300-400kWh - Welche Zellen? Welches BMS

hm, sorry das beantwortet immer noch nicht meine Fragen :frowning:

Schau meine Denkweise ist folgende: Unabhängig warum sich die Kapazitäten der Zellen unterscheiden, es aus Sicht eines seriellen Akkupacks, muß es Konsequenzen haben was ein Balancer zum Zeitpunkt des Ladens als Zellenspannungen misst. Und das was er dann misst interessiert mich und welche Konsequenzen das für das Balancing haben wird.

In der Praxis wird der Einfluß durch unterschiedlichen Kapazitätsverlust gegenüber dem durch unterschiedlichen Selbstentladung marginal ( tendenziell deutlich mehr als eine Zehnerpotenz Unterschied) sein.

Man kann aber natürlich zu Verständniszwecken Fälle konstruieren.

Wenn also 2 Zellen ( A und B ) in Serie mit gleicher Kathoden- und Anodenkapazität Q1 und Q2 ( typischerweise Q2 > Q1 ) und einer identischen verfügbaren Lithiummenge Q3 ( Q3 < Q2 )
bei 100% SOC ideal gebalanced sind und man diesen Pack nun auf 5% SOC entläd und bei Zelle A jetzt noch 1 % Lithium aus der Anode entfernt und nun wieder vollläd dann wird die Spannungskurve der Zelle A selbstverständlich der der anderen Zelle um ein 1% auf der "Ladnungsachse" vorauseilen und der Balancer wird dies ausgleichen.

Dieser Effekt ist aber strenggenommen kein Effekt durch unterschiedliche Kapazität sondern durch Kapazitätsverlust und beim nächsten Zyklus ( ohne das Stehlen von weiteren 1 % aus der Anode ) verhält die Zelle sich beim Vollwerden praktisch identisch zu Zelle B.

Nur beim Leerwerden bleibt eine permanente Abweichung in der Spannungskurve durch die reduzierte nutzbare Kapazität. ( unter der Annahme von Top balancing )

Für den Balancer ist nahe 100% SOC praktisch ununterscheidbar, ob Ladung temporär durch Selbstentladung oder permanent durch "Stehlen von Lithium" verloren gegangen ist.
Erst wenn man auch das Verhalten um 0% SOC mitberücksichtigt, kann man beide Effekte unterscheiden.

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ok, wenn du nichts dagegen hast würde ich dich per PN kontaktieren. Wir driften vom Eingangsthema ab.

Float ist in den MPPT und Quattro auf 51
Bei den neueren schon fast seit Anfang, die älteren (die eher noch besser "aussehen") liefen davor einige Jahre mit den höheren Werten von PYLONTECH.

Zum Strom:
Angenommen die MPPT schieben im Idealfall ihre 50kW vom Dach.
Und durch einen unwahrscheinlichen Fehler startet das BHKW trotz Sonnenschein mitten im Sommer und bringt auch noch 30kW.

Dann sind das 80kW Ladeleistung
Bei 52V Ohne irgendwelche Verluste wärn das gute 1500A
Wie gesagt dieses Szenario gibt es nicht...
Diese 1500A teilen sich auf 80 PYLONTECH.
Also 1500 / 80 = 18,25 maximaler theoretisch denkbarer Ladestrom wenn alles falsch läuft.

In der Realität sind max. 50kW denkbar
50kW / 52V = ca. 1000A
1000A / 80 = 12,5A

Angegenommen jetzt würde auch noch die Kommunikation ausfallen und kein System würde einen Fehler generieren, und die Sonne würde nachts durscheinen, und die Ladegeräte würden nicht auf Float gehen.... und und und...

Dann wären dauerhaft 52V an den Zellen und die Ladegeräte könnten theoretische 12,5A treiben. Was sie aber allein schon aufgrund der bis dahin auf (unkritische) 3,45V gestiegenen Zellspannung nicht können.

Wäre es auch in diesem Fall - auch nur theoretisch - denkbar die PYLONTECH zu überladen?

Also da die älteren - trotz der schlechteren Behandlung in den ersten Jahren mit PYLONTCH Parametern - länger gehalten haben bin ich mir recht sicher dass die neuen Kacke sind... Aber ich bin gespannt was PYLONTECH zu den Logs sagt..

Wenn wir daran Schuld sind, dann bin ich der letzte der das nicht einsieht.
Deswegen mein provokantes Szenario oben - können wir die selber abgeschossen haben?

Abgesehen davon wäre ich auch dankbar wenn ihr noch Tipps zu den Zellen und BMS habt.

Ich durfte hier bisher sehr viel von euch lernen - VIELEN DANK DAFÜR!

Macht doch bitte einen faden dazu auf. Ich bin gerne dabei.

Meiner Einschätzung nach kann man durch dauerhaftes Halten eine LFP Zelle auf 3.45 V die Kathode und Anode strukturell zwar nicht schädigen,
allerdings nimmt die Reaktionsrate von Nebenreaktionen im Elektrolyt mit der Zellspannung exponentiell zu.
Wie schnell ein Elektrolyt bei dauerhaft hoher Spannung zersetzt hängt aber auch ganz wesentlich von den Additiven im Elektolyt ab.
Geschwollene Zellen sind in jedem Fall ein klares Zeichen für Zersetzungsreaktionen im Elektrolyt.
Möglicherweise hat Pylontech zwischenzeitlich andere oder zusätzliche Zellhersteller verwendet, die schlicht ein weniger robustes Elektrolyt eingesetzt haben.

Auch ständige Teilzyklen bei (sehr) hohem SOC ( die ihr vermutlich oft habt ) sind bei LFP Zellen nicht ideal, weil sie zu beschleunigter Degradation führen können:

Welche Temperaturen sehen eure Zellen typischerweise?

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Warm..
Sommer warm wegen Sommer...
Winter warm wegen BHKW...

Ich weiß es nicht, würde aber sagen das die schon ihre 30-40°C haben. ggf. zwischen den Akkus auch mal Spots mit 50°C
Das ist aber kein Messewert - nur mein Gefühl, das mich meistens täuscht...

Na dann musst Du Dich über beschleunigte Degradation nicht wundern.
Bei 45 degC statt 25 degC schaffst Du mit Glück noch 50% der beworbenen Zyklen und auch die kalendarische Alterung ist erheblich beschleunigt.

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Ich versuche eine Antwort zu geben, aber bin bin nichtmal sicher, was du mit der frage meinst.
Ich versuche was. Wenn die spannung von zellen (verschieden) steigt, ist es vollkommen wurst, welche Kapazität dahintersteckt. regelgerecht ist eine Zelle Voll mit 3,37 V und null strom. Dar über sind nur noch etwa 0,25 % des SOC. Zum balancieren lädt man nur wenig höher, und verschiedener SOC zeigt sich in verschiedener Spannung. Der balancer "verteilt" ladung so, dass die Spannungen gleich werden. Speziell bei der dann etwas höheren Ladeschlussspannung. Sonst weiss der balancer von nichts, speziell nichts von der Kapazität.
Hilft dir das?

45-50Grad sind tödlich für Lifepo4 erstrecht bei hoher Spannung und hohem Strom.

Du schreibst du hast in den MPPT und Quattro 51V, was hast du als Absorption und wie lange wird die Spannung gehalten?

Hast du auch mal nachgesehen ob die 51V eingehalten werden? Je nach Einstellung sind die Einstellungen im Quattro und MPPT irrelevant. Was hast du im DVCC eingestellt?

Das klingt jetzt erst mal logisch.
Dennoch höre ich das zum ersten Mal.
In den Datenblättern von PYLONTECH ist davon auch keine Rede.

Dann müsste der Hersteller doch zumindest eine Deratingkennline oder sowas angeben?

Laden: 0 bis 50°C
Entladen: -10 bis 50°C
Rack Temperatur: 0-60°C*

Bin mir nicht sicher ob das die korrekte Übersetzung von "shelf temperatur" ist.
Aber Sinngemäß dürfte es passen bzw. "Regaltemperatur" kling seltsam.

Dann hast Du Dir die Datenblätter von EVE wohl noch nicht wirklich angeschaut:

"shelf temperatur" würde ich als Lagertemperatur ( elektrisch nicht in Benutzung interpretieren )
Bei Halbleitern kennt man "storage temperature" im Gegensatz zu "operating temperature"

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Wir reden aber aktuell über PYLONTECH.
und da steht das das was ich oben beschrieben habe ich Datenblatt.

Für die Zukünftigen EVE Zellen ist das aber eine wichtige Information.
Egal wer jetzt an dem Fehler mit PYLONTECH schuld ist, es wäre schonmal ein Fortschritte wenn wir den selben Fehler kein zweites Mal machen.

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Die hohe Temperatur ist vielleicht auch etwas übertrieben.
Der Raum hat meistens <30°C, die aber vielleicht ist es im Rack wärmer weil die Zellen noch etwas Leistung abgeben.

Jetzt sitze ich grad am Rack und ich schätze der Raum hat 25°C.
Es ist also nicht immer so..

Und wir reden hier von alten PYLONTECH aus 2017 die höhere Spannung gesehen haben und inzwischen ca. 1500 Zyklen haben vs. welche aus 2021 die nur 500 Zyklen haben.

Also wenn die jetzt alle 2000 Zyklen hätten, OK... Sehe ich ein.
Wir waren nicht besonders lieb und die 4000 Aus dem Datenblatt waren unter Laborbedingungen... Sehe ich alles ein.

Das die Umgebungsbedingungen von uns nicht perfekt sind, sehe ich auch ein - allerdings entsprechend sie den Vorgaben von PYLONTECHs Datenblatt.

Aber nach 500 Zyklen Schrott?
Ne... Da ist auch noch was anderes.

Klar, da müssen mehrere ungünstige Faktoren zusammenkommen.
Etliche sind ja hier bereits erwähnt worden:

  • mehr Zeit bei > 3.4 V als eigentlich notwendig
  • hohe Temperaturen
  • Betrieb um eher hohen durchschnittlichen SOC
  • weniger robuste Zellen in den neueren Pylons

Pouch Zellen sind zudem tendenziell weniger haltbar als prismatische.

500 Zyklen ist für LFP Zellen aber definitiv enttäuschend.

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Hallo zusammen,

Ich betriebe privat auch seit 2 Jahren eine Insel mit 20kwp und knapp 100kwh Speicher im vollausbau.

Zellen verwende ich ausschliesslich CATL oder EVE, 304ah oder 314ah,

Als BMS würde ich jederzeit wieder ein JK-BMS wählen.

Da ich alle Zellen gegradet habe, betrieben ich immer 2 Zellen parallel um so möglichst 16 identische Blöcke im Verbund zu haben.

Das jkbms was ich benutze hat nen 2a aktive balancer, der super funktioniert.

Ich lese das bms mittels uart aus und übertrage die Daten via canbus an meinen Wechselrichter.

Die Blöcke könntest du jeweils mit einem bms versehen und adressieren und so im csnbus alle Geräte zu haben.

Dort könntest du dann für den als,Master fungierenden Block eine Logik mittels esp32 schreiben, die alle Werte entsprechend sammelt und überträgt.

Anbei mein Projekt der letzten Nächte, das Display liest das bms und übermittel als pylontech can Protokoll.

Meine vorherige Umsetzung war ohne Display, ich fand es als nettes goodie nützlich.

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Hallo,
ich würde es wie folgt machen:

Wenn es das System erlaubt würde ich 18S Akkus bauen. Edit: Das JK Inverter BMS unterstützt aktuell max. nur 16S.
Das ergibt bei den Quattros eine maximale Ladespannung von 3,555 V/Zelle oder 64 V gesamt, was völlig ausreicht.

Daly würde ich auf keinen Fall nehmen. Das ist das BMS mit den meisten Störungen bei der Kommunikation über RS485 hat (wahrscheinlich wurde das Protokoll im BMS einfach schlecht implementiert). Soweit ich weiß hat es auch nur einen passiven Balancer. Das würde bei der Größenordnung nochmal mehr Strom verbraten.

Als BMS würde ich das JK Inverter BMS mit dem dbus-serialbattery Treiber verwenden. Mit der neusten Version kannst du mehrere BMS über RS485 bzw. CAN an einem Port anschließen. Die einzige Begrenzung hier ist aktuell die CPU Leistung des GX Gerätes. Um das zu umgehen kannst du die Last auf mehrere Raspberry Pi's (in deinem Fall sollten 3, max. 4 reichen) aufteilen. Jeder Raspberry Pi könnte dann als "ein Batteriepack" in deinem zentralen GX Gerät angezeigt werden. Somit hättest du im zentralen GX Gerät ein "Mega" Batterie Pack pro Raspberry Pi.

Der Vorteil bei der Lösung mit dem dbus-serialbattery Treiber ist, dass du die Lade- und Entladekurve nach deinen Wünschen anpassen kannst. Ein Beispiel ist die Reduzierung des Ladestroms und der Ladespannung, sobald die erste Zelle deiner 384 Zellen ihr Limit erreicht. Der Ladestrom und die Ladespannung wird dann so angepasst, dass diese Zelle das Limit nicht überschreitet. Der Treiber hält damit die Zellen "sanft" in ihrem Wohlfühlbereich. Das BMS hingegen schaltet einfach "hart" ab, sobald das Limit erreicht ist. Wenn man sich ein Glas Wasser einfüllt, verringert man normalerweise auch langsam die Wassermenge, bis das Glas voll ist. Zudem kannst du mit dem Treiber über MQTT jede einzelne Zellspannung abfragen und z.B. in eine Timeseries Datenbank speichern.

Solltest du größere einzelne Packs bauen wollen, indem du 2-3 Zellen parallel schaltest und dann 18 seriell, würde ich dir auf jeden Fall ein zusätzlichen Neey Balancer mit ordentlich Leistung empfehlen. Wenn der Balancer ca. 1% Balancingleistung der gesamten Ladung (Ah) einer Zelle oder eines Zellverbunds hat, solltest du keine Probleme haben. Beispiel: 280 Ah * 4 Zellen = 1.120 Ah * 1 % = 11,2 Ah --> ca. 10 A.
Der Vorteil wäre, dass du so schwache "Zellblöcke" einfacher durch tauschen einzelner Zellen von einem stärkeren Zellblock etwas ausgleichen kannst. Der Nachteil ist natürlich mehr Kupfer wird benötigt und dass das ganze dann noch klobiger wird.

Für den gesamten SOC würde ich dir einen oder mehrere SmartShunt empfehlen, je nachdem ob die Stromstärke in deinem Fall noch passt.

Hier ein paar Insights vom dbus-serialbattery Treiber, welche dir eventuell helfen können eine Entscheidung zu treffen. Das sind nur Systeme welche mindestens die Version von vor 2 Monaten installiert haben. Insgesamt gibt es über 9.000 dbus-serialbattery Installationen.

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ich nicht.
es ist nutz und sinnlos die komponenten am limit zu betreiben.
außerdem schränkt es die bms auswahl massiv ein

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Vielen Dank euch allen - ihr helft mir wirklich sehr mit euren ganzen Infos.
Ich melde mich nächste Woche wieder dazu, aktuell bin ich unterwegs.

Es gibt sicher noch weitere Faktoren.
Die Akkus haben sicher hin und wieder auch eine Tiefentladung gesehen als es Probleme mit dem BHKW gab. Aber selten und dann nur sehr kurz.

Wegen den Temperaturen.
Gestern Abend 29°C, heute Mittag 24°C.
Auch das Szenario mit den dauerhaften 3,4V ist ja eher ein Theoretischer Ansatz um das das Problem einzukreisen.
Meine Ehrlichkeit und Selbstkritik soll jetzt nicht den Eindruck erwecken, dass wir die bewusst gequält haben... In der Praxis war es vermutlich zu 80% der Zeit nicht so dramatisch.

Vermutlich haben wir die PYLONTECHS nicht unter perfekten Bedingungen betrieben. Und wenn sie nur 2000 oder 3000 Zyklen schaffen würden, dann würde ich kein Fass aufmachen und mich an die eigene Nase fassen - aber in unserem Fall bin ich mir recht sicher das PYLONTECH da auch noch Leichen im Keller hat...

das darf garnicht sein, das bms muss es verhindern.
tiefentladung heißt unter 2,5v und das eine ganze weile.

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