Slow Charger

Alles rund ums Elektroauto-Laden / Ladeboxen / Ladegeräte

Slow Charger

Beitragvon Lisa » Fr 9. Sep 2016, 15:38

Moin!

Mich bewegt eine Ladelösung, und ob sowas wohl realisierbar wäre:

Ziel: 1-2 kwh ins Auto laden. Am Tag. Aus Solarenergie. Und das Laden kann ruhig länger dauern.

Wichtig:
"Günstig", muss aber auch nicht viel können. Ökonomisch rechnen muss sich das nicht. Ich sag mal so: eher eine Spielerei, die mir ein gutes Gefühl gibt. Ja, Günstig ist relativ, also konkret in der Nähe von 2000 Euro wäre mir die Spielerei wohl wert. Und zusammenschrauben würde ich das im wesentlichen selbst. Der Spaß dabei wäre mir die Kosten wohl wert.

Wie komme ich auf die Größenordnung?

Bewegt wird das Auto am Tag vielleicht 20km. Eher weniger. Wären bei 150Wh pro km 3000Wh, aber die Hoffnung wäre beim "weniger".
Wird doch mal mehr gebraucht, ist ja doch noch die Steckdose da. Oder, wenn es schnell gehen soll: Dann kann ich zum Aldi fahren oder sowas.
Insbesondere:
Wenn die Sonne nicht scheint habe ich halt Pech und das ganze bringt nichts.

Was kam mir da so in den Sinn:
500Wp Panels und ein Gleichstrompuffer aus Bleiakkus mit vielleicht eben 1-2kwh.
Dazu ein DC-AC Wandler und laden dann über eine DIY AC Wallbox.
In gewissen Grenzen könnte man das über die Zeit größer skalieren: etwas mehr Panels, mehr Puffer?

Warum der Puffer:
Wenn das Auto Mittags nicht in der Garage ist, dann kann man die Energie ein wenig puffern, oder vielleicht sogar komplett.
Wenn die Sonne scheint und das Auto in der Garage ist, würde der Puffer nichts machen müssen, vielleicht kann man auch den Strom etwas erhöhen?
Dank Puffer würde die Ladung aber auch nicht plötzlich unterbrochen, wenn mal eine Wolke kommt. Könnte ich mir vorstellen, das mag das Auto vielleicht gar nicht.
Nehme ich etwa 4kWh für die Akkus an und nutze davon 50%, schätze ich die auf etwa 500 Euro.

Die 500Wp kommen von der Verschattung der Dachfläche, den Kosten und der Annahme, dass es primär im Sommer
was bringen soll:
500Wp liefern vielleicht 250W während die Sonne scheint. Über 8 Stunden sind das 2kWh. Naja, das passt noch nicht so recht, aber 500Wp Schätze ich auch auf etwa 500 Euro.

Bleibt der der DC-AC Wandler:
Über DC Laden fällt raus, weil Chademo Stecker zu teuer sind, es keine Controller gibt, ... Wäre vielleicht effizienter, weil man die doppelten Wandlerverluste nicht hat.
Also AC: Mein normaler Schuko-Ziegel Lader zieht 10A, also 2,3kW. Damit bin ich bei den Wandlern schon im "teuren" Bereich denke ich. Das ganze wäre aber eine Insellösung, hat also keine Verbindung zum Netzstrom.
Über eine Wallbox könnte ich wohl auch auf 6A runter? Das wären also etwa 1,5kW.
Bleibt man also bei "bis 2kW" für den DC/AC Wandler (Wechselrichter), was wäre dann hier wohl sinnvoll, damit man das Auto sicher laden kann?

Da ich eigentlich ja Zeit beim Laden hätte, wäre die Frage: Geht auch weniger? Und da ist mir aufgefallen, dass unsere Freunde in den USA wohl noch langsamer laden, weil dort die Spannung nur 110V hat.
Wäre an einem europäischen Drilling eigentlich auch ein Laden mit 110V möglich?

Warum weniger und langsam?
Geringere Leistung = vielleicht deutlich günstiger. Und die Ströme vom Puffer zum DC/AC Wandler werden dann ja auch "handlicher", was auch den Puffer günstiger macht, denke ich.
Doof nur, dass der Wirkungsgrad auch schlecht wird. Den Teil habe ich in den Milchmädchenrechnungen bisher ausgeklammert...

Hat sowas schon jemand gebaut?
Ist das kompletter Quatsch? Warum?
Wo habe ich große Kosten-Posten übersehen? Was wäre realistisch?

Ciao,
Uli
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Re: Slow Charger

Beitragvon BiEmDablju » Fr 9. Sep 2016, 18:13

Also ganz ehrlich bei 1-2 kW ist es besser, du benutzt ein ICCB Kabel mit Schuko, evtl mit einer Zeitschaltuhr, dass Mittags eine Stunde geladen wird in der besten Sonne! Wenn du so wenige kW über den Tag verteilt laden möchtest gibt es zwei gravierende Probleme: 1. die Meisten Elektroautos nehmen minimal etwas in der Grösenordnung 6A an, bei weniger wird abgebrochen. Und 2. macht man mit diesen kleinen Kriechströmen den Akku kaputt, von den Ladeverlusten mal abgesehen.

Dein Schuko Ziegel zieht 10A - beim i3 kann ich die Ladeleistung intern nichmal drosseln, dann wären wir an ca. 6 - und dann noch eine Zeitschaltuhr dazu - günstig und nichts wird kaputt :)
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Re: Slow Charger

Beitragvon Lisa » Fr 9. Sep 2016, 19:26

Also grob gerechnet läuft es ja auf die Zeit (1 Stunde) raus?
Der Strom dafür wäre aber langsam im Laufe des Tages gesammelt worden.

Inzwischen habe ich selber weiter nachgedacht:
Tatsächlich würde man den Puffer nur dann nicht verwenden, wenn ich mehr Solar-Fläche hätte, also real >2kW auch von den Panels kommen: Dann allerdings produziere ich aber auch Überschuss, mit dem man was anfangen sollte:
Mit Netzeinspeisung usw. bin ich aber bei einem anderen Projekt, was ich alternativ wohl auch mal betrachten könnte.

Die 6A sind mir bekannt, hatte ich ja auch so gesagt, das dimensioniert ja den Wechselrichter (und macht ihn teuer):
Wollte man weniger, wäre die Frage ob ein 110V Gerät denkbar wäre, denn die 6A gelten auch dort wohl: man wäre bei nur noch 1kW.
Nur wahrscheinlich ist das aber nicht günstiger, weil man die in Europa nicht braucht.

"Kriechstrom" ist eigentlich was anderes, jedenfalls hoffe ich nicht, dass es diesen beim Akku gibt :-)
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Re: Slow Charger

Beitragvon BiEmDablju » Fr 9. Sep 2016, 20:17

Ich hab das jetzt nur mal als Kriechstrom bezeichnet, ist natürlich was anderes :D

Ich weiß nicht ob unsere Typ2 (bzw auch Typ1) auch mit 110 klarkommen, auch wenn jetzt das Ladegerät günstig wäre, muss ja das Auto auch damit umgehen können...

Da kratzt man echt am unteren Ende des Möglichen :geek:
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Re: Slow Charger

Beitragvon TeeKay » Sa 10. Sep 2016, 09:33

Der Drilling zieht 300W von der Lade-Energie für seine eigenen Systeme ab. Wenn deine PV also nur 250W Energie liefert, must du noch 50W dazugeben, damit das Auto nur im Ladestandby verbleibt. Dann verfeuerst du den ganzen Tag über Energie, ohne dass auch nur ein Elektron in der Batterie landet.
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Re: Slow Charger

Beitragvon Lisa » Sa 10. Sep 2016, 11:39

Nocheinmal:
Wenn die Anlage 250W Energie liefert, diese in einem Puffer gesammelt wird und dann via 2kW ins Auto gepumpt wird, dann bleibt doch der größte Teil der Energie im Akku, am Ende in dem vom Auto.
Warum sollte das Auto da im Ladestandby bleiben?
Natürlich wird abgeschaltet wenn es voll ist, oder der Puffer Akku zu Neige geht oder...
Die genauen Regeln muss man sich noch überlegen.

Interessant wäre die Frage wegen der 300W:
Sind die bei 110V Ladungen eigentlich auch so (hoch)? Wenn ja: Das wäre ja echt übel dort, oder?
Wenn nein: Warum nicht?

Ohne Wallbox kann ich offensichtlich mein Schuko-Ladekabel nehmen, nur muss ich dann wohl einen 3kW Wechselrichter vorsehen, denn ich kann dann nicht auf 6A runter. Aber sollte ich wohl so oder so anpeilen?
Mit 6A laden verschlechtert den Wirkungsgrad, aber dafür ist der Strom beim Puffer so hoch, dass hier vielleicht der Verlust auch ordentlich ist:
Letztlich ist es eine Optimierungsfrage: da wäre etwas Luft nach oben ja gut um Varianten probieren zu können.
Billiger ist die Lösung über das Schuko Kabel wohl: Abgeschaltet würde dann über Abschalten des Wechselrichters:
Und dann ist nichts mehr im Standby, oder?
Also im Vergleich: Schukostecker ziehen und Typ1 Stecker bleibt im Auto.
Entlädt sich das dann wegen Standby? Glaub nicht, schau ich aber mal.

Brauche ich eigentlich einen reinen Sinus Wechselrichter? Sind halt teurer aber vielleicht auch mal für andere Zwecke geeignet? Muss der einen echten Nullleiter haben? Die günstigen (bis 500Euro) haben das wohl nicht:
Kann man trotzdem damit laden?
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Re: Slow Charger

Beitragvon BiEmDablju » Sa 10. Sep 2016, 11:59

Einen echten Nullleiter brauchst du nicht, der Ladeziegel funktioniert zB auch an einem normalen Generator! Aber er überprüft das Potential gegen Erde, das solltest du beachten..
Genau, abgeschalten wird mit dem Wechselrichter, zurück geht nix mehr. Ich denke es muss kein optimaler Sinus sein, dreieck wird reichen? Rechteck würd ich nicht machen, nur mit einem großen Kondensator zum Abeunden - vorausgesetzt das gibts alles so zu kaufen wie du es möchtest! Aber da bin ich mir nicht sicher, wies aussieht wegen Sinus
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Re: Slow Charger

Beitragvon TeeKay » Sa 10. Sep 2016, 15:04

Lisa hat geschrieben:
Nocheinmal:
Wenn die Anlage 250W Energie liefert, diese in einem Puffer gesammelt wird und dann via 2kW ins Auto gepumpt wird, dann bleibt doch der größte Teil der Energie im Akku, am Ende in dem vom Auto.

Du willst ja aber nicht mit 2kW laden, sondern noch unter 6A gehen. 5A sind 1,15kW. Du fragst, ob du auch mit 110A laden kannst. Sind dann 550W abzgl. 300W für das Auto macht 250W echte Ladeleistung. Du willst also ein maximal komplexes und maximal teures System bauen, um dann mit deutlich weniger als 50% Effizienz zu laden. Das ist doch absurd. Steck das Auto in die Steckdose für deine paar kWh und vergiss das Auto bis zur nächsten Nutzung.
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Re: Slow Charger

Beitragvon Lisa » Sa 10. Sep 2016, 16:54

Du willst

Das stimmt so nicht. Ich frage doch "ob", "wie", "warum" oder womit.
Ich frage _ob_ 110 V (Volt!) gehen:
Unter 6A habe ich nicht gesagt oder sagen wollen: Weil ich gelesen habe, das ginge nicht.
Kann ich auch nachvollziehen, weil das PWM Signal dann ungültig ist. Das ist so, weil man so ein Ladegerät nicht braucht.
Das Auto kann offensichtlich weniger als 6A ziehen, denn das macht es am Ende der Ladung ja.

Ich würde gerne verstehen warum 300W verschwinden, also für was eigentlich genau?
Das ist nämlich eine ganze Menge.
Sind es bei 110 V sicher auch 300W?
Wenn ich ein 8A Ladekabel an 110V anschließe, weil ich in den USA bin (das Auto hatte ich im Koffer dabei):
Dann sind das 880W. Dauert ja sowieso schon ewig, damit das Auto zu füllen, aber davon nocheinmal 300W weg?
-> Ist das so?
Das ist aber eigentlich ein anderes Thema.

maximal teuer

Stimmt auch nicht. Habe explizit gesagt, vielleicht so 2000 Euro, weil es mir gefallen würde und ich das Zusammenbau spannend finde, was mir auch was Wert wäre (siehe unten)

maximal kompliziert

Wieso das denn?
Panel -> Ladegerät -> BleiAkku -> Wechselrichter -> Ladekabel/Wallbox -> Auto

Parallel dazu eine einfache Steuerung die den Wechselrichter ausschalten kann, wenn der Strom vom Auto gering ist, oder die Ladestand des BleiAkku zu niedrig ist.
Aber einschalten des Wechselrichters sollte auch gehen, oder?

50% Effizienz

Achtung Ironie:
Ist noch viel weniger. Da hast Du jetzt vollkommen willkürlich irgendwelche Werte genommen! 1% oder so wäre realistischer:
Die Panels haben nur einen Wirkungsgrad von <20%!
Das Auto wandelt die Energie im Akku total schlecht in Höhenmeter um.
(Für eine Positionsänderung braucht man ja gar keine Energie: Reibung ist auch nur ein Grund für schlechten Wirkungsgrad)

Etwas ernsthafter wäre es den ökonomischen Aspekt zu rechnen, wenn man denn will:

Also (Rechenfehler nicht ausgeschlossen)
Das ganze funktioniert 5 Jahre und ist dann vollständig kaputt: Hagelschaden, Bleiakkus alt, Ladegerät Blitzschaden, ...
Daher Restwert 0€.
Das Wetter war auch immer doof, in der Zeit habe ich jeweils nur 4 Monate pro Jahr Strom erzeugen können:
Pro Tag 2kWh * 30 Tage * 4 Monate * 5 Jahre = 1200kWh. Für 2000 Euro sind das (edit, sorry, bin doof:) 1,66 € pro kWh.
Von den 1200kWh sind aber wegen der 50% Wirkungsgrad beim Umwandeln nur 600kWh in den Akku gelangt.
Bei 150Wh pro km konnte ich damit 4000km fahren.
Gilt aber so nicht:
Ich kann auch rechnen, das ganze hätte 0 € gekostet, weil ich ja die 2000 Euro einfach so ausgegeben habe, weil mir das Kabel schrauben, Controller programmieren etc. Spaß gemacht hat.
Im Vergleich: Einmal teuer Essen: 200 Euro, 2x im Jahr, 5 Jahre! (Edit: Mit der Familie, sonst ja sehr teuer. Die hatte aber weil Papa basteln darf und ihm das Spass macht Ruhe vor seinen anderen Ideen...)
Oder es hat 30k€ gekostet, weil ich ja meine Arbeitsstunden rechnen muss.
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Re: Slow Charger

Beitragvon Schrauber601 » Sa 10. Sep 2016, 17:12

Hallo Lisa,

für so eine Spielerei gibt es eigentlich passende "China-Wechselrichter", die einen PV-Eingang (1 MPPT) mit einer 48V Batterie (Separat, Laden/Entladen) und einer 2-5kW Insel-230V Versorgung, die zudem noch auf das normale Stromnetz geschaltet werden kann, kombinieren. Die Dinger sind recht günstig - ich schaue mal ob ich sie bei EBay noch finde...

Jan
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