Autoakku als Stromspeicher zuhause

[bm3]

Hallo,
das BMS des Autos wird beim SOC durcheinander geraten,da es bei deiner Methode außen vor bleibt bei der Entladung. Wenn das eine brauchbare Lösung werden soll muss es da mitlaufen und auch die Zellspannungen überwachen. Kommunikation über den Canbus des Autos/Akkus ist also nicht verzichtbar. Der Parameter "U PV start" des SMA-Wechselrichters bewirkt lediglich dass der Wr bei erreichen dieser Startspannung die Einspeisung ins Netz startet. Du hast also den PV-Eingang des WR am Autoakku angeschlossen und speist damit netzparallel ein ? Der Wechselrichter hat dort eine MPP-Regelung und ist nicht dafür vorgesehen. Es sind jedoch zahlreiche Parameter des Wr einstellbar,welche Parameter veränderst du genau für diese Art der Nutzung ? Mit welcher Leistung speist der Wechselrichter dann ein ? Lädst du den Auto-Akku gesteuert aus der 230V-Einspeisung deiner PV-Anlage ? Wie genau ? Wie schaltest du das interne Ladegerät des Autos zu und ab oder steuerst du dessen Ladeleistung ?

[jean-pierre]

Hallo "SRAM"

Danke für Deine Meinung, hier noch einige Erläuterungen zu Deinen Bedenken:

So lang ich keinen erschwinglichen Chademo Stecker auf den Markt finde, muss ich mit eigenen Mittel klarkommen. Überwachung von Temperatur ist nicht nötig, bei der sehr kleinen Leistung die ich beziehen werde. Da wird nichts warm, aber ich werde es trotzdem ab und zu beobachten um auf Nummer sicher zu gehen. Dafür ist die Software "caniOn" gut geeignet. Übrigen, wenn mir jemand einen echten Chademo Stecker besorgen kann (Max. 100 - 200 EUR) dann bin ich Abnehmer....

Der Fehlerstrom oder der Isolationswiederstand wird vom PV WR überwacht, und dieses ältere Modell (SB3000 von SMA) hat noch einen grossen Trafo eingebaut. Der Ringkerntrafo dient auch als galvanische Trennung. In der Hausverteilung ist ein DC-fähiger FI-Schalter verbaut, der soll auch gewisse potentielle Probleme vorbeugen.

Zum Thema Gleichstromlichtbogen, die Spannung von der Traktionsbatterie liegt um die 350VDC und das ist nicht wirklich viel. Der Abstand beider Kontakte in meinem Chademo Stecker ist ca. 20mm und wenn ich die Abstände vergleiche mit denen die ich in jedem Frequenzumformer oder Schaltnetzteil im Primärkreis sehe, da bin ich auf der sicheren Seite. In diesen Geräte sind Gleichstromlichbögen auch kein Thema. Der WR ist für eine maximale Eingangsspannung von 600V konzipiert und dort werden auch keine Lichtbögen erzeugt, meine Faustregel wäre 10 mm/KV. Ich werde auf alle Fälle den Chademo-Stecker immer im Spannungslosen Zustand ein- und ausstecken, damit keine Funken entstehen.

Ich bin noch am überlegen wie ich das Fahrzeug erden kann. So lang ich keinen echten Chademo-Stecker einsetze, brauche ich einen 2. Anschluss um das Hochvoltrelais an zu steuern. Über diesen 2. Anschluss werde ich auch die Erde verbinden, aber es ist mir momentan auch wichtig dass das Fahrzeug fahrfähig bleibt und innert Minuten von meiner Anlage getrennt werden kann.

[jean-pierre]

Guten Abend "BM3",

Ich bin sehr geehrt dass Du dich auf mein Thema gemeldet hast. Ich habe schon viele von Deinen interessanten Beiträgen gelesen, auf jeden Fall, danke für Deine Zeit und Analysen !

Wie Du gemerkt hast, der Sinn meiner Experimente ist, eine erschwingliche V2H Lösung zu erreichen. V2G ist mir egal, ich speise nicht ins Netz ein. Anscheinend überlegen viele Teilnehmer in diesen Foren über das Thema V2H. Aber die Angebotenen Geräten sind überteuert, Z.B. ein bi-direktionales Ladegerät für einen NISSAN LEAF wurde für 16'000 CHF angeboten und so etwas bin ich nicht bereit zu bezahlen. Das muss günstiger gehen !

Das Problem mit dem BMS erwarte ich, muss es aber selber erfahren und schauen wie ich damit klar komme. Es fehlt mir das Verständnis und die Fähigkeiten mit dem can-Bus vom i-MiEV herum zu spielen. Dieses 2011er Modell hat anscheinend keine bi-direktionale Fähigkeiten, es soll am Softwarestand liegen. Vom Hersteller kann ich keine Unterstützung erwarten, von den Mitsubishi-Händler noch weniger. Obwohl ich diesen Wagen eigentlich nur wegen der Traktionsbatterie für mein Projekt gekauft habe, soll er fahrfähig bleiben. Darum möchte ich am Wagen keine destruktive Eingriffe tätigen. Aktuell stecke ich einen Stecker mit einer Drahtdrücke an das zusätzliche Kabel das ich in der Traktionsbatterie angeschlossen habe. Und schon ist alles wieder funktionell wie im Originalzustand, die Schnellladung funktioniert wieder.

Die Zellspannungen kann ich nicht einzel überwachen, nur die Gesamtspannung. Die Praxis wird zeigen ob das brauchbar ist.

Stimmt, ich habe den PV-Eingang des WR am Autoakku angeschlossen und speise damit den Inselwechselrichter (SI8.0 vom SMA). Der produziert eine 4. Phase (die Solarphase) und mit verschiedenen, 2-poligen Umschalter von Hager, werden Verbrauchergruppen zwischen öffentlichem Netz und Solarphase umgeschalten. Der Nullleiter muss natürlich auch überall geschalten werden sonst springen die FI-Sicherungen.

Die MPP-Regelung wird bei der relativ konstanten Spannung einen Punkt auf der Kennlinie beziehen und vermutlich keinen Grund haben um permanent Anpassungen zu tätigen. Bei der vorgesehenen Leistungsentnahme von 200W hat die MPP-Regelung bestimmt keinen Einfluss mehr.

Betreffend Parameter vom WR, da habe ich folgende angepasst:
"Default = Off_Grid", "Upv-Start =330V", "PMax = 200W" die anderen wurden nicht verstellt.

Die Ladung erfolgt über eine Wallbox mit einer begrentzten Leistung von 1800W. Dies entspricht etwa der Leistung vom "Ladeziegel", der standard zu jedem i-MiEV gehört. Bei einem ziemlich sonnigen Tag, mit Nachführung der Anlage, kann ich die Leistung meistens garantieren, die theoretische Peak-Leistung der Anlage liegt knapp über 4000W und das gibt etwas Spielraum. Wenn kurzzeitig die Sonne verschwindet, dann müssen eben die im Keller verbauten Bleiakkus etwas Energie liefern, bis die Sonne wieder sichtbar ist. Wenn ungenügend PV-Leistung vorhanden ist oder gekocht wird, dann schalten wir die Ladung ab. Dabei wird bei der Wallbox die 230V Leitung unterbrochen, aber der AC Ladestecker bleibt eingesteckt. Nach der Mittagspause schalten wir die AC-Leitung der Wallbox wieder ein. Das alles kann ich über das Internet mit einer UVR 16X2 steuern und überwachen.

Ich halte nichts von Schnellladungen und versuche die so viel wie möglich zu vermeiden. Klar, bei längeren Fahrten ist das unmöglich, aber die Fahrzeuge werden meistens für Kurzstrecken benötigt. Eins von beiden steht immer zum fahren zur Verfügung.

[bm3]

...Betreffend Parameter vom WR, da habe ich folgende angepasst:
"Default = Off_Grid", "Upv-Start =330V", "PMax = 200W" die anderen wurden nicht verstellt. ...

Hallo,
diese Parameter sind sehr interessant, ich habe zwar auch noch einen älteren SB3000 und auch einen SB2100TL hier herumstehen aber mir deren einstellbare Parameter noch nie mal genauer angeschaut. Wenn man da aber einen Offgrid-Modus fest einstellen kann, dazu noch eine Leistungsbegrenzung des Ausgangs der eigenen Wahl, dann sind das auch ideale Wechselrichter für so eine Anwendung wie bei dir. Wenn du sagst, der Wr regelt dann auch auf die maximal momentan eingestellten 200 Watt dann ist doch auch alles in Ordnung so. Normalerweise regelt er indem er die PV-Eingangsspannung nach oben schiebt, wenn er das beim Akku macht wird natürlich auch eine Regelung einsetzen weil die Akkuspannung bis dann irgendwann im Extremfall bis zum Akku-Leerlauf nur sehr begrenzt nach oben wandern kann. Dein Ansatz ist also prima,es besteht lediglich noch der Schwachpunkt bei der Zellspannungsüberwachung / angezeigtem SOC im Auto , was du ja aber noch weiter austesten möchtest.
SRAM hat sicher den Lichtbogen beim Trennen der DC-Verbindung zum Autoakku unter Last gemeint. Diese Lichtbogen sind bei höheren DC-Spannungen sehr kritisch durch die im Lichtbogen ionisierte Luft und schwer löschbar, es ist also unter allen Umständen zu vermeiden diese Verbindung aufzutrennen während da noch ein DC-Strom darüber fließt.In einem anderen Thread hier hatte ich da schon erheblich Probleme mit bei einer elektrischen Standard-Kettensäge die im Wald anstatt mit 230V AC mit 140V -DC betrieben wurde.
Diese Wechselrichter speisen ja auch normalerweise gerne netzparallel ein, das wäre aber wieder ein anderes Konzept als bei dir aber nach meiner Einschätzung ebenfalls so umsetzbar.

VG:

bm3

[asdfle]

Hallo bm3
Die Einstellungen gelten für den SI 8.0. Beim SB3000 geht das höchstens mit RS485 Schnittstelle und Kommandos zur Leistungsreduzierung.

[bm3]

Nee, jean-pierre wird das schon am SB3000 so eingestellt haben,kann er ja nochmal hier aufklären. Das geht übrigens nicht nur über RS485, ich mache das beispielsweise an meinen beiden SB noch althergebracht über den Sunnybeam und Sunny Data mit dem Installateurkennwort. Den SI 8.0 wird er wohl kaum auf 200 Watt reduziert haben, das macht in der Konstellation einfach keinen Sinn. Den SI benötigt man schon damit man den SB3000 überhaupt mal am Inselnetz laufen lassen kann.

[Andreas S]

Jean-Pierre, das was Du machst, ist genau das, was ich auch vorhabe. Klingt sehr interessant. Ich habe den Citroen Zero Baujahr 2013 und würde auch gerne über die ChaDeMo Buchse an die Energie aus dem Akku kommen. Das mit dem angesteuerten Relais werde ich auch mal testen. Bist Du inzwischen schon weiter mit dem Anschluss an die PV Anlage? Ich habe für meine PV einen Hybrid Wechselrichter von Solax, der schon einen Hausakku speist. Dem müsste ich jetzt den Auto-Akku unterjubeln.

[Andreas S]

An welcher Stelle des Autos hast Du das Relais gefunden, das die ChaDeMo Buchse mit dem Akku verbindet?

[elChris]

Hallo "SRAM"
...

Zum Thema Gleichstromlichtbogen, die Spannung von der Traktionsbatterie liegt um die 350VDC und das ist nicht wirklich viel. Der Abstand beider Kontakte in meinem Chademo Stecker ist ca. 20mm und wenn ich die Abstände vergleiche mit denen die ich in jedem Frequenzumformer oder Schaltnetzteil im Primärkreis sehe, da bin ich auf der sicheren Seite. In diesen Geräte sind Gleichstromlichbögen auch kein Thema. Der WR ist für eine maximale Eingangsspannung von 600V konzipiert und dort werden auch keine Lichtbögen erzeugt, meine Faustregel wäre 10 mm/KV. Ich werde auf alle Fälle den Chademo-Stecker immer im Spannungslosen Zustand ein- und ausstecken, damit keine Funken entstehen.

Ich bin noch am überlegen wie ich das Fahrzeug erden kann. So lang ich keinen echten Chademo-Stecker einsetze, brauche ich einen 2. Anschluss um das Hochvoltrelais an zu steuern. Über diesen 2. Anschluss werde ich auch die Erde verbinden, aber es ist mir momentan auch wichtig dass das Fahrzeug fahrfähig bleibt und innert Minuten von meiner Anlage getrennt werden kann.

"350VDC und das ist nicht wirklich viel" oder "meine Faustregel wäre 10 mm/KV": Also ich höre hier etwas wenig Gefahrenbewusstsein heraus. Bin ja sonst keine Unke sondern Optimist aber hier will ich doch mal eindringlich warnen weil ich einige Jahre in einem Hochstrom- und Hochspannungslabor gearbeitet habe!!

So eine eAuto Batterie hat ziemlich viel "Rumms". Und bei Gleichstrom gibt es einige Tücken die man von Wechselstrom nicht kennt.

Z.B. bei Berührung: Es gibt zwar nicht unbedingt das bei AC befürchtete Herzkammerflimmern aber dafür kontrahieren die Muskeln dauerhaft und man kommt mit den Händen nicht mehr vom Metall weg. Sehr gefährliche Situation ....

Z.B. Lichtbogen: 350DC und mehr als 1000A Kurzschlussstrom ist nicht wenig sondern im Gegenteil ordentlich viel. Ab 40V DC und ab 10A Strom kann man schon beeindruckende Lichtbögen erzeugen (wenn der erst mal durch Leiterberührung gezündet wurde). Das ist man von AC nicht gewohnt weil dort der Lichtbogen 100x pro Sekunde verlischt, daher ist bei AC viel mehr Spannung nötig um den Bogen neu zu zünden.

Ich finde die Arbeit an DC gefährlicher als an AC und von daher fnde ich Aussagen wie "350VDC nicht wirklich viel" oder "10mm/kV" sehr verharmlosend. Wenn Du mit dem Schraubenzieher zwischen die ungeschützten Batterieklemmen kommst dann gibt es den Schraubenzieher nicht mehr und Du kannst Dir schwerste Verbrennungen zuziehen. Am ganzen Körper. Ein Kollege von mir hat sich leider solche Verbrennungen an einem Schaltschrank zugezogen und ich bin mir recht sicher dass man einen ähnlich schweren Unfall auch an einer großen Lithium Batterie erleiden kann.

Christof

[jean-pierre]

Nee, jean-pierre wird das schon am SB3000 so eingestellt haben,kann er ja nochmal hier aufklären. Das geht übrigens nicht nur über RS485, ich mache das beispielsweise an meinen beiden SB noch althergebracht über den Sunnybeam und Sunny Data mit dem Installateurkennwort. Den SI 8.0 wird er wohl kaum auf 200 Watt reduziert haben, das macht in der Konstellation einfach keinen Sinn. Den SI benötigt man schon damit man den SB3000 überhaupt mal am Inselnetz laufen lassen kann.

Genau wie Du es beschrieben hast, mache ich es bei mir, da hast Du alles richtig erkannt. Allerdings gibt es 2 Arten von Sunny Beam, ein älterer Typ mit Funkverbindung und ein etwas neueren mit Bluetooth. Ich habe einen SB5000-TL20 eingesetzt, der kommuniziert über Bluetooth und dieser produziert den Strom von der nach-geführten Solaranlage. Der SB3000 funktioniert über Funk. Der SI 8.0 ist natürlich nicht begrenzt und ist bei mir mit einer 48V Bleiakkubatterie verbunden. Der Wirkungsgrad ist schlecht aber die Batterien waren günstig und die Anlage funktioniert seit einem Jahr. Diese Batterie ist für die Inselanlage notwendig, damit erzeuge ich aber nur eine Phase. An dieser Phase sind alle einphasigen Verbraucher angeschlossen ausser Kochherd, Geschirrspüler und meine Maschinen in der Werkstatt, die funktionieren mit Drehstrom vom Netz. Die Haushalt-Geräte werde ich progressiv mit neueren, einphasigen, ersetzen. Die Maschinen in der Werkstatt werde ich weiterhin am Netz lassen, die werden auch nicht täglich gebraucht.

Die Ladestation für die i-MiEVs ist auf 1.8kW eingestellt. Die Solaranlage mit 4kWp kann das bei klarem Wetter problemlos liefern. Wenn z.B. Wolken vorbei kommen, dann muss vorübergehend der Blei-Akku Leistung abgeben. Das Ganze funktioniert unterbrechungsfrei und dank der Nachführung kann die benötigte Leistung über eine längere Zeit zur Verfügung gestellt werden.

Betreffend der Konfiguration vom SB3000, das Installateurpasswort ist notwendig um dieses Gerät auf "Off Grid" konfigurieren zu können. Wenn man die Voraussetzungen nicht erfüllt um dieses Passwort zu erwerben, dann kann man zum nächsten SMA Händler. Zur Konfiguration vom SB3000 habe ich in der Werkstatt einen 230V Variac mit einem Gleichrichter und einem 400V Elko verbunden, und die Schaltung mit dem PV-Eingang verbunden. Somit kann ich die
Solaranlage simulieren und habe die Geräte in der Nähe, das auch ohne Sonne.

Für die, die SMA Geräte nicht kennen, die Inselanlage ist Frequenz-gesteuert. Wenn der SI8.0 die Akkus voll hat und kein Strombezug stattfindet, dann erhöht er die Inselnetzfrequenz und die Produzierenden SB5000 / SB3000 regeln zurück. Der i-MiEV speist den SB3000, aber nur währen der Nacht, Zeitgesteuert. Dabei sollten die Bleibatterien doch ziemlich voll sein sonst fliesst Energie vom i-MiEV um diese Batterie nach zu laden und das ist nicht die Idee. Diese Bleiakkus möchte ich ersetzten und suche noch eine passende Lösung. Auch hier muss noch einiges optimiert werden und ich arbeite daran. Weite Infos werden folgen....