Direkt laden von PV in e-PKW?

[Bernd_1967]

"Wenn diese 400 - 800V aus der PV erzeugt werden sollen, dann muss ein DCDC Wandler dazwischen der in Echt ja ein DC/AC - AC/DC Wandler ist, weil DC nicht transformierbar ist. "
Es muss aber nicht unbedingt ein sinusförmiger Wechselstrom mit 50Hz zwischendurch aufgeabaut werden zum transformieren der Spannung.
Klar kommt man ohne Wechselspannung beim DC/DC-Wandler aus. Dass natürlich an irgendwelchen Bauteilen nicht konstante Spannungen und Ströme anliegen, ist klar.

[Sonnenfahrer]

Überladen kann mit einfachem Spannungsschutz gemacht werden (10er Diode)

So einfach ist es nicht. Mal fiktiv angenommen, der Wagen verlangt 400Volt, man konfektioniert die PV auf 400 Volt MPP, dann hat die Anlage ja vorm Einstecken ins Fahrzeug ~500 Volt OC Spannung. Man muss diese 100 Volt und ich sag mal ~8 Ampere, mit einem Spannungsregler auf 400 V im Einsteckmoment bringen.
Also, konstant 400 Volt. Immer. Ich weiß nicht wie ein DC Ladeanschluss reagiert wenn er 400V "erwartet", aber 500V im Einsteckmoment bekommt.
Diese Leistung schaffts du nicht mit einer Zener.

"Effizient" ist es erst wenn du ohne jeglichen Wandler arbeitest. Ggf. sind die Hersteller so fit dass es in 10-15 Jahren Ladeanschlüsse gibt, in die du eine Range 400-800V einstecken kannst ohne das irgendwas in der Karre abraucht. Einfach die Module an stecken. Fertig. Den Rest erledigt die Ladeelektronik vom Wagen.

Dann ginge es ohne jegliche externe Regelung vom Carportdach in den Wagen. Zukunft des Ladens 2.0 im Jahre 2030

Sauberste DC Schiene. Nullkommanull Verluste mit 1a Insel-Ladungs-Lösung.

PS: PVDC Ladedose am Wagen

[Michael_Ohl]

Ihr vergesst dabei ein paar elementare Dinge. Die Verluste des AC Laders entstehen nicht in der Gleichrichterstufe. Die PFC moderner Computernetzteile arbeitet mit 97-99% Wirkungsgrad und macht 400V DC aus 230 VAC. Ist eine galvanisch Trennung zum Stromnetz gefordert, Kommt eine zweite Stufe mit noch einmal 88-95% Wirkungsgrad dazu. Beide erklären aber noch nicht die bis zu 20% Verluste. Beim Laden ist eine Hand voll Steuergeräte aktiv, die einiges an Leistung verbraten und der DC/DC Wandler des Bleiankers, der diesen erst mal wieder voll macht, die Schütze im Akku , Pumpen und Klimatisierung. All das muss auch beim laden mit DC laufen, Damit am Stecker überhaupt die Spannung des Akkus liegt. Die Ladesäule fährt dann die Spannung hoch, bis der erlaubte Ladestrom fließt oder bis die Ladeschlussspannung erreicht ist. Ohne DC/DC Wandler müsste man den Stecker mit 400V einstecken und auch so wieder Trennen, und nach einigen Ladezyklen die verbrannten Teile tauschen. Entgegen der Meinung vieler hier wurden CEE Stecker nicht wegen hoher Dauerlast erfunden, sondern um Abrissfunken besser auszuhalten, wenn ein Motor angeschlossen wird.

MfG
Michael

[Super-E]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass es einen neuen Stecker, oder ein neues Protokoll für die Einbindung einer PV geben wird. Aber eigentlich ist technisch alles vorhanden was man benötigt. Es gibt auf dem Markt Batteriewechselrichter, die eine Hochvoltbatterie einbinden können. Und es gibt einen DC Stecker an den meisten Fahrzeugen. Man könnte also den Fahrzeugakku "einfach" wie einen stationären Hochvoltakku einbinden. Zunächst nur zum Laden und irgendwann dann sogar bidirektional. Und so wie man das mitbekommt arbeiten da auch schon einige Hersteller dran. (Es gibt ja auch bereits schon lange über CCS realisierte bidirektionale "Pilotprojekte"). Ich vermute aber, dass da aber immer eine DC-DC Wandler im Spiel ist, aber die sind mit neuer SiC Technik hoch effizient und daher ist das kein Drama.

Ein eher logistisches Problem ist die räumliche Nähe des WR zum Auto. Nicht jeder hat die PV und den WR auf dem Carport

[LeakMunde]

So einfach ist es nicht. Mal fiktiv angenommen, der Wagen verlangt 400Volt, man konfektioniert die PV auf 400 Volt MPP

Hier Stecken zwei Fehler drin. Die Spannung der Fahrzeugbatterie steigt über den gesamten Ladevorgang an. Die 400V gibt es also nur einmal kurz bei einem bestimmten SOC. Auch kann man keine Solarzellen auf einen bestimmten MPP konfektionieren. Der MPP ist von der momentanen Bestrahlung, Temperatur etc. abhängig.

"Effizient" ist es erst wenn du ohne jeglichen Wandler arbeitest.

Nicht wirklich, das ist nur der Fall, solange der Arbeitspunkt zufällig nicht zu weit vom MPP entfernt liegt. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist sehr gering und deswegen arbeitet man fast immer mit MPPTs. Der MPPT Ausgang könnte dann auch gleich entsprechend der Anforderung der Fahrzeugbatterie geregelt werden.

[Matthias Wagner]

Ihr vergesst dabei ein paar elementare Dinge. Die Verluste des AC Laders entstehen nicht in der Gleichrichterstufe. Die PFC moderner Computernetzteile arbeitet mit 97-99% Wirkungsgrad und macht 400V DC aus 230 VAC. Ist eine galvanisch Trennung zum Stromnetz gefordert, Kommt eine zweite Stufe mit noch einmal 88-95% Wirkungsgrad dazu. Beide erklären aber noch nicht die bis zu 20% Verluste. Beim Laden ist eine Hand voll Steuergeräte aktiv, die einiges an Leistung verbraten und der DC/DC Wandler des Bleiankers, der diesen erst mal wieder voll macht, die Schütze im Akku , Pumpen und Klimatisierung. All das muss auch beim laden mit DC laufen, Damit am Stecker überhaupt die Spannung des Akkus liegt. Die Ladesäule fährt dann die Spannung hoch, bis der erlaubte Ladestrom fließt oder bis die Ladeschlussspannung erreicht ist. Ohne DC/DC Wandler müsste man den Stecker mit 400V einstecken und auch so wieder Trennen, und nach einigen Ladezyklen die verbrannten Teile tauschen. Entgegen der Meinung vieler hier wurden CEE Stecker nicht wegen hoher Dauerlast erfunden, sondern um Abrissfunken besser auszuhalten, wenn ein Motor angeschlossen wird.

MfG
Michael

Demnach macht eine DC Wallbox keinen Sinn, oder verstehe ich das falsch? Ich arbeite bei Huawei im Bereich Wechselrichter, aber nicht in der Technik. Baue mir gerade eine PV Anlage aufs Dach und dachte auch an DC laden. Die Kollegen in China sprechen auch über das Thema, aber so wie ich mitbekomme, ist der Trend eher in Richtung 22kW AC Wallbox...

[bm3]

Überladen kann mit einfachem Spannungsschutz gemacht werden (10er Diode)

So einfach ist es nicht. Mal fiktiv angenommen, der Wagen verlangt 400Volt, man konfektioniert die PV auf 400 Volt MPP, dann hat die Anlage ja vorm Einstecken ins Fahrzeug ~500 Volt OC Spannung. Man muss diese 100 Volt und ich sag mal ~8 Ampere, mit einem Spannungsregler auf 400 V im Einsteckmoment bringen.
Also, konstant 400 Volt. Immer. Ich weiß nicht wie ein DC Ladeanschluss reagiert wenn er 400V "erwartet", aber 500V im Einsteckmoment bekommt.
Diese Leistung schaffts du nicht mit einer Zener.
...

Nun, einem Akku macht es nichts aus wenn ein PV-Generator im Leerlauf deutlich höhere Spannung hat, da die Leistung die der PV-Generator abgeben kann begrenzt ist und seine Spannung mit hoher Belastung dann absinken kann, notfalls sogar bis in die Nähe von 0V. In einen Akku fließt mit steigender Spannung nunmal immer mehr Strom. Der Akku zieht also die Spannung des PV-Generators sofort herunter. Irgendwelche Bauelemente zum Anpassen der Spannung brauchte es da also nicht, Zenerdioden alleine wären hier auch aufgrund der hohen notwendigen Verlustleistungen ungeeignet,heute haben wir doch für sowas elektronische Regler die das noch viel besser können. Wie gut die ganze Sache dann aber aneinander angepasst laufen wird ist ein anderes Thema, die Anpassung wird ja normalerweise mit Wandlern dazwischen gemacht und unterm Strich kommt dann meist deutlich mehr übertragende Leistung und elektrische Arbeit dabei heraus als ohne.
Kritischer ist da die Lichtbogenbildung beim Trennen von DC-Verbindungen unter Last zu sehen und da ist es auch gut wenn das vor der mechanischen Trennung bereits elektronisch gemacht wird.
Viele PV-Wechselrichter sind mit elektronischen DC-Trennschaltern ausgerüstet aber es gibt sogar ein paar die das mit mechanischen Schaltern und dann mit Schutzgasfüllungen etc. machen. Es ist aber deutlich aufwändiger bei höheren DC-Spannungen als bei AC und darauf dass es dunkel wird will man ja auch nicht immer warten bis man sein Auto wieder absteckt vom PV-Generator.
Bei der CCS-Schnittstelle hat unsere Autoindustrie bis heute gemauert und ignoriert wenn es um ihre Öffnung für solche Anwendungen geht, das Ganze wurde schon unnötig verschoben in die Zukunft auf Jahre, aber eigentlich ist die CCS-Schnittstelle auch auf zu hohe Ströme und damit zu klobig ausgelegt für solche Anwendungen,eine weitere einfach und kompakt aufgebaute bidirektionale DC-Schnittstelle, beispielsweise für den PV-Generator-Anschluss wäre wünschenswert.

[Sonnenfahrer]

Es wird auf Jahre hinaus noch beim AC Laden zu Hause bleiben. So hoch sind die Verluste ja nun auch nicht. Es sind Peanuts im Vergleich zum Wertverlust des Wagen .
DC Laden enthält zu viele unbekannte Faktoren.

[Schiro]

bin dabei, mir eine PV Anlage (5KW) anzuschaffen und der Hoffnung, per DC den Ionic 5 zu laden. Was hier gelesen habe, lässt meine Hoffnung schwinden.
Erst wollte ich auch einen Batteriespeicher zum Backup bei Stromausfall, aber das hat sich erledigt, weil ich vom Auto 3,6 KW einphasig abgreifen kann, bis die 72 KW Batterie auf 20 % ist. Trotzdem nehme ich einen WR, an den ich eine Batterie ankleben könnte. Was ich nicht verstehe ist, dass die ganze Mimik für das Laden einer Batterie vorhanden ist, sonst könnte ich an eine PV keine anschliessen. Warum kann man die nicht nehmen, um das Auto mit DC zu laden? Da wird doch (ich weiss es nicht) auch nicht von DC auf AC und dann wieder auf DC gewandelt. Das wäre doch ein grosser Markt, warum baut das keiner separat?

[E-lmo]

Was hast Du für einen Wechselrichter? Welche Batterien unterstützt der Hersteller? Welche Spannung und wie erfolgt die Kommunikation zum BMS? Wenn der Spannungsbereich passt brauchst Du "nur" noch die Kommunikation vom Wechselrichter zum BMS im Fahrzeugakku adaptieren.