Battery management system zoals de Tesla Powerwall

[JeroenE]

Wij spelen al een tijdje met het idee om zelf een accuvoorziening in huis te maken zoals de Tesla Powerwall.

Wij hebben nu een 3x50A aansluiting vanwege het (sneller) laden van een aantal EV's. Het idee was om een accu te maken die genoeg capaciteit heeft om op 'normaal' tempo zichzelf vol te laden en aan het eind van de dag de EV's op te kunnen laden vanuit de accu. Op die manier zou de aansluiting terug kunnen naar 3x35A of 3x25A en dat scheelt nogal wat geld per jaar.

Een grote kostenpost is natuurlijk de cellen zelf. Daar hebben we gelukkig al wat voor. We hebben een paar accu's op de kop kunnen tikken. Waarschijnlijk zijn ze allemaal niet 100%, maar het idee is om deze te testen door ze te ontladen/laden en dan de rotte cellen te vervangen door goede cellen.

De accu's zijn opgebouwd met 30 pouches in serie. De capaciteit is ongeveer 9 tot 11 kWh per stuk (30 * 100 Ah * 3,7 V = 11 kWh nominaal, ongeveer 9 kWh bruikbaar) als ze 100% zijn. De pouches zitten al ingebouwd in een stalen bak. Er is wel een klein beetje ruimte om wat bij te bouwen, maar niet heel veel. De bakken willen we laten zoals ze zijn.

Verder heb je natuurlijk laders nodig, inverters die de DC weer naar AC omzetten, eventueel een DC-aansluiting en natuurlijk een BMS die de cellen in de gaten houdt.

De DC-aansluiting zit voor ons in een volgende fase (niet alle EV's die wij hebben kunnen DC laden) dus daar willen we nog niet al te veel rekening mee houden.

We hebben ook al een paar laders van Brusa (NLG513) en ook een paar Zivan NG1 laders. De voorkeur gaat echter uit naar het werken met de Brusas want die kunnen meer laden dan de Zivans.


Voor het op peil kunnen houden van accu heb je een BMS nodig die de cellen in de gaten kan houden. Bij het ontladen moet er in de gaten worden gehouden dat de cellen niet te leeg worden en bij het opladen dat ze weer netjes geladen worden volgens de juiste curves etc.

We hebben er al een beetje op gezocht. We komen dan diverse DIY projecten tegen. Die werken meestal met een kleine printplaat per cel en een aparte 'master' die dan de gegevens van die kleine printplaatjes weer verwerkt etc. Die projecten werken meestal ook met de 18650 cellen en zijn dan maximaal 48V.
Dat zorgt er allemaal voor dat wij het niet zo handig vinden. De printplaatjes kunnen we niet goed kwijt op de pouches en omdat wij uiteindelijk veel van die aparte cellen hebben loopt dat behoorlijk uit de hand. Bovendien zijn onze accu's 111 V dus dat is ook al niet praktisch.

We hebben ook wat commerciële BMS'en gevonden. Zoals bijvoorbeeld de REC, Orion en foxBMS. Ook via "China" zijn er wel wat zaken te vinden.

De "China" route leek ons eerst wel iets, vanwege de lagere kosten. Echter is vaak onduidelijk wat je krijgt, met name de kwaliteit. Voor kleine speledingetjes geen probleem natuurlijk. Maar we hebben ook geen zin in een afgebrand huis omdat men een halve cent heeft bespaard en slechte componenten gebruikt.

Orion en REC zien er redelijk goed uit, maar zijn al snel heel duur. foxBMS is nog in de ontwikkeling en de kosten zijn onduidelijk.

Er is al een animo topic over energie opslag, maar die lijkt doodgebloed te zijn en geen echt daadwerkelijk topic opgeleverd.

Desondanks hoop ik toch wat input te kunnen krijgen. Heeft iemand anders al een soortgelijk project gedaan (of in eider geval over nagedacht) samen met de (on)mogelijkheden? Zijn er nog betere BMS'en te koop voor minder geld? Kan je toch beter zelf iets in elkaar proberen te zetten zoals de DIY projecten?

Een DC-AC inverter hebben we nog niet (en ook nog niet echt naar gekeken), als mensen daar goede ideeën over hebben, horen we het ook graag.

Op zich heb ik er geen probleem mee als het een beetje geld gaat kosten (het is tenslotte ook een beetje een hobby), maar ik heb er dan ook weer geen tienduizenden euro's voor over. Dan kan ik net zo goed wel een "echte" powerwall kopen.

[Juup]

Dit is een leuk project en ik wil je niet afremmen maar om geld te besparen hoef je het niet te doen.
Je verliest zomaar 20% rendement op je accu opslag als je alle conversies meerekent.
Toch succes met het project.

[JeroenE]

@Juup Het gaat mij ook niet per se om geld te besparen, al is dat natuurlijk wel fijn als het wel zo zou zijn. Voor 1000 euro per jaar kan je trouwens best wat kWh's kwijtraken voor het ongunstiger wordt

Dat het geen project wordt met een "terugverdientijd" waar je wat aan hebt dat klopt helemaal.

[Flake]

Dit is een projectje waar ik je ten strengste zou afraden om dit zelf te bouwen, ook met kant en klare onderdelen. Als je zoiets zelf bouwt, dan zul je dit echt moeten certificeren op het gebied van output power en EMC. Frequentieregelaars, zoals die omvormer naar 50Hz, zijn op EMC vlak bijzonder lastig om te bouwen. Voor de output power heb je ook gespecialiseerde meetapparatuur nodig, om maar te zwijgen over het testen van de laad- en ontlaadregelaars en natuurlijk de accu's zelf. Dit moet je niet zelf willen.

[Frank__B]

Flake schreef op dinsdag 1 augustus 2017 @ 17:47:
Dit is een projectje waar ik je ten strengste zou afraden om dit zelf te bouwen, ook met kant en klare onderdelen. Als je zoiets zelf bouwt, dan zul je dit echt moeten certificeren op het gebied van output power en EMC. Frequentieregelaars, zoals die omvormer naar 50Hz, zijn op EMC vlak bijzonder lastig om te bouwen. Voor de output power heb je ook gespecialiseerde meetapparatuur nodig, om maar te zwijgen over het testen van de laad- en ontlaadregelaars en natuurlijk de accu's zelf. Dit moet je niet zelf willen.

En wellicht niet te vergeten, wat gebeurt er als het mis gaat. Wat doet de verzekering? Die zijn misschien minder snel geneigd om uit te keren.

[Jim423]

Ik heb geen idee of het kan, en het is in zoverre dus ook niet echt een advies. Maar is het niet mogelijk om die battery bank op een (hybride) Tripower zonnepaneel omvormer aan te sluiten? Evt icm zonnepanelen. Als je deze dan aanzet gaat hij volgas terugleveren. Er zijn overigens wel (kant en klaar) oplossingen, denk aan de Victron Quattro. Je zou dan wel 3 5kW types op de kop moeten tikken, die kunnen dan een powerassist doen op je netaansluiting (die vul je dan klein in, je wilt bijvoorbeeld 3x32A laden, dan vul je als netaansluiting 3x10A in. Je kan dan 1 lader nog rechtstreeks op het net aangesloten laten bijv.) echter is dit wel allemaal zeer prijzig. Je zou dan sowieso moeten werken met tweedehands spul om het e.e.a. nog wat betaalbaar te houden (<5000 euro).

[JeroenE]

@Flake Wellicht begrijp ik je niet helemaal, maar het halve land wordt volgehangen met inverters voor zonnepanelen. Ik zie niet helemaal in waarom dit veel anders zou zijn als je ipv een zonnepaneel een accu gebruikt om de DC-stroom voor de inverter aan te leveren.

@Jim423 ja, zoiets is een beetje het idee. Maar ik wil het inderdaad nog wel een beetje betaalbaar houden.

[Flake]

JeroenE schreef op woensdag 2 augustus 2017 @ 07:18:
@Flake Wellicht begrijp ik je niet helemaal, maar het halve land wordt volgehangen met inverters voor zonnepanelen. Ik zie niet helemaal in waarom dit veel anders zou zijn als je ipv een zonnepaneel een accu gebruikt om de DC-stroom voor de inverter aan te leveren.

@Jim423 ja, zoiets is een beetje het idee. Maar ik wil het inderdaad nog wel een beetje betaalbaar houden.

Dat zijn kant-en-klaar onderdelen. Dan nog moet je de middelen en de training hebben om die te testen, dat gaat verder dan stekkertje erin steken en kijken of 'ie het doet.

[JeroenE]

@Flake jij denkt dat iedere PV installateur alle inverters met de hand gaat controleren? Daar geloof ik eerlijk gezegd helemaal niets van.

[Flake]

Dat denk ik niet, dat weet ik. Die dingen worden doorgemeten op die punten, inclusief metingen in het RF spectrum. Een frequentieregelaar kan functioneel prima werken maar nog steeds defect zijn en er is maar 1 manier om daar achter te komen en dat is meten. Geldt overigens niet alleen voor zonnepaneelinverters, maar ook bijvb voor een lift. Frequentieregelaars hebben niet alleen maar voordelen en er is een reden waarom je gecertificeerd moet zijn om zo'n ding te installeren.

[JeroenE]

@Flake Het is natuurlijk een n=1 verhaal, maar onze installateur heeft aan de inverter zelf helemaal niets gemeten.

En al die bedrijven die "doe het zelf" PV pakketten aanbieden zijn volgens jou dus illegaal bezig?

[Flake]

Dan loop je het risico illegaal bezig te zijn. Klopt. Merk je helemaal niks van, totdat op een gegeven moment agentschap telecom voor de deur staat omdat je een of ander netwerk plat legt of een zendamateur dwars ligt. Je zal niet de eerste zijn. En ik wil je even wijzen op je toon om daar even mee te dimmen.

[ Voor 11% gewijzigd door Flake op 02-08-2017 12:45 ]

[JeroenE]

@Flake Dus als je een inverter installeert die goed werkt ben je niet illegaal bezig, maar als je er 1 installeert die stoort dan ben je wel illegaal bezig.

Dat is dan toch net zoiets als het gebruiken van een magnetron die stuk is (zonder dat je het weet)? Dan loop je datzelfde risico.

Dat is iets in mijn optiek heel anders dan al bij voorbaat te roepen dat je dit niet moet doen omdat het niet mag.

[edit nav jouw edit] Sorry hoor, maar wat is er mis met mijn toon?

[ Voor 7% gewijzigd door JeroenE op 02-08-2017 12:56 ]

[Sissors]

Ik zou mezelf meer zorgen maken over de gigantische stromen en vermogens waarmee je hier gaat werken. En wat als je accus niet vol zitten, moet je dan ook nog de mogelijkheid hebben om via het net te laden?

Ik zie trouwens meer problemen met de toon van Flake dan van TS, maar dat is wel vaker het geval.

[ Voor 15% gewijzigd door Sissors op 02-08-2017 12:57 ]

[Flake]

Ik heb geen invloed op jouw optiek, maar een magnetron *mag* storen in de 2.4GHz band. Dat is nou eenmaal niet anders en dat is ook precies de reden waarom die band vrij gebruik is, omdat die band om die reden toch niet geschikt is voor telecom applicaties. Dat men daar vervolgens wifi en bluetooth in heeft losgelaten is weer wat anders.

Maar bij frequentieregelaars kun je verwachten dat die problemen gaan geven in de ether. Regelaars die erop zijn gekeurd stellen ook randvoorwaarden (in termen van belasting en dat soort zaken) waarmee die zou moeten voldoen, en dan nog zou je moeten meten om te kijken of die regelaar niet defect is. Bij een motoraansturing zit je met hetzelfde probleem, daarom noemde ik het voorbeeld van een lift al. Bij het schakelen van grote vermogens, precies wat jij nu van plan bent, dan kun je hier problemen mee verwachten en als je niet de middelen hebt om dit te controleren, dan moet je het gewoon niet doen. Vermogenselectronica is geen hobby.

[Jim423]

Sissors schreef op woensdag 2 augustus 2017 @ 12:56:
Ik zou mezelf meer zorgen maken over de gigantische stromen en vermogens waarmee je hier gaat werken. En wat als je accus niet vol zitten, moet je dan ook nog de mogelijkheid hebben om via het net te laden?

De bedoeling is (zover ik het begrijp) om tot Ilijn=<25A te laden en als de afname op 1 van de fases boven de 25A komt bij te gaan voeden vanuit accu. Is opzich allemaal prima mogelijk maar wel duur Sowieso moet je met Li-ion aan de gang, AGM en gel kunnen deze cycles niet goed aan. Is wel een aardig potentieel explosief wat je dan hebt staan dus ik denk dat je daar ook voorzorgmaatregelen voor moet hebben. De stromen zijn nog wel te overzien, bij 111V DC zit je maar aan 50Adc bij vollast. Wel zul je speciale zekeringen e.d. moeten gebruiken, je kunt niet een gewone 24V vrachtwagenzekering ertussen drukken. extern BMS heb je inderdaad nodig zit normaal in de powerpacks. Helaas zit ik niet ver genoeg in deze materie om een heel goed advies te geven maar ik blijf dit topic volgen

[itcouldbeanyone]

met 111v mag je wel een serieuze BMS hebben,
heb je al opgezocht wat voor soorte BMS er zijn ?
zo'n klein print plaatje waar je het over had, zorgt er alleen maar voor dat je cell niet een te hoge spanning krijgt.
je hebt echte balanceer systemen, zowel met condensators als met spoelen.

meestal zit je BMS in je batterij , en word deze verbonden met je andere cellen doormiddel van canbus.


ik zou gewoon, je cellen beveiligen tegen een te hoge spanning, met zon cheap pcbtje,
afzekeren 75A zowel + als -
en voor hoofdstroom dien je (verplicht) oranje kabel te gebruiken.
een albright contactor 100 Amp cont, in serie met je + draad, deze direct afschakelen waneer 1 cell een te lage spanning bereikt.

[voort4444]

Zoek eens op Batrium, die hebben hele mooie schaalbare oplossingen tot shunttrips aan toe

[Btje]

Dit is natuurlijk grote onzin de installateur doet niets aan dit soort metingen. Het is de producent die het apparaat maakt en ontwerpt die de metingen en keuringen als TUV, UL enz. regelt.

Het certificeren is alleen dat je de producten, welke van zichzelf al goed moeten zijn, goed gaat aansluiten.

Flake schreef op woensdag 2 augustus 2017 @ 08:20:
Dat denk ik niet, dat weet ik. Die dingen worden doorgemeten op die punten, inclusief metingen in het RF spectrum. Een frequentieregelaar kan functioneel prima werken maar nog steeds defect zijn en er is maar 1 manier om daar achter te komen en dat is meten. Geldt overigens niet alleen voor zonnepaneelinverters, maar ook bijvb voor een lift. Frequentieregelaars hebben niet alleen maar voordelen en er is een reden waarom je gecertificeerd moet zijn om zo'n ding te installeren.

[Mr_gadget]

Heb op mijn werk ook wel eens een frequentie regelaar geïnstalleerd. Je moet gewoon de voorschriften van de fabrikant volgen. Bijvoorbeeld met afgeschermde kabels werken. Dat is in jouw geval wat moeilijker, dan zou je hele bekabeling moeten vervangen. Maar een Ups maakt ook van dc weer ac. Je moet een goede inverter hebben. Overigens zou je ook een oude Ups kunnen nemen.