Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Healey » 6. Feb 2017, 15:01

Eine ganz banale aber nicht unwichtige Frage. In welcher Höhe schätzt Du die materiellen Gesamtkosten für dieses Projekt? Inklusive des gebrauchten Akkus. Mit wievielen Arbeitsstunden rechnest Du?
Danke LGH
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Sucseeker » 6. Feb 2017, 16:16

Healey hat geschrieben:Eine ganz banale aber nicht unwichtige Frage. In welcher Höhe schätzt Du die materiellen Gesamtkosten für dieses Projekt? Inklusive des gebrauchten Akkus. Mit wievielen Arbeitsstunden rechnest Du?
Danke LGH


Dazu fehlt mir als letztes Angebot noch das BMS.

Für mein jetzigen Speicher mit 41kWh lag das BMS als Komplett-Kit
mit Shunt, Sensoren, Schütz, LCD-Display, pre-charge-Unit, Software etc. bei unter 900 Euro netto.
Durch die Besonderheiten des Tesla-Akku im Aufbau kann das BMS auch 3.000 Euro netto kosten.
Werde ich demnächst sehen und berichten.

Sollte es 3.000 Euro netto kosten wären es für den kompletten Speicher inkl. geschlossenem Stahlrack
mit angebautem Schaltschrank mit Kabeln, Schütz, Kleinteile etc. ca. 22.000 Euro brutto.

25 Stunden Konstruktion/Zeichnungserstellung a´ 82,00 Euro brutto = 2.050,00 Euro brutto
8 Stunden mech. Vormontage a´60,00 Euro brutto = 480 Euro brutto
40 Stunden Elektriker/Inbetriebnahme a´60,00 Euro brutto= 2.400 Euro brutto

PLUS meine Arbeitszeit der Vorplanung, der Beschaffung und zu Hause um alles
einzeln in den Keller zu tragen und wieder zusammen zu bauen (ca. 3-4 Tage)

Alles fertig für 1-3 phasigen Anschluss.
D.h. es es gibt fertige Klemmen mit PG-Verschraubungen im Schaltschrank,
an denen der Batteriewechselrichter angeschlossen werden kann.

Ziehe einen dicken Strich darunter und es wird für den ersten Speicher bei ca. 27.000 Euro inkl. MwSt. liegen (ca. 318 €/kWh inkl. MwSt.).
Für mich wird es noch günstiger, weil die Konstrukteure und Elektriker meine Leute sind, die natürlich was kosten aber nicht diese VK-Sätze.

So günstig, wie ich an diesen Tesla-Akku-Pack gekommen bin wird es aber in der Zukunft schwierig sein.
Danke hierfür nochmal an unser Forums-Mitglied "akira", sehr netter und kompetenter Kontakt.
Und nein, es ist nicht der Unfall-Akku aus Bruchsal. Meiner ist unbeschädigt und aus Norwegen.

Grüße SuCseeker
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von egn » 6. Feb 2017, 16:39

Die Winston LiFePO4 sind von der Spannung genauso wie andere LiFePO4 Zellen. Winston hat schon immer viel zu hohe Spannungen angegeben, was dazu geführt hat dass viele Zellen schon nach 1-2 Jahren kaputt waren. Man findet in vielen Foren solche Erfahrungsberichte. Selbst die oft für LiFePO4 angegebenen 3,6 V pro Zelle sind zu hoch als Dauerspannung bei niedrigen Ladeströmen. Man sollte beachten komme dass die Ladespannung für einen Ladestrom von 0,3C angegeben ist und beim Erreichen der Spannung das Laden abgebrochen werden soll.

Jetzt willst Du aber die Zellen dauerhaft auf 3,9 V halten, da altern die Zellen rapide und sind innerhalb kurzer Zeit kaputt.

Ich selbst betreibe meine Winston LiFePO4 nur mit maximal 3,45 V pro Zelle. Und aus Erfahrung mit den von mir empfohlenen Balancern kann ich Dir sagen, dass man damit keinesfalls völlig unterschiedliche Zellen kurzzeitig ausgleichen kann., weil die Spannungsdifferenzen letztlich im Verhältnis zum Strom extrem gering sind und sich die Vorteile des aktiven Balancer nur über den dauerhaften Betrieb über lange Zeit ergibt.

Hier zwei Diagramme die die Wirkung der Balancer Entladen und Laden zeigt:
Winston100Ah-10A-Discharge.JPG


Man sieht wie die Spannung beim Entladen zusammen bleibt.

Winston100Ah-10A-Charge-Balancer.JPG


Beim Laden war der Balancer am Anfang aktiviert, dann habe ich ihn abgesteckt und dann wieder angesteckt. Die Spannungsschwankungen werden erheblich gedämpft und die Differenz klein gehalten.

Hier ein Bild von meinen zwei der Batteriemodule mit SingleBoard BMS und Balancer:
Winston-100Ah-25,6V-2-small.png


Ich betreibe schon seit mehreren Jahren mehr als 20 kWh LiFePO4 in meinem Offroad-Wohnmobil.

Sucseeker hat geschrieben:@egn: Hast Du bei aliexpress.com schon bestellt ? Gibt es dort Streß mit dem Zoll. Würde mit mal ein 8s-Modul ansehen/testen wollen.


Du brauchst exakt so viele Module wie Zellen die Du Reihe geschaltet hast. Du kannst nicht weniger Zellen als Module verwenden.

Ich haben meine Balancer vor Jahren über die USA bestellt, aber ansosnten habe ich schon viele Sachen im Wert von vielen 1000 Euro über AliExpress gekauft und hatte nie Probleme mit dem Import. Wenn Du keine EORI (Zollidentifikationsnummer) hast dann wird der Import über das lokale Zollamt abgewickelt.

Ich kann Dir nur absolut davon abraten die Winston Zellen mit mehr als 3,5 V dauerhaft zu betreiben. Damit verbrennst Du nur unnötig Geld.

Die beste Lösung dürfte tatsächlich sein bei zwei Deiner Packs die Verbindungen aufzutrennen und jeweils einen 2er Block in Reihe zu den 12 Zellen zu schalten. So würde ich das jedenfalls machen.
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Sucseeker » 6. Feb 2017, 17:11

egn hat geschrieben:Ich kann Dir nur absolut davon abraten die Winston Zellen mit mehr als 3,5 V dauerhaft zu betreiben. Damit verbrennst Du nur unnötig Geld.

Die beste Lösung dürfte tatsächlich sein bei zwei Deiner Packs die Verbindungen aufzutrennen und jeweils einen 2er Block in Reihe zu den 12 Zellen zu schalten. So würde ich das jedenfalls machen.


Hallo egn,

wie in meinem Post vom 5.2.17 13:11 geschrieben, habe ich mich auch vorerst von dem Gedanken verabschiedet noch ein LiFePo-Akku an jedes Battery-Pack anzuhängen.

Meine jetzigen Winston LiFePo´s betreibe ich auch niedriger.
Jetzt die Tage, wo der 41kWh-Akku erstmals von der PV ganz voll wird, werde ich mal bei 3,5V Ladeendspanung die Entnahmekapazität bis auf 3,1V testen.
Bei welcher Spannung schaltest Du die Entladung ab ?

Grüße SuCseeker
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Healey » 6. Feb 2017, 17:35

Danke SuCseeker für die tolle Kostenaufstellung und gutes Gelingen.
LGH
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von flobinho » 7. Feb 2017, 08:48

Vielen Dank Sucseeker für Deine Mühen,
Boot ist eine Crownline 250 Cr mit 3,1t Leergewicht.
Batteriepack ersetzt genau die Gewichtseinsparung, die durch Entfernung des Benziners und bei leerenTreibstoff-/ Wassertank vorhanden ist (750kg).
Motor wird ein Emrax mit 500Nm Dauerdrehmoment und 220kw Dauerleistung.
Einsatzgebiet der Chiemsee.
 
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Sucseeker » 7. Feb 2017, 13:13

Hallo,

folgend ein paar Details zur Temperaturmessung im Tesla-Battery-Pack.
Neben der Kühlwassertemperatur, die sicherlich mehrfach im Pack gemessen wird,
gibt es zwei Fühler je Battery-Pack.
Hierbei handelt es sich um reine Anlege-Fühler. Anbei die Bilder zur Verdeutlichung:

Temperatur-Sensor am Minus-Pol:

Temp_Sensor_Minus_Pol.jpg


Temperatur_Sensor_Minus_Pol.jpg


Temperatur-Sensor am Plus-Pol:

20170206_094045_resized_1.jpg


Temp_Sensor_Detail_2.jpg


Temp_Sensor_Klemmhalterung.jpg
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von egn » 7. Feb 2017, 14:44

Sucseeker hat geschrieben:Meine jetzigen Winston LiFePo´s betreibe ich auch niedriger.
Jetzt die Tage, wo der 41kWh-Akku erstmals von der PV ganz voll wird, werde ich mal bei 3,5V Ladeendspanung die Entnahmekapazität bis auf 3,1V testen.
Bei welcher Spannung schaltest Du die Entladung ab ?


Ich schalte normalerweise nicht nach Spannung sondern mit dem Batteriecomputer bei 20 % Restkapazität. Ich bewege mich im Normalbetrieb im Sommer aber immer nur im Bereich von 50-80 %. Das BMS würde bei 2,5 V abschalten.

Der normale Tagesverbrauch liegt beim vollwertigen elektrischen Haushalt im Fahrzeug bei 2-3 kWh/Tag. Die 2x 6kW Wechselrichter versorgen einen vollwertigen elektrischen Haushalt im Fahrzeug mit Kochfeld, Backofen, Kontaktgrill, Kaffeeautomat, Wasserkocher, Kühlschrank, Gefrierschrank, Kühlbox, Toaster, ... Solarüberschüsse aus der 2kWp Anlage auf dem Kabinendach werden werden zur Warmwasserbereitung verheizt.

Dadurch dass wir im Sommer beim Reisen normalerweise alle 2-3 Tage weiter fahren ist auch bei wenig Sonnenschein der Akku wieder schnell voll. 1 h Fahrt reicht für einen Tagesverbrauch. Die Kapazität reicht ohne Zufuhr von Energie etwa 7-10 Tage. Der normale Tagesverbrauch liegt beim vollwertigen elektrischen Haushalt im Fahrzeug bei 2-3 kWh/Tag.

Hier sieht man den Zusammenhang zwischen OCV und Ladezustand bei LiFePO4.

Hier noch ein Test mit LiFePO4 der zeigt dass die Zellen auch bei niedriger Spannung voll werden.

Das bedeutet umgekehrt, dass bei Dauerladung schon bei 3,5 V die Zellen tendenziell überladen werden. Ähnliches gilt bei der Entladung. Zellen können schon bei einer OCV von 3,1 V nahezu vollständig entladen sein.

Deshalb ist eine Lade-/Entladsteuerung von LiFePO4 mit Spannung, ohne die Berücksichtigung des Stromes, riskant. Besser ist es tatsächlich die Steuerung über die aktuelle Kapazität vorzunehmen, oder aber im Betrieb im Bereich 3,1 - 3,5 V, besser sogar bei 3,2 - 3,4 V/Zelle zu bleiben.
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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Sucseeker » 7. Feb 2017, 15:58

Ja, so mache ich es auch, Steuerungswerte in Prozent und die harten (Not-)Abschaltgrenzen in Volt im BMS.
Aktuell entlade ich für den Batterie-Schutz auf SoC 10% und halte für den Notstromberieb 20% vor.

Im SMA-Sunny-Remote-Control-Panel werden die Grenzen und Nutzbereiche für Notstrom, Batterieschutz etc. in Prozenten angezeigt.
Siehe die beiden Seiten im PDF:
Sunny-Remote-Control_Seite_149-150.pdf
(250.92 KiB) 7-mal heruntergeladen

Meine Werte:
ProtResSOC =3%
BatResSOC = 2%
PVResSOC = 5%
BUResSOC = 20%

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Re: Neues Projekt: Tesla Fahrzeugbatterie als PV-Speicher

von Sucseeker » 8. Feb 2017, 12:11

Neuer Zwischenstand:

Die Konstruktion des Batterie-Schranks ist fertig.
Der Schrank hat vorne und hinten Türen um gut an die Anschlüsse und ggfs. die Wasserkühlung zu kommen.
In dem separaten Schaltschrank befinden sich die Sicherungen, der Not-Aus-Schalter das BMS mit all seinen Komponenten und die Sammel-Stromschienen.

Wer Interesse hat kann solch einen Schrank auch gerne bei uns erwerben.

Schrank_2.jpg


Schrank_1.jpg


Schrank_4.jpg


Schrank_3.jpg
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