Projekttagebuch: 10kWh Akku mit 3kWp auf dem Holzunterstand

Das ist ja ne fette Isolierung und dazu noch ne Metall kiste, besser gehts nicht.

super

Das ist ja ne fette Isolierung und dazu noch ne Metall kiste, besser gehts nicht.

danke.
Aber um zu Testen, ob das auch wirklich etwas nutzt bin ich noch immer auf der Suche nach defekten / Heater Zellen, um das Brandszenario mal durch zu spielen

[Suche] Heater Zellen für Experiment

Hallo Stefan,
deine Kühlung macht mich etwas stutzig. Sind das zwei Peltierelemente oder wie funktioniert die Kühlung? Ich hatte auch mal Lüfter bei dir gesehen.
Aber es ist mir nicht klar wie die Kühlung in dem Koffer zustande kommt.
Gruß Manfred

Wenn ich das richtig sehe hat er Kühler an Kühler mit Wärmeleitkleber oder ähnlichem verbunden oder?

Ich glaube du hast recht ... und von innen ist ein Lüfter??? verschraubt ... und der scheint von Steinwolle umrahmt zu sein ... Ob das so wirksam ist ? Ich zweifel ...

ihr habt beide Recht.
Der Aufbau von innen nach Außen ist:
CPU Kühler mit Lüfter -> Wärmeleitpaste -> Metallwand -> Wärmeleitpaste -> Passivkühlkörper aus Aluminium
Und das Ganze dann durchgängig miteinander verschraubt.

Ziel ist es, die Wärme aus dem Innern durch Verwirbelung an den innenliegenden Kühlkörper ran zu bekommen, der sich dann erwärmt und die Wärme durch die Metallwand an den außenliegenden Kühlkörper abgibt. Durch den Kamineffekt gibt der die Wärme dann an die kühle Keller-Umgebungsluft ab.

Sollte theoretisch klappen, kommt im Einzelnen aber stark auf die Wärmeübergänge zwischen den drei unterschiedlichen Metallen an und ob die Verwirbelung durch den Lüfter ausreichend tief in die Akkupack-"Schächte" hinein reicht.
Und wieviel Wärme tatsächlich im Innern entsteht.
Die CPU-Kühler sind zwar für etwa 65 Watt Wärmeabtransport ausgelegt, aber dadurch, dass die direkt auf dem Hotspot der CPU sitzen ist die Temperaturdifferenz viel höher und der Wärmetransport entsprechend besser.
Wir werden sehen. Falls das nicht ausreicht kann ich das Delta noch etwas erhöhen, indem ich die äußeren Kühlkörper auch noch aktiv kühle.

------------------------------

Ich hab den Akku übrigens die Nacht mal durchlaufen lassen.
Normal haben wir um 250 Watt Grundlast, heute Nach das erste Mal eine Null-Linie

Der Akku hat dabei dauerhaft rund 6-7A geliefert, Erwärmung war absolut keine fest zu stellen. Heute Morgen lagen die Temperaturen genau wie am Vorabend noch bei 26°- 27°C
Die Gesamtspannung lag noch bei 49,6V also etwa 2/3 leer.
Die Akkupack-Spannungen lagen bei um 3,55V und einzig Pack 13 lag etwas niedriger mit um 3,40V

Da ich den Ladevorgang erstmal beaufsichtigen will habe ich vor dem Verlassen des Hauses am BMS das Laden deaktiviert.
Gerade eben nach Hause gekommen, ab zum AKku um ihn noch ein paar Stunden wieder laden zu können - doch hier zeigt sich schon das erste Problem

Pack 12 und 14 sind plötzlich restlos leer, das BMS hat sich als Schutzfunktion selbstständig deaktiviert und die Verbindung zum WR gekappt, ein Aufladen verweigert es nun.
Zunächst habe ich keine Idee, was da los ist und tippe auf einen Defekt / schlechte Akkus / Selbstentladung o.ä.

Zunächst habe ich versucht, Pack 14 manuel mit einem externen Netzteil auf zu laden, bin aber nicht ran gekommen da das die untere Etage ist. Viel zu eng.
Dann der Geistesblitz - mal die Spannung am Pack 1 gemessen und siehe da: 2,5V, ebenso Pack 3. OK keine Ahnung wieso, aber die Balancerkabel am BMS sind komplett falsch herum durchnummeriert. Wundert mich jetzt eigentlich nicht sonderlich...
OK also nochmal von neu, das bedeutet Pack 1 und 3 haben Unterspannung - und dann ist die Sache direkt klar: die Lüfter sind Schuld.
Beim Kauf meiner beiden Step-Down Module hatte ich nicht auf den Eingangsspannungsbereich geachtet, denn die vertragen beide nur 36V. Also konnte ich die Lüftersteuerung nicht per Step-Down an den 55V Gesamtausgang anschließen, sondern musste sie samt 5 Lüfter direkt an die Akkupacks anschließen, und zwar an Pack 1 und Pack 3 (die Steuerung benötigt 12V und 5V, und 4 tun es scheinbar auch).
Die Lüftersteuerung ist ja für PCs gedacht und die schaltet die Lüfter nicht komplett ab sondern lässt sie, bei niedriger Temperatur, auf niedrigster Drehzahl weiter laufen. Und das hat mir seit heute Morgen die beiden Packs leer gelutscht.
Das muss dringend anders, ich hab die Lüfter jetzt vorerst abgestöppselt bis die beiden neuen Step-Down Module mit entsprechend höherem EIngangsspannungsbereich da sind.

Egal, kleiner Dämpfer, aber prinzipiell schonmal sehr beruhigend, dass sich beim nächtlichen Grundlast-Dauerlauf trotz dicker Isolierung nichts erwärmt.

Wenn die beiden Packs wieder gebalanced sind werde ich mal einen richtigen Belastungstest mit den maximalen 30A durchführen, und auch einen Ladetest mit 60A

Hallo Stefan,
ich bewundere deine Leidensfähigkeit. Wo ein Problem ist, dass packst du an ... Hut ab!!!
Aber zurück zu deiner "Kühlung".
Ich hatte schon durchblicken lassen, dass ich skeptisch bin. Ich weis, so eine Aussage zu diesem Zeitpunkt zu machen hebt nicht gerade deine Stimmung.
Die 65W Kühlleistung wirken NUR bei einer bestimmten Temperaturdifferenz !!! und die liegt bestimmt nicht bei ein paar Grad!
Heißt, die zu erwartende Kühlleistung ist wesentlich geringer!
Dann, der Wärmeübergang zwischen dem inneren und dem äußeren Kühlkörper mag ja noch einigermaßen gut sein, ABER die Temperaturübergänge von Luft auf Körper sind denkbar schlecht, besondere bei geringen Temperatur unterschieden ist die Wirkung schlecht .
Du hast den Übergang Zelle -> Luft dann Luft -> Kühlkörper und Kühlkörper -> Luft
Ich könnte mir sogar vorstellen, dass die Wärmeenergie die der Ventilator erzeugt noch nicht einmal über den Kühlkörper abgegeben wird und damit auch noch zur Erwärmung (!!!) des Innenraums beiträgt!
Dann zum BMS,
Ein BMS soll beim überschreiten der oberen Spannung den Ladevorgang unterbrechen und nicht die Verbraucher.
Bei unterschreiten der unteren Spannung müssen die Verbraucher unterbrochen werden und nicht der Ladevorgang.
Bin nicht sicher, ob dieses BMS das so erfüllt.
Gruß Manfred

Ein BMS soll beim überschreiten der oberen Spannung den Ladevorgang unterbrechen und nicht die Verbraucher.
Bei unterschreiten der unteren Spannung müssen die Verbraucher unterbrochen werden und nicht der Ladevorgang.
Bin nicht sicher, ob dieses BMS das so erfüllt.

Das BMS hängt zwischen WR und Powerwall in der Minusleitung. Egal welcher Fehler auftritt, es kann physikalisch also nur den Minuspol unterbrechen und so das Akkupack vom WR trennen. Ich denke, so arbeiten die meisten BMSe oder?
Bzw. kann man manuell per APP noch Laden und Entladen getrennt voneinander deaktivieren. Also beispielsweise um ein weiteres Tiefenentladen zu verhindern, aber ein späteres Laden wieder zu erlauben.

Da ich den Fehler gemacht habe, die Lüfter direkt an die Akkupacks zu klemmen sind die auch weiter gelaufen, obwohl das BMS abgeschaltet hat.
Sobald der passende Step Down da ist (bzw. die zwei, ich benötige ja 5V und 12V) werde ich das abändern und die Lüftersteuerung vor das BMS hängen, sodass bei einer erkannten Unterspannung auch die Lüfter aus gehen und nicht die PW restlos leer ziehen.

Und wie gesagt:
Bei der Lüftungskonstruktion teile ich Deine Bedenken, bin aber der Meinung, dass bei steigender Innentemperatur die Effizienz in einen brauchbaren Bereich kommen wird.
Auch ohne Lüfter sind die Kühlkörper im Innern ja bereits jetzt kälter als die innere Lufttemperatur, einfach weil Wärmetransfer ja immer in zwei Richtungen funktioniert und die kühle Kellerluft diese Kälte ja auch durch den außenliegenden Passivkühlkörper ins Innere der Kiste bewegt.
Ist alles eine Frage der Temperaturdifferenz. Kalter Keller + warmes Kisteninnere = gute Kühlung
aufgeheizter Keller und lauwarme Kiste = schlechte Kühlung

Was ich noch überhaupt nicht abschätzen kann ist, wieviel Wärme produziert werden wird.
Und genau das hatte ich ja bereits vor längerem ein, zwei Mal angefragt aber das scheint, zumindest hier, niemand so recht einschätzen zu können.
Aber das werde ich morgen + übermorgen austesten

ich habe einige erfahrung mit 18650, solange die mit weniger als 1C entladen/geladen werden ist erwärmung zu vernachlässigen

Danke für die Einschätzung.
Ich visiere bei meinem "richtigen" System 1A / Zelle an, also noch unter 1/2C

Mal noch zwei Fragen zum nutzbaren Spannungsbereich:

1.) im Secondlife nutzt einer bei seiner PW den Einzelzellspannungsbereich 3,3 - 4,0V und hat damit gute Erfahrungen im Sinne von minimale Kapazitätsverluste nach mehreren Jahren der Nutzung.
Aber gerade die 3,3V als untere Grenzen kommen mir noch etwas hoch vor, geht da nicht noch was?
Was nutzt ihr so?

2.) ich habe heute festgestellt, dass mein WR bis 60V laden kann. Das wären bei 4,0V Zellspannung genau 15s
Das wäre wieder ein bisschen mehr Gesamtkapazität und bessere Lastverteilung auf die einzelnen Zellen.
Spricht hier etwas dagegen auf 15s zu gehen anstatt 14s?

du must schauen wenn dir 4V von der kapazität her langen dass lass das so, verlierst ca 20% kapazität
ich lass meinen neuen auf 4,1V laden 10% sind für mich vernachlässigbar aber die verdoppelung der lebensdauer ist schon gewaltig.

unteres ende wid bei mir 3,2V sein

mit je weniger c du sie belastest desto höher muss die abschaltspannung sein sonst werden die zu tief entladen also können die 3,3V schon hinhauen

ich habe einen 10S mal auf 0,1v/zelle entladen ja 0,1v
der läuft noch hat aber von 14,5Ah jetzt nur noch 13,7 und driftet zum ende ordentlich.

war ein missgeschick in meinem selbstbau ebike.

Hallo Stefan,
ob die meisten BMS so arbeiten, kann ich nicht sagen. Ein gutes BMS braucht keine Hilfestellung von außen um weiter arbeiten zu können!
Aber es ist sicher etwas problematischer bei eurem WR dies um zu setzen, da eine Leitung sowohl als Ladeleitung als auch als Verbraucher Leitung
benutzt wird. Mir fällt als mögliche Lösung nur die Aufteilung in 2 Leitungen ein. In jede Leitung wird eine Diode eingesetzt nur ist die Sperrrichtung
in einer der beiden Leitungen gedreht! So hat man (denke ich) eine Leitung die für die Aufladung zuständig ist und die andere ist für die Verbraucher.
Unterbricht man (Relais) bei zu hoher Zellspannung die Ladeleitung dann kann immer noch ein Verbrauch erfolgen und das Problem wird behoben.
Bei zu tiefer Zellspannung wird die andere Leitung unterbrochen und es kann immer noch geladen werden.
ABER das können andere sicher besser beantworten. Ich bin da zu wenig Profi ... und würde es probieren.
Gruß Manfred

ich verstehe, wie Du den Aufbau meinst, wird bei mir aber nicht umsetzbar sein da Ladequelle und Verbraucher bei mir dasselbe sind - der Wechselrichter

Genau diese Problematik von eurem WR habe ich oben beschrieben.
Statt einer Leitung zum WR zieht man 2 Leitungen. Damit man die Stromflussrichtung nun unterscheiden kann wird in jede dieser Leitungen eine Diode
eingesetzt NUR mit dem Unterschied, dass die Sperrrichtung gedreht wird. Dadurch erhält man eine Leitung zu laden des Akku und man erhält eine weitere
Leitung zum entladen!
Nun kann man bei eurem WR je nach Bedarf das Laden unterbrechen oder man kann das entladen unterbrechen.
Vielleicht kann man aber auch durch Signalleitungen am WR die jeweils notwendige Funktion des WR abschalten ... ich kenne euren WR nicht in dieser Hinsicht.

der WR (Infinisolar E5.5KW = MPP Solar MPI 5.5KW) hat nur eine einzige Verbindung zum Akku

Ich hab hier mal an der Skizze bissel rumgedoktert, dass sie quasi als einfaches Anschlussschema taugt