DIY Powerwall - Der Stromspeicher für die Inselanlage

 

Vielleicht kennst du ja schon Teslas Powerall oder das E3/DC-Hauskraftwerk. - Im Prinzip sind es alles nur große Batterien die den Strom, den die Solarzellen erzeugen, speichern können.

Somit kann die Energie dann verbraucht werden wenn sie benötigt wird. 

Also - Warum nicht selber bauen? - Da bieten sich verschiendene Batterienen an. LiFePo, Blei, LiPo, Lithium-Ionen. Ich bin sehr günstig an sehr viele gebrauchte 18650 Lithium-Ionen Akkus gekommen.

 

Das ganze ist in zweierlei hinsicht eine super Sache! - Denn diese Akkus wären eigentlich "entsorgt" worden und so werden sie noch viele Jahre weiter arbeiten können. 

Außerdem werden damit die E-Autos (Enyaq, Leaf und Zoe) und sonst so einige Verbraucher wie z.B: Waschmaschine und Trockner versorgt die somit keine Stromkosten mehr verursachen und mit 100% Ökostrom aus eigenem Erzeugnis laufen.

In der aktuellen Ausbaustufe habe ich rund 10 kWh Speicherkapazität. Ich strebe eine Größe von rund 20 kWh an.

Vorweg: Jeder muss selbst wissen was er tut. Arbeiten mit Strom und Akkus ist nicht gefahrenlos. Bei einer falschen Handhabung besteht Gefahr für Leib & Leben.

Die Visualisierung in der Haussteureung zeigt immer die aktuellen Werte.

 

 

Hier sind die "defekten" E-Bike-Akkus. Teilweise komplett neu und von Werk aus defekt. (Platinen / Akkuschweißstellen)

 

Die Akkus wurden zunächst aus ihren Gehäusen befreit, vorsortiert nach Marken und gesammelt.

 

Jede einzelne Zelle der mittlerweile gut 1000 Zellen wurde vermessen. Also gelanden, liegen gelassen und nach 1-2 Wochen entladen.

Die Kapazität wurde notiert und über eine Exceltabelle die optimale Verteilung auf die Packs ermittelt.

Von diesen Zellen habe ich noch einen kleinen Bestand und kann sie für 1,70€ das Stück abgeben. Einfach melden!

Auf dem Foto seht ihr einen gedrucken Zellenhalter. Ich habe mir aus Kostengründen aber diese für die Zellen bestellt.

 

Bei mir kommt hier der ISDT C4 Charger zum Einsatz.

 

Die Busbars, also die Leitungen an die alle Akkus zenteral angeschlossen werden wurden aus 3 Kupferleitungen hergestellt.

Dafür werden die Leitungen "geschält", also von ihrer Isolierung befreit, und dann mit dem Akkuschrauber verdrillt.

Ich habe gut 50m Installationsleitung verbraucht.

Folgendes Lötzin habe ich verwendet:

 

Die Busbars werden auf der Minusseite direkt an die Zellen gelötet. Wichtig ist es, die Zellen mit einem Punkt vorher zu verzinnen (siehe Foto).

Die verwendete Temperatur liegt bei 450 Grad (siehe Foto).

Die Enden der Busbars treffen sich dann in den Kabelschuhen. Zu bedenken sind die hohen Ströme die hier Fließen wenn die Autos Laden ( ca. 100A).

Es müssen also auch entsprechend dicke Letungen an den Akku sein. Also einfach 4 Enden länger lassen und in einem Kabelschuh zusammenführen.

Daher kommen 50 mm2 Kabel und entsprechende Kabelschuhen zum Einsatz.

 

 

 

Jede Zelle ist am Pluspol einzelnt mit einem 0.2mm Kupferdraht abgesichert.

Sollte es zu einem Kurzschluss in der Zelle kommen brennt dieser durch und die Zelle ist aus dem Verbund raus.

Batterieseitig wird mit einer 200A Sicherung abgesichert. Sollte es hier zu einem Kurzschluss kommen springt die Sicherung raus.

Auf der Plus Seite werden dickere Busbars verwendet. Hier verdrille ich 6 Adern. 

Auf diese Art werden mindestens 7 Packs gebaut. Diese werden in Reihe verschaltet. also Plus an Minus des nächsten usw...

So kommen wir auf ein 24V System. Bei mir 7S120P. Bald werde ich aber wohl auf 48V umbauen.

Bei diesem Kabeldurchmesser sollte jedem klar sein: Hier fließen wirklich hohe Ströme!

Ganz wichtig ist natürlich der Einsatz eines Ballancers (oder diesen). In meinem Fall für 7s. Dieser sorgt permanent dafür, dass die Zellen ausgeglichen werden.

Eine Schaltskizze findest du hier. Diese ist mit Paint gezeichnet. Grundsätzlich sollte aber jedem, der das vor hat, klar sein was passieren muss.

Wer es nicht weiß sollte die Finger davon lassen und sich zunächst schlau machen.

Der Solarwechselrichter von EASUN kommt bei mir zum Einsatz. Dieser ist Baugleich zu vielen anderen Geräten am Markt.

 

Der Eingang des Wechselrichters bleibt ungenutzt, da Insel. Auf den Ausgang habe ich eine 16A Sicherung gesetzt.

Das ganze ist auf Hutschiene montiert. Zusätzlich ist auf der Hutschiene eine Steckdose und ein 5V Netzteil vorhanden.

Außderm sollte nach dem Wechselrichter noch ein FI Schutzschalter.

 

Wenn kein FI verbaut wird und auch keine vernünftige Erdung vorhanden ist, ist das gefährlich. Das merkt man dann auch schon daran, dass der Renault Zoe nicht laden mag.

 

UPDATE:

Die Inselsolaranlage wurde mittlerweile vergrößert und speist nun abwechselnd die Autos. Der Speicher wird als Puffer genutzt. 

Sie besteht nun aus zwei Strings. Einer Poly und einer Mono-Zellen. Die Ploys gabs für das Stück 60€ (gebraucht).

Einmal im Jahr wird geschruppt :)

 

Saubere Sache! Kostenloser "Treibstoff".

 

Die Haussteuerung regelt hier die Laudung so, dass immer das Maximum an Ladestrom zum Auto geht.

Die Wallbox lässt sich von 6-16A Ladestrom regeln in 1A Schritten. Hier sieht man wie genau geregelt wird. 

Nur noch 4W strömen richtung Speicher, während der Enyaq mit rund 2 kWh läd. - Oder wie Sokda es sagt:

"mit 8 km/h" :D

 

Kleine Gimmicks, wie das passende Auto-Bild inklusive. 

 

Kosten für 6,2 kWp Insel-Anlage

10 X Solarpanel 100€/Stück = 1000 €

12 X Solarpanel 60€/Stück = 720 €

Montagematerial für Dachmontage = 250 €

2 X Wechselrichter 350€ / Stück = 700 €

Akkus kostenlos erhalten

Balancer (7S) = 100 €

Einelzellenüberwachung mit ESP 2 € / Stück = 14 €

Kabel, Sicherung, FI, Installationsmaterial = 100 €

Gesamtkosten: 2884€

 

UPDATE 06/2021 - Ein weiterer Speicher entsteht!

Bei einem guten Freund musste auch eine Anlage her.

Hier wurde in Sachen Kapazität nicht gegeizt...

 

In der ersten Ausbaustufe werden 7 dieser Packs zum Einsatz kommen und ca. 15 kWh speichern können.