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Durch einen Email-Kontakt aus dem Photovoltaikforum, konnte ich bei einem Norwegen-Urlaub 2018 14 Module aus einem VW E-Up! Unfallwagen (Bj 2014) doch recht preiswert beziehen. Ein Modul besteht dabei aus 12 Zellen, verschaltet als 6S2P, also mit einer Spannung von 21.6V und einer Kapazität von 50Ah, macht brutto 1068Wh.
Die Anzahl der Module wollte ich mit einem Arbeitskollegen teilen. Also für jeden 7 Module, macht also jeweils ein Solarspeicher mit der Kapazität von 7,5kWh Brutto. Im Endeffekt wurde dann aber doch der Speicher mit der Gesamtzahl von 14 Modulen = 15kWh aufgebaut, da sich der gemeinsame Bau mit dem Arbeitskollegen irgendwie zerschlug, weil er die Firma wechselte.
Die 6S2P Verschaltung der Module würde bei 14 Modulen eine gesamt Spannung von 302V bedeuten. Es gibt zwar Batterie Wechselrichter die diese hohe Spannungen können, nur leider sind die Schnittstellen zu den Batterien nicht offen gelegt. Es wird immer ein probitäres Protokoll zwischen Batterie und Wechselrichter verwendet. Von daher schied z.Bsp der Hochvolt Batterie Wechselrichter von SMA leider aus, obwohl seine sonstigen technischen Daten eine doch relativ günstige Lösung versprach.
Schlussendlich habe ich mich dann für einen AEC Solarinverter mit 500 Watt, und zum Laden ein Eltek Flatpack2 48/2000 HE entschieden.
Für beide Geräte findet man im Internet gut dokumentierte Beschreibungen der Schnittstellen, sodass man mit einem relativ überschaubaren Rahmen die Software für die Kommunikation schreiben kann. Aus den technischen Daten der beiden Geräte wurde dann die nominal Spannung auf 50,4V (=14 Module * 3.6V) gelegt. Damit liegt die Spannung noch im ungefährlichen Niederspannungsbereich. Das macht auch den Aufbau deutlich einfacher und sicherer.
Durch die schon vorhandene Photovoltaik-Anlage mit dem Solar-Wechselrichter, habe ich mich für einen AC gekoppelter Stromspeicher entschieden. Der ist zwar etwa schlechter im Wirkungsgrad, aber die Batterie an die DC-Seite anzukoppeln, erschien mir deutlich aufwändiger.
So enstand ein relative überschaubares System:
Die einzelnen Module mit ihrer 6S2P Konfiguration, mussten erst einmal umgebaut werden. Aus den 6S2P wurde dann 1S12P.Der Umbau ist an den VW E-Up! Modulen relativ einfach zu machen. Es müssen nur die Nieten des Gehäuses aufgebohrt werden, und die einzelnen Zellen gedreht werden, und dann wieder neu verpackt werden. An dem obere Deckel der auch als Verdrahtungsebene dient,müssen einzelne Stromschienen durchtrennt und dann anders wieder verschaltet werden.
Das Bild zeigt das Modul noch original verschaltet. Man sieht wie immer 2 Zellen parallel zusammen hängen.
Hier das Modul ohne Gehäuse. Die Zellen lassen sich also sehr einfach umkonfigurieren auf die gewünschte Systemspannung. Ein einzelne Zelle hat eine Kapazität von 25Ah.
Das Battery Management System:
LiIonen Akkus mögen es überhaupt nicht wenn sie zu tief entladen, oder mit einer zu hohen Spannung geladen werden. Es kann sogar zu einem Brand kommen. Um diese doch sehr wichtige Randbedingung zu erfüllen, wurde ein fertiges BMS-System von der Firma Energus Power Solutions eingebaut. Dieses überwacht die eingestellten minmale und maximale Spannungen der Zellen und schaltet bei Unter-/Überspannung oder auch bei Überstrom sicher ab. So werden die die Zellen sicher geschützt. Die Konfiguration der Parameter werden dabei über ein übersichtlich gestaltetes Graphical User Interface eingestellt.