E-Scooter als Speicher für Klein-PV / "Balkonkraftwerk"

[NovaVecto]

Ich möchte Euch hier meine Lösung und Intention dahinter vorstellen. Sowas kann man natürlich auf alle möglichen Arten umsetzen, daher interessiert mich auch ob und wie ihr das gemacht habt und was so Eure Erfahrungen damit sind.

Ich hab ein Klein-PV-System mit 2 x 365Wp ("Balkonkraftwerk"/"Balkonsolar", nur das meines nicht an einem Balkon ist), eines davon 12° nach Westen (also quasi süden) und eines davon 90° nach Westen ausgerichtet. Optimiert für Eigenverbrauch, aber trotzdem hab ich im Sommer tagsüber regelmäßig Phasen, wo deutliche Überschüsse da sind - aber viel zu wenig, als dass sich ein "Heimspeicher" rentieren würde.

Stattdessen nutze ich jetzt einfach meine Wechselakkus vom ePF-2 PRO als "Heimspeicher" - denn wohin die Energie geht, ist mir ja erstmal egal, solange ich sie selbst nutzen kann. Da mir die Reichweite von einem Akku unter der Woche völlig ausreicht, funktioniert das ziemlich perfekt im Wechsel - ein Akku ist immer im Scooter, während der andere als potentielles Ziel für PV-Überschüsse zuhause am Ladegerät hängt.

Meine Lösung, grob gesagt:

• Das Ladegerät hängt an einem Shelly Plus Plug S.
• Ich lese meinen Stromzähler ebenfalls über Home Assistant aus, sodass ich weiß wie viel ich gerade ins Netz einspeise oder daraus beziehe.
• In Home Assistant habe ich den Shelly eingebunden und eine Reihe Automatisierungen eingerichtet.
  • Ich kann eine Ladegrenze (z.B. 75%) einstellen
  • Der Lademodus (PV-Automatik, CO2-Automatik, Manuell volladen auf 100%, auf Sättigung laden) kann ausgewählt werden
  • Ist das laden fertig, bekomm ich eine Benachrichtigung aufs Handy und der Modus wird automatisch zurückgesetzt
• Die PV-Automatisierung funktioniert so, dass wenn für mindestens 2 Minuten ein Überschuss von mehr als 92W (etwas mehr als die Hälfte der maximalen Ladeleistung) ins Netz eingespeist wird, wird das Ladegerät eingeschaltet. Wird für mindestens 2 Minuten mehr als 92W aus dem Netz bezogen, wird das Ladegerät wieder ausgeschaltet. Sind die 75% erreicht, beendet er die PV-Automatik und benachrichtigt mich.

Die Erkennung, wie voll der Akku ist, funktioniert ziemlich zuverlässig und unabhängig davon, welchen WLAN-Zwischenstecker man genau nimmt. @kiam001 macht es z.B. mit einem IKEA-Ding und hat seine Home Assistant Konfigurationen dazu auch auf github abgelegt, siehe dazu auch diesen Thread. Ich hab da meine Methode zur Erkennung des Ladezustands anhand der Leistung beigesteuert, das lässt sich theoretisch auch gut an andere E-Scooter-Hersteller und Akkutypen anpassen.

Dadurch, dass die Zustände immer 2 Minuten anliegen müssen, schaltet es nicht nervös, was sich gut bewährt hat. In sonnigen Wochen fahre ich auf die Art fast komplett mit selbst erzeugtem Strom, also quasi "gratis"

Hier ein paar Screenshot meiner jüngst verfeinerten Oberfläche dazu, ich blende mir da auch ein paar interessante Zusatzwerte an. Der CO2-Modus ist dann für den Winter, damit er dann immer dann lädt, wenn es im Netz grade viel Erneuerbare gibt.

 

[E-RICH]

Ich bin jetzt nicht der Experte, für mich klingt das aber auf Dauer ungesund. Das BMS hat nen Job, den unterbrichst du jedes mal und es kommt nicht zum tragen.
Dann lädst du den Akku nur bis zu deinen "gedachten" 75%. Damit bekommt das BMS nicht mal die Chance die Zellen auszugleichen. Die Zelldrift solltest du unbedingt im Auge behalten, bevor es ins Auge geht. Solange das passt... ungewöhnlich aber möglich. Wenn man den Akku eh "über" hat.

 

[DerEisbaer87]

@E-RICH das hängt sehr vom verbauten BMS ab. Die meisten Smart BMS fangen mit dem balancing früher an, einige kann man sogar einstellen (alle JBD sBMS zb, im T6E ab 3,9V/Zelle eingestellt).
Wenn ich mich recht erinnere, ist das beim BMS der EPF2-Pro Wechselakkus ähnlich, da wird @NovaVecto aber genaueres wissen, er hat sie ja analysiert.

Edit: Profile für entsprechende Zyklen hat er ja auch, siehe letztes Bild. Lässt sich alles automatisieren.

 

[NovaVecto]

die Chance die Zellen auszugleichen

Gut, dass Du das ansprichst, genau dafür hab ich den "Full-Balance"-Lademodus, wo er dann unabhängig vom PV bis 100% lädt und danach noch eine Stunde länger das Ladegerät dran lässt. Alle 1-2 Wochen lade ich die Akkus zur Sicherheit auf die Art komplett voll. Meistens weil ich am Wochenende eh lange Strecken fahre. Bisher reicht das aus, um die Zellen immer ausreichend in Ballance zu halten. Aber auch ohne das hatte ich bisher keinen großen Drift beobachtet, aber wie @DerEisbaer87 schon geschrieben hat, kommt das immer aufs BMS an wann und wie es balanciert, und wie gut die Zellen im Akku gematched sind.

Und wenns bewölkt ist und deswegen die Erzeugung stark schwankt, greift die "muss 2 min anliegen" Regel, denn ständiges zu- und wegschalten wäre für das Ladegerät (und das Relais im Shelly) auf Dauer nicht gesund.

 

[HiTyo]

grdsl. finde ich die Idee ja interssant, aber ich überlege, ob sich der Aufwand lohnt.

Ich nehme mal mein Strom-Vertrag als Beispiel
Ich zahle pro kw/h 0,25 €
Ich bekomme 0,07 € pro kw/h, wenn ich Einspeise
Grob geschätzt sind 75% von 635 Wh 500 Wh, sprich 0,5 kwh

Du zahlst also 12,5 Ct für eine Akku Ladung übers normale Netz ; würdest als Gegenleistung auch noch 3,5 ct fürs einspeisen bekommen

sprich jede akku-Ladung würde dich bei 75% also 9 ct kosten

Wenn ich das richtig verstanden habe, hast Du den Shelly gekauft; der kostet ca. 30 €

30 € Kosten;
9 ct ersparnis pro Ladung

sprich Du musst den Akku ca. 300 mal laden bevor Du den Preis für den Shelly raus hast

Wie gesagt; so grob geschätzt. Hoffe ist kein Rechenfehler drin.

Wie gesagt:
ich finde den Ansatz gut ( ich habe z.B. eine PV-Anlage, weil ich ein Wasserbett habe und die Heizung zieht permanent Strom...die PV-Anlage ist nun nach 5 Jahren amortisiert); finde aber den Aufwand bei Dir nicht lohnend für den Ertrag

 

[NovaVecto]

@HiTyo sehr guter Punkt! Der Shelly ist aus einer 5er-Aktionspackung, hat damals also umgerechnet ungefähr 14€ gekostet. Den Rest (Home Assistant usw.) hatte ich schon. Ob ich die 14€ Shelly also auf die Lebensdauer vom Scooter wieder hereingespart bekomme ist eine relevante Frage.

Für mich hat es aber auch abseits davon den Mehrwert, dass ich über den Ladevorgang benachrichtigt werde und mich sonst nicht weiter drum kümmern muss (z.B. nach dem Laden abstecken, usw.).

Ich bekomme keine Einspeisevergütung. Bei 12 Wh/km hab ich also den Shelly nach ungefähr 3500km mit PV-Strom wieder reingespart. Meine aktuelle Tendenz der E-Scooter-Nutzung geht Richtung 3000-4000km/Jahr, das könnte sich also in 2-3 Jahren amortisiert haben, wenn ich weiterhin fleißig Scooter fahre.

 

[NovaVecto]

Bezüglich der BMS/Balancing-Rückfrage nochmal:

Ich hab gerade die Zellspannungen bei beiden Akkus mit dem bms-tool überprüft, siehe Screenshots.

Akku #2 hat 7mV Spreizung, Akku #1 hat 3mV Spreizung. Beide Akkus habe ich zuletzt vor ungefähr zwei Wochen voll gemacht, am Wochenende vor Pfingsten, seitdem immer nur nachgeladen (meist von 40% auf 75%). Akku #1 ist etwas voller, weil ich an dem vorgestern die verschiedenen Automatik-Modi getestet habe. Beide Akkus waren jetzt min. 12h unbelastet.

Beide Akkus sind also praktisch perfekt in Ballance, besser gehts eigentlich nicht.

An Akku #2 sieht man, dass die Ladezustandsabschätzung über die Messung der Leistung anscheinend ganz gut zutrifft - der wurde auf 75% geladen, ist aber tatsächlich bei etwa 79%, das finde ich ja mal garnicht so schlecht getroffen (vielleicht werde ich die Leistungsberechnung nachmal nachjustieren)

Beide Akkus haben jetzt jeweils über 700km drauf. Diese extrem kleine Spreizung der Zellen find ich schon gut.

Aber, wichtig: Das ist keine allgemein gültige Feststellung - andere Scooter-Modelle können sich da womöglich nicht so ideal verhalten, nur weil es beim ePF-2 PRO so wunderbar klappt heißt das nicht dass es bei allen so ist. Wer also derart nachladen möchte, sollte die Hinweise von @DerEisbaer87 und @E-RICH berücksichtigen und ggf. die Zellspannungen gelegentlich überprüfen (wenn möglich / Smart-BMS, etc.) bzw. regelmäßig bis zum Balancing laden.

Akku #2:

Akku #1:

 

[kiam001]

Was mich persönlich interessiert kann man die E-Scooter Batterie verwenden damit 230v zu nutzen XD also über ein Wechseltrichter