Open Source V2G mit Hybridwechselrichter

Sehr cool! Genau sowas habe ich gesucht.
Ich habe einen Goodwe 25K Hybrid mit 2 Batterieanschlüssen wovon einer noch frei ist. Ich werde mal versuchen, deine Idee zu kopieren :slight_smile:

Bin gespannt!
Also was man bei (den meisten) OEM Autos noch braucht ist eine kleine Spannungsquelle, die den CCS Anschluss auf die Spannungs des Autoakkus vorlädt.

NACHTRAG: ich werde mal diese hier testen: Konverter 5 V-12 V Bis 350 V-1200 V Ausgangsspannung DC-DC-Wandler | eBay

So langsam kommt mir pymodbus echt buggy vor.
Wenn ich per pymodbus einen neuen Sollwert schicke bricht für einige Sekunden die gesamte Kommunikation zusammen (also auch die von SunGather). Trotz Proxy.
Schicke ich den gleichen Sollwert mit ModbusMechanic von meinem Rechner aus dann gehts problemlos

So, habe nun die ganze Modbus-Kommunikation in ein Modul gepackt und nun läuft es erstmal sauber.

Ist jetzt nicht ganz "single responsibility" weil die Kommunikation zum CCS-Daemon auch drin ist aber geht jetzt erstmal

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Hallo JoHübner,
eine Frage zum Verständis. Hier geht es darum einen HybridWR zum Laden einer EV 400V Batterie zu bewegen, right ?

Wenn ich dieses in einem DIY Projekt mit einem eigenen / umgebauten Auto machen, so brauche ich mich ja nicht mit der eAuto Software "rumschlagen".

Aber wenn ich ein neues eAuto nutzen möchte, muß ich ja irgendwie dem eAuto mitteilen:
a) Ich möchte das DC Schütz schließen lassen (was vermutlich noch relativ einfach ist, wenn ich die CCS Sequenz kontrollieren kann und eine passende Spannungsquelle parat habe)
b) Jetzt aber dem eAuto auch mitteilen, ich möchte negativen Ströme (also entladen) - wie ist dieses möglich ?

Gibt es hierzu schon Ideen &/oder Lösungen ?

genau

a) richtig, es muss der "PrechargeRequest" überwunden werden. Manche Auto "glauben" einfach dem Ladegerät die Spannung andere messen selbst am CCS Port nach. Letztere brauchen dann tatsächlich eine physikalische Spannung am Port bevor die Schütze schließen
b) gar nicht. Allerdings finden es die meisten Autos gar nicht schlimm, wenn das Laegerät behauptet es würde mit 10A laden obwohl es mit -10A entlädt. Kommt halt ganz drauf an.

Hier haben wir einiges getestet: Drawing power out of CCS port (V2x, inverse charging, bidirectional CCS) - openinverter forum

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Super, Danke und auch für den Link.

So etwas schwebt mir auch vor, nur das jedes eAuto zu testen ist und ggfs. "Lust" hat, das ist natürlich unbefriedigend.

Aber egal, jetzt wird es zu kalt und uselig draußen, im Frühjahr geht's weiter - in der Zwischenzeit werde ich hier etwas mitlesen.

Toi, toi, toi.

Das wäre nicht pragmatisch sonder maximal ineffizient!

Die Testergebnisse haben wir zusammengefasst: Bidirectional Charging - openinverter.org wiki

Wie cool ist das denn !!!!

Ganz ehrlich, mich juckt es in den Fingern - aber wir sind jetzt unterwegs.

Wäre es denn möglich eine Testbox zu konzipieren (+ separatem Hybrid-WR), die einfach zu nutzen wäre ( & vertrauenswürdig aussieht :wink:)?

Damit könnte man dann zügig einige eFahrer bitten, einfach einmal zu testen.

Dies gäbe dann auch einen Überblick, welche eAuto's "stillhalten", resp. mitspielen.

Nur so als Gedankenspiel.

Ich denke mal nicht, dass ich Boxen durch die Gegend schicken werde :wink: Dann eher Bauanleitung und DIY. Ich baue jetzt auch erst noch die CP PWM (5%) ein sowie eine kleine steuerbare Spannungsquelle, damit die Autos erfolgreich durch den Precharge laufen.

Hatte gestern noch eine Unterhaltung mit einem Kollegen aus der Solartechnik. Er meinte es würde gegen eine Norm verstoßen, wenn das Auto mit einer nicht galvanisch getrennten Stromquelle geladen würde, was ja beim Hybridwechselrichter der Fall ist. Allerdings ist das ja beim Renault Zoe auch so.

Wir haben uns ein paar Gedanken über Fehlerszenarien gemacht.
Die Voraussetzungen:

  • Auto ist über den PE geerdet
  • CCS Buchse kann allpolig abgeschaltet werden
  • DC Leitungen sind allpolig abgesichert
  • Ein FI Schalter ist verbaut
    Die ersten beiden Punkte kann man als gegeben ansehen.
  • Hochohmiger Isolationsfehler im Auto -> FI Schalter löst aus
  • Harter Isolationsfehler im Auto (z.B. B+ auf PE) ->
    Jetzt wird es interessant. Man müsste mal prüfen ob der Wechselrichter dann überhaupt zuschaltet. Wenn der Fehler allerdings während des Ladens auftritt, dann ist er ja zugeschaltet. Es fließt jetzt ein Kurzschlussstrom Von B- nach PE -> Die B- Sicherung brennt relativ schnell durch, möglicherweise wird aber auch die Leistungselektronik im Wechselrichter zerstört (dauerhaft leitend). Im Extremfall würde so einige ms die Batteriespannung zwischen Phase und Null anliegen. Ob das schlimm ist hängt an den angeschlossenen Haushaltsgeräten. Die meisten Schaltnetzteile dürfte es nicht kratzen, die sind ja auf 370V Spitzenspannung ausgelegt (260Vac).
    Am Ende sollte jedenfalls so ziemlich alles ausgelöst haben was auslösen kann: Schmelzsicherungen, LS und FI.

O.g. Fall kann ja auch bei einem normalen Hochvolt-Heimspeicher auftreten. Hmm.
Was meint ihr zu dem Thema?

So eine kleine Box wäre schon toll, den Hybrid-WR würde ich/man vor Ort organisieren. Die Idee wäre so "Reihenuntersuchungen" zu ermöglichen, damit schneller klar wird, welche eAuo's denn "könnten".


In der Norm IEC 61851 ist eine galvanische Trennung zwischen allen an eine Ladestation angeschlossenen Fahrzeugen untereinander sowie zum Energieverteilernetz wohl vorgeschrieben.

Bzgl. der Details in der Normung bzgl. DC Schnelllader bin ich nicht sattelfest, aber OnBoard-Charger mit 22 kW müßten dann ja auch einen Trennung aufweisen. Auch wenn HF ausgeführt, wären die Baugröße doch erheblich.

Bei einer DC-Wallbox und nur einem ePKW sieht es vielleicht anders aus.

Und grundsätzlich wird die Verdrahtung kurzschlußfest ausgeführt, also doppelt isoliert und möglichst getrennt.

Und abschließend: Normen stellen einen - zum Zeit der Niederschrift bekannten / verfügbaren - Stand der Technik wieder. Die Entwicklungen gehen weiter, aber vielleicht gibt es detailierteres Wissen !

Meiner Einschätzug nach werden in BEVs zukünftig
Isolationswächter verbaut werden. Die würden dann sofort anschlagen, wenn ein WR ohne galvanische Trennung angeschlossen wird.

IEC 61851 ist dann sehr wahrschlich der Grund dafür

Moin,
ja also der Renault Zoe hat definitiv kein isoliertes Ladegerät. Das wäre für 43 kW (AC) gar nicht machbar gewesen. Der Strom geht durch einen Synchrongleichrichter und dann durch einen Abwärtswandler der die Induktivität der Motorwindungen nutzt. Es gibt wohl reichlich Prüfungen auf gute Erdung, weswegen der Zoe wohl ganz gern mal nicht lädt.

Im Umkehrschluss könnte man jetzt sagen, wenn man die Zoe-Prüfungen um den Hybrid-WR baut sollte es normgerecht sein. Ist aber nur meine Theorie.

Die Autos haben ja heute schon Iso-Überwachung, die darf aber beim Laden deaktiviert werden, damit sie nicht mit der Überwachung der Ladesäule interferiert. Welcher Hersteller soll also das Risiko eingehen, dass das Auto u.U. aus nichtigen Gründen nicht lädt

Technisch schon machbar, aber damals vermutlich zu inakzeptablen Kosten bzw. zu hohem Gewicht.
Eine 40 kW DC/DC Stufe bekäme man heute, ohne größere Problem in einen Schukkarton.
Das geht in die Richtung:

Dies hier ist zwar als Gesamtlösung nicht galvanisch isoliert, hat aber intern eine galvanisch isolierte Stufe mit halber Leistung, also knappe 20 kW in einer Handfläche ( natürlich ohne die notwendige Cool-Plate )

Das war mir nicht bewußt.

Ich vermute ein deutscher Netzbetreiber wird Dir den Anschluss einer 400 V oder 800 V Batterie über einen nicht galvanisch getrennten WR mit folgender Argumentation nicht erlauben:
Bei einem Defekt im WR könnte die Batterie direkt mit dem Netz verbunden werden.
Die Schutzmechanismen in einem WR ( Relais ) sind nicht dafür ausgelegt die extrem hohen Kurzschlusströme, die dabei entstehen können, sicher zu trennen. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu den PV-Paneln, die inhärent strombegrenzt sind. Auch die NH Sicherungen im Hausanschlusskasten dürften mit 400 oder sogar 800 Vdc ein massives Problem haben.

Aber wo ist der Unterschied zu meinem stationären, Hochvolt-Heimspeicher, der an dem Wechselrichter hängt?

Das ist eine interessante Frage.
Sehr wahrscheinlich wird die Anbindung der Akkus dort über eine schnelle HV-DC-Schmelzsicherung erfolgen, so dass man technisch so die Gefahr einer potentiell gefährlichen DC-Einkopplung in das Netz auf ein vertretbares Maß reduzieren kann und es hat sich noch kein Bedenkenträger gefunden, der das trotzdem verboten hätte.

Versteht mich nicht flasch: Als Elektroingenieur hätte ich keine grundsätzlichen Bedenken einen BEV-Akku nicht galvanisch getrennt über einen WR in mein Inselnetz einzubinden.

Wenn in IEC 61851 die galvanische Trennung aber gefordert wird, sehe ich keine Chance dass legal am öffentlichen Stromnetz zu tuen.
Ich argumentiere hier nicht technisch, sondern regulatorisch.

Wenn es eine Möglichkeit gäbe auf die galvanische Trennung zu verzichten, wären Firmen wie

verrückt die galvanische Trennung, die massiven Zusatzaufwand/-kosten bedeutet, einzubauen.

Welche Sonderfaktoren es bei dem ursprünglichne ZOE-Design gab, kann ich mangels Detailkenntnis nicht beurteilen.
Daraus aber abzuleiten, dass das auch bei einem neuen Design akzeptiert würde, halte ich für gewagt.

Im Datenblatt steht "nur":

  • DC/DC Topology: Isolated, bidirectional DC/DC Converter
  • Safety and Protection: Life time:Galvanic isolation (Basic isolation Input to Output)

Damit kann auch einfach ein HF getrennter Umrichter gemeint sein, würde auch zu den Gehäuseabmessungen passen.

Der Entwurf den überarbeiteten VDE-AR-4105:2024-10 kennt den Ausdruck "galv" nur im Zusammenhang mit einem Kuppelschalter und NA-Schutz.

Wichtig ist, das jetzt folgendes "offiziell" verkündet wird:

Rückspeisefähige Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge müssen die Anforderungen für Speicher nach dieser Anwendungsregel erfüllen. Der Nachweis ist in Form von Einheitenzertifikat und NA-Schutz-Zertifikat zu führen.

Für DC-gekoppelte Fahrzeuge ist eine Zertifizierung der Ladeeinrichtung ausreichend, das Fahrzeug wird, analog zu den stationären Speichern, als Batterie gesehen, die nicht Bestandteil des Einheitenzertifikates ist.

Damit wird zwar nur das Offensichtliche bestätigt, aber es hilft in der Diskussion schon :wink:

Somit wird es dann vermutlich in Kürze keine technologischen Unterschiede mehr zwischen PV-WR und DC-Wallbox mehr geben (mit Ausnahme des Stecker/Kabel :crazy_face:)

Das klingt ja sehr gut!
Ich sehe auch keinen strukturellen Unterschied zwischen einer stationären und einer quasi-stationären Batterie :wink:
Mein Kollege meine noch dass der Nutzer ja mit dem Kabel hantiert. Allerdings hantiert man ja auch mit AC Ladekabeln die auf jeden Fall keine galvanische Trennung haben. Wenn das AC Relais in der Wallbox klebt ist sogar Netzspannung drauf. So wie bei ... einem Drehstrom-Verlängerungskabel.
Ich sehe da kein zusätzliches Risiko.

Natürlich muss das DC Ladekabel allpolig abgesichert sein, z.B. mit PV Sicherungen. Und man muss sicherstellen, dass es Spannungsfrei ist, wenn es nicht eingesteckt ist. Das lässt sich machen wenn man die CCS Session erst beendet wenn der WR sein internes Schütz geöffnet hat.

Was würdest Du den anderes erwarten?

Zumindest nichts vernünftiges :wink:

Aber jetzt freue im mich auf die angekündigte "Juice"-DIY-Box zum Testen (... erst noch die CP PWM (5%) ein sowie eine kleine steuerbare Spannungsquelle,...) , vielleicht zu Weihnachten (?!?). Hoffentlich aber vor der Intersolar (Mai), dann wäre das ein internes/insider Highlight - wäre doch cool, dies vor allen Branchengrößen zu realisieren :grin: .