wie berechne ich den PV-Speicher für einen LKW mit 50 kW



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stein01

Neues Mitglied
05.07.2021
4
Wenn ich mit meiner PV-Anlage von der einen 1 x E-LKW aufladen möchte.
Welchen Batteriespeicher können Sie mir dann empfehlen? Welche Kapazität
Wie berechne ich das.


Volvo FL Electric | Volvo Trucks
laut Datenblatt hat der Volvo ca. 60 kW
Reichweite: 300 km




LKW
durchschnittliche Tageskilometer: 60 km
durchschnittliche Fahrtzeit pro Tag: 100 min / 1,5 Stunden



Wenn die Reichweite 300 km beträgt, und die Tageskilometer bei 60 km, dann könnte der LKW geschätzt vier Tage oder 5 Tage durchfahren (5x60 =300 km)
kann man auch anders die reichweite berechnent? 60kW x 1,5 Stunden


Wie kann ich dann nochmals grob berechnen wie lange der LKW geladen werden muss.

möchte das gerne grob berechnen

danke
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.886
Ein E-Fahrzeug über einen Batteriespeicher aufzuladen, der aus PV aufgeladen wird, macht energetisch wenig Sinn, da dies etwa 20 % Verlust bedeutet. Und das funktioniert nur im Sommer, im Winter bräuchte man ein Vielfaches an PV-Leistung, die man dann aber im Sommer dann nicht nutzen könnte.

Der Volvo braucht unter günstigen Bedingungen etwa 1 kWh/km, das wären also bei 60 km/Tag etwa 60 kWh/Tag. Mit einem 22 kW Typ2 Ladeanschluss dauert das Laden für die 60 km etwa 3 h.

Ein Speicher müsste mindestens 80 kWh, besser 100 kWh haben. Energetisch noch besser wäre es aber direkt aus dem Stromnetz zu laden, und den Strom von der PV Anlage ins Netz einzuspeisen. Um im Sommerhalbjahr die nötige Energie mit PV zu erzeugen, bräuchte man etwa 30 - 40 kWp.
 
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Wertungen: Kamikaze

stein01

Neues Mitglied
05.07.2021
4
Hallo Emil, okay, danke für deine Antwort sehr nett,
gibt es dazu auch formeln Bei Wechselstrom ist der Anschluss höher, und somit geht das laden schneller

wie kommst du auf 1 kwh pro km
 

Kamikaze

Bekanntes Mitglied
gibt es dazu auch formeln

Die gibt es zwar, aber das was Emil schreibt entspricht etwa meinen Erfahrungswerten.
Formeln haben bei PV immer den Nachteil, dass die Realität manchmal eben nicht optimal ist (z.B. Verschattungen, die man nicht auf dem Schirm hatte bei der Planung).
Um den Ertrag zu schätzen bietet sich PVGIS an: https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis
(Am besten für 1kWp berechnen lassen und dann mit dem Taschenrechner deine nötige Anlagengröße hochrechnen.)
Aber wie Emil schon sagte: Im Sommer ist das laden aus der Anlage idR. kein Problem. Da kommt viel Energie vom Dach - meist mehr als man selbst verbrauchen kann. Interessant wird's im Winter, wenn viele Wolken den Ertrag mindern oder womöglich Schnee die Anlage komplett zudeckt und gar kein Ertrag zustande kommt.
Du hast zwar den Vorteil, dass dein LKW auch ein paar Tage ohne Ladung auskommen kann, aber gerade im Winter (Heizung, erhöhter Rollwiderstand, etc.) wird auch mehr Strom gebraucht.
In sofern lautet die Devise: Alle Dachflächen sinnVOLL belegen, damit man bei schlechtem Wetter noch auf signifikante Deckungsraten des Verbrauchs kommt. Im Sommer kann die überschüssige Energie dann verkauft (eingespeist) werden.
Das ganze Spiel macht sich sehr schnell bezahlt - also lieber maximal groß planen. :)

Bei Wechselstrom ist der Anschluss höher, und somit geht das laden schneller
Den Satz verstehe ich nicht.
In der Leistungsklasse lädt man üblicherweise mit Drehstrom (400V), wobei es an einer PV auch sinnvoll ist, wenn die Wallbox auf einphasiges Laden (230V) umschalten kann, falls die Leistung der PV nicht für mehr ausreicht.
Notfalls erlauben es alle Wallboxen auch einfach aus dem Netz zu laden, falls mal über längere Zeit kein ausreichender PV-Ertrag nachgeladen werden kann.

Und mit den Batterien hat Emil ebenfalls recht: Vom Dach eine Batterie zu laden, um das Ganze dann wieder zu Drehstrom und anschließend zu Gleichstrom zu wandeln und damit eine andere Batterie zu laden ist eine energetische Schnapsidee. Jede Wandlung kostet Energie (Wirkungsgrad) und das läppert sich mit der Zeit brutal. Bei so wenig Fahrzeit hast du locker genug Zeit, um den Strom direkt vom Dach zu tanken (außer natürlich im Winter kommt da einfach nicht genug - dann muss evtl. hin und wieder das Netz aushelfen), und den Rest verbrauchst du selbst oder/und du speist ihn ins Netz ein, damit dein Nachbar auch saubere Energie (und du Geld) bekommt.
Das gute Gewissen in Sachen Umweltschutz gibt es dann gratis dazu (da die Anlage sich idR. innerhalb von ~10-15 Jahren selbst bezahlt sogar wörtlich). :)
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
naja gute wechselrichter haben 97% Wirkungsgrad und wenn man die Spannung des Speichers richtig dimensioniert so dass man die Akkus des Fahrzeugs direkt mit DC laden kann sollten sich die Verluste in Grenzen halten dazu noch das Dach des LKWs mit Solarzellen zupflastern und gut ists. Mach ich beim Tazzi auch Akkus mit 90 V direkt auf die Batterie nur mit ein paar Halogenstrahlern als Strombegrenzung so dass der Tazzi mit 90 A geladen wird. Funktioniert sehr gut
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.886
wie kommst du auf 1 kwh pro km

In den Angaben zum Volvo FL Electric die ich gestern laß stand eine maximale Reichweite von bis zu 300 km und eine nutzbar Kapazität von bis zu 327 kWh. Aus der Ladezeit ergab sich ein AC Anschluss von etwa 22 kW (4 x 66 kWh / 11 h).

Gesamtgewichtbis zu 16,7 Tonnen
FahrerhausoptionenNormalfahrerhaus und kurzes Fernverkehrsfahrerhaus
Anzahl der Achsen2
Radstände4 400 oder 5 300 mm
Maximal-/Dauerleistung200/165 kW
Anzahl der Batterien2 bis 6
Maximal-/Dauerleistung des Elektromotors für den Nebenantrieb100 kW / 70 kW
Drehmoment des Elektromotors für den Nebenantrieb (maximal/permanent)530 Nm / 270 Nm
Dauer des Ladevorgangs (schnell/normal)Weniger als 2 h / 11 h (Beispiel mit 4 Batterien)
Reichweite:Bis zu 300 km je nach Batteriekonfiguration und Nutzungsprofil.
Nutzbare EnergieBis zu 317 kWh

Daraus habe ich einen Verbrauch von etwa 1 kWh/km errechnet. Dieser kann natürlich je nach Umweltbedingungen, Beladung, Gelände und Fahrweise erheblich variieren. Es könnte auch das Doppelte sein. Es heißt eben "bis zu 300 km" Reichweite. Es steht nicht mal dort unter welchen Bedingungen die 300 km erreicht werden. Man kann den elektrischen Verbrauch eines Fahrzeuges etwa aus dem Diesel/Benzinverbrauch eines vergleichbaren Fahrzeugs abschätzen. Der elektrische Verbrauch liegt etwa bei 1/3 in kWh. Verbraucht ein Verbrenner-LKW also etwa 30 l/100 km (300 kWh/100km) so sind es beim elektrischen Fahrzeug etwa 100 kWh/100km (1 kWh/km).

Das Problem mit dem Laden vom eigenen Dach dürfte hier sein, dass der LKW tagsüber, wenn die Sonne scheint, unterwegs ist. Das ist bei PKWs oft anders. Die stehen entweder Zuhause oder an der Arbeitsstätte und köönen dann soweit eine Wallbox vorhanden ist, dort auch geladen werden. Beim LKW, der täglich Lieferfahrten macht ist das schwieriger. Wenn der LKW tatsächlich nur 1,5 h/Tag unterwegs ist, und dies 1,5 h am frühen Vormittag liegen, könnte zumindest ein großer Teil auch direkt geladen werden, vorausgesetzt es ist sonnig an diesem Tag.

Für die PV Leistung habe ich die Faustregel von durchschnittlich etwa 3 kWh/Tag pro 1 kWp für einen Standort in Mitteleuropa angewendet. Natürlich kann man das bei bekanntem Standort besser mit PVGIS berechnen. Aber wie schon geschrieben, kann es auch hier je nach Wetter und Randbedingungen von Tag zu Tag und Jahr zu Jahr auch erhebliche Schwankungen geben. Der von mir errechnete Speicher müsste wohl mindestens verdoppelt oder gar verdreifacht werden, um auch an aufeinander folgenden Regentagen eine sichere Versorgung rein aus dem Ertrag der PV Anlage zu gewährleisten.

Aber wie schon geschrieben, halte ich von der Lösung aus energetischen Gründen nichts, weil die zusätzlichen Verluste sehr hoch sind. Klar gibt es Stromkonverter mit einem Wirkungsgrad von 97+%. Die Angaben gelten aber nur in einem bestimmten Betriebspunkt, den man nicht immer einhalten kann. UNd man darf auch den Ladeverlust in der Batterie selbst nicht vergessen.

Eine direkte DC Ankopplung an den PV-Speicher und Laden mit CCS ist natürlich technisch auch möglich. Allerdings braucht man auch hier eine Elektronik, die den Strom entsprechend des CCS Protokolls regelt und deshalb Verluste verursacht. Dies ist aber nach meiner Kenntnis in 800 V nichts von der Stange, und würde den Preisrahmen sicher sprengen. Das kostet wahrscheinlich als Einzellösung sicherlich fast so viel wie der LKW. Bastellösungen verbieten sich bei einem kommerziell genutzten LKW, schon wegen der entsprechenden Sicherheitsvorschriften.

Bei nur 60 km/Tag würden eventuell auch nur 2 Batterien reichen, was die Kosten erheblich verringern würde. Ich sehe eine Lösung mit kleiner Fahrzeugbatterie und externem Speicher, mit zusätzlichen Verlusten. Oder eine Lösung mit großer Fahrzeugbatterie, die dann gleich auch als PV-Bufferspeicher dient, ohne zusätzliche Verluste.

Wenn das Fahrzeug dann tatsächlich nur 1,5 h pro Tag, und dazu außerhalb der Zeit genutzt wird, in der die Sonneneinstrahlung am höchsten ist, dann kann der Fahrzeugakku, wie schon vorgeschlagen, gleich direkt geladen werden. Außerhalb der Ladezeit kann der Strom ins Stromnetz eingespeist werden.

Vielleicht kannst Du noch etwas genauer schreiben was Du mit dem LKW vorhast, und was die Beweggründe sind warum Du ihn über einen Speicher laden möchtest.
 
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