Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

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wayfr
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Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von wayfr »

Hallo zusammen,

letzten Sommer habe ich meinen alten Traum erfüllt und mir eine kleine Balkonanlage zusammengeschraubt (280Wp aus drei 12V Modulen parallel geschaltet). Dabei war auch das Laden unseren Trinity Uranus 2017 als Use Case angedacht. Ich habe damals in diesem Unterforum viele relevanten Beiträge gelesen, aber leider keinen direkten Hinweis finden, wie man sowas einfach und bezahlbar bewerkstelligen könnte. Deswegen schreibe ich jetzt diesen Beitrag, den ich vor einem Jahr selbst gerne gelesen hätte :)

Nach etwas googlen und youtuben, bin ich dann auf das folgende Gerät gestoßen (gibt es unter vielen Namen, wie bei Chinesen so üblich ist):

https://www.amazon.de/FITYLE-MPPT-Solar ... 07BLTDKTV/

Für 30-40 Euro bekommt man also einen 300W MPPT Laderegler mit step-up DC-DC Wandler (Batteriespannung einstellbar 24V-72V), der anscheinend fürs Solarladen direkt beim Fahren konzipiert wurde. Das klang fast zu schön um wahr zu sein, aber was hat man zu verlieren? Ich habe das Teil bestellt. Leider hat die Lieferung (inklusive Paketverlust und Ersatzsendung) mehrere Monate gedauert, sodass die sonnenreichsten Tagen schon vorbei waren - also vorerst nix mit Roller laden :(

Deswegen habe ich erstmals die Ausgangsspannung auf 42V gesetzt und über Herbst- und Wintermonate meinen E-Bike Akku (36V, 400Wh) geladen. Wäre auch etwas günstiger gewesen, falls etwas passieren sollte ;) Hat aber alles gut funktioniert, zudem war die Winterleistung von 40W-120W gerade noch im Wohlfühlbereich des kleinen Akkus.

Diese Woche gab es aber wieder reichlich Sonnenschein, und ich habe mich endlich an den großen Uranus-Akku getraut. Der Akku hat 2400Wh, 40Ah x 60V nominal (71.4V Ladeschlussspannung), geladen wird zum Glück über die "handelsübliche" C13 Kaltgerätedose (bei E-Bike-Stecker musste ich erfinderisch werden...).

Erste Erkenntnisse nach zwei Ladevorgängen:
- Es lädt!
- Ich komme auf max. 170-180W Leistung (Ausrichtung auf dem Balkon nicht optimal)
- Wegen Verschattung bekomme ich momentan lediglich 400-500Wh pro Tag, was 10-15km Reichweite entspricht. Das sollte sich aber in 1-2 Wochen, wenn die Sonne höher über dem Baum steht, wesentlich bessern.
- Vorteile: leise, akkuschonend (im Vergleich zu 500W Schnellladegerät), grüner gehts wohl kaum
- Nachteile: beim schönen Wetter hat man die Qual der Wahl zwischen Fahren und Laden :lol:

Kosten: ca 50 Euro für Ladevorrichtung (MPPT, C13 Stecker, Kabel, XT60 Stecker). Meine Module waren ganz schön teuer (da leicht und flexibel), aber wenn man stattdessen ein "normales" 300W Glasmodul nimmt, dann kommt man vielleicht auf 200-250 Euro Systemkosten. Ich habe das Ganze eher aus Überzeugung und auch als Hobby gemacht, deswegen spielte bei mir die Wirtschaftlichkeit eine untergeordnete Rolle (ich wollte eher möglichst wenig Stress mit Vermieter/Hausmeister haben :roll: ).

Also ich freue mich schon auf die sommerliche Solarerträge und hoffe, dass diese Infos jemandem weiterhelfen!

MfG Alexey
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Peter51
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von Peter51 »

Auf dem Schaltbild ist noch ein Ladegerät zuerkennen. Braucht man das, wenn die Sonne einmal nicht scheint oder funktioniert die Balkontankstelle auch ohne Ladegerät?
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von MEroller »

Das kleine ist doch ein Coulomb- (Watt-) Meter, kein Ladegerät ;)
Und das große Teil ist der angesprochene MPPT Solarladeregler, den braucht es schon, weil er die Spannung konstant hält und den Strom variiert, um die Leistung der Solarpaneele bei unterschiedlicher Sonneneinstrahlung möglichst gut nutzen zu können.
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von Peter51 »

Das Coulombmeter hatte ich schon erkannt. Ich meinte das Schaltbild auf Amazon.
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von MEroller »

Ich denke, mit dem Schaltbild wird nur darauf hingewiesen, dass der Speicherakku sowohl vom MPPT Regler über die Solarzellen als auch vom Netz über ein Ladegerät geladen werden kann, mit einem kuriosen 5-Kreis-Zeichen drauf, das einen unwillkürlich an die vier Auto-Union Ringe von Audi erinnern soll...
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von wayfr »

Peter51 hat geschrieben:
So 29. Mär 2020, 14:08
Das Coulombmeter hatte ich schon erkannt. Ich meinte das Schaltbild auf Amazon.
Diese "Hybridmethode" wie auf dem Amazon-Schaltbild - Netzladegerät parallel zu MPPT - habe ich nicht ausprobiert, da es zum einen etwas abenteuerlich klingt, zum anderen nicht unbedingt meinem Ziel entspricht, möglichst viel Sonne zu laden. Würde aber gerne von den Leuten hören, die es gewagt haben ;)

Ich habe mit MPPT alleine geladen. Dabei funktioniert es - nach meinem Laienverständis - wie folgt:

- auf Eingangsseite (Solar) wird der Widerstand bzw. Strom/Spannung so gewählt, dass maximale Leistung der Module erzielt wird (MPPT steht für Maximum Power Point Tracking)

- auf Ausgangsseite (Akku) werden Strom und Spannung im CC-CV Verfahren geregelt, allerdings kann man natürlich nicht mehr Leistung abgeben, als die Module momentan liefern. Deswegen liegt die Solarlladekurve immer "unter" der des Schnelladegeräts, welches in meinem Fall in der CC Phase konstant 8A reinpumpt. Man muss lediglich beachten, dass die Spitzenleistung der Module und entsprechend der Maximalstrom nicht zu hoch ist. Also für Uranus-Akku ca. <500W, ich liege also mit meinen 280Wp wesentlich drunter, aber z.B für den kleinen E-Bike Akku wäre es wohl zu viel. In der CV Phase hingegen wird die Solarleistung u.U. sogar gedrosselt, um den Soll-Ladestrom nicht zu überschreiten. Es kommt also zu Verlusten. Da es aber eher davon abgeraten wird, Li-Ion-Akkus randvoll zu laden, man könnte den Akku in der CV Phase schon abstecken. Oder vielleicht einfach Ladeschlussspannung niedriger setzen?

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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von Peter51 »

Die Ladeschlußspannung für 18650er Zellen setzte ich auf 4,1V pro Zelle.
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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von Tomkat »

Insgesamt finde ich das ganze interessant.
Ich würde nicht so wirklich auf den Wirkungsgrad achten, und auf der Ausgangsseite der Solar/Autobatterie einen Sinuswandler (230V) und das normale Ladegerät anschliessen.
Das ist nicht die Schnellladestation a la Tesla, die üblichen ca. 300W kann man schon laden...
Aber was ist schon der wirkliche Wirkungsgrad von PV-Anlagen?
Das Gehirn kann wie ein Muskel trainiert werden. Let's do it! Use your brain!

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Re: Balkontankstelle für E-Roller (Trinity Uranus)

Beitrag von wayfr »

Die Ladeschlußspannung für 18650er Zellen setzte ich auf 4,1V pro Zelle.
Ja klingt sinnvoll, dann wäre für meine 17s so um die 70V optimal.
Tomkat hat geschrieben:
Mo 30. Mär 2020, 11:12
Insgesamt finde ich das ganze interessant.
Ich würde nicht so wirklich auf den Wirkungsgrad achten, und auf der Ausgangsseite der Solar/Autobatterie einen Sinuswandler (230V) und das normale Ladegerät anschliessen.
So kann man das natürlich auch machen, hat auch ein paar Vorteile (abends laden, "garantiekonform").
Das ist nicht die Schnellladestation a la Tesla, die üblichen ca. 300W kann man schon laden...
Aber was ist schon der wirkliche Wirkungsgrad von PV-Anlagen?
Mein Schnellladegerät ist unmenschlich laut und zieht bis zu ca. 600W (+Verluste), dafür braucht mach schon entsprechend dimensionierte Pufferbatterie und Wandler, die das hergeben. Und gerade bei den Sinuswandlern ist es oft so, dass sie bei Lasten deutlich unterhalb von Nennleistung ziemlich ineffizient sind. Also ich befürchte, dass in der Kette Pufferakku -> Sinuswandler -> Ladegerät -> Rollerakku um die 30% verloren gehen könnte. Ich habe den Wirkungsgrad in meinem System noch nicht gemessen, aber normalerweise sind DC-DC Wandler relativ effizient (90-95%). Und gerade mit meiner Mini-Anlage will ich möglichst viel rausholen :)

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