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Allgemein Solargeneratoren

Solaranlage vom Wohnmobil aufrüsten

Inzwischen kann man bei neuen Wohnmobilen die Option Solarpaket gleich dazu bestellen. Praktisch werden die meisten Nutzer jedoch feststellen, dass bis auf ein bisschen Licht, Radio und TV die oft „teuer“ mit verkaufte Anlage nicht mal reicht um den Kühlschrank, Kaffeemaschine, Föhn oder andere Geräte länger oder auch nur kurz zu betreiben.

Ein Austausch der kompletten (eigentlich neuen) Anlage ist dann ärgerlich. Oft kann der Austausch, der Batterie gegen eine LiFePo4 Batterie helfen und die Erweiterung um ein Solarmodul mehr auf dem Dach. Oft fehlt dann noch der mindestens 1500 Watt Sinus Inverter….. bis die Anlage wie zu Hause funktioniert.

Die einfachste Lösung ist eigentlich dann der Auto.Solar Solargenerator. Das kompakte Gerät enthält einen 100AH LiFePo4 Akku, der 200AH der gewöhnlich verbauten AGM Batterien entspricht. Weiterhin enthält er einen leistungsfähigen MPPT Regler, sowie 1500 Watt Sinus Inverter.

Solargenerator 1500 Watt Sinus 100AH
LiFePo4 Solargenerator mit 100AH – 1200WH nutzbarer Leistung inkl. MPPT Solarregler

Das Besondere ist jedoch er enthält einen Ausgang um weitere Batterien zu laden. So kann einfach der Solargenerator zwischen die vorhandene Batterie und die Solarkabel vom Dach angeschlossen werden. So erhält man mit wenig Aufwand eine sehr leistungsfähige Solaranlage die oft nicht mal in großen Wohnmobilen verbaut ist.

Der Solargenerator regelt dann auch automatisch die Ladung und Energieversorgung in und aus beiden Batterien. So wird zuerst immer der Generator geladen und dann die angeschlossene Batterie. Und zuerst immer die Bordbatterie entladen und dann erst die integrierte Batterie. So ist gewährleistet das der Solargenerator immer voll ist und auch einfach abgeklemmt und wo anders verwendet werden kann.

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Allgemein Anwendungsbeispiele

Wechselrichter mit Landstrom verbinden

In Deutschland haben die meisten Campingfahrzeuge nur Landstromanschluss. Bei hochwertigen Campern reicht die Solaranlage oft nur aus um Licht und vllt. den Fernsehr zu versorgen.

Oft erhalten wir die Frage ob es möglich ist das vorhandene Landstromsystem mit der neuen leistungsfähigen Solaranlage (Inverter oder Solargenerator) zu verbinden, ohne für den Inverter neue Kabel und Steckdosen zu legen.

Für diese Anwendung verbauen wir gerne den Umschalter von H-Tronic.

H-Tronic 1114530 MPC1000 Umschaltstation

Dieser wird einfach im Fahrzeug direkt hinter die Außensteckdose angeklemmt. Parallel dazu ziehen wir ein Kabel von der Umschaltstation mit einem einfachen Schukostecker zum Inverter. Anschließend stellen wir eine Verzögerung von 5-20 Sekunden ein.

Je nach Anwendungsfall wählen wir entweder die Netzvorrangschaltung oder die Invertervorrangschaltung.

Die Netzvorrangschaltung

ist zu empfehlen wenn der Landstrom die primäre Energiequelle sein soll und nur umgeschaltet werden soll, wenn dieser ausfällt. (Überlastung, Sicherung kommt bei Campingplätzen inzwischen häufiger vor.) Insbesondere wenn Nachts der Strom ausfällt ist es von Vorteil, wenn der Inverter dann automatisch einspringt und z.B. die Kühltruhe weiter versorgt.

Dazu muss der Landstrom-Eingang an den Master gelegt werden und der Slave an den Inverter. Die Verbraucher bzw. das vorhandene interne Landstromnetz wird an Load angeschlossen.

Die Inverter / Wechselrichtervorrangschaltung

ist sinnvoll eine leistungsstarke Solaranlage mit LiFePo4 Batterien verbaut ist und nur selten Landstrom genutzt werden soll.

Eine Anwendung wäre zum Beispiel eine Solaranlage die immer läuft und nur wenn der Energieverbrauch so groß ist, dass die Batterien leer sind und der Inverter ausfällt automatisch auf Landstrom umgeschaltet werden soll.

Der Anschluss erfolgt hier das der Wechselrichter der Master ist und der Netzstrom als Slave. Die Verbraucher gehen immer auf Load.

Es empfiehlt sich die Umschaltverzögerung zu nutzen um Überspannungen bei empfindlichen Geräten zu vermeiden. 5-25 Sekunden sind empfohlen. 2700VA (Watt) sind schaltbar.

Das Gerät gibt es auch bei Amazon

H Tronic MPC 1000 Umschaltstation

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Allgemein

Bluetti Poweroak 2400WH + Kaffeemaschine

Der 2400WH Solargenerator von Bluetti ist inzwischen weitreichend bekannt. Die riesige Speicherkapazität von 2400WH bei nur knapp 26kg Gewicht lässt die meisten klassischen Solaranlagen mit Blei, Gel Batterien alt aussehen. Nicht nur das allein die Batterien bei der nutzbaren Kapazität über 60kg wiegen auch ist ein Inverter und MPPT Regler notwendig, so dass locker ein Kubikmeter Stauraum verloren geht. Die durch dauerhaft höhere Gewicht verursachten schlechteren Fahreigenschaften, wie veränderter Schwerpunkt, Bremsenverschleiß , höherer Spritverbrauch sowie schlechtere Kurvenlage sind bei Vielfahrern nicht zu vernachlässigen.

Bluetti 2400WH zum Kaffee kochen - Kapselkaffee

Eigentlich hat der 2400WH von Bluetti nur zwei kleine Nachteile:

  1. der relativ kleine integrierte 1000 Watt Sinusinverter
  2. LI-Ionen Akkus statt LiFePo4 Batterien

Punkt 2 verbietet den Transport im Flugzeug und die etwas geringere Lebensdauer im Vergleich zu LiFePo4 Batterien.

Punkt 1 ist da schon präsenter im täglichen Gebrauch, da leistungshungrige Geräte wie Kaffeemaschinen, Mikrowellen, Haartrockner oder Werkzeuge nur bedingt betrieben werden können.
(Hier punktet der 1500 Watt Sinus – AutoSolar Solargenerator der auf 2400WH erweitert werden kann)

Aber Bluetti ist dafür bekannt, dass sie im Gegensatz zu den meisten Herstellern eher untertreiben als übertreiben mit ihren Leistungsdaten.

Also haben wir es getestet mit einer typischen leistungshungrigen Kaffeekapselmaschine von Delizio mit angegeben 1455 Watt Leistung.

Folgendes passierte:

Beim ersten Versuch schaltete der Solargenerator nach wenigen Sekunden mit dem Error E013 wegen Überlastung ab. Umso überraschter waren wir beim zweiten Versuch, dass der Kaffee durchging. Scheinbar war nur der Anfangstrom um das Heizelement von kalt zu erhitzen so groß, dass Bluetti abschaltete. Beim zweiten Versuch zeigte das Display zwar auch für Sekunden über 1300 Watt an aber der Generator schaltete nicht ab.

Fazit: Wer die Muße hat einmal den Überlastungsfehler zurückzusetzen und den 220 Volt Inverter jeweils zwei Mal für einen Kaffee zu starten, kann den Bluetti Solargenerator gerade so noch nutzen, für alle anderen empfiehlt sich der neue AC200 mit 2000Watt Sinus (Achtung zwei Solarmodule in Reihenschaltung erforderlich) oder der robuste 1500 WH Solargenerator von Autosolar.

Nachfolgend noch ein kurzes Video von unserem Test.

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Wissen

Der MPPT Solarregler für leistungsfähige Solar-Systeme

MPPT Solarregler Epever

Der MPPT-Regler ist ein DC-DC Wandler und komplexer im Aufbau. Er passt die Spannung an der Eingangsseite so an, dass die Solaranlage maximale Leistung bringt. Hierbei sind in den Prozessoren verschiedene Leistungskurven und Formeln programmiert an denen sich der Regler orientiert. (Werden zu viele Solarmodule an einen MPPT Regler angeschlossen, leitet dieser in der Regel die Leistung bis zu seiner angegebenen Leistungsfähigkeit weiter, wird dabei aber nicht zerstört.)

Bei Teilverschattung, kaltem bis mäßig warmen Klima übertrifft der MPPT Regler den PWM Regler hinsichtlich der in die Batterie eingespeisten Leistung um bis zu 30%. Bei großer Hitze ist die Leistung bei beiden Reglern fast identisch. Weiterhin verfügen die meisten MPPT Regler über entsprechende Temperatursensoren, welche eine Beschädigung der Batterie in sehr kalten Wintern oder heißen Umgebungen verhindern.

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Wissen

PWM Solarregler für kleine Solarsysteme

Der günstigere PWM Regler wirkt quasi wie ein Schalter der die Spannung der Solarmodule auf die Batterien runterschaltet.  Die PWM Regler können bei zu viel Solarleistung (zu viele Module) beschädigt werden. Auch ist es wichtig immer erst die Batterie und dann die Solarmodule anzuklemmen. 

Die meisten größeren PWM Solarregler (20A-40A) können bei 12 Volt Systemen maximal 30 Volt Solarmodul Eingangsspannung und bei 24 Volt Systemen 55 Volt Solare Eingangsspannung vertragen bei i.d.R. maximal 400 Watt Gesamteingangsleistung.

Diese bedeutet, das maximal 2 Solarmodule in Reihe und der Rest parallel geschaltet werden muss um die Eingangsspannung niedrig zu halten. 

Dies bedeutet in der Praxis, dass z.B. schon 4*100 Watt Solarmodule parallel geschaltet in einem 12 Volt System über 30 Ampere Stromfluss in den Leitungen zum Solarregler produzieren. Dies bedeutet, dass die Leitungen einen großen Durchmesser (8-10mm2 = teuer)  haben müssen um die Wärmeverluste zu vermindern. Weiterhin verfügen die meisten Solarmodule standardmäßig über MC4 Stecker. Um diese parallel zu verbinden, gibt es sogenannte MC4 Abzweigstecker (Y Stecker) um entsprechende parallele Schaltungen zu bauen. Diese parallelen Abzweigstecker sind jedoch in der Regel auf 20A bis maximal 40 Ampere limitiert um nicht zu überhitzen. Um die  Brandgefahr des Gesamtsystem zu minimieren sollten also in keinem Fall mehr als 400 Watt Systeme mit einem günstigen PWM Regler betrieben werden.

Weiterhin verfügen die meisten PWM Regler nicht über einen Temperatursensor, der für die günstigen Blei-Säurebatterien benötigt wird um diese in warmen Umgebungen nicht zu überhitzen. 

Fazit zu PWM Solarreglern: 

PWM Solarregler eignen sich für kleine günstige, kompakte Systeme mit wenig Leistung (unter 400 Watt) und kurze Kabelstrecken. Sind die Solarmodule weiter vom Solarregler entfernt ist es oft günstiger einen MPPT Regler zu kaufen, als in dickere teure Solarkabel zu investieren.

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Wissen

Basiswissen zum Aufbau einer Photovoltaikanlage

Eine Solaranlage besteht prinzipiell aus Solarmodulen (Stromerzeuger), einem Solarregler, Batterien (Stromspeicher) und Verbrauchern (5Volt USB, 12 Volt Gleichstrom oder 220 Volt Wechselstrom). 

In den Solarmodulen wird Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt. 12 Volt Solarmodule im KFZ-Bereich haben in der Regel um die 21 Volt Leerlauf-Spannung und liefern Gleichstrom. (Die Module für den Hausbereich sind schwerer und die Spannung ist höher) 
Der Solarregler wandelt die unregelmäßige Spannung (0-24 Volt) / Strom der Solarmodule in eine gleichmäßige Spannung (zwischen 12,6 und 14,5 Volt)  für die Ladung der Batterie um. Dabei wird zwischen PWM-Reglern (Pulse Width Modulation) und MPPT-Reglern (Maximum power point tracking) unterschieden.

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Akkus LiFePo4

Battle Born Batterien in Deutschland kaufen

Wer im Internet nach LiFePo4 Akkus recherchiert, kommt im hochwertigen Bereich schnell auf die Batterien von Dragonfly Energy, die unter der Marke Battle Born Batteries beworben werden. „Battle Born“ weil der Sitz der Firma in Reno, Nevada ist und, das deren Motto ist.

Die LiFePo4 Akkus fallen vor allem auf, weil sie mit 10 Jahren Garantie angeboten werden. Aber auch die technischen Leistungen der Batterien scheinen anderen überlegen. Das selbstentwickelte BMS (Batterie Management System) schützt die Zellen vor zu hoher Belastung beim Laden und Entladen und balanciert die Zellen so aus, dass sie nur geringe Verschleißerscheinungen aufweisen und sehr lange halten. Bisher haben die aktuellen Akku kein App fähiges BMS, so das man nicht auf dem Handy den Zustand der Batterie prüfen kann – das entspricht jedoch der Philosophie von Battle Born, dass die Batterie einfach immer funktionieren (sich selbst schützen) so, das man sich nie um diese kümmern muss.

Wir stehen zwar mit Battle Born Batteries bzw. Dragongfly Energy in Kontakt, jedoch haben sie derzeit leider kein Interesse den deutschen Markt zu bedienen, da die Marke in Deutschland noch zu unbekannt ist. (Wie die Vorteile von LiFePo4 Akkus, bzw. Solar in mobilen Anwendungen im Generellen – da hier nach wie vor noch Landstrom vorherrscht)

Sollten Sie Interesse an diesen Batterien in Deutschland, bzw. im deutschsprachigen Raum haben, freuen wir uns nachfolgend auf einen Kommentar oder eine kurze Nachricht , damit wir diese an BB weiterleiten können.

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Allgemein Bluetti AC200

Bluetti AC100

Kapazität: 1000 WH!
Maximale Solarladung: 170 Watt
Maximale Solar Input Spannung: 23 Volt
Inverter Output: 600 Watt
Anschlüsse: 2x Wechselstrom, 5x USB, 1x 12 Volt Zigarettenanzünder
Gewicht: 17 kg

Bluetti Ac100
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kleiner Solargenerator AC50S von Bluetti

Bluetti launcht gerade auf Indigogo einen verbesserte Version des AC50 mit stabilisierten 12 Volt Output um alle 12 Volt Geräte betreiben zu können. Der AC50S erhält noch einige weitere Verbesserungen die wesentliche Verbesserung die zum Kauf überzeugt ist der stabilisierte 12 Volt Ausgang den die meisten anderen kleinen Solargeneratoren nicht haben und deshalb einige Geräte die stabile 12 Volt benötigen nicht zuverlässig funktionieren.

BLUETTI INDIEGOGO AC50S
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Allgemein

leistungsfähige Solarkoffer 180 Watt

Seit einigen Jahren gibt es sogenannte Solarkoffer bzw. Solartaschen. Dabei handelt es sich um meist zusammenklappbare Stofftaschen mit 3-5 flexiblen Solarmodulen. Diese Solarkoffer sehen unscheinbar aus, haben teils sogar mehr Leistung als normale Solarmodule mit ähnlicher Größe.

180 Watt Solarkoffer mit Solarregler und Klemmen der direkt an die Autobatterie oder Solarbatterie angeklemmt werden kann.

Die Vorteile eines Solarkoffer sind:

  • zusammenfaltbar
  • leicht zu transportieren, geringes Gewicht (ca. 10Kg)
  • überall aufstellbar (mit integrierten Ständern)
  • verhältnismäßig viel Leistung
  • gibt es auch mit 25 Jahren Leistungsgarantie auf die verbauten Module
  • aufspannbar
  • gut zu verstauen als Schutz gegen Diebstahl
  • Kann auch hinter die Frontscheibe gelegt werden, allerdings mit wesentlich geringerer Ladeleistung

Die Nachteile eines Solarkoffers sind:

  • nicht fest montierbar, deshalb leicht demontierbar und somit stehlbar
  • relativ hoher Preis
  • bei grober Handhabung sind Beschädigungen schneller möglich
  • Stoff kann nass werden

Ideal für kleine Camperbusse und Zelte um schnell nachzuladen oder Tagsüber einfach das Autoradio laufen zu lassen.