Der nachfolgende Bericht ist zwar mein persönlicher Erfahrungsbericht mit der Bluetti EP500 Pro, aber die dargestellten Überlegungen gelten vermutlich für alle derartigen Energiespeicher und das von mir im Text erwähnte Gerät wird von Anwendern von EP500, EP500 Pro, AC200max (mit Einschränkung), AC300 oder AC500 eingesetzt.
Kleine Erinnerung: Im September letzten Jahres erzählte ich Euch von meinem Versuch autark zu werden. Dabei ging es allerdings ‚nur‘ um mein Arbeitszimmer, welches bei uns im Haus am meisten Strom verbraucht, da dort den ganzen Tag mein Computer, mein 4K Monitor, der Router und viele kleinere Verbraucher angeschlossen sind. Um mein Ziel zu erreichen kamen 12 Solarpanels a 200 Watt und eine Bluetti EP500 Pro zum Einsatz.
Wichtige Begriffe: Mit Anschluss ans Hausnetz ist der im Bild linke Anschluss gemeint. Er kann mit einer Steckdose im Haus verbunden werden und die Bluetti kann dann je nach Einstellung automatisch davon Netzstrom beziehen. Der ist bei mir im Sommer normalerweise gar nicht eingesteckt! 🙂 Der im Bild rechte Anschluss ist mit meinen Solarpanels verbunden und über den bezieht die Bluetti bei mir im Sommer Solarstrom. Die leere Buchse ganz rechts ist dazu gedacht zwei Bluetti EP500 miteinander kommunizieren zu lassen, was in Deutschland vermutlich aufgrund aufgrund der höheren Eingangsspannung – 220 Volt anstatt 110 Volt – laut Bluetti gar nicht funktioniert!
Stromeingänge bei der Bluetti EP500 Pro
Zuerst muss ich Euch mitteilen, dass die damals am Ende des Artikels gemachte Ankündigung, meine Anlage über einen Umschalter ans Hausnetz anzuschließen nicht stattgefunden hat. Der von mir angefragte Elektriker machte einen Kostenvoranschlag von über 2000,- Euro für den Umschalter und 2 Kernbohrungen (1 Loch durch die Außenwand und eines durch eine Innenmauer), die ich benötigt hätte, um die Bluetti in den Keller stellen zu können. Das war mir einfach zu viel.
Nach mittlerweile einem Jahr Betrieb meiner Bluetti EP500 Pro ist es Zeit einmal ein Resümee zu ziehen. Das wäre ohne täglich erfasste Daten allerdings nicht besonders aussagekräftig. Darum hatte ich schon kurz nach der Inbetriebnahme nach Lösungen gesucht, die es ermöglichen, alle wichtigen Daten zu erfassen. Leider bot Bluetti damals wie auch heute keine Möglichkeit an, die Daten irgendwie zu sammeln und zu visualisieren.
Datenlogging
Allerdings bietet Bluetti eine App an, die ich in der Android-Version auf meinem Smartphone installierte. Mit dieser kann man die wichtigsten Daten live sehen, aber nicht dauerhaft erfassen. Außerdem ist es mit der App möglich den DC- und den AC-Ausgang ein- und auszuschalten. Da die Bluetti bei mir im Arbeitszimmer so steht, dass ich das Display nicht sehen konnte, nutzte ich das Smartphone auch gerne um einfach nur zu sehen wie viel Energie gerade über die Solarpanels herein kommt oder wie viel Energie ich gerade verbrauche. Leider wurde die Bluetooth Verbindung immer wieder unterbrochen und auch das Smartphone schaltete nach ein paar Minuten das Display dunkel. Klar kann man das ändern, aber das Smartphone ist ja auch für andere Zwecke da und sollte nicht als dauerhaftes Ferndisplay für die Bluetti nötig sein.
Der einzige kumulierte Wert der noch angeboten wurde, ist die bisher mit der Bluetti erfasste Gesamtenergie in kWh, der aber scheinbar in der neuesten Version der App nicht mehr angeboten wird. Und meiner Meinung nach ist der Wert auch falsch!
Aber die App zeigte, dass die Bluetti eine Bluetooth-Verbindung anbot, die offensichtlich sogar in 2 Richtungen funktioniert. Das heißt, es musste irgendwie über Bluetooth möglich sein Verbindung mit der Bluetti aufzunehmen. Das motivierte mich nachzusehen ob vielleicht schon andere Menschen damit irgendetwas gemacht haben. Ich begann eine Recherche im Internet und stieß auf dieses Forum, in dem ein User namens ‚chromedshark‘ das Bluetooth-Protokoll der Bluetti ‚reverse enginered‘ hatte und eine Kommunikation mit einem Raspberry Pi über die Programmiersprache Python entwickelt hat. Damit ist es möglich sich über MQTT mit Home Assistant zu verbinden und wer sich damit auskennt, kann darüber eine Fülle von Möglichkeiten realisieren. Ich kenne mich damit nicht aus.
Mein Ziel war ein anderes. Ich wollte ein TTGO T-Display als Ferndisplay nutzen und mit dessen Hilfe die Daten über WiFi in einen MySQL Datenbank schreiben. Allerdings hatte ich keine Ahnung von Bluetooth und es dauerte viele Tage, bis es mir endlich gelang eine Verbindung mit der Bluetti herzustellen. Als ich es dann endlich geschafft hatte war meine Freude riesengroß und flugs programmierte ich noch die Ausgabe auf dem Display dazu, so dass ich jetzt auf dem Schreibtisch die wichtigsten Daten sehen kann:
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DC input
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AC input
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DC output
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AC output
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Kapazität
Da ich schon etwas Erfahrung mit der Programmierung des TTGO T-Display besaß, war es jetzt kein großes Problem mehr, diese Daten über WiFi in eine MySQL Datenbank zu schreiben, die bei mir sowieso schon seit Jahren auf einem Raspberry Pi läuft. Damit war mein Produkt ‚DBBridge‘ geboren, welches nun jede Minute die auf dem Display angezeigten Daten in eine Tabelle ‚bluetti‘ in die Datenbank schrieb. Mittlerweile gibt es auch von einem anderen Entwickler eine Open Source Lösung auf Basis des Mikrocontroller ESP32, der Mikrocontroller, der auch dem von mir verwendeten TTGO T-Display zugrunde liegt, die direkt das MQTT Protokoll unterstützt.
Die wichtigsten Werte alle 4 Sekunden
Nach ein paar Tagen wurde aber schnell klar, dass die so entstehende Datenwüste zwar sehr interessant war, aber keinen schnellen Überblick über die mich tatsächlich interessierenden Daten ermöglichte. Es musste eine schicke Auswertung her und ich setzte mich wieder hin um mit PHP, JavaScript, HTML und einer Prise SQL eine kleine Webanwendung zu programmieren, die das für mich erledigte. Sie zeigt mir jetzt im oberen Bereich die Tagesmaximalleistung, die aktuelle Kapazität, den bisherigen Gesamtertrag und die ersparten Kosten an. Darunter ist der Kapazitätsverlauf der letzten Stunden und direkt daneben die Erträge in kWh der letzten 10 Tage zu sehen. Und noch einmal darunter kann man einen detaillierten Verlauf aller Werte des Tages sehen und sogar darin zoomen.
Wahrscheinlich wäre das einfacher mit Home Assistant gegangen. Aber damit kenne ich mich nicht aus und es machte mir Freude eine eigene Lösung zu entwickeln. Für die Erzeugung der Grafiken arbeitete ich mich in ApexCharts ein.
Da meine Anwendung, abgesehen von ein paar kurzen Unterbrechungen aufgrund gelegentlicher Fehlersuche und einmal wegen einem dummen Fehler von mir, jetzt seit rund einem Dreivierteljahr läuft, kann ich Euch jetzt hier einiges an interessanten Zahlen bieten:
Seit dem Tag der Datenerfassung (30.9.2023) bis heute (8.8.2023) sind in der Tabelle ‚bluetti‘ über 408000 Datensätze zusammengekommen. Da das für numerische Auswertungen doch ein bisschen viel ist, werden bestimmte Werte jede Stunde in einer zweiten Tabelle ‚daysum‘ konsolidiert. Auf Basis dieser Tabelle habe ich mit folgenden SQL-Statements die Auswertungen für diesen Artikel gemacht:
Die Monatsübersicht:
SELECT DATE_FORMAT(day,'%b'), ROUND(AVG(dc_input_power), 2), ROUND(AVG(dc_output_power), 2), ROUND(AVG(ac_input_power), 2), ROUND(AVG(ac_output_power), 2) FROM daysum GROUP BY MONTH(day) ORDER BY day;
Die Wintermonate (Dezember, Januar und Februar):
SELECT ROUND(AVG(dc_input_power), 2), ROUND(AVG(dc_output_power), 2), ROUND(AVG(ac_input_power), 2), ROUND(AVG(ac_output_power), 2) FROM daysum WHERE day >= '2022-12-01' and day <= '2023-02-29' ORDER BY day;
Die Sommermonate (Die restlichen Monate):
SELECT ROUND(AVG(dc_input_power), 2), ROUND(AVG(dc_output_power), 2), ROUND(AVG(ac_input_power), 2), ROUND(AVG(ac_output_power), 2) FROM daysum WHERE day >= '2023-03-01' and day <= '2023-11-30' ORDER BY day;
Die von den beiden Statements gelieferten Daten habe ich in der nachfolgenden Grafik zusammengefasst:
Wie man erkennen kann, habe ich in den 9 ‚Sommermonaten‘ jeden Tag im Schnitt immer über 5 kWh Ernte herein bekommen und in den 3 ‚Wintermonaten‘ immer noch deutlich über 1 kWh! Und das war diesmal ein wirklich übler Winter der nahezu jeden Tag mit einer grauen Wolkendecke aufwartete. Und der Sommer ist in den letzten 3 Wochen auch ziemlich abgerutscht! Ich finde den vielen Regen zwar sehr gut für unseren ausgetrockneten heimischen Boden, aber in den letzten Tagen schlägt es mir gerade ein bisschen aufs Gemüt.
In der Praxis war es so, dass ich das Hausnetz im Winter jeden Tag benötigte und in den Sommermonaten nahezu gar nicht. Also wirklich, wochenlang war mein Arbeitszimmer seit dem Frühling eine reine Inselanlage. Ich denke, wäre dieses Jahr ein halbwegs normaler Sommer gewesen, hätte ich das Hausnetz überhaupt nicht benötigt. Doch durch den vielen Regen und den damit verbundenen grauen Himmel der letzten Wochen musste ich zuletzt an einzelnen Tagen für kurze Zeit das Hausnetz bemühen.
Erntestatistik
Natürlich kann ich meine Daten auch detailliert betrachten und das sieht dann für einen typischen Wintertag so aus:
Interpretation der Grafik vom 29.01.2023
Bei der EP500 Pro kann ich den maximalen Strom in mehreren Stufen (3, 5, 7, 10 A oder sogar frei zwischen 1 – 10 A) einstellen, mit dem sie über das Hausnetz geladen wird. Ich habe sie auf 7 Ampere eingestellt, was zu einer maximalen Ladeleistung von 1600 Watt führt. Diese wird immer genau dann für wenige Minuten aktiviert, wenn die Kapazität unter die sogenannte ‚Reservierte Kapazität‘ im ‚PV Priority UPS Mode‘ fällt. Die war bei mir zu diesem Zeitpunkt auf 70% gesetzt. Es wird dann solange geladen, bis die Kapazität wieder über 70% gestiegen ist. Das sind bei mir immer nur wenige Minuten und ist in der Nacht 3 Mal passiert. Anschließend zieht die Bluetti weiter Strom, aber nur noch mit einer Stromstärke knapp unter dem gerade verbrauchten Strom, bis dies dazu führt, dass die Kapazität wieder unter die eingestellte Reservierte Kapazität fällt. Um etwa 8:22 Uhr kommt erstmals etwas Solarstrom mit 3 Watt rein. Das steigert sich bis Mittags auf fast 800 Watt. Gegen 12:00 kommt so viel Solarstrom rein, dass die Bluetti erstmals am Tag das Laden über das Hausnetz deaktiviert und erst Abends um 21:49 Uhr wieder aktiviert, da über den Nachmittag genug Sonnenenergie herein gekommen ist, um auch ohne Hausnetz mein Zimmer ausreichend versorgen zu können. Scheinbar habe ich an diesem Tag die Reservierte Kapazität auf 80% gesetzt, da jetzt das Hausnetz so lange lädt, bis die Kapazität auf 81% gestiegen ist. Erst dann geht sie wieder in den Erhaltungsmodus zurück. Um die Mittagszeit habe ich irgendetwas mit dem DC Ausgang gemacht, denn es sind ein paar Ausschläge zu sehen. Es ist auch sehr schön zu erkennen was ich gerade mache. Ist mein Computer aus, ist die blaue Linie bei ungefähr 80 Watt, schreibe oder programmiere ich, geht die Leistung auf etwa 250 Watt hoch und verwende ich eine Grafikkarte um RDR2 zu spielen oder – mittlerweile – mit Stable Diffusion zu experimentieren, steigt die Leistung auf über 400 Watt an!
Und an einem Frühsommertag so:
Interpretation der Grafik vom 9.6.2023
Dies war ein Tag an dem ich im Urlaub war, darum geht die blaue Linie mit dem AC Verbrauch nie über ca. 80 Watt und DBBridge lässt den DC Ausgang entsprechend dem niedrigen AC Stromverbrauch ununterbrochen auf ON, was in der Praxis bedeutet dass der daran angeschlossene Mikrowechselrichter rund um die Uhr mit 180 Watt ins Haus einspeist. Ab etwa 12:30 Uhr war die Bluetti voll und hat darum immer wieder die Solarstromzufuhr für einige Minuten unterbrochen.
An der Kapazitätsgrafik ist schön zu sehen wie dabei der Energiegehalt der EP500 Pro von 0:00 Uhr bis 8:00 Uhr von 70% auf 30% sinkt, dann bis etwa 13:00 wieder auf 100% geladen, dass diese 100% bis etwa 16:00 Uhr gehalten wurden und dann bis zum Anfang des nächsten Tages wieder auf 70% sinkt. Das heißt selbst an einem Tag an dem ich in meinem Arbeitszimmer meinen Computer überhaupt nicht an hatte wurde durch das Einspeisen über 4 kWh Solarenergie verbraucht!
Reservierte Kapazität
Das nachfolgend beschriebene Szenario ist nur für die Leser interessant, die eine Bluetti vom Typ EP500, EP500 Pro, AC300 oder AC500 besitzen und an diese Solarpanels angeschlossen haben.
Das Problem: Ich möchte mit meiner EP500 Pro zwei Ziele erreichen: Zum einen möchte ich sie nutzen um in Verbindung mit meinen Solarpanels Energie und damit Geld zu sparen und zum anderen für den Notfall, also einem Stromausfall, genügend Energie zu haben. Am meisten Energie für den Notfall habe ich natürlich dann, wenn die Bluetti immer auf 100% Kapazität geladen ist. Das würde aber bedeuten, dass die eigentliche Stromversorgung aus dem Hausnetz erfolgt oder ich nur dann Strom von ihr nehmen darf, wenn von den Solarpanels dauerhaft genug Strom herein kommt um den aktuellen Bedarf zu decken. Also praktisch nur dann wenn die Sonne ohne vorüberziehende Wolken dauerhaft scheint. Arbeite ich an meinem Computer wäre schon das Vorbeiflitzen einer kleinen Wolke ein Problem.
Zum Glück gibt es den schon einmal erwähnten ‘PV Priority UPS Mode’. Dieser besitzt eine Einstellung namens ‘Reservierte Kapazität’. Dieser Wert bestimmt die mindestens verbleibende Kapazität für einen Notfall. Sinkt die Kapazität unter diesen Wert, wird die EP500 Pro automatisch vom Hausnetz geladen (sofern sie angeschlossen ist)! Der verbleibende Rest steht für die Aufladung und Verwendung von Sonnenenergie zur Verfügung. Dieser ‘Rest’ ist also die verbleibende Energiemenge, mit der ich Strom und Geld sparen kann. Um möglichst viel Geld einzusparen, ist es sinnvoll, diesen Wert auf einen möglichst niedrigen Wert zu setzen! Man sieht, dass die beiden Interessen grundsätzlich genau entgegengesetzt sind!
Aber die Überlegung geht noch weiter. Im Winter wäre es besonders verheerend, wenn der Strom genau dann ausfällt, wenn vielleicht nur noch 20% Kapazität vorhanden sind. Besonders bedenklich ist es, wenn der Strom sogar für einige Tage ausfällt und im Winter das Sonnenlicht auch nicht reicht, sie an einem oder in ein paar Tagen wieder aufzuladen. Hier macht es also absolut Sinn die Reservierte Kapazität auf zum Beispiel 80% zu setzen.
Im Sommer kann das ganz anders aussehen. Selbst wenn der Strom genau dann ausfällt, wenn nur noch 20% Kapazität Energie im Speicher sind, so reicht das möglicherweise über Nacht gerade noch so aus und am nächsten Tag wird die Bluetti sowieso wieder aufgeladen.
Aus dieser Überlegung heraus entschied ich mich die Reservierte Kapazität regelmäßig entsprechend der Jahreszeit jede Woche oder wenigstens jeden Monat anzupassen. Als Softwareentwickler war ich das aber nach kurzer Zeit leid und sann über eine Möglichkeit nach dies zu automatisieren. Da mein ‚Datenlogger‘ DBBridge ja sowieso alle Daten kennt und auch über die Möglichkeit verfügt die Reservierte Kapazität einzustellen, programmierte ich eine Funktion dazu, die das automatisch erledigt. Dabei verwendet sie nicht nur die Jahreszeit als Datengrundlage, sondern ermittelt über das Internet automatisch das Wetter der nächsten Tage und bezieht dieses in ihre Berechnungen ein.
Diese Grafik zeigt in welchem Bereich DBBridge über ein Jahr gesehen und abhängig vom Wetter die Reservierte Kapazität einstellen kann. Es ist deutlich zu erkennen, dass in Abhängigkeit vom Wetter im Winter ein Bereich von 40% bis etwa 95% überstrichen wird und im Sommer von etwas über 20% bis etwas über 40%. Der aufzuteilende Bereich ist übrigens frei einstellbar.
Wettervorhersage
Ist kein Wetter vorhanden, kann DBBridge die Reservierte Kapazität immer noch von der Jahreszeit abhängig einstellen.
Hauseinspeisung
Warnung: Solange Ihr nur mit der Bluetti und fertig konfektionierten Kabeln herum hantiert, seid Ihr relativ auf der sicheren Seite. Aber wenn Ihr selbst Kabel lötet oder crimpt, so begebt Ihr Euch unter Umständen in tödliche Gefahr! Kommen die 2 Pole des DC Ausgangs versehentlich zusammen, während der Ausgang eingeschaltet ist, so können da theoretisch über 30 Ampere fließen und wenn das passiert und keine Sicherung abschaltet, können die Drähte zu Glühen anfangen und in Verbindung stehende Materialien zum Brennen bringen. Das gilt aber nicht nur für ein aus der Bluetti kommendes Kabel, sondern genauso für die von den Solarpanels kommenden Kabel! Darum sollten diese niemals blanke Kabelenden haben, wenn die Panels dem Sonnenlicht ausgesetzt sind! Bei den schon zu einem String verbundenen Solarpanels kann auch die Spannung Werte erreichen, die für den Menschen tödlich sein kann!
Ich schreibe hier auf was technisch möglich ist. Ich bin aber weder Elektriker noch Anwalt und kann darum nicht kompetent auf sicherheitsrelevante oder rechtliche Aspekte eingehen!
Jetzt aber los:
Wie schon im 1. Teil erwähnt, kommt bei mir im Sommer meistens wesentlich mehr Energie herein, als ich verbrauchen kann. Da die Bluetti ja auf mein Zimmer begrenzt ist, könnte ich diese zusätzliche Energie nur durch ein sehr unschönes Kabel quer durchs Haus sinnvoll verwenden. Darum wollte ich sie ja in den Keller stellen und an unseren Stromverteiler über einen Umschalter anschließen lassen. Denn auf keinen Fall darf man einen der AC Ausgänge der Bluetti direkt in eine häusliche Steckdose stecken!!!
Aber wie machen das eigentlich die ganzen Balkonkraftwerk Besitzer? Die haben da ihre Solarpanels am Balkon hängen und es geht ein Kabel zu einer normalen Steckdose? Die Lösung ist ein sogenannter Mikrowechselrichter, der zwischen Solarpanels und Steckdose sitzt und den Gleichstrom der Solarpanels in Wechselstrom verwandelt, sich an die Phasenlage des Hausstromnetzes anpasst und erst dann den so konvertierten Strom bis maximal 600 (später vielleicht 800 Watt) Watt ins Hausnetz einspeist. Diese relativ niedrige Leistung ermöglicht leider nicht den Betrieb einer Kaffeemaschine oder eines Föhns und darum machte sich bei mir schnell wieder Enttäuschung breit. Doch denkt man etwas genauer darüber nach, ist das gar keine so üble Lösung.
Fakt ist: Es ist ohne einen Umschalter am Stromzähler, der das Hausnetz vom öffentlichen Netz trennt und dafür die Bluetti mit dem Hausnetz verbindet, nicht so einfach bzw. elegant möglich den von der Bluetti EP500 Pro an den 3 220 Volt Steckdosen gelieferten Wechselstrom mit maximal 3000 Watt direkt sinnvoll im ganzen Haus zu verwenden. Um das Problem der fehlenden Phasenangleichung zu lösen, könnte man auf die Idee kommen, an eine der Steckdosen ein Netzteil anzuschließen, welches den Wechselstrom in Gleichstrom verwandelt und diesen an einen Mikrowechselrichter weiter gibt, so dass dieser den Strom dann phasengleich ins Hausnetz einspeist. Grundsätzlich ist das richtig, aber der Teufel steckt im Detail, denn es wird ein Netzteil benötigt, welches zum einen mit einer Energiemenge von maximal 600 (800) Watt umgehen und zum anderen eine, für den zum Einsatz gedachten Mikrowechselrichter, passende Spannung ausgeben kann. Das geht tatsächlich, hat aber den Nachteil dass an 3 verschiedenen Stellen Verluste entstehen:
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Einmal direkt in der Bluetti, da ja für den AC Ausgang der interne Wechselrichter verwendet wird.
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Im angeschlossenen Netzteil, welches den Wechselstrom jetzt wieder in Gleichstrom verwandelt.
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Und im Mikrowechselrichter, der diesen Gleichstrom wieder zurück in Wechselstrom verwandeln muss.
Also ziemlich verrückt das Ganze! Es wäre viel schlauer, den im Akku der Bluetti gespeicherten Gleichstrom direkt verwenden zu können! Allerdings gibt es keinen DC Ausgang mit 600 (800) Watt, geschweige denn 3000 Watt. Der einzige entfernt in Frage kommende DC Ausgang mit genügend Leistung ist der RV (Recreational Vehicles oder auf deutsch Wohnmobil) Port. Dieser kann mit 12 Volt und 30 Ampere immerhin 360 Watt liefern. Das scheint auf den ersten Blick nicht viel zu sein und trotzdem kann man diesen für unser Problem ‚Zu viel Sonnenenergie im Sommer‘ mehr als sinnvoll einsetzen. Zuerst sollte man sich klar machen, dass auch ‚nur‘ 360 Watt über 24 Stunden 8,64 kWh sind! Also weit mehr als meine EP500 Pro speichern kann. Und der zweite wichtige Gedanke ist die Tatsache, dass ich in unserem Haus rund um die Uhr eine gewisse Grundlast habe, deren Versorgung aus dem öffentlichen Netz auch Geld kostet.
Es gibt einen weiteren Grund warum es gar nicht so sinnvoll ist so große Strommengen ins Hausnetz einzuspeisen: Denn der Verbrauch im Haus ist üblicherweise nie gleich, mal ist die Waschmaschine, die Spülmaschine, ein Ofen, die Mikrowelle oder ein Fön an, dann kann es nicht genug Energie sein. Aber diese Geräte sind am Tag nur wenige Stunden, wenn überhaupt, eingeschaltet. Die überwiegende Zeit sind sie nicht in Betrieb. Würde man dann über einen Energiespeicher 2000 Watt einspeisen, würde die im eigenen Haus gerade nicht verwendete Energie im öffentlichen Netz verpuffen. Natürlich könnte man die Anlage anmelden und versuchen eine Einspeisevergütung zu bekommen, aber das ist mit viel bürokratischem, technischem und auch finanziellem Aufwand und sehr wenig Einnahmen verbunden. Eine Alternative ist es eine Steuerung zu integrieren, die nur so viel Energie ins Hausnetz einspeist, dass sie gerade den aktuellen Verbrauch deckt, die sogenannte Nulleinspeisung.
Aber hier möchte ich eine dritte Möglichkeit vorstellen: Einfach nur so viel Strom einspeisen, dass es die Grundlast deckt! Denn das kann mehr bringen, als man im ersten Moment denkt.
Allerdings möchte ich den RV Port nicht maximal belasten. Ich bin generell ein Mensch, der seine Geräte nicht gerne am Maximum ihrer Spezifikationen betreibt. Als ehemaliger Elektroniker und Entwickler einer Steuerung für Burn-in-Tests weiß ich, das Elektronik um so schneller altert, um so wärmer sie betrieben wird. Da mir die Haltbarkeit der Bluetti wichtig ist, versuche ich sie in allen Bereichen so zu betreiben, dass ihre Komponenten nicht am Maximum ihrer Spezifikationen betrieben werden. Die Ausnahme sind die angeschlossenen Solarpanels, die ich so ausgelegt habe, dass sie tatsächlich in der Lage sind so viel Strom zu produzieren, wie die EP500 Pro maximal aufnehmen kann – 2400 Watt! Das muss bei mir sein, da die Panels wirklich nicht ideal positioniert sind und ich darum in der kurzen Zeit in der die Sonne darauf fällt, alles herausholen muss.
Mein Ziel ist es die Hälfte des durch den RV Ports möglichen Stroms von 30 Ampere, also 160 Watt ins Hausnetz einzuspeisen. Meinen ersten Versuch machte ich mit einem Hoymiles Mikrowechselrichter für 300 Watt und einem günstigen DC-DC Netzteil. Es handelt sich um folgenden Produkte:
Hoymiles HM-300 Microwechselrichter
Das Netzteil wird benötigt, da die vom RV Port gelieferten 12 Volt nicht ausreichend sind, den Hoymiles Mikrowechselrichter betreiben zu können. Das Netzteil kann die 12 Volt auf eine für den Hoymiles passende höhere Spannung konvertieren. Um das Netzteil an die Bluetti anzuschließen, kaufte ich mir einen an den RV Port passenden Luftfahrtstecker, an den ich 2 passende 4 mm² Kabel anlötete. Die jeweils anderen Enden verband ich mit den Schraubklemmen des DC-DC Netzteils. Mit einem Digitalmultimeter stellte ich die Ausgangsspannung auf etwa 40 Volt ein. Mit den Schraubklemmen des Ausgangs verband ich zwei selbstgebaute Kabel mit MC4 Steckern, die ich in die passenden Anschlüsse des Mikrowechselrichters steckte. Dessen Wechselstromausgang steckte ich jetzt einfach in eine beliebige 220 Volt Steckdose im Haus. Anschließend aktivierte ich den DC Ausgang und nach einigen Sekunden zeigte das Display auf der Bluetti am DC Ausgang einen Ausgangsstrom an. Am DC-DC Netzteil gibt es ein kleines Potentiometer, dass ich jetzt so lange verstellte, bis sich die Ausgangsleistung auf etwa 160 Watt einpendelte.
Es ist also tatsächlich möglich mit der Bluetti – und vermutlich jedem anderen Energiespeicher auch – mit Hilfe eines Mikrowechselrichters Strom ins eigene Hausnetz einzuspeisen!
Achtung: Solange ich den Mikrowechselrichter mit dem Hausnetz verbunden habe, habe ich immer den Bluetti AC Eingang vom Hausnetz getrennt!
Die Lösung mit dem offenen DC-DC Netzteil gefiel mir aber nicht und nach dem Versuch baute ich alles wieder ab. Einige Wochen später realisierte ich erstmals, dass sogenannte ‚Grid tie inverter’ auch Mikrowechselrichter sind. Und da gibt es tatsächlich welche, die direkt mit 12 Volt arbeiten können. Das erschien mir als wesentlich eleganter und noch dazu ohne die durch das DC-DC Netzteil entstehenden Verluste. Ich bestellte mir einen bei Ebay:
500W Grid Tie micro Inverter DC16V-28V to AC230V MPPT Pure Sine Wave for 12V
An die Enden meines Luftfahrtsteckers crimpte ich 2 Rundösen und schraubte es an die passenden Anschlüsse des Grid tie inverters, dessen Ausgang ich wiederum mit dem Hausnetz verband. Wieder schaltete ich den DC Ausgang der Bluetti ein und beobachtete den gelieferten Strom. Mit dem schmalen Potentiometer am Grid tie inverter stellte ich die Leistung auf 180 Watt ein. Anschließend ging ich in den Keller und sah mir den aktuellen Verbrauch am Stromzähler an. Meine Tochter lies ich ein paar Mal den DC Ausgang an der Bluetti aus- und wieder einschalten. Grob geschätzt zeigte sich eine Differenz von ungefähr 150 Watt, je nachdem ob die Bluetti einspeiste oder nicht. Also gingen etwa 30 Watt bei der Umwandlung verloren. Das war für mich in Ordnung, kommt ja alles kostenlos von der Sonne!
Mittlerweile gibt es bei Amazon ein komplett konfiguriertes Kabel mit Luftfahrtstecker und einer integrierten Sicherung:
An diesem Punkt angekommen war für mich als Softwareentwickler klar, dass ich den DC Ausgang automatisch steuern möchte und ersann eine Lösung für meinen Mikrocontroller DBBridge, der ja sowieso die ganze Zeit an der Bluetti hängt und jede Minute die aktuellen Daten bekommt. Da kann er ja eigentlich auch den DC Ausgang bei Bedarf ein- und wieder ausschalten.
Bleibt noch die Frage welche Strategie ich zum Ein- und Ausschalten verwenden könnte? Da DBBridge die Uhrzeit kennt, wäre das eine erste Möglichkeit. Einfach zu bestimmten Zeiten einschalten und wieder ausschalten. Nimmt man die Differenz und multipliziert sie mit den am Mikrowechselrichter eingestellten Watt, kann man auch ziemlich genau die einzuspeisende Energiemenge bestimmen. Andererseits ist es bei mir so, dass ich nie genau weiß wie viel Strom ich in meinem Arbeitszimmer am Tag verbrauche. Würde ich die Zeitsteuerung verwenden, so könnte es sein, dass ich an einem Tag noch viel Energie zum Einspeisen zur Verfügung habe und an einem anderen Tag könnte die Bluetti nach dem Einspeisen komplett leer sein.
Darum habe ich mir noch andere Verfahren ausgedacht. Ausgehend von meinem individuellen Profil, bei dem es darum geht mit der Bluetti mein Arbeitszimmer zu versorgen, beginnt mein Tag mit einem teilweise geleerten Akku. Sobald die Sonne scheint soll der erst einmal aufgeladen werden. Ist er nahezu aufgeladen und kommen richtig viel Watt vom Solarpanel, kann der DC Ausgang eingeschaltet und somit Strom ins Haus eingespeist werden. Sinkt die Eingangsleistung wieder, wird der DC Ausgang wieder ausgeschaltet, da es meine oberste Priorität ist über den Tag am PC zu arbeiten und dafür genügend Energie zu haben. Auch darum, da ab Sonnenuntergang und bei mir schon viel früher wegen einem riesigen Nussbaum, am Abend mit viel weniger Sonnenenergie zu rechnen ist, ist es wichtig im Akku genügend Reserven zu haben. Schalte ich den Computer aus, oder geht der Computer von selbst in den Ruhezustand, so sinkt der aktuelle Stromverbrauch abrupt ab und wenn er dabei unter einen bestimmten Mindestwert kommt und im Akku noch genügend Energie ist, so schaltet DBBridge den DC Ausgang wieder ein. Mit diesem Verfahren kann DBBridge völlig dynamisch den Einspeisevorgang so steuern, dass ich immer genügend Energie habe und der Akku trotzdem optimal eingesetzt wird.
Insgesamt habe ich schließlich 4 Verfahren implementiert:
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Feed when surplus |
Bei ‘Feed when surplus’ wird in Abhängigkeit vom herein kommenden und gerade verbrauchten Strom der DC Ausgang automatisch ein- oder ausgeschaltet. Wenn die Bluetti auf eine bestimmte, einstellbare Kapazität in % geladen ist und der über den DC Eingang herein kommende Strom (idealerweise von angeschlossenen Solarpanels) den gerade über den AC Ausgang verbrauchten Strom um einen bestimmten einstellbaren Wert (‘powerdiff’) in Watt übersteigt, wird der DC Ausgang eingeschaltet, andernfalls wird er ausgeschaltet! |
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Feed when surplus or low consumption |
Hier wird das Gleiche wie in ‘Feed when surplus’ gemacht, aber zusätzlich noch geprüft, ob am AC Ausgang weniger als ein bestimmter einstellbarer Wert (‘detectdiff’) Watt verbraucht werden. Ist das der Fall, wird der DC Ausgang aktiviert. Der Sinn ist es am Tag den Akku aufzuladen und genügend Energie zum Arbeiten bereit zustellen und die eventuelle Restkapazität automatisch über Nacht ins Hausnetz einzuspeisen, also wenn der Bedarf unter ‘detectdiff’ Watt sinkt. |
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Time control |
Bei ‘Time control’ wird der DC Ausgang innerhalb des angegebenen Zeitbereichs eingeschaltet. Das ist vor allem für die Nachteinspeiser gedacht. Ihr könnt zum Beispiel einen Zeitbereich von 8:00 bis 6:00 Uhr eintragen und DBBridge schaltet in diesem Zeitraum den DC Ausgang ein. Hängt jetzt ein Mikrowechselrichter oder ‘Grid tie inverter’ am DC Ausgang, der so eingestellt ist, dass er 100 Watt ins Hausnetz einspeist, so habt Ihr bis zum nächsten Morgen 1 kWh eingespeist und wenn diese Energie vorher aus Solarpanels in die Bluetti gewandert ist, so habt Ihr diese Menge tatsächlich gespart! |
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Time control and surplus |
Hier wird ‘Feed when surplus’ und ‘Time control’ kombiniert. Einschalten ab einem einstellbaren Ladezustand und nur wenn genügend Solarleistung herein kommt und zusätzlich in einem einstellbaren Zeitbereich. |
Einige Tage habe ich ‚Feed when surplus or low consumption‘ verwendet und dabei im Mai und Juni meist über 7,5 kWh geerntet und der Rekord waren 8,22 kWh am 24.05.2023! Dabei habe ich die EP500 Pro aber an ihre Grenzen gebracht (bis auf 20% entladen) und wie ich schon geschrieben habe, lasse ich das lieber zugunsten einer längeren Haltbarkeit. Das heißt ich verwende jetzt meistens ‚Feed when surplus‘ und komme so täglich auf Werte zwischen 5 und 6 kWh. Dabei komme ich im täglichen Gebrauch seltenst unter 65% Kapazität und bilde mir ein, dass der Akku so länger hält.
Warum ich überhaupt so tief entladen konnte, obwohl mein DBBridge ja die Reservierte Kapazität steuert, liegt daran, dass ich die EP500 Pro in dieser Zeit nicht mit dem Hausnetz verbunden hatte. Darum kommt die Einstellung auch nicht zum Tragen und der Akku wird halt einfach weiter entladen.
Alle Verfahren schalten ab, wenn die weiter oben erklärte Reservierte Kapazität erreicht ist. Da diese bei einer optimalen Verwendung von DBBridge durch das aktuelle Wetter und die Jahreszeit gesteuert wird, ist für mich ein perfektes Gleichgewicht zwischen Geld sparen und Notfallversorgung erreicht. Wird die Wettervorhersage nicht verwendet, bleibt immerhin noch die Jahreszeitsteuerung und wenn diese auch nicht aktiv ist, so gibt es noch die Einstellung ‚Minimale Kapazität‘, bei der auf jeden Fall abgeschaltet wird.
Aufgetretene Probleme
Schnee
An ein paar wenigen Tagen im Winter waren die Solarpanels am Morgen mit Schnee bedeckt. Wer hätte das erwartet? Dieses kleine Problem habe ich mit einem Poolabzieher gelöst.
Verschmutzung
Meine Panels liegen nahezu waagrecht, aber halt doch mit einer kleinen Neigung in eine diagonale Richtung. Regnet es mit mittlerer Stärke oder nieselt es, sammelt sich auf den Panels irgendwann in einer der Ecken Schmutz an. Auch dieser lässt sich mit dem Poolabzieher teilweise beseitigen. Wenn er aber schon fester angetrocknet ist, habe ich ihn mit einem ganz normalen Putzlappen mit etwas Geschirrspülmittel entfernt.
Winterabschaltung
Kurz nach Veröffentlichung des Artikels bei Golem schrieb mir ein Leser von einer potentiellen Gefahr meiner Anlage. Ich hatte nicht bedacht, dass sich im Winter die Leerlaufspannung meiner Solarpanels aufgrund des sogenannten Temperaturkoeffizienten stark erhöhen und dies möglicherweise zu viel für den Solar Eingang meiner EP500 Pro werden kann. Dort darf die Spannung nicht höher als 150 Volt werden.
Durch die Reihenschaltung (String) meiner Module beträgt die Leerlaufspannung von Voc: 23,3 V mal 6 = 139,8V. Das passt noch. Durch einen Temperaturkoeffizienten von ca. -0.3 (%K), ausgehend von +25°C kann es zum Beispiel bei einer angenommenen Temperatur von -15°C zu einer Differenz von 40 x 0,3 gleich +12% kommen.
Das wäre dann eine Spannung von 139,8V mal 1,12 = 156,58 Volt ! Es sind sogar noch höhere Werte möglich, wenn der Temperaturkoeffizient noch höher ist.
Der Leser schrieb davon, dass dies meine EP500 Pro zerstören kann und es angeblich schon bestimmte Geräte von Bluetti zerstört hat. Er empfahl mir pro String ein Solarpanel heraus zu nehmen um damit auf der sicheren Seite zu sein. Ich konsultierte daraufhin meine Anleitung und fand dort die Fehlermeldungen 51 und 52, die bei einer am Solar Eingang auftretenden Überspannung ausgelöst werden. Darum entschied ich mich dazu meine 6 Panels erst einmal weiter zu verwenden. Der Leser wusste aber was er sagte und es kam tatsächlich irgendwann im Winter vor, dass ich auf einmal trotz Sonne keine Eingangsleistung mehr hatte. Bei einer Untersuchung des Problems hatte die Bluetti tatsächlich aufgrund von Überspannung den Eingang abgeschaltet! Das kam in der Folge zwar selten, aber doch gelegentlich vor, so dass ich in einer Phase des erhöhten Auftretens ein Panel pro String heraus nahm und erst bei etwas wärmeren Temperaturen wieder einsetzte.
Irgendwann, ich kann das leider nicht genau verifizieren, schaltet die Bluetti dann den DC Eingang wieder ein. Das kann aber scheinbar sehr lange dauern und in dieser Zeit wird natürlich der Akku nicht geladen. Ich habe darum ausprobiert ob ich den DC Eingang wieder manuell aktivieren kann. Vorher prüfe ich, ob die anliegende Eingangsspannung deutlich unter 150 Volt ist und falls ja, habe ich die MC4 Anschlüsse für einige Sekunden getrennt und dann wieder eingesteckt. Das hat meistens geklappt.
Problem mit plötzlich schwankendem Kapazitätsverlauf
Meine Bluetti hatte Anfang dieses Jahres einmal das Problem mit einer krass schwankenden Kapazität. Die Unterschiede betrugen von einer Minute auf die andere bis zu 15%. Ich glaube ich merkte es am Ein- und Ausschalten des Lüfters, der immer an geht, wenn die Bluetti einen hohen Strom aus dem Hausnetz zieht. Im Log war eindeutig zu sehen, dass die Kapazität immer schlagartig herunter ging, wenn gerade mit knapp 7 Ampere geladen wurde. Dies führte zu einem Abschalten des Ladevorgangs, woraufhin sich die Kapazität wieder schlagartig erhöhte.
Recherchen im Internet zeigten auf, dass die Kapazitätsangabe bei Bluetti, aber wohl auch bei einigen anderen Herstellern, tatsächlich manchmal nicht mehr passende Werte zur tatsächlichen vorhandenen Kapazität zeigt. Es wird dann empfohlen die Geräte einmal komplett zu entladen und anschließend wieder aufzuladen um so die Geräte wieder neu zu eichen. Interessanterweise steht davon aber nichts in der Anleitung. Ich habe es nicht gemacht, sondern einfach wieder aufgeladen und blieb anschließend von dem Phänomen verschont.
Vorausschau auf die zu erwartende Ernte der nächsten Tage
Plötzliches Abschalten des AC Ausgangs
Vermutlich aufgrund der ungenauen Kapazitätsanzeige ist es zweimal passiert, dass die EP500 Pro unvermittelt den AC-Ausgang abgeschaltet hat. Das ist überhaupt nicht lustig, wenn man gerade am Computer Programme codiert oder einen Text schreibt! Solche Erlebnisse machen es schwer, dem Gerät zu vertrauen. Man möchte die angezeigte Kapazität ja auch gerne ausnutzen, und das ist nicht möglich, wenn das Ende unvorhersehbar ist. Wenn ich ab einer angezeigten Kapazität von 20% damit rechnen muss, dass die Bluetti sich plötzlich abschaltet, kann ich nicht in Ruhe darauf warten, bis diese 20% erreicht sind, sondern muss, um sicherzugehen, schon bei 30% Restkapazität Strom aus dem Hausnetz zuführen. Und auch die tatsächlich verwendbare Energiemenge wird dadurch eingeschränkt! Ich hoffe einmal zugunsten des Herstellers, dass trotzdem die ganze im Akku gespeicherte Energie verwendet wird und nur die Ermittlung und Anzeige der Kapazität falsch ist. Aber die Bluetti verspielt damit die Möglichkeit, ein in jeder Hinsicht zuverlässiger und vollständig einschätzbarer Begleiter zu sein.
Sollte die in Foren gefundene Behauptung stimmen, dass die Bluettis regelmäßig vollständig entleert und anschließend wieder aufgeladen werden müssen, damit die angezeigte Kapazität stimmt, so sollte das im Handbuch erwähnt sein und auch das genaue Procedere dazu. Was aber natürlich den Komfort im Umgang mit den Bluettis wieder etwas schmälern würde.
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Danke schön
Gael Kerdanet