Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

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Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Steff » Di 10. Apr 2012, 08:58

Guten Tag

Ganz neu und auch schon ein paar Fragen.

Als erstes Kurz zu meiner Person.

Ich bin 40 Jahre und lebe im Badischen Teil von Baden Württenberg.
Auf meiner Scheune habe ich ca. 10 KWp und auf dem Wohnhaus noch mal 5 KWp. PV-Anlage.

Ende dieses Jahres stehen einige Bauliche Änderungen an meinen Gebäuden an, außerdem braucht meine Freundin auch bald eine neues Firmenfahrzeug. (Sie ist Selbstständig)
Beim Auto geht momentan der Trennt sehr stark Richtung Renault Zoe.

Daher beschäftige ich mich jetzt schon mit dem ganzen drum rum.

Elektronisch bin ich ein absoluter Blindfisch, deshalb meine Fragen:

Voraussetzungen: Scheuendach mit PV vollgeknallt, daran hängen zwei Wechselrichter von Kaco. Der Strom wird mit Eigenbedarf abgerechnet. Ich habe insgesamt 5 Garagen.

Wie ich mir das vorstelle: Eine intelligente Ladestation die den Momentanen Ertrag von den Wechselrichtern, per Datenkabel, bekommt und dementsprechend den Ladevorgang steuert.
Wenn die PV-Anlage eben 7000W liefert, das das Auto mit 7000 Watt geladen wird.
Wenn die Sonne allmählich versingt, sollte der Ladestrom angeglichen werden. Wenn die PV-Anlage unter einen gewissen Wert singt, soll das Laden wie gehabt weitergehen.
Hintergrund: Ich möchte meinen Eigenstromverbrauch erhöhen, da das für mich das Kostengünstigste ist.

Mit Sicherheit ist so eine Steuerung möglich, Fraglich für mich ist halt, ob es das schon gibt und was es den kostet.

Gruß und Danke im Voraus für jede Antwort.

Stefan
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Guy » Di 10. Apr 2012, 10:26

Hallo Stefan,

Willkommen im Forum.

Da hast du dir ja was vorgenommen. Von der Stange kenne ich da noch keine Lösung, aber vlt stecken hier ja ein paar tiefer in der Materie.

Spontan fallen mir da zwei Lösungen ein:

1. Die einfachste Lösung, erfordert allerdings permanentes Eingreifen, wäre den ZOE mit einem Ladeanschluss zu versehen, der unter der Leistung deiner Photovoltaikanlage liegt und immer nur dann zu laden, wenn sie genügend Strom liefert. Die Begrenzung könnte über den Wechselrichter oder die Kodierung des Ladekabels stattfinden (evtl kann man am ZOE selbst auch die Ladeleistung einstellen?) Eine günstige Lösung, auf Dauer aber nicht sehr praktikabel.

2. Erfordert Bastelei und Elektro-Kenntnisse. Schau die mal die Open EVSE an. Wenn du die aktuelle Leistung deiner PV abrufen kannst, könntest du über der Open EVSE deinem Elektroauto mitteilen, mit welchem Strom es laden darf. Ich weiß nicht, ob so etwas schon einmal umgesetzt worden ist, technisch sollte es aber machbar sein.

Jogi scheint sich mit Ladeequipment ganz gut auszukennen, vlt fällt ihm ja noch etwas ein.

Spannendes Thema, in diesem Bereich wird sich sicher noch einiges tun.

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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Jogi » Di 10. Apr 2012, 12:14

Hi Steff, hi Guy.

Elektronisch bin ich auch ein Vollpfosten, da dürft ihr nicht zu viel von mir erwarten. :oops:

Aber ich kann ja mal in ein paar anderen Foren, wo sich die Cracks rumtreiben, nachfragen.

@Stefan:
In den letzten Wochen kommen einige Hersteller mit Wechselrichter-Laderegler-Speicherkombinationen daher, um den PV-Eigenverbrauch bei EFH-Anlagen (bis 10 kWp) zuverlässig über die 20%-Marke zu wuppen.
(Das wurde ausgelöst durch die neue 80%-Regel, die dem Betreiber nur noch für diese Menge des erzeugten Stroms die EEG-Vergütung zugesteht.)
Beispiele:http://www.get-technologies.de/ oder http://sonnenbatterie.de/

Aber halt, hier hab ich was bei Kaco gefunden:http://kaco-newenergy.de/de/site/733/produkte/photovoltaik/netzgebunden/relais_33/page/produkte/details.xml
Ist es so was, was Du dir vorstellst?

Wann sind denn Deine Anlagen in Betrieb gegangen?
Davon hängt es zuvörderst ab, wie gut sich Eigenverbrauch überhaupt rechnet.

Ich selber hab' z. B. überhaupt keine EV-Regelung, weil meine Anlagen schon älter sind.
Trotzdem lade ich physikalisch fast ausschließlich mit Solarstrom, indem ich einfach möglichst viel bei Tageslicht lade.


Gruß Lux
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Steff » Di 10. Apr 2012, 13:10

Wow, für das das Forum neu ist und noch viel los ist, sind die Antworten schnell und kompetent. [Respeckt]

Meine Anlagen sind von 2009 und 2010. Die neuere ist mit Eigenverbrauch. Bei dem Eigenverbrauch gibt es eine Staffelung der Vergütung. Ab 30% bekommt man eine Höhere Vergütung.
Diese möchte ich natürlich so gut wie es geht ausnützen.

Die Speicherbatterien erscheinen mir im Moment für meine Ansprüche noch zu teuer. Wenn die Energiespeicher günstiger werden und der Strompreis wie gewohnt steigt. Dann ist es durchaus mal in den nächsten Jahren eine Überlegung wert.

Wenn ich das bei Kaco richtig gelesen habe steuert der Wechselrichter, ab einem bestimmten Schwellenwert, ein Relais an. (Also an oder aus)
Ich suche aber eine Möglichkeit das Auto so zu laden das beide Stromzähler (Stromzähler der den ins Netzt gespeisten Strom zählt und der Zähler der den Gekauften Strom zählt) möglichst stillstehen.

Wenn ich es bedenke bräuchte ich also eine Steuerung wie bei den Energiespeicherlösungen.

Ich werde heute mal schauen welchen Wechselrichter ich genau habe und Kaco anschreiben ob das überhaupt die benötigten Daten ab greifbar sind (was ich aber stark annehme)

Gruß Stefan
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Jogi » Di 10. Apr 2012, 18:32

Hmm.., die Sache ist nicht so einfach...

Prinzipiell ist Stefans Ansatz ja vollkommen richtig, PV-Strom möglichst effizient zu der Zeit in die Fahrzeugbatterie zu speisen, wenn er einstrahlungsbedingt anfällt.

Das Problem ist, die Ladeleistung in Echtzeit der PV-Leistung anzupassen.
Das geht aber meines Wissens nur DC-seitig, d. h., nur die Steuerung des Laders kann einem Eingangsparameter, hier der Wechselrichterausgangsleistung, folgen.

Beim ZOE wird die max. Ladeleistung durch definierte Widerstände zwischen dem PP- und PE-Leiter im Ladekabel festgestellt.
Der Lader erkennt anhand des Widerstandswertes, wie hoch der verwendete Netzanschluss belastet werden darf, und begrenzt den Ladestrom entsprechend.
Das geht von einem Codewiderstand von 1500 Ohm für max. 13A Ladestrom (AC-seitig), über 680 Ohm (max. 20A), 220 Ohm (max. 32A) bis Null(?) Ohm, wo dann nur noch die Leistungsaufnahmefähigkeit des Laders das Limit setzt.
Beim ZOE wären das dann 63A auf jeder Phase, was einer Ladeleistung von 43kW entspricht.

Jetzt könnte man ja anstatt eines festen Codewiderstandes einen variablen einbauen, dessen Wert von der momentan am WR umgesetzten Leistung abhängt.
Theoretisch könnte damit der Lader (im Fahrzeug) die Ladeleistung der WR-Leistung anpassen.
Ob das praktisch funktioniert, sei mal dahingestellt.

Stell' Dir mal einen windigen Tag mit lückenhafter Bewölkung vor, da hüpft die WR-Leistung mehrmals pro Minute zwischen 20 und 100% hin und her.
Ob der Laderegler im ZOE dafür ausgelegt ist, weiß ich nicht.

Geht der Strom den Umweg über einen Zwischenspeicher, hat man zwar ein paar Prozent Verluste, aber die Situation an der Ladestation ist dann doch sehr viel entspannter.
Hier könnte man einfach vorgeben: Ladezustand der PV-Batterie>70% -> Fahrzeugladung freigeben, PV-Batterie<50% -> Fahrzeugladung stoppen.

Soviel erstmal zur technischen Seite.
Wie sich die verschiedenen Möglichkeiten finanziell darstellen lassen, ist die andere Frage.

Wenn Du über 30% Eigenverbrauch kommst, hast Du zwar ein paar Cent mehr pro kWh, aber rechne mal die Investitionskosten auf 10 Jahre (Batterielebensdauer) dagegen!
Ich will da jetzt gar nicht in's Detail gehen, aber bei 15kWp schätze ich mal, dass das rein betriebswirtschaftlich (noch) wenig Sinn macht. Selbst wenn die PV-Batterie 15 Jahre hält.
Wie Du ja selbst schon sagtest, die Batterien müssen erst noch billiger, und der Bezugsstrom teuerer werden.

Als Bastler könnte man sich mit gebrauchten Staplerbatterien und selbstgebauter Leistungs- und Steuerelektronik schon eher mal da dranwagen.


Gruß Jogi
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Guy » Di 10. Apr 2012, 19:43

Was die Speicherbatterie angeht, bin ich mit Jogi einer Meinung, das wird sich nicht lohnen.

Könnte man das nicht auch wie folgt lösen:

Du mittelst deinen Ertrag der letzten 10 - 15 Minuten (dramatisch schnell wird die sich ja nicht ändern, von kurzfristiger Verschattung mal abgesehen) und errechnest dir daraus die Ladeleistung. Ob diese während der Ladung anpassbar ist, da bin ich mir nicht so sicher. Könnte man aber nicht an einer intelligenten Lade-Box (z.B. der Open EVSE - merkt man, dass ich Arduino Fan bin? ;) ) die Ladung alle 10 Minuten unterbrechen und mit der neuen Leistung neu starten?

Damit wirst du zwar nicht 100 % entlang der Ertragskurve deiner PV laden, die Kosten wären aber auch nicht sehr hoch. Szenarien wie AN - AUS mit einer konstanten Leistung oder höhere / niedrigere Ladeleistung, im Rahmen dessen was die Kodierung erlaubt, wären so vorstellbar.

Was Renault von der Idee alle 10 Minuten die Ladung zu unterbrechen hält, kannst du dir sicher vorstellen ;)

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Re: Ladenstrom abhängig von PV-anlagen Leistung

Beitragvon Steff » Di 10. Apr 2012, 20:21

Abend

So in etwa, nur das ich nicht alle 10 Minuten zum Auto oder PC/Handy rennen will. Sprich das muss automatisch gehen.
Hätte das EIn-Aus Schalten den einen höheren Verschleiß zur Folge? Oder könne das die Bauteile ab?

Die PV-Speicher habe ich eigentlich schon vor, allerdings nicht gleich und auch nicht als Pufferbatterie fürs Auto sondern als Insellösung.

Gruß Stefan
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Guy » Di 10. Apr 2012, 20:39

Da habe ich mich vlt etwas missverständlich ausgedrückt, selbstverständlich sollte das ganze automatisch laufen.

Der Arduino - die Recheneinheit in der Open EVSE - verfügt über eine serielle Schnittstelle. Damit könntest du das alles auf der Open EVSE laufen lassen. Kommt halt auch darauf an welche Schnittstellen dein Wechselrichter für die Daten bietet.

Spontan würde ich sagen, dass ein Elektroauto das abkönnen muss. Empfehlen wird dir das der Hersteller aber sicher nicht.

Die Komponenten der EVSE könntest du dann ja so wählen, dass sie über eine Schaltung alle 10 Minuten nur müde lächeln, z.B. mit Solid-State-Relais.

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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Steff » Mi 11. Apr 2012, 05:07

Wenn ich es heute Morgen richtig erkannt habe sitzt unter dem Wechselrichter von Kaco auch eine seriale Schnittstelle.

Danke für die Info und auch für die Links, mit dem Wissen im Hinterkopf kann ich dann mal die nächsten Leute nerven.

Ich werde auf jedenfall über mein Porjekt weiter berichten.

Gruß Stefan
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Re: Ladestrom abhängig von PV-Anlagen Leistung

Beitragvon Guy » Di 24. Apr 2012, 17:09

Gerne geschehen. Ich bin selbst noch lange kein Experte, solche Themen helfen ein wenig über seinen eigenen Horizont hinaus zu schauen und selbst Neues zu lernen.

Freue mich schon auf deine Projekt Updates.

Gruß Guy
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