Solarladeregler MPPT 30A – Das Herzstück der Solaranlage

Solarladeregler MPPT 30A – Das Herzstück der Solaranlage

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Das Herzstück einer Solaranlage ist der Laderegler. Daher ist es sinnvoll, nicht an dieser Stelle zu sparen, sondern ein hochwertiges Produkt zu setzen. Ich habe den MPPTplus+ Solar Controller 30A von IVT getestet. Wie funktioniert der Solarladeregler im Dauerbetrieb? Schafft er es, die Batterien immer optimal zu laden?

Der Laderegler entscheidet darüber, wie viel Strom von den Solarpanels wirklich in die Batterien gepumpt werden kann. Wenn er einen schlechten Wirkungsgrad hat, dann gehen einige Ampere-Stunden (Ah) pro Tag verloren.

Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Solarladereglern: Entweder mit der einfachen PWM-Regelung oder mit der aufwändigen (und teureren) MPPT-Regelung. Letzere sorgt dafür, dass die Batterien immer bei der bestmöglichen Spannung geladen werden. Daher habe ich mich für einen MPPT-Regler entschieden.

Dieser Testbericht ist Teil der Artikelserie „Der Anhänger mit Steckdose“.

MPPTplus+ Solar Controller 30A von IVT im Test

Testobjekt

MPPTplus+ Solar Controller 30A

MPPTplus+ Solar Controller 30A

Der Laderegler wurde mir freundlicherweise von IVT für diesen Testbericht zur Verfügung gestellt.

Leistungsdaten:

  • max. 360W bei 12V
  • max. 720W bei 24V
  • max. Modulstrom = 30A

Features:

  • Einstellung der Batterieart
  • MPPT-Funktion (deaktivierbar)
  • Standbyfunktion (deaktivierbar)
  • Schaltbarer Lastausgang (max. 20A)
  • Equalisationsladung zum Abbau von Sulfatschichten
  • Temperatursensor
  • Fernbedienung (optional)

Testumgebung

Als Testumgebung kommt „Der Anhänger mit Steckdose“ zum Einsatz:

  • 24 V-System
  • 4 Solarpanels, jeweils 150 Watt
  • 2 Blei-Säurebatterien, jeweils 115 Ah
  • Sonne in Spanien (Dezember bis April)

Testziel/meine Erwartungen

Von einem Laderegler erwarte ich, dass er die Batterien so gut wie möglich lädt und die vorhandene Sonneneinstrahlung optimal ausnutzt. Dies soll er voll automatisiert und ganz von alleine nach der Installation erledigen. Im Optimalfall lädt er nach einem einmaligen Anschließen selbstständig monatelang die Batterien auf.

Von einem günstigen Modell würde ich erwarten, dass er seine Arbeit einigermaßen gut verrichtet und für den Hin-und-wieder-Einsatz die Batterien gut auflädt.

Bei einem teureren Modell erwarte ich, dass es darauf ausgelegt ist, im Dauerbetrieb ohne Aufsicht perfekt zu funktionieren.

Lieferumfang und erster Eindruck

Mitgeliefert wurden:

  • Solarladeregler
  • Temperatursensor
  • Bedienungsanleitung

Der erste Eindruck ist vielversprechend, das Gehäuse ist gut verarbeitet und macht einen hochwertigen Eindruck. Die Bedienungsanleitung ist grafisch nicht besonders aufbereitet und ist eher auf den technischen Inhalt ausgerichtet.

Einbau und Funktionstest

Befestigt werden kann der Laderegler mit vier Schrauben, so dass er auch seinen Platz behält.

Einstellungen

Mithilfe der Bedienungsanleitung werden über einen DIP-Schalter gewisse Einstellungen wie Batterietyp und Adresse des Ladereglers eingestellt. Die Adresse ist notwendig, wenn man über die optionale Fernbedienung mehrere Geräte (wie zum Beispiel den Spannungswandler) anschließt.

Als Batterien können die folgenden Varianten eingestellt werden:

  • Bleibatterien (auch Gel-Batterien)
  • AGM-Batterien
  • LiFePO4-Batterien.

Weitere Einstellungen sind nicht möglich, der Laderegler ist weitgehend nach dem Prinzip „auspacken anschließen und laufen lassen“ konzipiert.

Meine Einstellung:

  • Adresse = 01
  • Batterietyp = Blei, 24V
  • MPPT-Funktion = aktiv
  • Standby-Funktion = aktiv
  • Equalisationsladung = nicht aktiv

Temperatursensor

Der Temperatursensor muss in der Nähe der Batterien positioniert werden. Leider ist das Kabel nicht besonders lang und so muss ich etwas basteln, um die ca. 3m bis zum Batteriekasten überbrücken zu können. Es geht zwar auch ohne Temperatursensor, aber wenn, dann soll’s auch gleich richtig sein.

Also habe ich bei IVT angerufen, wie ich den Temperatursensor verlängern kann. Die Antwort ist ganz einfach: Es ist ein normaler PTC-Widerstand und so ist es problemlos möglich, das Kabel durch zu trennen und einfach mit zwei Lüsterklemmen und einem weiteren Kabel zu verlängern. Dies sollte auch für einen Nichtelektroniker problemlos möglich sein.

Verkabelung

Die Batterie und die Solarpanels werden jeweils über Schraubklemmen angeschlossen. Diese sind ordentlich bemessen, sodass ein 16 mm² Kabel problemlos angeschlossen werden kann. Es wurden auch hochwertige Anschlussklemmen verwendet, so wie ich dies von einem teuren Laderegler erwarte.

Funktionstest

Sobald der Laderegler an die Batterien und das Solarpanel oder die Solarpins angeschlossen ist, fängt er damit an, die Batterien zu laden. Sieht ganz gut aus. Die Anzeigen auf dem Display zeigen an, ob die Batterie gerade geladen wird, voll ist, oder ob sie über den Laderegler bzw. Lastanschluss entladen wird.

Wenn die Batterien voll sind, schaltet der Laderegler auf Erhaltungsladung. Dies ist auch hörbar durch ein eine Mischung aus leisem Pfeifen und dem klackernden Schalten von Relais. Daher mein Tipp: Nicht unbedingt neben dem Bett am Kopfende einbauen, sondern irgendwo, wo man den Laderegler nicht hören kann.

Lastausgang

Eigentlich ist der Lastausgang nicht unbedingt notwendig. Erst in Verbindung mit der Fernbedienung wird er interessant, da man damit einen sinnvollen Tiefentladeschutz realisieren kann. So kann man z.B. einen beliebigen Spannungswandler anschließen und abschalten, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert fällt, um die Batterien zu schonen. Kleines Manko: Die Last darf maximal 20A betragen, bei einem 24V-System entspricht das 480W. Ein 600W-Spannungswandler muss daher direkt an die Batterie angeschlossen werden.

Langfristige Funktionsweise

Der Laderegler tut jetzt seit ca. vier Monaten seinen Dienst und dabei sind mir folgende Dinge aufgefallen:

Ladekennlinie

Die Ladekennlinie für Bleibatterien ist sehr „sanft“ ausgelegt. Gerade in den Wintermonaten wurden die Batterien dadurch nicht richtig voll, wenn wir viel Strom verbraucht haben.

Ein Blick in die Bedienungsanleitung liefert einen ersten Anhaltspunkt: Bei einem 12 V Bleiakku wird wie folgt geladen:

  • Ladestufe 1: 14,1 V für 5 Minuten
  • Ladestufe 2: 13,8 V unendlich.

Diese Kennlinie ist für kleine Akkus vielleicht sinnvoll, ein 230Ah-Batteriepack verträgt jedoch durchaus mehr.

Laut der technischen Dokumentation von Banner-Batterien ist zum Nachladen ein vollautomatisiertes Ladegerät mit einer Ladespannungsbegrenzung bei 14,8V generell gut geeignet. Ein Boost-Betrieb zum Abbau von Sulfatschichten auf den Bleiplatten ist sogar mit 15,6V möglich.

Je höher die Spannung ist, desto mehr Ampere können während der gleichen Zeit in die Batterie fließen. Eine Begrenzung der Spannung ist sinnvoll, um die Batterien nicht zu überhitzen. Schädlich allerdings ist es aber auch, wenn die Batterien permanent zu wenig geladen werden.

Daher ist es sinnvoll, über eine Anpassung der Ladestufe 1 nachzudenken.

Optimierung Ladekennlinie

Ich habe zwar beim Einbau alle Einstellungen laut Bedienungsanleitung gemacht, versuche jetzt allerdings mit Hilfe der Anleitung eine passendere Lösung zu finden:

1. Höhere Spannung

Die Ladeschlussspannung in der ersten Ladestufe 1 beträgt standardmäßig 14,1V und kann wie folgt erhöht werden:

  • Über die Fernbedienung auf 14,6V (bei Bleiakkus).
  • Bei AGM-Akkus beträgt die Ladeschlussspannung in der ersten Ladestufe 14,7 V statt 14,1 V. Die Erhaltungsladung ist mit 13,8 V genauso hoch.

Über den DIP-Schalter stelle ich also „AGM“ ein.

2. Zeit der Ladestufe 1 verlängern

Über den DIP-Schalter kann weiterhin ausgewählt werden, dass die Ladestufe 1 nicht nur für 5 Minuten, sondern für 60 Minuten gehalten wird (Equalisationsladung). Diese Funktion sollte zwar nur gelegentlich verwendet werden, um Sulfatschichten abzubauen und damit die Lebensdauer der Batterien zu verlängern. Bei großen Batterien kann diese Zeit allerdings dauerhaft aktiviert bleiben.

Damit ergibt sich folgende neue Kennlinie, die sich auch ohne Fernbedienung nur über den DIP-Schalter einstellen lässt.

  • Ladestufe 1: 14,7 V für 60 Minuten
  • Ladestufe 2: 13,8 V unendlich.

Mit diesen Optimierungen schafft es der Laderegler wesentlich besser, die Batterien voll zu bekommen.

3. Trigger für Ladestufe 1

Eine weiteres systembedingtes Problem ist aufgefallen: Die Ladestufe 1 wird verwendet, wenn die Batterie zu stark entladen ist (Rücksetzspannung laut Anleitung = 12,5 V). Wenn man abends und nachts die Batterie entlädt, dann ist dies normalerweise der Fall, wenn die Sonne am Morgen aufgeht.

Hier lädt der Laderegler schön brav mit der höheren Spannung, hat aber durch die minimale Sonneneinstrahlung noch nicht die Leistung der Solarpanels zur Verfügung. Erst wenn die 60 Minuten der Ladestufe 1 vorbei sind, steht die Sonne auch höher, und es wäre mehr Solarleistung zur Verfügung. Da der Laderegler aber bereits auf Erhaltungsladung geschalten hat, kann er diese Energie nicht in die Batterien laden.

Wenn man allerdings eine Last dazu schaltet und die Batteriespannung unter 12,5 V geht, schaltet der Laderegler wieder auf die Ladestufe 1.

Wenn man also die Batterien mal zu stark entladen hat oder die Sonneneinstrahlungsdauer relativ kurz ist, dann ist folgende Vorgehensweise sinnvoll:

Mittags bei optimaler Sonneneinstrahlung für eine kurze Zeit eine hohe Last einzuschalten, um wieder in die Ladestufe 1 zu wechseln.

Mit dieser Optimierung werden die Batterien seit 2 Monaten deutlich besser geladen.

Komplettausfälle nach 2,5 Monaten

Plötzlich geht mittags Strom aus. Warum denn das? Ich werfe einen Blick auf den Laderegler und das Display blinkt wild durcheinander. Trotz richtig schöner Sonneneinstrahlung hat er heute keine Amperestunde in die Batterie geladen. Ursache? Ungeklärt.

Da hilft nur eins: Sicherung ziehen und wieder reinstecken. Und siehe da, plötzlich lädt er die Batterien wieder ordentlich.

Lange Zeit funktionierte der Laderegler dann wieder einwandfrei. Doch in den letzten zwei Wochen hat es drei Mal das selbe Problem gegeben. Somit geht der Laderegler zur Reparatur, wenn wir in den nächsten Wochen zurück in Deutschland sind. Ich bin auf die Ursache gespannt.

Fazit

Der Laderegler tut seinen Dienst und lädt die Batterien. Nach der Anpassung der Ladekennlinie macht er dies auch deutlich besser. Hier würde ich mir weitere Einstellmöglichkeiten wünschen.

In Verbindung mit der Fernbedienung hat man sehr gute Analysemöglichkeiten.

Einen Punktabzug bekommt der Laderegler für die Ladekennlinie, die in dieser Leistungsklasse anders als in der Bedienungsanleitung beschrieben angepasst werden muss. Mit den neuen Einstellungen lädt er die Batterien tadellos.

Ich kann den Laderegler trotzdem mit ruhigem Gewissen jedem empfehlen, der eine Solaranlage in dieser Leistungsklasse betreiben will.

Mit den aktuellen Ausfällen kann ich leider keine Empfehlung aussprechen. Schade. Ich bin gespannt, was die Reparatur ergibt.

Update:

Laut Hersteller ist das Problem bekannt und es gibt ein Softwareupdate dazu. Leider ist der Testzeitraum zu Ende und so konnte ich mich nicht davon überzeugen… Anscheinend ist’s ein Problem mit der Standby-Funktion. Seit ich die deaktiviert habe, lief er wieder zuverlässig.

Daher hier mein Fazit:

Um die optimale Leistung für die Grundfunktion zu bekommen (die Batterien möglichst gut mit dem Strom aus den Solarpanels laden), muss einiges an den Einstellungen gebastelt werden. Anders ausgedrückt: So gut wie alle Einstellungen, die es gibt, musste ich genau anders herum machen. Erst dann hat der Regler relativ gut funktioniert…

Eine Empfehlung gibt’s daher nicht. Auch ich werde mich nach Alternativen umsehen. Interessant sehen die folgenden aus:

  • Victron Energy BlueSolar MPPT 100/30
    Die Victron-Produktpalette ist sehr vielversprechend, vor allem auch für große Leistungen. Es gibt auch Geräte für bis zu fast 5000W. Preis für den 100/30 als direkte Alternative: ca. 220,- EUR
  • Votronic SR 300-24 Duo Digital
    Um auf die 600W Leistung zu kommen brauche ich 2 davon. Laut Hersteller können auch mehrere parallel geschalten werden (leuchtet mir zwecks MPPT allerdings nicht wirklich ein). Preis: ca. 200,- EUR für beide
  • Steca PR 3030
    Nur PWM-Funktion, was in Spanien vermutlich ausgereicht hätte. Preis ca. 130,- EUR

 

Hier geht es zu den weiteren Testberichten:

6 Antworten

  1. Markus

    Hallo,

    das find ich eine super Beschreibung des SolarControllers. Für meinen Wissensstand perfekt, alles nachvollziehbar. Vielen vielen Dank für die Veröffentlichung Deiner Erfahrungen.

    Ich sehe leider nicht wann diese Seite zum letzen Mal aktualisiert wurde. Es würde mich
    schon interessieren wie die Geschichte nach der Reparatur weitergeht.

    Freundliche Grüsse
    Markus

  2. Michi

    Hallo Markus,

    gerne! Ein bisschen vertrösten muss ich dich noch. Das Update gibt’s bald 🙂

    Grüße
    Michi

  3. Heiko

    bin auch gespannt bitte umMail wenn dein Bericht da ist und die Ursache geklärt ist zwecks dem Ausfall.
    Ich überlege einen von Victron einzubauen aber……………das Geld!!!!!!!
    Nur billig heißt nicht immer gut und zuverlässig soll er schon sein.
    mfg Heiko

  4. Michi

    Hi Heiko, Victron hört sich nach einer guten Alternative an. Der BlueSolar MPPT 100/30 ist die direkte Alternative zum IVT MPPT+ mit 30A. Preislich ist der sogar etwas günstiger. Grüße!

  5. Bas Dolkens

    Hi Michi.

    Thank you for a very comprehensive review.

    I have had significant problems with mppt controllers producing radio frequency interference in my vhf radio – it cannot be used when the sun shines. Have you noticed such an issue with this unit?

    Thanks, Bas.

    ———————-
    (Übersetzung:)
    Hallo Michi,

    vielen Dank für den sehr umfassenden Testbericht.

    Ich habe erhebliche Probleme mit MPPT-Controllern, die Störungen auf meinem Radio produzieren – es kann nicht verwendet werden, wenn die Sonne scheint. Hast du ein solches Problem mit diesem Gerät bemerkt?

    Danke, Bas.

  6. Michi

    Hi Bas,

    with this unit an my setting: no. But I can imagine, if the mppt controller is connected to the same circuit/battery as the vhf radio, there can be problems. Have you tried a different controller? Maybe a filtering can help.

    Cheers, Michael

    ———————-
    (Übersetzung:)
    Hi Bas,

    mit diesem Gerät und meinem Aufbau: Nein. Ich kann mir jedoch vorstellen, dass es grundsätzlich Probleme geben kann, wenn der Laderegler an den selben Stromkreis bzw. die selbe Batterie angeschlossen ist. Hast du einen anderen Controller ausprobiert? Ansonsten könnte eine Entstörung weiterhelfen.

    Grüße, Michael

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