SolarEdge Power Reduction Control met ESP8266
SolarEdge omvormers hebben een optie om het uitgangsvermogen te beperken: Power Reduction Control. Dit geldt overigens niet voor alle uitvoeringen.Met Power Reduction Control kan het geproduceerde vermogen worden gereguleerd of beperkt, eventueel tot 0%.
Een vermindering van het vermogen kan nodig zijn bij een off-grid situatie in combinatie met een batterij-systeem, wanneer de batterij bijna vol is.
Wanneer de batterij helemaal vol is kan/moet het vermogen direct tot 0% worden terug-gebracht. Ook in situaties waar stroom-tarieven negatief zijn, kan het zinvol zijn om de productie van zonnepanelen tot nul te reduceren.
Het aansturen van de SolarEdge omvormer gaat veelal via ModBus commando's, of via een (ingewikkelde) methode die frequentie-shifting wordt genoemd. Bij dit laatste wordt door het batterij-systeem de stroom-frequentie langzaam opgevoerd van 50 Hz naar 51 Hz waarbij de SolarEdge Omvormer het vermogen evenredig vermindert.
:strip_exif()/f/image/sAoTnY9rzfQauHeJMnxp7ZJl.jpg?f=fotoalbum_large)
Nu is er ook een derde mogelijkheid om het vermogen te reguleren. In de SolarEdge Omvormer zit een aansluitblok met indicaties L1, L2, L3, L4, Gnd en V. Het is mogelijk om de aansluitingen L1, L2, L3 en L4 door middel van relais met de V te verbinden. Hiermee kunnen totaal 16 "standen" worden doorgegeven. Deze aansluiting wordt een RRCR verbinding genoemd - Radio Ripple Control Receiver - naar een oorspronkelijke uitbreiding die separaat kon worden aangeschaft.
:strip_exif()/f/image/7GKV3ltjkqSMM55T05BM9fyR.jpg?f=fotoalbum_large)
Het toevoegen van vier fysieke relais en de aansturing daarvan is best een "groot" doe-het-zelf project. Daarom heb ik een "light" versie gemaakt. Deze gebruikt opto-couplers als relais en een ESP8266 microchip met ESPHome als besturingssysteem. Opto-couplers zijn een soort relais waarbij de schakeling niet gebeurt door een mechanische beweging met een spoel maar door licht dat een licht-gevoelige transistor tot geleiding brengt.
Het gebruik van ESP8266 microchips in combinatie met ESPHome valt buiten de scope van deze bijdrage, maar voor wie daarmee bekend is volgt hier een toelichting.
:strip_exif()/f/image/O2UWMxQfL88pHQAuauCOinkc.jpg?f=fotoalbum_large)
Ik gebruik vier uitgangen van de ESP8266 voor de aansturing van vier opto-couplers. Dit gaat via een transistor van 220 - 330 ohm. De min-kant wordt aan de Gnd aangesloten. De schakel-kant van de opto-coupler heeft een plus en een uitgang. De plus wordt aangesloten op de V van de SolarEdge connector en de uitgang wordt aangesloten op één van de aansluitingen L1, L2, L3 of L4.
:strip_exif()/f/image/1jgkOwByMUdBozIb20lGD6r7.jpg?f=fotoalbum_large)
Voor mijn specifieke situatie wil ik, ook zonder een werkende wifi, het systeem kunnen uitschakelen vanuit mijn batterij-systeem. Daarom heb ik ook een ingang van de ESP8266 gebruikt die is verbonden met een relais in mijn Victron batterij-systeem. Als dit relais aldaar geactiveerd wordt, wordt de ingang van de ESP8266 met Gnd verbonden en geeft daarmee een schakel-puls. Via een interne programma-definitie zet de ESP8266 de uitgangen L1, L2, L3 en L4 dan in een stand waarbij de SolarEdge geheel wordt uitgeschakeld.
:strip_exif()/f/image/jDCJ95ndRuCZBuTtR2A1Ols7.jpg?f=fotoalbum_large)
De Esp8266 en de opto-couplers passen samen in een klein systeem-doosje.
:strip_exif()/f/image/dBYmGVG7ya8YvDIS71SULkZO.jpg?f=fotoalbum_large)
Voor de stroomvoorziening gebruik ik een aansluiting op het SolarEdge moederboard. Daar zit een connector met +5v en Gnd en met +12v en Gnd. Op de pinnetjes passen de contra-schuifjes van de bekende experimenteer-draadjes voor micro-schakelingen.
:strip_exif()/f/image/NNaREgsbRYYmGxgg0jxGo75O.jpg?f=fotoalbum_large)
De definitie van de betekenis van de verschillende combinaties van L1, L2, L3 en L4 kan worden ingesteld via de setapp toepassing of via het menu van de omvormer. Vooralsnog heb ik de waardes 1 (0001), 2 (0010) tot 9 (0101) gebruikt voor de percentages 10%, 20% tot 90%.
De waarde 0 (0000) betekent geen beperking, dus 100% productie. Voor geheel afschakelen heb ik waarde 15 (1111) gekozen.
Bij reboot staan alle uitgangen op nul. Dat betekent dat er geen beperking is in de productie. Dat leek me praktisch als de aansturing niet actief is.
:no_upscale():strip_icc():fill(white):strip_exif()/f/image/yNuirN6liJSVyVNEScksiSoT.jpg?f=user_large)
In mijn Victron batterij-systeem regel ik alle instellingen met Node Red. Daar heb ik ook de ESPHome uitbreiding geïnstalleerd. Hiermee kan ik vanuit het Victron-systeem het vermogen van de SolarEdge omvormer regelen, bijvoorbeeld bij een off-grid situatie. De getoonde afbeelding is slechts de elementaire aan-uit schakeling.
Disclaimer: Dit project is gebaseerd op mijn persoonlijke kennis, kunde en ervaring. Ongetwijfeld kunnen zaken anders (en beter) en zijn er voor iedere keuze alternatieven. Dit project is de uitkomst van mijn keuzes. Lees het om te leren of om je te laten inspireren.
Let op: Het werken aan een SolarEdge Omvormer is niet zonder risico's. Schakel altijd de stroom naar de omvormer geheel uit.
Ik gebruik aansluitingen van de SolarEdge op een wijze die niet is gedocumenteerd of zo bedoeld. Ik gebruik een 5 volt aansluiting voor de ESP8266 zonder dat ik ook maar enigszins weet of dit kan en geschikt is en of dit zal blijven werken.
Het nadoen is volledig voor eigen risico van de betrokkene.
Edit: Voor het programmadeel om vanuit een Victron Cerbo de SolarEdge aan te sturen zie:
https://gathering.tweaker...message/79102148#79102148