Anwendungsbeispiel: Balkonkraftwerkenergie steuern

In diesem Anwendungsbeispiel geht es darum, die Energie von Balkonkraftwerken gezielt zu nutzen um z.B. das Ladegerät für die E-Bike Batterie einzuschalten.
Man benötigt dafür ein Balkonkraftwerk inkl. Mikrowechselrichter, einen IO-Server oder XS-Server, ein Modul P zur Erfassung der produzierten Energie und ein weiteres Modul P zum automatischen Einschalten der gewünschten Steckdose.

Schritt 1: Modul P zum Messen der Leistung des Mikrowechselrichters

Zuerst wird das Modul P in die Steckdose eingebaut, in der der Mikrowechselrichter eingesteckt wird. So wir das Modul verdrahtet:

Schritt 2: Modul P zum Schalten der Steckdose

Das zweite Modul P, welches zum automatischen Ein- bzw. Ausschalten der Steckdose verantwortlich ist, wird in die gewünschte Steckdose installiert. Verdrahtet wird das identisch zur Steckdose des Mikrowechselrichters.

Schritt 3: IO-Server oder XS-Server installieren

IO-Server: Der IO-Server wird in der Unterverteilung mit 24V über ein Netzteil mit Spannung versorgt und wird dann über ein Netzwerkkabel in das heimische Netzwerk integriert. Optional kann man den IO-Server mit einem kleinen Zusatzgerät über W-Lan in das Netzwerk integrieren. Hier kann man das Gerät günstig erwerben.

XS-Server: Der XS-Server wird mit 24V über ein Netzteil, mit USB-C oder mit 230V mit Spannung versorgt und wird dann über ein Netzwerkkabel in das heimische Netzwerk integriert. Optional kann man den IO-Server mit einem kleinen Zusatzgerät über W-Lan in das Netzwerk integrieren. Hier kann man das Gerät günstig erwerben.

Schritt 4: Modul P am IO-Server bzw. XS-Server anlernen

Wie Ihr die Module am jeweiligen Server anlernt, könnt Ihr in der Kurzanleitung nachlesen.

Schritt 5: Programmierung

Nachdem die Module in der Software angelernt und entsprechend benannt wurden, kann man weitere Informationen zu den Geräten in der Übersicht finden.

Wenn man das Relais Q1 zum Mikrowechselrichter einschaltet, kann man die aktuell produzierte Leistung sehen.

Die relevanten Datenpunkte sind L (Spannung), QP (Leistung) und QI (Strom). Das Balkonkraftwerk produziert bei 232,4V und einem Strom von 0,212A eine Leistung von ca. 49,3W.

Jetzt können wir in der Logik festlegen, ab welcher Mikrowechselrichter-Leistung die Steckdose einschalten soll. Dazu nutzen wir das Steckdosen Modul P als Messgerät und stecken das Ladegerät in die Steckdose und schauen uns an wie hoch die Leistung ist, wenn der E-Bike Akku geladen wird.

Wir haben festgestellt, dass das Ladegerät eine Leistung von ca. 280W benötigt um die Batterie zu laden. Um sicher zu gehen, dass keine Energie aus dem Netz „gekauft“ werden muss, programmieren wir, dass die Steckdose ab einer Produktion von 300W einschaltet und darunter wieder ausschaltet. Damit die Steckdose nicht bei jeder kleinen Wolke hin und her schaltet verwenden wir Einschaltverzögerte Zeitglieder. Also erst wenn die Leistung zehn Sekunden unter 300W und über 300W liegt, soll die Steckdose geschaltet werden.

Wir wechseln in die Logik und erstellen einen Funktionsplan. Um mit der Programmierung zu starten benötigen wir die Datenpunkte der Wireless Module. Diese kann man hier finden:

So sieht die gewünschte Programmierung aus:

Produzierte Leistung 10s größer 300W = Steckdose An
Produzierte Leistung 10s kleiner 300W = Steckdose Aus

Schritt 6: Visualisierung

Im letzten Schritt legen wir die Visualisierung an. Dabei möchten wir folgendes realisieren:

Anzeige Produktion Balkonkraftwerk
Balkonkraftwerk An/Aus schalten
Anzeige Verbrauch Steckdose
Anzeige Steckdose An/Aus
Schaltschwelle von 0-3600W für verschiedene Verbraucher verändern können (aktuell 300W)

Dazu übergeben wir die Werte auf Merker, um diese in der Visu verwenden zu können: