Projekttagebuch: 10kWh Akku mit 3kWp auf dem Holzunterstand

Also entweder steh ich auf dem Schlauch oder ich verstehe das Szenario nicht.

Es kommen doch nur diese 3 vor
-PV ist größer als Bedarf, akku wird geladen sofern nicht voll
-Bedarf ist höher als PV, Akku wird entladen
-Bedarf ist höher als PV+Akku ist leer, PIP Schaltet auf Netz um.

Das Szenario das der Akku über einen WR geladen und gleichzeitig entladen wird kenne ich nicht.

nicht gleichzeitig, klar, aber es gibt nur eine Kabelverbindung zwischen Akku und WR. Und die Verbraucher hängen am Netzeingang. Die Grünen Pfeile entsprechen den Kabelverbindungen.

Ich hab ja keinen PIP sindern einen MIP, der kann Netzparallelität, d.h. der hat wie der PIP einen normalen "Load" Ausgang
aber zusätzlich kann der die Last (= das Haus) an derselben 230V Leitung bedienen, wie der Netzansschluss.
Heißt: der WR hängt physikalisch nur mit einem einzigen normalen 1-phasigen Kabel am Sicherungskasten, bezieht daraus Netzstrom, speist ggf. zurück ins Netz ein und bedient auch die Last des Hauses.
Der normale "Load" Ausgang ist bei mir gar nicht in Benutzung bzw. hab ich da nur mal prophylaktisch eine Aufputzdose angeschlossen für ein Stromausfall-Szenario

Hallo Schmue,
deine 3 Szenarien sind die normalen Zustände! Die sind unkritisch!
Es geht darum, wenn eines der 14 Module (48V) sich NICHT wie die anderen verhält.
Wenn z.B. entladen wird und dir GESAMTSPANNUNG ist noch ok ... ABER eines der Module die kritische untere Spannung überschreitet.
Diesen Zustand der NUR für das eine Modul " gefährlich " ist ist dann entscheidend für das BMS einzuschreiten und es wendet die Gefahr für dieses eine Modul ab
indem die Zuleitung unterbrochen wird und KEINE weitere Entladung erfolgt obwohl die Gesamtspannung diesen kritischen Zustand NICHT signalisiert!
Das Gleiche gilt für die obere Grenzspannung beim laden.

Hallo Stefan,
ich bin nicht sicher, ob mein Vorschlag so sauber funktioniert. Es könnte sein, dass der WR dann in Störung geht!
Aber nur zum Verständnis:
Stell dir vor du hast eine Straße die im Tunnel liegt. Du sieht nicht wie der Verkehr läuft. Dies ist die Verbindung Akku - WR.
Um den Akku zu schützen sperrst du immer die gesamte Straße OBWOHL eine Richtung noch fahren dürfte!!!
Jetzt machst du folgendes. Du baust einen weiteren Tunnel und machst BEIDE Straßen zur Einbahnstr. Ein Tunnel für hin und der andere Tunnel für zurück!
Wenn der Parkplatz (AKKU) zu voll wird sperrst du nur die eine Straße für den Zufluss zum Parkplatz! Es kann demnach weiter vom Parkplatz weggefahren werden!
Sorry, wenn ich das so erkläre ... mir viel nichts besseres ein.
Die beiden Einbahnstraßen erzeugst du mittels Diode. Diese lässt den Strom in einer Richtung durch und sperrt die entgegengesetzt Richtung.
So hast du statt einer Verbindung vom Akku zum WR dann 2 Leitungen!!! Eine Leitung vom AKKU zum WR und eine Leitung vom WR zum Akku

ich verstehe was Du meinst, aber den Sinn dahinter noch nicht.

Bei zwei Leitungen zwischen WR und Akku muss ich mich ja entscheiden, wo ich das BMS reinsetze, in die Ladeleitung, oder in die Entladeleitung

So kann ich nur eine der beiden Leitungen per BMS kappen, das bedeutet, dass ich auch nur eines der beiden Szenarien absichern kann - entweder Unterspannung oder Überspannung, aber nicht beides.

Wo genau siehst Du eigentlich das Problem? Das hab ich auch noch nicht verstanden.
Das BMS sitzt aktuell in der einzigen Zuleitung und kann wohl selektiv entweder eine Stromflussrichtung sperren oder beide.
Sprich: bei Unterspannung deaktiviert es den Stromfluss vom Akku zum WR, erlaubt allerdings umgekehrt ein Aufladen vom WR in den AKku rein.
Bei Überspannung wird es dann (noch nicht getestet) den Stromfluss vom WR in den AKku rein sperren, erlaubt aber weiterhin eine Stromentnahme vom Akku Richtung WR
Bei Tiefenentladung (wie in meinem Fall von gestern) sperrt es beide Richtungen

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?

Zu 1) Ich ändere teilweise die Spannungbereiche. Aktuell 3,44 - 4,07V Mein Tipp: stell den Spannungbereich erstmal recht klein ein, damit kannst du erstmal überprüfen, ob evtl. ein Zellenpack driftet. Wenn du anfangs schon auf z.B. 3,2V runtergehst, ist der Abstand zur Tiefenentladung schon recht klein. Du musst es so sehen, wenn alle Zellenpacks am Anfang 4,1V haben, aber ein Zellenpack einen Kapazitätsunterschied von 20% aufweist (Lötpunkte haben sich beim Einbau gelöst), dann hast du mit dem Unterschied beim Entladen von den Packs auf 3,2V mit dem einen "schlechten" Pack die 3V schon unterschritten. Das musst du verhindern!! Zudem darfst du nicht vergessen, dass du einen aktiven Balancer hast. Du siehst damit das "schlechte" Zellenpack gar nicht, da der Balancer permanent shiftet. Zudem bekommst du mit einem Aktiven Balancer nicht mit, wenn ein Pack sich selbst entlädt. Ich halte von den aktiven Balancer nicht viel. Zum "einmaligen" angleichen der Spannung sind die gut, aber für eine permanente Nutzung finde ich die ungeeignet für eine stationäre Powerwall.

Zu 2) 15S bei 4V sind möglich. Beim ersten anschließen muss natürlich die Spannung unter 60V sein. Also, kein Problem.

Zu eurer Diskussion zum BMS: Wenn ein BMS eine Tiefenentladung bemerkt und trennt, dann hast du vorher nicht gut gearbeitet. Es darf nie soweit kommen! Die Trennung durch das BMS ist die letzte Option! Das das BMS die Verbindung trennt sehe ich als genau richtig an, denn du darfst die Powerwall erst wieder in betrieb nehmen, wenn du das Problem gelöst hast. Wenn es nahe einer Tiefenentladung von einem Pack gekommen ist, muss du nachforschen, was damit los ist. Das Pack wird sich wahrscheinlich selbst entladen haben oder die Kapazität des Packs stimmt nicht mehr. Es ist fahrlässig, dieses Pack einfach wieder zu laden und weiter zu betreiben!

Zudem bekommst du mit einem Aktiven Balancer nicht mit, wenn ein Pack sich selbst entlädt.

beim passiven doch auch nicht es sei denn man achtet auf die modultemperaturen oder das ständige geblinke der anderen zellen da muss man aber auch ab und zu draufschauen, oder?

Wenn ein BMS eine Tiefenentladung bemerkt und trennt, dann hast du vorher nicht gut gearbeitet. Es darf nie soweit kommen! Die Trennung durch das BMS ist die letzte Option!

sehe ich auch so als eine art, not aus.
manche sagen ein passives bms verballert mir die akku kapazität die ein aktives gut nutzt
aber wenn man ein gutes pack zusammengestellt hat verballert ein passives auch nicht soviel bzw nichts.

dafür hat ein passives dann auch ordentlich stromabgabe pro zelle bis zu 1a bei den ganzen aktiven kommt es mir so vor als ob nur 1a geht und zwar gerade bei der höchsten und niedrigsten zelle
bzw ist mir das vom hersteller zu unsauber dokumentiert.
das war auch der grund für das diybms v4 da bin ich mir sicher das es so funktioniert wie es soll und wenn mal ein zellenmodul hops geht einfach on the fly austauschen.

Hallo Nick,
ich sehe das etwas anders ... aber im großen und ganzen sind wir uns einig.
Folgende Situation:
du fährst in Urlaub und deine Anlage arbeitet autark. Es kommt zum Problem und die Anlage schaltet komplett ab!!!
Damit keine WLan, keine Haussicherung, kein Kühlschrank und keine Gefriertruhe! Jede Menge Schaden! Ist natürlich auf die Spitze getrieben ... aber
alles was möglich ist wird auch irgendwann passieren (alter Programmierer Spruch!) !
Selbstverständlich muss eine Kontrollleuchte/ Meldung generiert werden!!! damit der Betreiber eine Information hat.
Aber eine Anlage einfach abschalten mag in vielen Fällen möglich sein und auch in Steffans Fall sinnvoll sein zumal die Anlage im Testbetrieb läuft.
Ein einfaches BMS ist dreimal besser als keins!!! Es sollte aber nicht der Maßstab sein ... finde ich. 😉 ;-).
Schmunzelnde Grüße

der inhalt der gefriertruhe ist denke ich weniger wert als der akku

...du fährst in Urlaub und deine Anlage arbeitet autark....

das stimmt, dann sind allerdings die Grundvoraussetzungen ganz anders.
Bei mir kann das BMS ja tun und lassen was es will, das Hausnetz bleibt aber in jedem Fall permanent mit dem öffentlichen Stromnetz gekoppelt.

@ Nick:
danke für die Erläuterung, soweit alles verständlich und nachvollziehbar. Das mit der tatsächlichen Zell-Unterspannung, dass die ja unter der errechneten 3,3V Grenze des WR liegen kann hatte ich nicht bedacht.
Dann werde ich das so bei 3,3 - 4,0V belassen

Und die Bedenken bzgl. aktivem Balancer kenne ich. Aber wenn man seine Anlage ab und an kontrolliert wird da schlussendlich ja auch nichts kaschiert. Wenn bei großer / längerer Belastung ein Zellendrift aufkommt und der Balancer aktiv wird erkennt man das ja. Zumindest bei der Variante mit grafischer Anzeige via App. Die ganz billigen ohne Anzeigeoption würde ich deswegen auch nicht nehmen.

Bei genauerer Betrachtung ahbe ich auch gar kein 1A Balancing-Strom sondern nur das ganz kleine Modell mit 0,6A
Hatte ich ganz verdrängt, aber die BMS-Preise sind gerade sehr hoch, deswegen hatte ich nur die kleine Variante genommen.
Die 1A Variante lag bei um 170€ während ich im Frühjahr für die 2A Version "nur" 130€ inkl. gezahlt hatte

@voltmeter:
Notaus ist ein passender Vergleich.

Mit den passiven BMS oder einem Balancer mit deaktiviertem shifting bekommst du das mit. Wenn die PW voll ist, haben die Zellen gleichmäßig eine spannung (Anfangsstatus), wenn die Powerwall leer ist werden die Zellen unterschiedliche Spannungen haben, schließlich haben die unterschiedliche Kapazitäten. Wenn der drift "ralativ" groß ist, muss man sich das Pack mit der geringen Spannung ansehen.
Ich habe ja auch das diybms v4.2. Der verballert nichts, denn meine Zellen sind aktuell recht gut gebalaced. Der würde nur verballern, wenn eine Zelle über 4,1V kommt. Ich habe teilweise absichtlich die max. Batteriespannung am WR hochgesetzt, damit sich die Zellen mit der höheren Spannung den anderen angleichen. Das ist ja ein Top-Balancing. Wenn also alles normal läuft, verballert ein BMS nichts (Außer natürlich die Messung der Spannung und Übermittlung zum Controller)

@Manfred:
Da halte ich ganz entschieden dagegen. Wenn du im Urlaub bist, und eine Zelle Tiefenentladen ist, dann hat das einen Grund, entweder die Kapazität des Packs hat nachgelassen (Lötpunkte gelöst, Zellen ausgefallen) oder du hast eine Zelle die sich selbst entlädt und das Pack runterzieht. Wenn der "Notaus" nun auslöst und du trotzdem das Pack wieder lädts, dann ist das Problem der einen Zelle nicht behoben. Also entlädt sich das eine Pack weiter und alle anderen Zellen haben eine höhere Spannung. Wenn der WR die Gesamtspannung der PW halten will, wird dies unweigerlich dazu führen, das irgendwann ein Pack auch die obere Ladeschlussspannung erreicht.
Um bei deiner Analogie mit dem Urlaub zu bleiben ist das so, als wenn du im Urlaub einen Platten hast und damit nach Hause fährst und dir egal ist, ob du deine Felge zerstörst oder die Bremsleistung nachlässt.

@ Stefan:
Starte mal mit 3,5 - 4,05V und deaktiviere das Shifting. Dann beobachtest du erstmal wie sich die Spannungen der Packs verhalten. Wenn eine driftest, überprüfst du die erstmal. Wenn die im entladenen Zustand relativ gleiche Spannungen haben, gehst du auf 3,4V runter.

Aus meiner Erfahrung kann ich sagen, wenn alles ok ist, wird das BMS nie die Verbindung trennen. Wenn es doch passiert, dann ist die PW defekt und man muss sie reparieren.

Edit:
Als Verdeutlichung habe ich mal meine Zellen dazugepackt. Ich habe keinen Balancer, sondern nur ein BMS, was ab 4,1V Leistung verbrennt (das tut er aber eher selten). Ich habe bereits einige Packs auseinander genommen, weil die Kapazität eines Packs geringer war als bei den anderen. Aktuell hat das Pack 1 eine höhere Spannung, das liegt daran, da das mein zuletzt "repariertes" war. Da waren von Anfang an ein Paar Zellen nicht richtig angeschlossen und hatten noch die Anfangsspannung von 4,1V. Natürlich hat die Repatratur und die dadurch hinzugekommen Zellen im Pack mit der höheren Spannung dazu geführt, dass sich die Gesamtspannung im Pack 1 erhöht hat. Alle Anderen Zellen haben einen Unterschied von 50mV (Ohne Pack 1).

Alternativ ist Parallelität noch eine Option. Wenn bei mir ein BMS auslöst schaltet es halt ein Modul ab. Aber nicht die ganze Powerwall.
Als "Not-Aus" Würde ich aber auch nicht darauf verzichten wollen.

Alternativ ist Parallelität noch eine Option. Wenn bei mir ein BMS auslöst schaltet es halt ein Modul ab. Aber nicht die ganze Powerwall.
Als "Not-Aus" Würde ich aber auch nicht darauf verzichten wollen.

Wie meinst du das? Wenn ein Pack getrennt wird, dann läuft auch die Powerwall nicht mehr.

ich vermute mal, Schmue hat 2 Systeme zu je 14s

So habe ich das ja auch vor um besser Wartungsarbeiten an einem Pack machen zu können.
Ich überlege derzeit noch, ob ich beide an ein BMS hänge oder noch ein zweites dazu kaufen soll, aktuell zumindest sind mir die Preise zu hoch, ich warte noch ab.

ich vermute mal, Schmue hat 2 Systeme zu je 14s

Alles klar 🙂