Vehicle to Grid

[ChrisM]

Hallo,
bevor ich zu meiner Frage komme, möchte ich mich bzw. mein Projekt kurz vorstellen. Ich und zwei Kollegen arbeiten zurzeit an einer Diplomarbeit (für meine Matura => in Deutschland = Abitur), und wir haben die Aufgabe bekommen, eine intelligente Stromtankstelle zu „entwickeln“ und aufzubauen.

Ich habe bereits ein Grundkonzept für eine „normale“ Stromtankstelle entwickelt, siehe Skizze weiter unten. So weit so gut, jedoch ist diese Form nur zum AUFladen, intelligent soll sie erst durch die Fahrzeugrückeinspeisung, sprich „Vehicle to Grid“ werden. Nun zu meiner eigentlichen Frage: Wie kann ich die Ladestation so um/aufrüsten, dass dies möglich ist, also das E-Auto auch ENTladen werden kann?

Erstmals vielen Dank, dass ihr euch diesen Text durchgelesen habt, und hoffe, dass ihr mir ein paar Tipps diesbezüglich geben könnt.

Mit freundlichen Grüßen
Christian M.

[molab]

Schöne Aufgabe! Du müsstest die Ladestation um einen sogenannten Batteriewechselrichter ergänzen. Google mal danach bzw. auch nach Studer XTM bzw. Studer Extender und nach Victron. Das sind Hersteller / Typen. Originär kommen die Teile aus den maritimen Bereich. Beim Auto kann man die aber auch noch nicht einfach einsetzen, denn die Teile sind eher auf 48V als 300-400V Batteriespannung ausgelegt.
Dennoch könnte man so etwas bauen. Für den Mitsubishi iMiev gab/gibt es z. B. ein Zubehör, um ihm Notstrom für das Haus zu entziehen. Allerdings nur in Japan.

[bm3]

Hallo Chris,

die Frage für mich ist ob die Ladestation dazu einen Wechselrichter überhaupt braucht, da man auch den Controller des E-Autos so auslegen kann dass er Wechselspannung rückspeisen kann (erzeugt er ja eh schon für den Motor).
Der Motor-Controller ist ja nichts anderes als ein steuerbarer Wechselrichter !
Es gibt auch schon E-Autos die als Nebenfunktion sozusagen eine Notstromversorgung bis in zweistellige kW-Bereiche übernehmen können, oder denkbar ist auch überall, beispielsweise auf Baustellen oder in der freien Natur seine eigene Stromerzeugungsanlage mit dem Auto dabei zu haben. Technisch kaum ein Mehraufwand.
Wer da vor Jahren schon von gesprochen hat,auch von V2G, und auch zwischenzeitlich Systeme anbietet (bidirektionale Systeme) die das schon können ist AC Propulsion aus Kalifornien.
Eventuell ist deren Website für dich ganz interessant.

http://www.acpropulsion.com/
http://www.acpropulsion.com/faqs.html#gridquestions

Viele Grüße:

Klaus

[ChrisM]

Danke für die Antworten! Die Homepage werde ich mir mal näher ansehen.

Eine Frage hätte ich noch, ist jedes Elektrofahrzeug V2G-fähig?

[Guy]

Hallo Christian,

wenn eure Aufgabenstellung ist eine Grid fähige Ladesäule zu entwickeln, nutzt dir der Ansatz leider wenig.

Der Grund ist ganz einfach, über die Typ 2 Schnittstelle kannst du in der Praxis keinem Fahrzeug (Wechsel-) Strom entlocken. Die in den Fahrzeugen verbauten Ladegeräte erlauben nur den Weg vom Netz ins Auto. Die bislang beschriebenen Ansätze könnte das Problem zwar lösen, geht an der Aufgabenstellung jedoch ein wenig vorbei. Ihr sollt ja eine Ladesäule entwickeln und kein Auto umbauen. Mit Typ 2 kommst du also nicht weiter.

Schau dir mal CHAdeMO oder Combined Charging an. Bei diesen beiden Schnittstellen hast du direkten Zugriff auf die Batterie -> der Strom kann also in beide Richtungen fließen. Entgegen handelsüblichen CHAdeMO oder CCS Ladesäulen bräuchtest du lediglich ein bidirektionales Ladegerät. Nissan bietet so etwas in Japan für den Leaf an. Ich meine, das läuft unter Leaf to Home.

Eine Frage hätte ich noch, ist jedes Elektrofahrzeug V2G-fähig?

Nein, nur die, die über CHAdeMO oder Combined Charging verfügen.

Der Vollständigkeit halber: Teslas Model S könnte das über den Typ 2 Stecker, aber auch da bräuchte man ein bidirektionales externes Ladegerät.

[Hinundher]

Vehicle to Grid

Warum so kompliziert ? ist doch ganz einfach:

http://s7.directupload.net/file/d/3116/75rnb2uo_jpg.htm


Die 12 Volt Versorgungsbatterie angezapft , mit nem WR auf Haushaltstrom umgewandelt und diesen mit einer Kabeltrommel ins Haus/Wohnung zu dezentraler Beleuchtung , TV/ PC, geleitet , FERTISCH.

Ja ich weis das Bild geht nicht aber der Text stimmt

lg.
78

[Kelomat]

Ja und bei 3kw den DCDC Wandler abschiessen

[Hinundher]

Ja und bei 3kw den DCDC Wandler abschiessen

Pssssst, lass das doch die Studenten herausfinden

Edit:

Ich hab nachgedacht , nein abschiessen geht nicht , der DCDC Wandler liefert nur soviel er kann , wird durch den WR mehr Strom verbraucht, geht die Versorgungsbatterie in die Knie bei minder Spannung schaltet der WR AUS .

Mein WR ist ein 500derter , Anschluss im Notfall 150 Watt = Heizungspumpe und ein paar Sparlampen .

lg.

[ChrisM]

Danke für die informativen Antworten, leider konnte ich nicht antworten, da mein Großvater am WE gestorben ist.

Ich wollte nochmal erwähnen, dass ich bzw. wir keine Studenten sind (@Hinundher), sondern Schüler einer Höheren Technischen Lehranstalt (13. Schulstufe), und wir dieses Projekt als Diplomarbeit für unser Abitur machen.

Eine Frage hätte ich an Guy bzgl. Combined Charging:

Wie kann ich hier dem Auto mitteilen, dass ich den Akku entladen möchte? Es gibt anstatt der drei Phasenanschlüsse (L1-L3) vom Typ 2, 2 Anschlüsse für DC. Die Anschlüsse für PE, CP & PP sind gleich. Über PP und CP kann ich doch nur die Infos geben, wv Leistung die Station hat und die Infos bekommen, bis zu welchem Strom die Ladeleitung belastbar ist, und welchen Status das EV hat (A-F).



Und könntest du mir das beim Tesla Model S mit dem bidirektionalen Ladegerät bitte erklären, wie dieses in die Ladestation zusammen mit den anderen Komponenten verbaut gehört? Ich hab mir zwar das CHAdeMO -System angesehen, jedoch finde ich nur überblicksmäßige Doku ( http://www.chademo.com/wp/technology/details/ ), und laut dieser Seite: http://www.chademo.com/wp/technology/test/ , soll bzw. muss man in Japan das Produkt von einer Zertifikat-Maschine tasten lassen, um ein Zertifikat zu bekommen, was für unser Projekt wahrscheinlich ein bisschen zu hoch bzw. zu viel Arbeit wäre.

Ich bedanke mich schonmal im Voraus,
mit freundlichen Grüßen

Christian M.

[Guy]

Hallo Christian,

tut mir leid das zu hören.

Um es vorweg zu nehmen, so eine Ladesäule tatsächlich zu bauen, halte ich für viel zu aufwendig für ein Schülerprojekt. Das gäbe genügend Stoff für mehrere Diplomarbeiten an der Uni. Als theoretisches Modell ist das jedoch sicher umsetzbar.

Wie kann ich hier dem Auto mitteilen, dass ich den Akku entladen möchte?

Über CHAdeMO und CCS erhälst du direkten Zugriff auf die Batterie, du musst dem Fahrzeug also überhaupt nichts mitteilen, lediglich aufpassen, dass du dich innerhalb der Parameter bewegst (Entladespannung, -strom).

Entladung bzw. Einspeisung ins Netz könnte über eine Art Wechselrichter geschehen - aus dem PV Bereich sollte es etwas Passendes geben. Darüber könnte man dann auch die Leistung ins Netz regeln. Die Ladung erfolgt dann über ein separates Ladegerät.

Soweit ich weiß, teilen die Fahrzeuge bei CHAdeMO oder CCS dem externen Ladegerät (Ladestation) mit, mit welchem Strom bis zu welcher Spannung geladen werden soll. Wie das genau erfolgt, dazu müsste man einen Blick in die Spezifikationen werfen, die leider nur gegen Endgeld zu erhalten sind. Bei CHAdeMO erfolgt die Kommunikation über CAN, bei CCS über PLC (Power Line Communication).

Und könntest du mir das beim Tesla Model S mit dem bidirektionalen Ladegerät bitte erklären, wie dieses in die Ladestation zusammen mit den anderen Komponenten verbaut gehört?

Mein Hinweis zum Model S bezog sich lediglich darauf, dass dort der Typ 2 Stecker auch zur Ladung mit Gleichstrom verwendet wird. Ob man darüber auch Strom abzwacken kann, da bin ich überfragt. Vermutlich nicht, da über die selben Pins auch die Ladung mit Drehstrom erfolgt.

Ein Beispiel für solch ein bidirektionales Ladegerät wäre der Sunny Island von SMA. Dieser arbeitet jedoch mit 48 Volt, wäre für die üblichen Spannung im Elektroauto von um die 350 Volt also nicht geeignet.


Wie viel Zeit und Geld habt ihr für das Projekt? Ich mag es euch ja nicht ausreden, da dies ein spannendes Thema ist, fürchte jedoch, dass es den Rahmen einer solchen Diplomarbeit sehr deutlich sprengt.