Open Source V2G mit Hybridwechselrichter

Moin zusammen,

wie der ein oder andere vielleicht mitbekommen hat beschäftigen wir uns bei openinverter seit geraumer Zeit mit CCS.

Daraus hervorgegangen ist ein CCS Controller für die Autoseite, den man bei EV Umbauten einsetzen kann: Develop a QCA7000 board? - openinverter forum

Viel wichtiger in diesem Kontext ist aber das Vorgängerprojekt pyPLC: GitHub - uhi22/pyPLC: Electric vehicle CCS charging investigations with Python

Sowie das Open Source Projekt BatteryEmulator: GitHub - dalathegreat/Battery-Emulator: This software enables EV battery packs to be used for stationary storage in combination with solar inverters.

Ich habe heute für 550€ einen SunGrow SH5.0RT abgeholt der aus einer Rücknahme stammt. Desweiteren habe ich bei AliExpress einen CCS Stecker für 90€ bestellt.

So, der Plan ist nun also das Auto mit pyPLC dazu zu bringen seine Portrelais zu schließen, damit liegt dann einfach die Batteriespannung an den CCS Portpins an. Diese geht dann weiter an den Batterieeingang des Hybridwechselrichters und BatteryEmulator gaukelt dem Wechselrichter vor, dass er z.B. mit einer BYD Batterie verbunden ist. Von da an verhält sich das Ganze dann wie ein ganz normaler Hausakku.

Parallel dazu kann der Hybrid-WR freilich auch noch als PV Wechselrichter verwendet werden.

Ab hier kann man sich dann schlaue Dinge überlegen, was ja an anderer Stelle hier im Forum schon gemacht wird

  • Nulleinspeisung

  • Nullbezug

  • Netzdienliches/Günstiges laden mit dynamischen Strompreisen damit das Auto nie unter X % SoC fällt oder zum Zeitpunkt Y voll geladen ist

usw.

Natürlich müssen noch einige Details geklärt werden

Für mich sind die beiden letzten Punkte unkritisch, da ich mit meinem selbst umgebauten Auto teste.

Soviel bis jetzt. Eine Frage an die Community: Kann man den SunGrow per Modbus auch fernsteuern? Also Lade/Entladeleistung festlegen? Daten auslesen funktioniert schon prima

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Warum hast du Sungrow gekauft? Einfach wegen der günstigen Gelegenheit? Dalas Emulator passt doch zu Gen24 mit BYD? Fronius hat auf der RS485 das SunSpec Protokoll am Start.

Ich antworte mal selbst. Im Handbuch steht

Durch das Modbus TCP/IP-Protokoll kann das EMS oder der Logger von Drittanbietern das Ein- und Ausschalten, Leistungsreduzieren, Laden und Entladen des Wechselrichters vollständig steuern.
Gehen tuts, fragt sich nur, wie?

@janvi Ja genau, stand gerade in Kleinanzeigen drin

Eine pragmatische (Not-)Lösung wäre auch, einen Step-Up-Wandler zwischen 12V Autobatterie und den Haus/PV-Akku zu klemmen.

Soweit der Step-Down im Auto (für die 12V) das aushält, kann man damit recht einfach Energie aus dem Auto ins Haus bekommen.

Der Ansatz über einen CCS-Stecker mitsamt Inverter ist klar eleganter und auch effizienter!

Nimmt man eine Ladezeit von 0,1C an, so wird der Akku täglich 10 Std entladen und 10 Std wieder aufgeladen. Kein Hersteller denkt mit seiner Garantie aber mehr als 100.000 km. Danach kann das Teil kaput gehen. Bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 50km/h ist entspricht die tägliche Akkubelastung einem Äquivalent von 500 km Fahrstrecke was man mit einer Akkufüllung vielleicht grad so hinkriegen kann. Der Akku kann nach Herstellerdefinition demnach maximal 100000/500=200 Tage oder gerade mal ein gutes halbes Jahr alt durchhalten. Demnach dürfte klar sein was die Hersteller davon halten. Bei den Auto Modellen wo das aktuell noch funktioniert, dürfte es rasch ein FW udpate geben wo die Batterieentladung ohne Fahrstrecke abstellen wird.

Oder Gebrauchtwagen werden künftig nicht mehr nach ihrem km Stand auf dem Tacho, sondern nach einem noch neu einzuführenden kWh oder Coulomb Stromzähler taxiert werden. Allerdings dürfte der Akku eine Leasingdauer von 3 Jahren durchaus aushalten. Vergleicht man die Leasingpreise mit manchen HV Akkus, so ist die Preisdifferenz gar nicht mehr soo groß und nebenbei kann man mit dem Auto auch noch gelegentlich irgendwo hinfahren.

@janvi Ladezeit wird nicht in C angegeben sondern in s/m/h. Das was Du unterstellst, heißt 10h Entladerate 0,1C = Akku furzleer, um dann wieder auf 100% geladen zu werden. Das wird so eher nicht geschehen, weil niemand (hoffentlich) so dumm ist, den Akku komplett leer zu lutschen.

Die km-Grenzen liegen meist höher, 160.000km oder acht Jahre. Dazu kommt, bei Kapazitäten um 50kWh wären 0,1C immerhin eine Belastung von 5kW, in dem Beispiel über 10h ohne Unterlass. Das ist schon ganz ordentlich für Dauerlast am Zähler und dürfte sicherlich nur auf wenige Haushalte zutreffen.

Beschränke ich mich bei der Entladung auf den Bereich zwischen 30 und 70% so wird der Akku davon vermutlich wenig beeindruckt sein.

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Was ist das? Siemens pro Meter pro Stunde?

Es soll ja auch nur eine überschlägige Rechnung sein und da ist es egal ob man bis 20 oder 30% oder sonstwas entlädt. Im Stadtverkehr wird man auch die 50kmh Schnitt nicht erreichen und die Akkus haben alle mehr als 5000 Zyklen im Datenblatt die man auch in 8 Jahren nicht erreicht. Aber das soll halt mal die Sichtweise der Hersteller aufzeigen.

Bei Ambibox haben sie übrigens umfangreiche Erfahrungen mit welchen Autos das aktuell noch funktioniert. Tendenziell alle Japaner weil das dort seit Fukushima Vorraussetzung zu einer Straßenzulassung ist, auch einige Renault sollen funktionieren. Der VW-ID geht nicht und bei Tesla verfällt die Garantie. Ambibox hat ein resonantes SiC Desgin von welchem auch die Leiterplatten als OEM Lösung einzeln angeboten werden. Der Rest an Verfügbarkeit und fehlenden Händlern liegt am politischen Unwillen zu V2G.

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@janvi Genau, so ist das! Sekunde / Minute / Stunde also Zeit in ihrer physikalisschen Einheit und in ihren Vielfachen davon. So wie m und km.

Also ja, das wäre alles (spekulative) Herstellerpolitik, weniger ein echtes physikalisches Problem. Wenn der Akku mit niedrigen C-Raten sagen wir zwischen 30 und 70% hin und her gefahren wird, trägt das zur Alterung nichts bei. Darüber gibt es recht viele Untersuchungen.

Im Gegenteil, BMW lässt Ersatzakkus in einer Großbatterie laufen die dann genau so betrieben werden. Das soll die kalendarische Alterung sogar verlangsamen. Dazu ist mir allerdings keine wissenschaftliche Arbeit bekannt.

Ambibox ist ja recht tief im Thema drin, wenn die sagen MEB geht nicht dann wirds schwierig. Bei openinverter hats noch keiner getestet.

Gut, soweit bin ich hier eh noch nicht, jetzt gehts erstmal in den Keller

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Hier habe ich was über die Holding-Register gefunden.

Nachtrag und hier auch nochmal

Und schonmal erste Bilder

Powerline-Modem, Stromversorgung und DC Sicherungen

Auf dem Korb: Auto-Mock (Foccci CCS Controller im Testmode)

So, nun hatte ich den Wechselrichter seriös unter Spannung und habe mir die BYD CAN Nachrichten vom BatteryEmulator geklaut (Battery-Emulator/Software/src/inverter/BYD-CAN.cpp at main · dalathegreat/Battery-Emulator · GitHub) und in ein Python-Skript übersetzt.

Als ich den Wechselrichter endlich soweit hatte, dass er zuschalten wollte (diverse Relais haben geklackt und der Betriebszustand hat sich geändert) flog der FI-Schalter raus {green}:formalsmile:

30 mA sind wohl zu wenig bzw. es gibt doch irgendwelche speziellen für den Umrichterbetrieb. Naja probiere es morgen nochmal mit einem anderen Hack.

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Möglicherweise ist dies Teil der Erklärung:

Hybridwechselrichter für HV-Batterien haben typischerweise keine galvanische Trennung zwischen AC-Ausgang und Batterieeingang.

Wenn der AC-Ausgang mit einem Stromnetz verbunden ist, das Erdbezug hat, hat man zwischen Erde und dem Batterieeingang in Regel eine DC-Spannung mit mehr oder weniger überlagertem AC-Anteil.

Nach meinem Kennntisstand haben die Schaltnetzteile, die für DC-Wallboxen vorgeschlagen werden, hingegen immer eine galvanische Trennung.

Ich fürchte also, Du könntest hier ein grundsätzliches Problem haben.

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Die HV Leitungen im Fahrzeug sollten eigentlich durchweg so ordentlich isoliert sein, daß man sie problemlos auf Netzpotential anheben kann. Höchstens eine kapazitive Kopplung welche den FI auslöst? Von Renault gab es die alten ZOE mit On Board Ladegerät 32Amp einphasig. Der Laderegler war über die Motorinduktivität realisiert. War wohl auch der Hauptgrund für die Vorschrift mit allstromsensitiven FI. Einzelne Schieflasten haben in Frankreich niemand interessiert.

Umgekehrt gibt es allerdings im PV Forum gerade einen der meint, einen 48V Felicity Akku an einen trafolosen Sungrow WR anschliessen zu können.

Also wie dem auch sei, es funktioniert jetzt: Lab Update #96 - Open Source V2G over CCS

Habe ich auch letztens erst erfahren, dass trafolos mittlerweile heißt "komplett trafolos" also auch kein HF Trafo.

Meiner Erfahrung nach lösen auch große Netzfilter gerne mal den FI Schalter aus, weil sie recht heftige Y-Kondensatoren haben.

Im Auto konnte ich auch kein Isolationsproblem feststellen.

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Ja das geht. Die SGS Steuerung der Solaranzeige nutzt das, um die Batterie, die an den Sungrow SH Modellen hängen, bei niedrigem Strompreis zu laden.

Ja danke, ich hatte es zwischenzeitlich schon gelöst indem ich es in SunGather eingebaut habe: Bidirectional charger with PV Hybrid inverter and pyPLC - openinverter forum

Kann ich eigentlich mehrere Modbus-Verbindungen zum selben Gerät aufbauen? Ist ja TCP.

Theoretisch ja, irgendwann mag der sungrow das aber nicht mehr.
Am besten modbusproxy verwenden.

Habe den letzten Kommentar gelöscht, war eigendoof.

Also danke für den Tipp mit dem Proxy.
So richtig zufrieden bin ich immer noch nicht. Es dauert ca. 10s wenn ich einen neuen Sollwert für die Lade/Entladeleistung schicke. Danach kommt auch länger keine Antwort mehr bzw. SunGather kann einige Register gar nicht lesen.
Also so wie bei meinem existierenden ESS jede Sekunde einen Sollwert schicken klappt schonmal nicht.

UPDATE: weitere Untersuchung. Habe bei mir lokal den ModbusMechanic installiert. Wenn ich damit schreibe (über den Proxy) werden die Werte sofort angenommen. Also muss es irgendwas mit pymodbus zu tun haben. Ich suche mal weiter