Eigenbau Powerwall aus 18650 Akkus

[Alexgrosy]

Hallo zusammen!

Seit 1. Juli ist sie in Betrieb, meine Eigenbau Powerwall aus 18650 Li-Ion Akkus. Als begeisterter Elektroautofahrer (Nissan Leaf) läuft jetzt auch mein Komplettes Haus zumindest in den Sommermonaten komplett im Inselbetrieb.

Kurzusammenfassung der Anlage:
Monokristalline Solarmodule mit 4,5 kWp, Ausrichtung SSO, 45 ° Dachschräge, keine Verschattungen.
Batteriespeicher aus 1960 Li-Ion Zellen im Format 18650 (ca. 15 kWh Speicher)
Inselwechselrichter MPPSolar PIP5048MS

Die Akkus stammen aus gebrauchten E-Bike Akkus, schlechte Zellen wurden aussortiert, die guten sind im Einsatz.

Gemessen wurden sie mit Opus BT-C3100 Ladegeräten, 5 Stück parallel, damit es schneller geht. Lade und Entladestrom mit 1A, dieser wird im Regelbetrieb nie erreicht. D.h. schlechte Zellen wurden schnell gefunden und aussortiert.

Die Akkuhalterungen kommen direkt aus China und wurden mit Kupferdraht selbst verdrahtet.

Mit einer speziellen Software wurden die 1960 Einzelzellen auf 14 Blöcke verteilt, damit am Ende jeder Block die identische Kapazität hat, dadurch verhindert man ein Auseinanderdriften der Zellen.

Die Zellen sind doppelt abgesichert mit 0,2 mm Kupferdraht, der bei ca. 4 A durchbrennt. Ein BMS verwende ich nicht. Jeder Block ist mit einer Spannungsanzeige ausgestattet, sowie einem passiven balancer Modul mit top end balancing ab 4,10 V.
Die Ladeendspannng für das 14S System beträgt 57,2 V (4,09 V / Zelle).

Im Moment habe ich Energie im Überfluss, es ist seit 1. Juli aber auch bisher jeden Tag aureichend sonnig gewesen. Dauergraue Regentage gab es nie. Wie es im Winter aussieht wird sich zeigen.
Aktuell läuft aber der Ausbau auf 3920 Zellen (ca. 30 kWh Speicher). Ich hoffe, damit dann auch im Winter noch über 50 % Autarkie zu erreichen.

Meine Powerwall ist seit Samstag auch online und kann unter folgendem Link live verfolgt werden:
http://alex-lange.org/emoncms/Chicken

Gesamtkosten für den Akku bisher ca. 600 Euro für 15 kWh Li-Ion Speicher

viele Grüße,
Alex

4,5kWp sind jetzt nicht die Welt, beeindruckend das das für's ganze Haus reicht.
Den Leaf ladest Du folglich nie daheim?
Wie hast Du das realisiert das das alles im Netz zugänglich ist?

[Alexgrosy]

Hi!

Ja, den Leaf lade ich überwiegend in der Arbeit. Zuhause auch ab und zu. Das ist ganz praktisch, das geht sowohl über Netz oder auch über meine Inselanlage. In der Garage ist eine CEE32 Dose, die hängt durchgehend am Netz. Der Rest von der Garage läuft aber auch über den Inselwechselrichter. Also über Schuko + Ziegel kann ich über die Insel laden. Habe ich jetzt auch schon ein paar mal gemacht als es Energie im Überfluss gab. Geht problemlos. Man muss nur bisschen aufpassen, dass man nicht zu viel auf einmal anschaltet. Der Wechselrichter kann nur 5000 W Dauerleistung. Sonst wird es dunkel. Ist mir aber noch nie passiert.

Das online logging kann der Wechselrichter von sich aus mit der entsprechenden Software, ich verwende momentan das Inverter Control Center von ICC Software http://iccsoftware.co.za/ funktioniert perfekt. Am Wechselrichter hängt halt ständig ein kleiner PC dran (So ein Stick PC von Intel, der braucht nur so 2-3 Watt )

lg,
Alex

[bm3]

Hallo Alex

Gratulation zur fast perfekt gemachten Anlage !
Schön dass du dein Projekt hier im Forum vorstellst.
Aber so gut wie niemand realisiert mal ein aktives Balancing für die Zellen.Das finde ich schade, weil das aktive Balancing viele Vorteile hat.
Die Frage ob 4,5 kWp reichen hängt davon ab wie effizient das Haus mit dem Verbrauch umgeht. Bei uns sind es beispielsweise 3-4 kWh am Tag an Verbrauch. 1 kWh über die Nacht und da sind 4,5 kWp schon großzügig. Auch reicht es noch zum E-Auto fahren über Sommer, wenn man kein "Kilometerfresser" ist.
Deine Bezugsquelle für gebrauchte Akkus scheint ja gut zu sein.
Allerdings ist für mich die Frage, wie hoch deine Ausfallrate bei den eingebauten Zellen noch sein wird und ob das nicht immer einen erhöhten Serviceaufwand bedeuten wird. Wenn man mit neuen Zellen anfängt, müsste man wenigestens erstmal eine ganze Zeit lang Ruhe vor Ausfällen haben. Der gezahlte Preis für die gebrauchten Zellen ist aber natürlich top.
Sehr gut finde ich dass du an die Absicherung jeder einzelnen Zelle gegen (eventuell) hohe Rückströme gedacht hast, das ist sehr wichtig für die Betriebssicherheit des Akkus.

VG:

Klaus

editiert:

Zum Aufbau des Racks für die Zellreihen, du scheinst auch da bisher Alles richtig gemacht zu haben.
Auf alle brennbaren Materialien so gut es geht verzichten. Beispielsweise ein Rack nur aus Metall verwenden und die Zellreihen auf Fliesen stellen.

[HubertB]

Schönes Projekt.
Hast Du noch ein Gehäuse für das ganze geplant?
Was machst Du mit den aussortierten Zellen?

[koderko]

Genial!

Was sind deine Bezugsquellen für die 18650er?

[Alexgrosy]

Hi!

Aktives Balancing ist meiner Meinung nach nicht notwendig. Selbst die passiven Balancer waren bei mir noch nie wirklich aktiv. Die haben eine LED die leuchtet wenn gebalanced wird. War bisher nie der Fall. Da die einzelnen Blöcke doch recht gut sortiert sind ist der Zelldrift minimal. Habe mal auf 3,3 V runter entladen, der Unterschied zwischen den Blöcken war nicht größer als 50 mV.
Ausfallrate wird sich zeigen, nachdem die Belastung aber minimal ist, in der Regel < 100 mA / Zelle und ich flach zykle (3,3 - 4,09 V) gehe ich von einer recht langen Lebensdauer aus. Aber man wird sehen

Die aussortierten Zellen sind meistens mechanisch defekt, haben sehr hohe Selbstendladung, haben einen fast unendlichen innenwiderstand oder werden heiß beim Laden. Die landen dann auf dem Werstoffhof. Nach dem Testen lasse ich die Zellen sowieso mindestens 1 Monat vollgeladen liegen und beobachte die Spannung. Alles was > 0,1 V verliert wird auch aussortiert.
Die E-Bike Akkus bekomme ich von einem bekannten Fahrradhändler.

Ein Gehäuse gibt's erstmal nicht. So werden die Zellen nicht warm da gut durchlüftet und man kann ab und zu mal schnell drüber schauen ob eine Sicherung geflogen ist.

lg,
Alex

Nach dem Testen lasse ich die Zellen sowieso mindestens 1 Monat vollgeladen liegen und beobachte die Spannung. Alles was > 0,1 V verliert wird auch aussortiert.

Ich staun echt regelmäßig warum ich nicht selbst auf so gute Ideen komm.

Da komm ich mir dann vor wie der Mann auf dem Patentamt der bei jedem Patent denkt"Mensch, warum bist da nicht selbst drauf gekommen!?"

[Jan]

Ein wirklich tolles Projekt hast Du da auf die Beine gestellt. Ich habe auch lange überlegt, mir dann aber doch den völlig stressfreien Speicher von e3dc gekauft. Aber selber bauen macht natürlich viel mehr Spaß und sicherlich wirst Du in Zukunft noch viele wertvolle Erfahrungen sammeln können.

[vsmotorsport]

Ich hätte da mal eine Frage,
meine PV Anlage speist auf einer Phase ins Netz ein, wenn ich mir jetzt einen Speicher kaufen würde dann könnte ich doch beim verbrauchen der Energie auch nur eine Phase nutzen. Sozusagen könnte ich nur 1/3 abdecken oder liege ich da falsch ?