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Testbericht GC 140/30
#1
Hallo alle zusammen,

da ich das Glück hatte, einen der neuen GreenController 140/30 testen zu dürfen, möchte ich Euch die Ergebnisse meiner Tests nicht vorenthalten.

Erst einmal kurz einige Fakten zu der Anlage, mit der ich den GreenController 140/30 getestet habe:
  • Solarmodule ca. 750W; 8 Stück, geschaltet je 4 Stück in zwei parallelen Strings
  • Moduldaten: Voc ca. 80V; Vmpp ca. 65V; Impp ca. 6A
  • Akku: Winston LifeYPo4 24V 200Ah bestehend aus 16 Einzelzellen
  • BMS: 8 Stück Lipro1-6 Active - Kommunikation über RS485 mit dem GC
  • Wechselrichter Waeco SinePower MSI2324T, 2300W Dauerleistung, Fernsteuereingang, als USV verwendbar
  • Die durch den Wechselrichter verbrauchte Energie wird vom GC über einen externen Stromsensor erfasst
  • Über die Akkus werden permanent Verbraucher im Haus versorgt, die mit Niederspannung betrieben werden können (FritzBox, Webserver, Router, RaspberryPi, Haussteuerung usw.)
  • Falls im Winter der Akku leer zu werden droht, wird über deen GC ein Netzteil zugeschaltet um den Akku zu schonen

Wenn der Akku voll ist (Float-Ladung) wird der Wechselrichter vom GC eingeschaltet. Über dieses Umleitungsmanagement wird keine Energie verschenkt, die zur Verfügung stehende überschüssige Solarenergie wird dann durch den WR verbraucht, der damit die Grundlast des Hauses versorgt.

Diese Funktion ist natürlich nur ausführbar, wenn der verwendete Laderegler so flexibel konfigurierbar ist, dass er Ausgänge besitzt, die programmiert werden können und die gewünschten Funktionen realisieren können.

Beim GC 140/30 ist dies der Fall. Ich verwende die Ausgänge zum Schalten des Wechselrichters in den Bereitschaftsbetrieb, zum Zuschalten des Wechselrichters bei Float-Ladung und zum Zuschalten des Netzteils bei niedrigem Akkustand.

Alle wichtigen Messwerte werden zur späteren Auswertung erfasst, können aus MySql-Tabellen ausgelesen werden und grafisch dargestellt werden (Historische Daten des GC als Charts). Außerdem können die wichtigsten aktuellen Werte live betrachtet werden (Live-Daten).
Die Werte werden über die zweite RS485-Schnittstelle aus dem GC ausgelesen (über das RS458_PS_ADDON und KONV_RS485_RS232_TO_ETH).

...weiter geht es im zweiten Teil meines Testberichts....

Teil 2:

Der Prototyp des GreenControllers 140/30, den ich zum Testen von ECS erhielt, machte äußerlich nicht den Eindruck, als ob es sich um einen Prototypen handelt. Die Leiterplatte machte optisch einen sehr guten Eindruck, es war nicht zu erkennen, dass dort vielleicht Lötarbeiten per Hand ausgeführt wurden.
Die Anordnung der Bauelemente auf der Platine war völlig anders als beim Vorgängermodell GC 100/30.
Lediglich die Anschlüsse und das Display mit den Tastern befanden sich noch an den gleichen Positionen wie beim Vorgänger.
Die Leiterplatte hat die gleichen Maße, wie das Vorgängermodell, weshalb ich das "alte" GC 100/30 - Gehäuse weiter verwenden konnte.

Auf der Platine des RS485_PS_ADDON_V2 (zweite RS485-Schnittstelle und 5V Versorgung für den Modbus, sowie 15V Versorgung für den Stromsensor) war zu erkennen, dass es sich um einen Prototypen handelt weil Bauelemente nicht 100% korrekt positioniert waren und die Spuren von Lötarbeiten per Hand zu erkennen waren. Dies ist aber kein Mangel wenn die Platine funktioniert und ihre Arbeit verrichtet.
Das RS485_PS_ADDON_V2 ist nicht kompatibel zu dem des Vorgängers.
Das Flachbandkabel zum Anschluss an der Paltine des GC ist gleich geblieben, auf dem Board selbst sind aber völlig andere Bauteile verarbeitet. Außerdem ist jetzt (im Gegensatz zum Vorgänger) der GND-Anschluss der Platine mit dem GND-Anschluss des GC verbunden. Die galvanische Trennung für die beiden Kommunikatinsanschlüsse A und B ist aber weiterhin erhalten geblieben.


Außerdem enthielt die Lieferung einen Temperatursensor (für die Akkutemperatur), der sich optisch vom Sensor des Vorgängers unterschied. Das Sensorgehäuse besteht jetzt aus einem Edelstahlröhrchen, welches in einen Kabelschuh eingepresst ist.
Meine Befürchtung, dass dieses Gehäuse Kontakt zu irgend einer der 3 Anschlussleitungen hat, sich durch Messen der Widerstände zwischen Gehäuse und Anschlüssen nicht bewahrheitet. Wäre dies der Fall gewesen, hätte es beim Unterbringen des Sensors zu Kurzschlüssen kommen können wenn versehentlich irgend ein stromführender Kontakt am Akku berührt werden würde.
Leider ist das Kabel an diesem Sensor bedeutend kürzer als beim Vorgänger, so dass ich es verlängern musste (beim Vorgängermodell hat die Kabellänge in meiner Anwendung gerade so ausgereicht).

Ich habe also meinen "alten" GC 100/30 gegen den neuen GC 140/30 getauscht. Beim Tausch war es wichtig, zu beachten, dass sich die Belegung der Spannungsversorgung der RS485-Schnittstelle gegenüber dem Vorgänger geändert hat.

Da ich den GreenController im Gehäuse betreibe, das an der Wand hängt, ist dieser Tausch mechanisch und elektrisch nicht gerade einfach durchzuführen. Das Kabelfach ist recht eng wenn man die Anschlüsse lösen oder festschrauben möchte. Auch beim Abziehen und Anstecken der Steckverbinder muss ganz schon "gefummelt" Dodgy werden.
Nachdem alle Anschlüsse gelöst sind und der GC aus dem Gehäuse genommen werden soll, muss man die 6 Schraube auf der Rückseite lösen, um das Gerät aus dem Gehäuse nehmen zu können. Während dieser Zeit hängt alles nur an den Kabeln weil die Befestigung des Geräts an der Wand über das Gehäuse erfolgt.
Mit dieser Lösung kann man zwar leben weil in der Regel nicht ständig am GC "herumgeschraubt" wird, für den Test musste ich das Gerät aber öfter aus- und einbauen. Da hätte ich mir eine andere Lösung gewünscht, bei der ich das Gehäuse vom GC abnehmen kann, während er noch an der Wand hängt.

Für GreenController, die in einem Schaltschrank ohne Gehäuse verbaut sind, sind diese Arbeiten aber überhaupt kein Problem.

....weiter im Teil 3 ......
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#2
Teil 3:

Nachdem ich den GC 100/30 gegen den neuen GC 140/30 getauscht hatte, wurde zuerst die Batteriespannung zugeschaltet.
Das Gerät startete wie erwartet. In der kurzen Zeit des Bootvorganges sind ja einige Meldungen im Display zu sehen. Auf den ersten Blick unterschieden sie sich nicht viel von denen des GC 100/30.
Auch die Standard-Anzeige nach dem Booten sieht genauso aus, wie die des Vorgängers.

Nachdem ich alle Einstellungen (Uhrzeit, Batterietyp und -anzahl usw.) im Setup-Menü vorgenommen hatte, habe ich die Solarmodule zugeschaltet. (Das Setup-Menü ist genauso wie beim Vorgängermodell aufgebaut).
Danach hate der GC, so wie man es auch vom Vorgänger kennt, begonnen, den Akku zu laden.

Im laufenden Betrieb hat sich gezeigt, dass es in unregelmäßigen Abständen immer wieder mal zu einem "Batt Temperature too high" - Fehler kam.
Es hat sich gezeigt, dass dieser Fehler durch eine mangelhaft ausgeführte Lötstelle am GND-Anschluss des Temperaturfühlers ausgelöst wurde ("Wackelkontakt"). Der Fehler konnte durch leichtes Berühren des Steckers für den Temeperatursensor jederzeit reproduziert werden.
Diesen Kontakt habe ich dann nach einem Ausbau des GC aus seinem Gehäuse nachgelötet, was den Fehler endgültig beseitigte.

Das Laden des Akkus erfolgt genauso wie beim Vorgängermodell, es ist kein Unterschied messbar.
Die Unterschiede zwischen beiden Geräte liegen eher in der Funktionalität, die die 4 OC-Transistorausgänge durch die neuen Funktionen in der Firmware bieten.

....weiter in Teil 4....

Teil 4:

Es gibt jetzt einen neuen Schaltmodus (Mode 10 - SOC), mit dem ein Ausgang durch den Ladezustand des Akkus geschaltet werden kann. Wie bei allen anderen Modi ist auch hier der Ausgang invertierbar.

Diese Modus macht natürlich nur Sinn, wenn alle eingehenden und entnommenen Akkuströme über Sensoren erfasst werden, die am GC angeschlossen sind. Nur so ist das Gerät in der Lage, den Ladezustand des Akkus genau zu berechnen.

Im Gegensatz zum im Handbuch empfohlenen Mode 6 (LVP) zum Schalten eines Wechselrichters, bietet der Mode 10 (SOC) eine viel größere Kontrolle über den Ladezustand des Akkus.

Der LVP-Mode schaltet abhängig von der Akkuspannung. Diese sagt aber (jedenfalls bei LiFeYPo4) nur sehr wenig über den "Füllstand" des Akkus aus, da die Zellenspannung unabhängig vom SOC (State Of Charging) über einen sehr weiten Bereich so gut wie konstant ist.
Die Lebensdauer von Akkus hängt aber bedeutend von der maximalen Entladetiefe ab, die er im Laufe seiner Verwendung erfahren hat.
Für meine LiFeYPo4 Akkus von Winson Energy gibt das Datenblatt des Herstellers bei einer Entladetiefe von 80% eine Lebensdauer von mindestens 5000 Ladezyklen, bei einer Entladetiefe von 70% aber mindestens 7000 Ladezyklen an.
Durch geringere Entladetiefe, lässt sich die Lebensdauer der teuren Akkus also bedeutend verlängern.

Deshalb benutze ich den Mode 10 zum Abschalten des Wechselrichters bei mindestens 40% SOC des Akkus, was die Lebensdauer der Akkus sicherlich verlängert.
Das Netzteil wird bei ca. 30% SOC zugeschaltet (dieser Zustand tritt aber nur im Winter bei sehr wenig Solarstrahlung ein).


Alle anderen Modi, die man schon vom GreenController 100/30 kennt, sind natürlich weiterhin verfügbar.

...weiter im Teil 5 ....
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#3
Teil 5:

Fazit:


Selbst der Prototyp des GreenControllers 140/30, den ich erhalten habe, hat von Anfang an seine Arbeit so getan, wie ich es vom Vorgänger GreenController 100/30 schon kannte.
Bis auf einen kleinen Fehler in der Firmware (der Abschaltwert des Modus 10 - SOC ließ sich nur schwer einstellen weil die Tastatur nicht richtig reagierte) und die "kalte Lötstelle" am GND-Anschluss des Temperatursensors hat das Gerät schon als Prototyp fehlerfrei gearbeitet. (Um solche Fehler zu finden, ist ja die Testphase im realen Einsatz da).
Der Firmwarefehler ist mittlerweile durch ein Update behoben und die fehlerhafte Lötstelle wird wohl zukünftig durch eine Qualitätskontrolle nicht mehr auftreten.

Alles in Allem funktioniert das Gerät so, wie man es von einem Qualitätsprodukt erwartet. Es kam nie zu unerwarteten Abstürzen, Fehlschaltungen der Ausgänge oder ungewolltem/unerwartetem RESET o.ä.
Der recht hohe Preis ist gerechtfertigt wenn Qualität und Zuverlässigkeit gewünscht werden.


Wünsche:

Ich würde mir noch einige Änderungen in der Firmware wünschen, durch die ich Transistor-Schaltausgänge einsparen könnte (es gibt ja nur 4 davon, die bei mir jetzt alle belegt sind).
Es wäre sehr hilfreich, wenn sich Schaltmodi kombinieren lassen würden. Ich stelle mir vor, dass man z.B. einen Ausgang zuschalten kann wenn die Float-Ladung einsetzt (Mode 4) und den gleichen Ausgang bei SOC von z.B. 50% wieder abschaltet.
Weiterhin hätte ich gern einen Modus, der beim Start von Absorption oder Equalize schalten kann.

Möglicherweise wird die Mehrzahl der Käufer des Gerätes diese Funktionen nie benutzen, in meiner Anwendung hingegen hat sich gezeigt, dass solche Modi aber durchaus sinnvoll sein könnten.

Weiterhin ist bestimmt eine Funktion sinnvoll, mit der man die Eingänge so konfigurieren kann, dass nicht nur feste Kalibrierwerte für Stromsensoren vorgegeben sind, sondern sich auch Sensoren anschließen lassen, die z.B. 5V bei 100A ausgeben.

Außerdem wünsche ich mir ein Gehäuse, bei dem man an die "Innereien" des GreenControllers kommt, ohne dass man erst komplett alle Kabel abklemmen und das Gerät aus dem Gehäuse ausbauen muss.
Für die Fehlersuche im laufenden Betrieb (z.B. bei fehlerhafter RS485 Kommunikation) oder zum Abgleich der Ausgangsspannungen des RS485-AddOns wäre das sehr hilfreich.

...und zuletzt noch: Eine Dritte RS485-Schnittstelle wäre sinnvoll Sleepy
Die erste Schnittstelle kommuniziert mit den BMS, über die zweite Schnittstelle werden bei mir systematisch die Messwerte erfasst.
Über die dritte Schnittstelle könnte ich dann das ModbusCommTool benutzen und Einstellungen im Gerät per Software setzen (beim jetzigen Zustand muss ich immer erst die Messwerterfassung stoppen wenn ich mit dem ModbusTool auf den GC zugreifen möchte).
Diese dritte Schnittstelle wird sicherlich auch benötigt, wenn man mehrere GC parallel betreibt, die mit BMS kommunizieren und bei denen trotzdem Messwerte erfasst werden sollen (sorry wenn das nicht so ist, mit mehreren GC im Parallelbetrieb habe ich keine Erfahrung).

Ein Hinweis zur Firmware noch:
Ich denke, dass der GC doch sicherlich erkennt (oder erkennen kann), ob das AddOn mit der zweiten RS485-Schnittstelle angeschlossen ist. Ist es da nicht sinnvoll, den Menüpunkt 13.7 "Data Forwarding" im Setup für RS485 und BMS einzusparen und Data Forwarding immer einzuschalten wenn das AddOn erkannt wird ?


Der neue GreenController 140/30 ist ein gelungener und zuverlässiger Solar-Laderegler, der durch seine Flexibilität und die vielen Zusatzfunktionen universell einsetzbar ist.
Ich hoffe, ECS hat in Zukunft noch weitere solch gute Ideen für neue Produkte -> ...Jungs und Mädels von ECS macht weiter so Exclamation.

Gruß
J. B.
(PhotonenSammler)
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#4
Vielen Dank für den ausführlichen Test und die vielen Kommentare und Anregungen.

Einige kleine Anmerkungen unserer Seits:
- Einige der Wünsche lassen sich leider nicht umsetzen...z.B. die 3. Schnittstelle, da Sie wohl von kaum jemanden benutzt wird
- Für den Parallel Betrieb ist keine 3. Schnittstelle notwendig, die zusätzlichen greenController werden an dem gleichen Bus wie die LiPro's angeschlossen.
Der Master gC sammelt dann alle Daten und schickt Sie an die Slave Controller
- Das Kabel des Temperatur Sensors ist ab sofort wieder so lang, wie bei dem "alten" Laderegler :-)
- Ja, die besagte Lötstelle wird jetzt immer zusätzliche bei der optischen Kontrolle begutachtet... wird nicht wieder vorkommen :-)

Gruß
Falko Jahn
Gruß
Falko Jahn
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