Zoe en off grid

[birdibird]

(ook gepost op Tweakers)

Hoi allemaal,

Ik heb een technische vraag:
Zoals sommigen van jullie weten zijn wij off grid.
Nu willen we de Zoe gaan laden op ons thuissysteem dat we willen uitbreiden.

Dit betekent het volgende:


De Renault Zoe heeft een granny charger die het bij minimum 6.8A = ~1600W doet (en max 14A -> we hebben de Franse versie).

We denken die te gaan gebruiken als het kan en die dus op een inverter aan te sluiten.
Wij willen dan rond de 10A gaan zitten (2300W) met het laden van de Zoe overdag bij volle zon.
Meer is niet echt nodig voor ons gebruik.

De rest van het huissysteem neemt weinig af -> meeste laptops ed, af en toe een stofzuiger / mixer / wasmachine (met warm water zonneboiler invoer) / powertool etc.
We hebben dat momenteel prima draaien op een 160Ah lithium batterijsysteem met een 1500W inverter.

Met de auto willen we dus omhoog gaan naar 3000W (of 4000W wellicht).

De vraag is nu: Is de granny charger intelligent genoeg dat als we de stofzuiger een kwartiertje insteken dat die de stroom naar de auto terugbrengt? Of hebben we daar echt een Smart EVSE voor nodig? En indien het laatste: welke raden jullie dan aan?

[birdibird]

Ik heb ondertussen met Stegen zitten praten, super vriendelijke man. Het lijkt er op dat de SMART EVSE inderdaad kan werken.
Niet de granny dus, maar type 2 voor het praten met de Zoe en veranderen van de stroomtoevoer.

Weten jullie wat het minimum is voor de Zoe via type 2? Is dat ook 6.8A of meer?

En is er een leverancier die iets vergelijkbaars heeft al in een box, dus zonder zelf een paal te hoeven knutselen?


edit: Een idee is Zappi.
Echter, ik heb met ze gebeld (myenergi.uk). Technische man Richard zei dat ze op dit moment geen off grid ondersteunen, maar dat ik hem vooral moet mailen zodat hij zijn baas kan vragen dat ze dat mogelijk kunnen gaan maken. Ik was niet de eerste die het vroeg. Langere termijn dus....

[zoe2goe]

- Correct betreffende granny. Dat is niet bestuurbaar.
- Het schijnt dat een Lolo kan luisteren naar een smart meter en terug kan regelen als het uit de hand loopt. Hoe paramteriseerbaar dat is weet ik niet en er is naar ik aanneem geen hond die jouw setup wil ondersteunen, helaas. Maar die paal kan dus een "basis" zijn.
- OpenEVSE (dus WEL knutselen) is geheel bestuurbaar. Ik ben toevallig net een controller aan het bouwen die bestuurbaar is met MQTT over WiFi, een veel gebruikt protocol in "home automatisering". Fivari gebruikt die ook meen ik.
- Zappi lijkt mij inderdaad een prima kandidaat, zijn ver met dit "denken".
- Een van onze forum-members heeft een andere, zeer veel geinstalleerde laadpaal reverse engineered. Komt dan uiteindelijk toch weer neer op knutselen.

Minimaal vermogen van de ZOE is afhankelijk van het model. Hier is wat data die ik heb verzameld van verschillende forumleden (mn Fivari). http://canze.fisch.lu/charging-and-cosphi/

[birdibird]

- Correct betreffende granny. Dat is niet bestuurbaar.
-Een van onze forum-members heeft een andere, zeer veel geinstalleerde laadpaal reverse engineered. Kmot dan uiteindelijk toch weer neer op op knutselen

Minimaal vermogen van de ZOE is afhankelijk van het model. Hier is wat data die ik heb verzameld van verschillende forumleden (mn Fivari). http://canze.fisch.lu/charging-and-cosphi/

Ach, knutselen is niet zo erg. De rest van ons zonne -electra en -water systeem is ook zelf geknutseld anyway.
Ik neig naar SMART EVSE ipv OPEN EVSE. Enige reden dat ik dat niet zou doen?

Welke is er trouwens gereverse-engineerd?

[zoe2goe]

1) Smart ken ik niet zelf, OPEN wel en ben ik vanwege de WiFi - MQTT interface weg tevreden over.
2) EV-Box

[birdibird]

Ik heb ondertussen allerlei dingen gelezen op openenergymonitor ed.
Ik kom er niet uit.

Ik heb nodig dat er gemonitored wordt wat mijn apparaten gebruiken (ac) en dat afgezet tegen dat de batterijen niet leeggetrokken worden (dc), maar dat alleen de excess naar de auto gaat.

Ik las in het forum dat ze een emon-dc hadden bedacht voor het monitoren van het dc 48 V deel van een off grid systeem.

Hoe zou ik dit nu kunnen integreren in een open evse systeem met solarpv? Ik zie niemand die dat draaiend heeft.

[HarmOtten]

@birdibird,
Interessant project!
Ik ben de forum-member waar zoe2goe naar verwijst. Mijn huis is niet off-grid, maar heb wel de hele boel geautomatiseerd. Ik heb een 3-fasen-laadbox (11kW) en heb een 'main-fuse-protection' gemaakt. Ook kan ik de auto 'solar based' opladen. In principe is dat wat jij ook nodig hebt. je wil de maximale batterij belasting bewaken, en de auto met de zon opladen.
Je zal dus de in-/uitgaande stroom van de batterij moeten meten, en de hoeveelheid zonnestroom.
Mijn hele domotica draait op een RaspberryPI en communiceert via WIFI met allerlei apparaten. Op de Raspeberry gebruik ik Node-RED als centraal verwerkingssysteem. Aanrader!

Je zegt, je wil de auto met 10A (1 fase) gaan opladen. Bedenk wel dat bij deze (voor de ZOE) lage stroom, de powerfactor slecht is. Ik dacht rond de 0,6. Bij een off-grid systeem komt dit allemaal terug bij de inverter die je gebruikt. De vraag is: Kan die daar mee omgaan?, of wat voor bij-effecten zal dit hebben?

[zoe2goe]

Over lage stromen, zie ook deze post https://canze.fisch.lu/charging-and-cosphi/

Naast de matige powerfactor moet je ook rekening houden met een relatief lage efficiency: er gaat procentueel méér energie verloren in de lader en in de koeling bij lagere vermogens.

[birdibird]

@HarmOtten en @zoe2goe.

Dank voor jullie reacties
Ondertussen heb ik een inverter binnen, de MPP-Solar PIP-5048MG. (4500Wp in, 5000W AC uit). Deze ondersteunt batteryless modus (!).
Dit laatste heb ik al getest met 340Wp aan panelen aan het eind van de dag, dus met redelijk lage, wisselende opbrengst.
2 laptops en een lamp erop gezet en het werkte. Impressive!!

Onderweg zijn nu een set 2e hands zonnepanelen, ik heb een pallet van 30 stuks 215Wp op de kop kunnen tikken.
Daar ga zo'n 20 van aansluiten en zien of batteryless werkt met de Zoe, of dat ik toch mijn huisbatterij zal aansluiten om pieken en dalen op te vangen.
(hebben jullie trouwens ervaring met oversizing, omdat je nooit de volledige Wp krijgt? Ik las dat dat meestal wel tot 130% zou kunnen)

Theoretisch gezien zou ik de Zoe nu op 14A 230V (met de granny) moeten kunnen laden en nog genoeg over hebben voor andere dingen.
Dat lijkt me een mooie 1e stap.

Als ik naar Open EVSE nu kijk of een RaspPi oid voor stap 2, dan viel me iets op in de manual van de inverter:

Dry Contact Signal
There is one dry contact (3A/250VAC) available on the rear panel. When program 38 is set as “disable”, it could
be used to deliver signal to external device when battery voltage reaches warning level....

Battery voltage < Setting value in is as Program 12
Dry contact port NC & C Open
Dry contact port NO & C Closed

Dit lijkt me goed als batterijbeschermer, maar ik zou natuurlijk nog steeds willen dat als bv de wasmachine aan gaat en er niet heel veel zon-opbrengst is, dat er minder W naar de Zoe gaat, of dat de Zoe in slaap wordt gezet.
@Harm, ik ben wel benieuwd hoe je dat hebt gedaan, kunnen we een keer kletsen?

[zoe2goe]

Oversizing in vermogen kan en is verstandig. Wat je dan wint door een goed afgestemde inverter is méér dan wat je verliest op die paar momenten dat je er net iets mer uit had kunnen peuren. Ik heb wel eens gehoord dat 10% oversizing een goed mikpunt is.

Pas wel op met voltage oversizing. Dat heeft een prutser bij een installatie van mij gedaan en dan stopt de inverter er helemaal mee, gaan de klemmen dus open, waardoor de spanning nog verder oploopt. Potentieel gezeur over garantie en de hele dag opbrengst ipv dat topje weg.

Je kunt de status van dat contact neem ik aan oppakken in je Raspi, en wellicht heeft de inverter nog iets slimmers met WiFi of Ethernet. In de Raspi kun je het bv met Node-RED omzetten in een RAPI commando voor de OpenEVSE (of wat Harm gebakken heeft voor de EV-box). Als je wasmachine een startcontact heeft of kan starten wanneer de stroom er op gaat kun je daar natuurlijk ook mee aan de slag (en indien de wasmachine het niet heeft kan het toch. Servo-tje van 3 euro doet wonderen en kun je prima over MQTT aansturen).

Ik heb Harm aan de MQTT (Mosquitto) / Node-RED gepraat Dat is een uitstekende omgeving voor dit soort gedoe. Mijn hele huis draait er op zal ik maar zeggen.

[birdibird]

De inverter kan tot 450 Voc en 18 A aan de zonnepanelen input kant.
Die 450 Voc is lekker ruim, ik vroeg me echter af aan de A kant hoeveel ik zou kunnen doen.
Mijn panelen hebben een Impp van 7,2 A.
Ik had het liefst 3 strings gemaakt, dus 3 x 7,2 = 21,6 A max.
De panelen zullen nooit het max halen, zou dit mbt oversizing kunnen om iets boven de 18A te zitten? dat zou dan 20% zijn.....
edit: zou moeten kunnen toch? https://www.theaustralian.com.au/busine ... 1536222868

Ik heb Harm aan de MQTT (Mosquitto) / Node-RED gepraat Dat is een uitstekende omgeving voor dit soort gedoe. Mijn hele huis draait er op zal ik maar zeggen.

lol, is zal me er eens in verdiepen

[birdibird]

Ook heb ik ergens gelezen dat het verstandiger is om ipv bv 2 of 3 strings van 10 panelen parallel te schakelen, je beter duos/trios parallel kan maken en die dan in een serie van 10...

[zoe2goe]

De overzing die je aangeeft lijkt me perfect.

Serieschakeling van parallelle panelen, hmmm, maakt het aansluiten m.i. nodeloos ingewikkeld. Het kan voordelen hebben bij partiële schaduw maar dat gooit hoe dan ook de boel in de war. Het is ook erg afhankelijk of je inverter gescheiden ingangen heeft (ik heb er een die heeft twee ingangen en die ingangen hebben deels individuele electronica). In dat geval moet je het natuurlijk zeker niet zo gaan doen. Ik geloof niet dat ik het zou doen.

[birdibird]

De inverter heeft maar 1 ingang

[zoe2goe]

OK. Het idee achter de bruggen tussen de seriestrings is dat als één paneel er helemaal mee kapt, de rest gewoon wat minder krachtig doorgaat, in plaats dat die hele (deel) string er uit ligt. Ik sta daar wat ambivalent tegenover. De bedrading is aanzienlijk lastiger (allemaal T-stukken nodig), en je merkt het niet goed als er iets mis is.

[birdibird]

Ok, ondertussen alles aangesloten.
(geen bruggen ertussen)
3 strings van 8 panelen 220W
-elke string heeft een 10A DC 900V zekering
-in een Schneider stoppenkast ip65 op het dak
Bij de inverter nog een Schneider stoppenkast met:
-Schneider DC 500V MCB om de panelen af te schakelen
-1 200A DC circuit breaker voor de batterijen
-1 Schneider RCCB 30mA 40A Type A aardlekschakelaar
-1 Eaton MCB 16A Type C voor de Zoe
-1 Schneider MCB 13A Type B voor het huis

Vanochtend 1e test, Granny achter de 16A Eaton:
Hij deed het!!!
....
1 minuut
...
toen vloog de aardlek eruit
daarna: het ready lampje van de Granny blijft knipperen, hoe ik hem er ook insteek. Zoe / Granny weigert nog te laden.

wtf?????
HELP!

Iemand een idee?

[birdibird]

Het werkt!!!

Na overleg met diverse mensen (bedankt Harm en Maarten), doormeetwerk en vooral het internet afstruinen naar technische details, protocollen etc heb ik de aarde en neutraal doorverbonden.

Off-grid opladen van de Zoe is een feit.
Én, het werkt met een inverter die geen grid of batterijen nodig heeft!

Birdibird is blij

10A granny draait nu prima.
Later 13A proberen.
En in de toekomst nog hoger met een slimme evse.

Wordt vervolgd!

[birdibird]

Interessant detail trouwens:
Gisteravond zag ik dat ie door bleef laden toen de zon minder werd.
edit: bij behoorlijke bewolking zelfs nog:
Hij deed het nog met 1 kW panelen opbrengst en 150V AC....

[birdibird]

13A granny met de magneet truuk werkt ook!
~3kW PV -> EV

[zoe2goe]

Zeg maar eens dat ze moeilijk doet met laden, hah!