Mit Solarmodul Akku direkt laden?

[omitreligion]

Hallo,

kann man mit einem Solarmodul nicht direkt ein LifePo4 Akku laden?

12 Volt Solarpaneele haben in der Regel etwa 18 Volt Nennspannung und etwa 23 Volt Leerlaufspannung.

In meinem Tazzari Zero sind 24 LifePo4 Zellen mit einer Spannung zwischen 71 und 81 Volt zwischen ganz leer und ganz voll. Die Zellen vertragen aber auch Spannungen bis 100 Volt.

Nun dürften fünf in Reihe geschaltete Solarpaneele nie mehr als ca. 90 Volt liefern wenn man die Nennspannung zugrunde legt. Eigentlich ideal um so ein Elektroauto direkt zu laden.

Unabhängig von balancing Erwägungen müßte das docht ganz simpel funktionieren?

Denkbar wäre auch eine Spannungsüberwachung zu konstruieren die das Modul bei erreichen von ca. 91 Volt immer trennt.

Mich interessiert ersteinmal die grundsätzliche Erwägung ob es z.B. Probleme mit der Leerlaufspannung geben kann.

Gruß, Dragan

 

[r1]

Habe ich beim EL den ganzen Sommer so gemacht.Einfach Anderson und los. Bei Lixx wäre ich etwas vorsichtiger und würde tatsächlich eine Überwachung einbauen. Bei meinen NiCd hat mir eine Eieruhr gereicht. Bei Li immer die einzelne Zelle im Auge behalten , nicht nur die Gesamtspannung. Die können sich ja nicht wehren indem sie Gasen.

 

[thegray]

Wobei ich das Gasen nicht als "wehren" bezeichnen würde eher ein vor sich hin grummeln - wie beim Partner der...... Im Sinne mehr passiv als aggressiv

 

[r1]

Wie wäre es mit verdauen. Das gast auch manchmal .

 

[Hotzi-47]

kann man mit einem Solarmodul nicht direkt ein LifePo4 Akku laden?
Unabhängig von balancing Erwägungen müßte das docht ganz simpel funktionieren?

Habe ich bei meinem CityEl Anfang der 90er Jahre gemacht und Blei Akkus geladen. 25 km hin zu Arbeit, den ganzen Tag den EL in der Sonne stehen lassen, und abends waren die Akkus wieder recht frisch. Die Leerlaufspannung der Solarmodule muss entsprechend gewählt sein, war damals 45 Volt, was ganz gut zu den 36 V Bleiakkus passte. Problemlos ging das nur, weil ich sicher war, dass das kleine 100 Watt Modul die Akkus unterwegs nur ein wenig frisch hielt und nie die Energiemengen reinladen konnte, die ich morgens verfahren hatte. Durch die Art der Nutzung war ein Laden bis zum Ladeschluss nahezu ausgeschlossen. Und die Blei Akkus hätten sowieso gasen können. Überleg mal, abei 100 Watt an 36 Volt fließt nur ein kleiner Strom von wenig mehr als 2 A. Das verkraften Akkus, die gasen können, immer. Die SAFT STM 100 NiCd noch besser, die sollen sogar mit kleinen Strömen um die 4 A einige Stunden in die Ausgleichsladung gehen.
Habe damals einiges in den Solarmobil Nachrichten veröffentlicht, auch über die direkte Solarladung des Dresdner Trabis. Der hatte rund 300 Watt auf dem Fahrzeugdach.

Also für Blei und NiCd alles gut möglich, wenn man es etwas beobachtet oder Laderegler hat. Und wenn man nur kleine Module (auf dem Fahrzeugdach) hat und einen grossen Akku.

Wenn das Solarmodul auf dem Hausdach ist und relativ gross, sieht es anders aus. Und überhaupt würde ich bei Li-Akkus immer eine Überwachung einbauen. Ohne sowas droht Gefahr. Möchtest Du riskieren, dass Deine Bude abfackelt?

Bei Li also würde ich mir das ohne Regler nicht trauen, ich rate dringend ab. Die würden auch kleine Ströme und zu hohe Spannung krumm nehmen. Und ein weiteres Problem ist die Temperatur der Solarmodule. Da würde ich unbedingt einen üblichen Laderegler einbauen, der bei Erreichen von 3,5 oder 3,6 Volt der ersten Zelle abschaltet (bei LiFe).
Leider schwankt die Spannung der Solarmodule sowohl im Mpp als auch im Leerlauf sehr stark mit der Temperatur der Module. Diese wiederum hängt von der Umgebungstemperatur und der Einstrahlung ab. Gerade darum werden heute fast immer sogenannte Mpp Tracker eingesetzt, die das Maximum an Leistung herausholen, sei es als Akkuladegerät oder als Einspeise- oder Verbrauchswechselrichter.

Spannungen in Abhängigkeit der Temperatur, aus einer SMA Veröffentlichung

Mit welchen Leistungen willst Du direkt laden? Nimme einen Laderegler, die gibt es auch passend mit Mpp Tracker und Li-Fe Anpassung. Hatte ich kürzlich in einem anderen Thread darauf hingewiesen. Kost was, muss aber sein und lohnt sich doppelt: Akkus halten und Erträge sind höher.

Gruss, Roland

 

[vassili]

Hallo zusammen,
ich wollte mein Glück in diesem Forum versuchen.
Möchte mir einen kleinen gebrauchten Elektrowagen zulegen für die Stadt.
Und bei einem günstigen Angebot (bei mobile.de, einfach der erste) gibt es einen Tazzari aus 2010, laut Beschreibung voll fahrbereit, 1,5 Jahre gestanden und dass die Akkus regeneriert werden müssen.
Der Verkäufer weiß auch nicht wie das geht mit dem regenerieren der Akkus, deswegen habe ich gedacht, ich kann mich vielleicht hier etwas schlau machen.
Auf eine positive Antwort würde ich dem Helfer dann einen ganzen veganen Kuchen zukommen lassen, es stehen mehrere Sorten zur Auswahl.....
Liebe Grüße aus Reutlingen

 

[Jan-EL]

Ich bin vor ein paar Wochen auch über den Tazzari gestolpert. Nach einigen Überlegungen
bin ich zu den Schluss gekommen, das man "regenerieren" am besten mit "neu kaufen"
übersetzt. Aber dann ist der Wagen zu teuer.

Das "1,5 Jahre gestanden" hab ich dabei übersetzt mit "1,5 Jahre lang tiefentladen".

 

[omitreligion]

Hallo Roland,

danke für die Tipps....

Im Tazzari werden die Zellen immer wieder beim Aufladen gebalanced, sie sollten daher einigermaßen gleich sein. So war das auch als ich sie immer wieder durchgemessen hatte.

Nur unter Last neigen sie dazu unterschiedlich zu sein, je nach Zustand der einzelnen Zellen.

Nun ich hätte jetzt so an fünf 60 Watt Module von der 12 volt technik gedacht. Und diese würden das Fahrzeug - ähnlich wie bei Dir beschrieben normalerweise nie ganz volladen. Natürlich wäre eine Überwachung wichtig, das ist klar. Aber mich interessiert das erstmal theoretisch.

Aber schon das Tazzari eigene Ladesystem treibt jede Zelle bis auf 4,16 Volt hoch, 100 Volt Spannung für 24 Zellen, dass können die alten LFP-Winston-Akkus anscheinend ganz gut ab, sonst wären sie schon lang hinüber.

Ich mache mich mal im Tazzari-Yahoo-Forum kundig wie das BMS die Kontrolle genau macht. Die sogenannten BMS-"Verbrennerblöcke" im Tazzari sollen nämlich passiv ganz unabhängig von der restlichen Elektronik funktionieren, ob das stimmt werde ich erfragen. Denn dann wären die Zellen zusätzlich geschützt.

Hallo Vassili,

Du mußt unbedingt vor dem Kauf jede einzelne Zelle messen. Sie müssen mindestens 2,5 Volt pro Zelle aufweisen, sind sie drunter sind sie defekt. Zwar berichten manche dass sie nach dem Laden immer noch irgendwie funktionieren nur damit wirst Du keinen Spaß haben.

Genau schauen ob es geblähte Zellen gibt, also genau von außen betrachten. Sind die Zellen gewölbt, die Verspannung mit Stahlband steht unter starker Spannung dann sind einzelne oder alle Zellen defekt. Ebenso sollten die Zellen Strom annehmen und sich normal laden lassen und stundenlang laden, dass wäre schon ein gutes Zeichen.

Eine Probefahrt sollte mindestens bei 80kmh etwa 80km Reichweite ergeben, dann sind die Zellen auf jeden Fall noch o.k. für den Gebrauch.

Ansonsten gilt beim Tazzari - man braucht eine kundige Werkstatt in der Nähe sonst hat man keine Chance, z.B. in Detmold Wieneke. Oder hat selbst Kontakt zu versierten Elektronikern und/oder ist selbst auch noch ein begnadeter Schrauber. Für Anfänger mit elektrischer Mobilität würde ich sagen - Finger weg.
Dann lieber ein Großserienfahrzeug kaufen. Die gibts auch schon gebraucht. Oder man nimmt einen Tazzari um selbst neu einen Motor, Zellen und Steuerung einzubauen als Bastlerfahrzeug, würde auch gehen. Schließlich wird der Tazzari wegen des hübschen Designs gemocht.

Gruß, Dragan Pavlovic (06043 8016290 Telefon) aus Hessen/Nidda

 

[Tomfe]

Hallo Kollegen, Hallo Vassili,

was wolltest du dann anlegen für einen Tazzari ?

Gruß Tom.

 

[Twiker76]

Ich hab was im ebay gesehen:

http://www.ebay.de/itm/DC-DC-BST900-0-15A-8-60V-auf-10-120V-Power-Step-up-LED-Wandler-Modul-Spannung-/401131435075?hash=item5d654bf443:g:ukgAAOSwnNBXUpmx

siehe 120 V !!!! für unter 25 Euro bis zu 15 A und mit fetter Lüfterkühlung !!!!!

Zoll macht bis 22 Euro inkl. Versand keine Probleme wenn man sagt das man mit Batterien betreibt kein Problem...

Wenn man mit so nem DCDC step up automatich laden will muss das Modul ca. 12 V Leerlaufspannung haben dann geht es automatisch im Mpp auf 9 V runter und man hat die max. Ausbeute. Mehr Spannung drückt dann der Wandler runter, es ei denn man ist ständig am Potidrehen...

Gut ist man kann die Ladeendspannung aufs zentel Volt anpassen somit kann man genau laden...

Ich hab das Modul bis ca. 80 V und geht bis 96 V im Leerlauf unter 10 Euro...damit lade ich nen EVT Li bis 58 V über Nacht mit 10 A eingang und Kühlung...

sg

 

[Jan-EL]

Mein Sparschweinchen würde im Moment 4K ausspucken, mit steigender Tendenz.
Ich denke ich werd nächstes Jahr soweit sein das ich intensiver gucken kann

bis denne
Jan

 

[Hotzi-47]

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Ich hab was im ebay gesehen: http://www.ebay.de/itm/DC-DC-BST900-0-15A-8-60V-auf-10-120V-Power-Step-up-LED-Wandler-Modul-Spannung-/401131435075?hash=item5d654bf443:g:ukgAAOSwnNBXUpmx
siehe 120 V !!!! für unter 25 Euro bis zu 15 A und mit fetter Lüfterkühlung !!!!!
Gut ist man kann die Ladeendspannung aufs zentel Volt anpassen somit kann man genau laden...
Ich hab das Modul bis ca. 80 V und geht bis 96 V im Leerlauf unter 10 Euro...damit lade ich nen EVT Li bis 58 V über Nacht mit 10 A eingang und Kühlung...
sg

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Hallo Twiker76 (oder Markus?),
ich versuche zu verstehen, wie Du den ebay DC/DC als Lader einsetzen willst, ich meine dies Teil:
"DC-DC BST900 0-15A 8-60V auf 10-120V Power Step-up LED Wandler Modul Spannung ".

Step up Wandler, ok, dann ein oder zwei Deiner Solarmodule in Reihe an den Eingang. Müßte gehen für Deine 58 V Ausgangsspannung. Aber Du mußt manuell regeln, der Mpp stellt sich nicht automatisch ein. Versuchs mal und schreib über Deine Erfahrungen.
Der MPP verändert sich übrigens dauernd langsam und hauptsächlich mit der Temperatur des Moduls. Und die Temperatur hängt von der Umgebung und der Einstrahlung ab. Mit anderen Worten: der MPP - und damit die optimale Eingangsspannung - ändert sich mit der Temperatur. Der Eingangsstrom ändert sich mit der Solareinstrahlung.

Wie Du solar über Nacht mit 10 A laden willst, ist mir schleierhaft.

Gruss, Roland
Wie erwähnt: Ich versuche, zu verstehen, was Du vorhast. Diesen DC/DC Wandler könnte man einsetzen, aber nur entweder mit manueller Nachregelung oder mit einem kleinen Rechner vornedran, der den MPP nachfährt. Wenn das mal einer mit einem Arduino oder Raspi schafft, wär das ein preiswerter Solar-Laderegler.

 

[R.M]

Hallo

Die 15 A kannst du nur als Eingangsstrom einsetzen, Bei 12V 15A sinds halt bei bei 120V nur 1,5A

Von daher muß man halt viele parallel schalten.

Gruß

Roman

 

[Twiker76]

... mit Solarmodule vom Womo in Akkus 24 und 12 V System und dann über einen Solarregler mit Last über und unterspannunsabschaltung bei 24 V in max 58 V

ich habe auch geschrieben man muss an die min Arbeitsspannung des Wandlers heran am besten eignet sich ein solarmodul mit 12 V Leerlauf und max 10 A Kurzschlusstrom... weil der Wandler ab 8 V arbeitet. dann liegt man ungefähr am Mpp von 9 V ?

bei 24 V sind es auf 120 V schon 2,5 A usw....

so einen DCDC wollte ich mal bauen lassen um einen Twike Akku von Solar direkt zu laden aber auch heute gibt es keinen der 400 V kann... hätte so um die 1000 Euro gekostet als Einzelstück.

Dann lieber parallel und anschließend Reihenschaltung der Akkus...

bei mir kann ein Stromausfall kommen... ich bin autark...

das habe ich nicht vor, sondern das mache ich schon monatelang....

sg

 

[omitreligion]

Hallo Twiker76,

meine Frage, wenn der DC DC step up Wandler die eingestellte Höchstspannung erreicht und der Akku dann voll ist, fließt dann auch nur noch ein geringer Strom? Wäre wichtig zu wissen, denn die Akkus sollen nicht weiter geladen werden. Eine Abschaltung wäre schön, die aber zu konstruieren dürfte aufwendig sein.

Nachts kann es natürlich nicht laden, soll ja auch garnicht.

Das mit dem MPP verstehe ich nicht. Ist es für diesen DC DC Wandler nicht besser drei 12 Volt Module in Reihe zu schalten (=3x18 Volt), die machen dann zusammen etwa 54 Volt bei maximaler Einstrahlung - dann muß der Step Up nicht von ganz unten so stark hochwandeln, macht doch auch Verluste, oder nicht??

Den DC DC würde ich auf 81 Volt stellen (Tazzari), dann ist der Akku langsam voll (bei 3,4 Volt pro Zelle liegt die Endspannung bei 81,6 Volt für 24 Zellen). Alternativ könnte ich auch den Volta laden, da liegt die Ladeschlußspannung bei 115 Volt (4,1 pro Zelle). Hier ist der Vorteil dass die LI-Mn Akkus kein Balancing brauchen, von der Seite ist es unproblematisch.

Für die 15 Ampere könnte ich zwei oder drei 100 Watt Module besorgen, die liefern monokristallin etwa 5 Ampere pro Stück bei voller Sonneneinstrahlung so steht es hinten drauf.

Gruß, Dragan

 

[omitreligion]

ein bekannter hat mir jetzt dieses modul empfohlen, er hat es durchgemessen, es hat 96% wirkungsgrad und über die potis kann man alles einstellen, auch die unterste spannung wegen des mpp problems, ohne dass nach dem abschalten der versorgungsspannung die einstellungen verloren gehen was ganz wichtig ist:

http://www.ebay.de/itm/1200W-20A-DC-Konverter-Boost-Step-up-Stromversorgungsmodul-8-60V-12-83V-40-85-/152160882218?hash=item236d7ece2a:g:2XYAAOSw-YVXlXAU

er erklärte mir auch, elektroniker von haus aus, dass wenn der akku keinen strom mehr annimmt der strom zurückgeht und der akku nicht überladen wird..... ideal.

ohnehin plane ich den tazzari solar nur zwischen leer und fast voll zu laden und die Ladung der letzten 10-20% dem internen lader mit balancing zu überlassen.

gruss, dragan

 

[Hotzi-47]

Das mit dem MPP verstehe ich nicht.

Wenn Du tatsächlich solar Laden willst, ist ein gewisses Verständnis des MPP wichtig.
Es ist an vielen Stellen ausführlich erklärt und über das Internet zu finden, sogar bei Wikipedia.

Ein einfacher DC/DC Wandler hat keine MPP-Tracker Funktion. Beim Einstellen einer festen Eingangsspannung funktioniert es zwar irgendwie, aber nicht optimal.

Die richtige Ausgangsspannung des Solarmoduls ändert sich langsam mit der Temperatur.
Der Ausgangsstrom des Solarmoduls ändert sich mit der Einstrahlung und so schnell, wie die Sonne kommt oder geht. Entweder im normalen Tageslauf oder auch durch Wolken oder andere Abschattung.
Mit anderen Worten: Die Ausgangsleistung eines Solarmoduls ändert sich ständig und ist kurzfristig nicht vorhersehbar. Und vor allem schlecht an einen Verbraucher anzupassen. Die Industrie liefert aber solche Regler, die ständig ihre Eingangsspannung so anpassen, dass die maximal mögliche Leistung aus dem Solarmodul gezogen wird. Das sind dann sogenannte Maximum Power Point Tracker. Kurz gesagt: Die fahren die Eingangsspannung des Wandlers immer auf und ab bis sie die max. Ausgangsleistung gefunden habe. Geregelt wird also auf max. Leistung am Ausgang, nicht Strom oder Spannung alleine.
Dass Du die max. Ausgangsspannung einstellst ist ein MUSS zum Verhindert der Überladung.
Nimmst Du einen DC/DC Wandler zum Akkuladen, fährt er normalerweise an seiner Stromgrenze die Ausgangsspannung so lange hoch, bis die eingestellte Ladeschlussspannung erreicht ist. Das sollte für beste Leistungsausbeute vom Solarmodul mit MPP Tracking gehen.
Ist die Ladeschlussspannung erreicht, spielt das MPP Tracking keine Rolle mehr, dann wird einfach der Ladestrom immer weiter runtergefahren um die eingestelle Ladeschlussspannung nicht zu überfahren.

Mit den einfachen DC/DC Wandlern mußt Du im normalen Ladebetrieb den besten Arbeitspunkt jeweils von Hand einstellen oder einen kleinen Rechner diese Aufgabe erledigen lassen. Eine Einstellung auf feste Eingangsspannung funktioniert einigermassen, bekommst aber nur einen Teil der möglichen Leistung von der Sonne.

Gruss, Roland
[size=x-small]Habe Systemtechnik für Photovoltaik Anfang der 80er Jahre des vorigen Jahrhunderts hauptberuflich gemacht und bin so zu den Solarmobilen und der Tour de Sol 1985 gekommen. Am MPP und Tracking hat sich aber seit dieser Zeit nix geändert außer dass es jetzt schöne kleine Solar-Ladegegler überall zu kaufen gibt, die das standardmäßig können. Oder hier. Damals mussten wir das noch alles mühsam selbst zusammenbauen. [/size]

 

[omitreligion]

Hallo Roland,

dann gib mir bitte einen Tipp wie ich einen solchen Laderegler sinnvoll einschleifen kann. Diese brauchen normalerweise einen (Blei-) Akku in den sie einspeisen oder kann ich den weglassen??

Ich wollte ja direkt das Elektroauto laden. Bei dem von mir genannten dc dc wandler kann man tatsächlich die untere Spannung feststellen, also fixieren so dass man schon nahe am durchschnittlich besseren Spannungspunkt diese legen kann. Das Solarmodul wird damit vom DC DC nicht "kurzgeschlossen" weil der sich den maximalen Strom "ziehen" will und die Modulspannung ganz absenkt.

Das ist zwar kein MPP-tracking aber wie hoch ist der reale Verlust bei diesem dem optimalen Punkt lediglich angenäherten Betrieb? Im Bleiakku zwischenspeichern ist auch von den Verlusten her mangelhaft und eigentlich wird am Ende nur der arme Akku "leergezogen" um das Auto zu laden, dieser würde ständig zu Vollzyklen genötigt werden, wäre also in kürzester Zeit hinüber. Oder man müßte einen teuren Lifepo4 Akku kaufen für mehrere Hundert Euro nur um zu puffern....


Hier kostet der Victron nur etwa 80 Euro da er für kleinere Modulspannungen ausgelegt ist:
http://www.ebay.de/itm/VICTRON-Laderegler-BlueSolar-MPPT-10A-80A-fur-12V-24V-und-48V-Solaranlagen-/391397586694?var=&hash=item5b211d3706:m:m2tqyQQUQVJQJisrOmisFqA


Gruß, Dragan

 

[Hotzi-47]

Hallo Dragan,
ja ja, früher waren die Solarladeregler hauptsächlich für Blei-Kennlinien ausgelegt.
Wenn Du genau hinschaust, wird bei einigen Angeboten schon LiFe milt angeboten.
Das will ich, und Du auch, oder? Zwischenspeicherung mit Blei will ich nicht, willst Du nicht, und es macht heut auch keiner mehr. Direkt von Solar zu den LiFe Akkus.

Bei Fehlanpassung der einfachen Art, die Du vorhast, kannst Du mit irgendwas zwischen 20 bis 40 % weniger Ertrag rechnen, je nach Jahreszeit. Schätze ich jetzt mal so. Müßte es genauer nachrechnen, das aber dauert, und dafür sehe ich jetzt nicht so wirklich die Notwendigkeit. Da der MPP hauptsächlich mit der Temperatur der Module wandert, läßt es sich auch nicht einfach rechnen. Denn woher kann ich wissen, wie Deine Module belüftet sind? Wie warm sie werden?
Beobachte es mal: Im Winter bei klarem Himmel und guter Sonne und Minus-Temperaturen kommt da echt viel mehr raus.

Versuchs einfach mal mit manueller Nachführung. Nur um mal so ein Gefühl dafür zu bekommen, was und wie das läuft.

Gruss, Roland
[size=small]Ich werde für meine Anlage die rund 200 Euro für einen dieser eher leistungsfähigeren Regler wohl investieren. Ist bei rund 4000 Euro für die Akkubank und die (schon vorhandenen) Solarmodule wohl wert. Was die Solarmodule mal gekostet haben, ist vergessen, ist schon eine Weile her. Mindestens 10 Jahre, vielleicht auch mehr. Muss sie mal passend auf der Garage installieren, da ist noch Platz. Sind erst 300 Wattp drauf.
Und Langsam wirds knapp mit dem Platz. Sogar die Balkonbrüstung ist schon mit Photovoltaik gemacht. Sieht echt schön aus.[/size]

 

[omitreligion]

Hallo Roland,

danke für die Info.

Eigentlich müßte man einem solchen MPPT-Laderegler statt einem Pufferakku den Akku vom Elektroauto "anbieten". D.h. dort wo man normalerweise den Pufferakku anschließt müßte ein DC-DC Wandler dran der eben über diesen Ausgang den Fahrakku lädt.

Da muß ich mal Elektroniker kontaktieren und fragen ob DC DC Wandler in beide Richtungen wandeln können oder ob man sowas erst konstruieren muß.... , d.h. der Laderegler sollte einen Akku "sehen" der z.B. 12 Volt hat für einen 12 Volt Laderegler aber in Wirklichkeit über einen DC DC den Fahrakku lädt mit z.B. 80 Volt. Der DC DC wäre somit ein Wandler in beide Richtungen. Nachts wenn keine Sonneneinstrahlung herrscht würde der DC DC wenn auch nur im Millivoltbereich dann aus dem Fahrakku den Laderegler mit Strom versorgen.

So könnte es gehen. Man hätte sozusagen als Pufferakku den Akku des Elektrofahrzeugs.

Ob das möglich ist?

Der DC DC würde bei 81 volt die 24 Akkus nie über 3,375 Volt pro Zelle laden. D.h. er würde ohnehin nie voll und hätte nach oben einen "Puffer". Den Rest könnte dann das normale Ladegerät erledigen um top balancing durchzuführen.

Gruß, Dragan