweiten Grafik sind dann die durchschnittlich möglichen Ladedauern dargestellt, welche aber auch nötig sind um die oben gezeigten Werte zu erreichen. Wohlgemerkt sind das die täglich maximal verfügbaren Mengen. Wieviel gerade in den Akku reinpasst ist da natürlich nicht berücksichtigt, deswegen lässt sich daraus auch keine Ersparnis o.ä. berechnen.

Bildschirmfoto 2021-03-27 um 23.58.20.jpg

Für mich mit meiner Zoe sieht die Entscheidung damit so aus:
Kurzfristig werde ich die openWB dreiphasig anschließen, im Sommer nur Überschuss und im Winter dann mit minimalladung übers Netz und wenn mal die Sonne scheint, freu ich mich.

Mittelfristig/langfristig dann vielleicht mit Schalter, dass ich die openWB 2 mal im Jahr von einphasig auf dreiphasig umschalten/stecken kann.


Und jetz kommt halt noch die Idee mit dem Phaser. Für den Juice-Booster gibt es da eine Extension, die zwei 16A Phasen zu einer 25A Phase bündelt und so mit 5,8kW einphasig laden kann, ohne eine nennenswerte Schieflast zu erzeugen. Ich hab keine Ahnung, ob sich das Hardwaretechnisch in die openWB integrieren ließe und ob das wirtschaftlich machbar wäre (der Juice-Phaser kostet alleine schlappe 900€), aber für meine spezielle Situation - mit der ich ja auch nicht ganz alleine dastehe - wäre das die eleganteste Lösung.

Die Vorteile mal zusammengefasst wären:

- 1/3 Phasen Umschaltung wäre bei PV Anlage mit weniger als - sagen wir mal- 12kWp komplett hinfällig
- damit sicher für ZOE und andere Kandidaten
- keine Schieflast
- kein 32A Anschluss nötig für mehr als 16A einphasig
- auch für 25A Hausanschlüsse geeignet
- evtl. trotzdem noch mit max. 11kW Förderfähig

Die Nachteile würden sich wahrscheinlich auf den sehr hohen Preis beschränken und evtl muss noch ein extra Kastl vor die WB.
Wie funktioniert dieser Phaser eigentlich? Ist das ein Trafo oder mit Digitalcontroller?

So, erstmal genug für heute Nacht, morgen fällt mir vielleicht noch was ein..

LG
Simon
PV: 10kWp, WR: SolarMax SM10MT, Logger: SolarLog 200 PM+, EV: Zoe
zimberg44
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von zimberg44 »

Hallo Simon

Ebenso mit Zoe, 6.6kWp-PV und mit max 25A je Phase lade ich
- im Sommer ab PV einphasig und wenn Mindest-SOC nicht erreicht (einphasig) nachts mit Niedertarifstrom
- im Winter infolge ungenügendem Überschuss (grottenschlechte Ladeeffizienz) nachts ab Netz (Strom aus 98% Wasserkraft) dreiphasig
- Bei ungenügender PV-Ladung in den Vortagen und gleicher Prognose für die kommenden Tage: Ab Samstagmittag bis Sonntagabend MIN+PV, da Niedertarif und PV kosteneffizient kombinerbar

Also stecke ich 2x im Jahr um. Wenn ich einmal kurzfristig viel Ladeleistung brauche, stecke ich kurzfristig auf dreiphasig um.

Mit mehr PV-Leistung könnte dies bei dir leicht anders aussehen, insbesondere auch im Sommer dreiphasiges Laden ab PV sinnvoll sein.

Bin sehr glücklich mit dieser Lösung.

Zimberg44
openWB Charge Controller Ver. 1.9.227 auf Pi 4 (buster) - go-eCharger Ver. 040.0 an ca. 35m-Leitung und 3x25A FI-LS Typ-A - WR: Fronius Symo Ver. 3.16.7-1 Modbus TCP - EVU: smartPi MQTT/Node-RED - BEV: Renault Zoe R110 Zen 2020
AndreasM
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von AndreasM »

Hi,

ich hänge mich hier mal dran, weil mir ein paar Dinge zur 1/3 Phasen Umschaltung nicht so klar sind. Ich gehe davon aus, dass ich da irgendwo einen Denkfehler drin habe. Vielleicht kann mich einer mal aufschlauen, der sich schon mehr mit dem Thema beschäftigt hat :D

Wir planen gerade unsere PV-Anlage, Südausrichtung mit 9,9 kWP.

- Der Wechselrichter verteilt doch den PV-Strom gleichmäßig auf die einzelnen Phasen, oder sehe ich das falsch? Wenn jetzt sagen wir mal 18 A auf die 3 Phasen vom WR verteilt werden, bekomme ich 6 A pro Phase, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde bei einem 3-phasigen E-Auto starten. Liegt der PV-Strom jedoch bei 15 A, liegt auf jeder Phase weniger als 5A, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde typischerweise nicht starten. Welchen Vorteil bietet denn jetzt die automatische 1/3 Phasen Umschaltung? Ist in der OpenWB ein transformator eingebaut, der dann die 15 A auf eine Phase legt oder warum ist das sonst vorteilhaft ?

- Wie würdet ihr das bei der PV-Anlagengröße sehen? Wie oft könnten wir da überhaupt sinnvoll 3-phasig laden?

- Kann man die OpenWB auch so einstellen, dass man grundsätzlich bei PV-Überschuss 1-phasig lädt und bei Netzbezug 3-phasig?

Grüße und Danke von einem Newbie

Andreas
Jarry
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von Jarry »

AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 6:44 am Hi,

ich hänge mich hier mal dran, weil mir ein paar Dinge zur 1/3 Phasen Umschaltung nicht so klar sind. Ich gehe davon aus, dass ich da irgendwo einen Denkfehler drin habe. Vielleicht kann mich einer mal aufschlauen, der sich schon mehr mit dem Thema beschäftigt hat :D

Wir planen gerade unsere PV-Anlage, Südausrichtung mit 9,9 kWP.

- Der Wechselrichter verteilt doch den PV-Strom gleichmäßig auf die einzelnen Phasen, oder sehe ich das falsch? Wenn jetzt sagen wir mal 18 A auf die 3 Phasen vom WR verteilt werden, bekomme ich 6 A pro Phase, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde bei einem 3-phasigen E-Auto starten. Liegt der PV-Strom jedoch bei 15 A, liegt auf jeder Phase weniger als 5A, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde typischerweise nicht starten. Welchen Vorteil bietet denn jetzt die automatische 1/3 Phasen Umschaltung? Ist in der OpenWB ein transformator eingebaut, der dann die 15 A auf eine Phase legt oder warum ist das sonst vorteilhaft ?

- Wie würdet ihr das bei der PV-Anlagengröße sehen? Wie oft könnten wir da überhaupt sinnvoll 3-phasig laden?

- Kann man die OpenWB auch so einstellen, dass man grundsätzlich bei PV-Überschuss 1-phasig lädt und bei Netzbezug 3-phasig?

Grüße und Danke von einem Newbie

Andreas
Ja du hast einen Denkfehler :)

Es ist völlig egal auf welchen Phasen der WR wieviel einspeist. Die Gesamtleistung zählt. In Deutschland sind die Zähler deines Messstellenbetreibers (der zur Abrechnung genutzt wird) üblicherweise Saldierend.
Wenn du nun durch egal welche Konstellation auf 2 Phasen 3kW einspeist und auf einer Phase 6kW bezogen wird, ist das für den Zähler 0

Daher sind beim Überschussladen nur die Gesamtleistungen von Bedeutung

Aktuelles Setup:
openWB 2.x
2x openWB pro
PV:
SolarEdge SE9K mit SolarLog 380Mod am EVU Punkt (nur noch fürs SE Portal genutzt)
2x MPPT 150/35 mit jeweils 1,2kWp

Speicher:
3x Multiplus 2 5000
Cerbo GX
EM540 (am Cerbo)
28,6kWh DIY Speicher
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mrinas
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von mrinas »

AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 6:44 am - Der Wechselrichter verteilt doch den PV-Strom gleichmäßig auf die einzelnen Phasen, oder sehe ich das falsch? Wenn jetzt sagen wir mal 18 A auf die 3 Phasen vom WR verteilt werden, bekomme ich 6 A pro Phase, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde bei einem 3-phasigen E-Auto starten. Liegt der PV-Strom jedoch bei 15 A, liegt auf jeder Phase weniger als 5A, d.h. ein 3-phasiger Ladevorgang würde typischerweise nicht starten. Welchen Vorteil bietet denn jetzt die automatische 1/3 Phasen Umschaltung? Ist in der OpenWB ein transformator eingebaut, der dann die 15 A auf eine Phase legt oder warum ist das sonst vorteilhaft ?
Das ist richtig, die Einspeisung wird über drei Phasen verteilt. Spielt aber im Grunde keine große Rolle da am Ende die Gesamtleistung des Anschlusses zählt, man spricht auch von phasensaliderender Leistung - also die Summe der Leistung über alle drei Phasen hinweg.

z.b. folgendes. Sonne scheint ein wenig, die PV Anlage liefert 4kW. Diese 4kW werden gleichmässig auf die Phasen verteilt, also rd. 1,3kW die der WR pro Phase einspeist.
Hausverbrauch 500W, einphasige Ladung mit 3,5kw -> 4kW Einspeisung - 500W Haus - 3,5kW Ladung = 0W Bezug&Einspeisung.

Dass tatsächlich ein paar A auf der einen Phase in Richtung Netz fließen und ein paar A auf einer anderern zurückkommen spielt keine Rolle, wichtig ist die Summe am Zähler.
15,2kWp SMA (SB4000TL-21, SB3.0, STP6.0-SE + BYD HVS, EnergyMeter), openWB Standard+, openWB Pro, Smart #1 (ersetzt den e2008), Tesla Model Y LR.
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von AndreasM »

mrinas hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 7:12 am
Das ist richtig, die Einspeisung wird über drei Phasen verteilt. Spielt aber im Grunde keine große Rolle da am Ende die Gesamtleistung des Anschlusses zählt, man spricht auch von phasensaliderender Leistung - also die Summe der Leistung über alle drei Phasen hinweg.

z.b. folgendes. Sonne scheint ein wenig, die PV Anlage liefert 4kW. Diese 4kW werden gleichmässig auf die Phasen verteilt, also rd. 1,3kW die der WR pro Phase einspeist.
Hausverbrauch 500W, einphasige Ladung mit 3,5kw -> 4kW Einspeisung - 500W Haus - 3,5kW Ladung = 0W Bezug&Einspeisung.

Dass tatsächlich ein paar A auf der einen Phase in Richtung Netz fließen und ein paar A auf einer anderern zurückkommen spielt keine Rolle, wichtig ist die Summe am Zähler.
Hey cool, Danke (auch an Jarry) für die schnellen Antworten. Das habe ich jetzt kapiert.

Habt ihr vielleicht auch eine Idee zu meinen anderen Fragen?

- Wie oft kann denn ungefähr bei einer 10 kWP PV-Anlage mit Südausrichtung zu einem 3-phasigen Laden umgeschaltet werden? Irgendwelche Erfahrungen/Abschätzungen dazu?

- Ist es bei der OpenWB möglich, ohne die automatische 1/3-phasen Umschaltung bei PV-Überschuss 1-phasig zu laden und über Nacht bei zu geringem SoC 3-phasig übers Netz ?

Grüße

Andreas
Jarry
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von Jarry »

AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 7:49 am Hey cool, Danke (auch an Jarry) für die schnellen Antworten. Das habe ich jetzt kapiert.

Habt ihr vielleicht auch eine Idee zu meinen anderen Fragen?

- Wie oft kann denn ungefähr bei einer 10 kWP PV-Anlage mit Südausrichtung zu einem 3-phasigen Laden umgeschaltet werden? Irgendwelche Erfahrungen/Abschätzungen dazu?

- Ist es bei der OpenWB möglich, ohne die automatische 1/3-phasen Umschaltung bei PV-Überschuss 1-phasig zu laden und über Nacht bei zu geringem SoC 3-phasig übers Netz ?

Grüße

Andreas
Naja ich habe 9.29kWp und würde das zwischen April und September häufiger schaffen. Da meine Boxen aber soooo alt sind. hab ich keine Umschaltung drin. Dazu kommt, mein Kona kann eh nur einphasig, und die Zoe mag die Umschaltung nicht.

Zu 2: Nein, dann müsstest du immer umklemmen, oder die oWB mit Buchse nehmen und dort dann für Tagsüber und Nachts zwei unterschiedliche Ladekabel hernehmen. Komfortabel ist aber anders :)

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mrinas
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von mrinas »

AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 7:49 am Habt ihr vielleicht auch eine Idee zu meinen anderen Fragen?

- Wie oft kann denn ungefähr bei einer 10 kWP PV-Anlage mit Südausrichtung zu einem 3-phasigen Laden umgeschaltet werden? Irgendwelche Erfahrungen/Abschätzungen dazu?
Bei 10kWp passiert das sicherlich regelmässig. Oder anders gesehen: Die allermeiste Zeit wirst Du genug Strom vom Dach für 3phasiges Laden haben, 1phasig erlaubt bei schlechter Ertragslage (morgens/abends, wenig Sonne, Bewölkung etc.) den erzeugten Strom dennoch ins Auto zu bekommen.
AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 7:49 am - Ist es bei der OpenWB möglich, ohne die automatische 1/3-phasen Umschaltung bei PV-Überschuss 1-phasig zu laden und über Nacht bei zu geringem SoC 3-phasig übers Netz ?
Ja das geht, genau so mache ich das. Leider hatte ich vor 8Jahren nur Platz für 4kWp auf dem Dach. Im PV Modus lade ich immer ausschließlich einphasig, mehr gibt das Dach nicht her. Nachts aber dreiphasig um morgends genug SoC für den Weg in der Arbiet zu haben. Läuft super.
15,2kWp SMA (SB4000TL-21, SB3.0, STP6.0-SE + BYD HVS, EnergyMeter), openWB Standard+, openWB Pro, Smart #1 (ersetzt den e2008), Tesla Model Y LR.
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von AndreasM »

mrinas hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 8:37 am
Ja das geht, genau so mache ich das. Leider hatte ich vor 8Jahren nur Platz für 4kWp auf dem Dach. Im PV Modus lade ich immer ausschließlich einphasig, mehr gibt das Dach nicht her. Nachts aber dreiphasig um morgends genug SoC für den Weg in der Arbiet zu haben. Läuft super.
Aber Du hast eine WB mit 1/3-phasen Umschaltung, richtig ?

Grüße

Andreas
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Re: Grobe Modellrechnung zur Überschussladung mit 1/3 Phasen Umschaltung und "Phaser"

Beitrag von mrinas »

AndreasM hat geschrieben: Fr Apr 09, 2021 8:54 am Aber Du hast eine WB mit 1/3-phasen Umschaltung, richtig ?
korrekt.
15,2kWp SMA (SB4000TL-21, SB3.0, STP6.0-SE + BYD HVS, EnergyMeter), openWB Standard+, openWB Pro, Smart #1 (ersetzt den e2008), Tesla Model Y LR.
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