Hallo.
Wir leben seit ca. 20 Jahren mit einer Inselanlage und alles funktioniert bei uns sehr gut.
Habe alles selber Installiert und immer wieder verbessert. Ich habe auch extrem viel gelernt.
Nun gehen meine Blei Akkus zur neige und meine Überlegung ist, das ich mir eine lifepo4 Batteriebank erstelle. Es stehen aber immer noch ein paar fragen im Raum die mir nicht klar sind, weil es sehr unterschiedliche aussagen gibt. Der Kanal von „OFF-Grid-Garage“ habe ich eingesogen.
Da jede Anlage oder sagen wir Konsument ja unterschiedlich ist, sind natürlich die Anforderungen auch unterschiedlich.
Für mich ist der Knackpunkt bei den lifepo4 Batterien im laufenden Betrieb das Balancing.
Beispiel: Balancing ist im BMS auf 3.4V eingestellt. Macht alles Sinn.
Version Andy: Beim Andy Settings sind 3,45V Bulk – Und Absorbing für 1 Stunde. Das wäre die Zeit für das Balancing. Danach auf Float 3.35V. Wenn ich das richtig verstehe.
Dann habe ich ein Spanischen Beitag gesehen, Bulk Absorbing identisch nur das der Float Wert dann bei 3.42V eingestellt ist damit das Balancing weiterhin funktioniert.
Wie sind eure Erfahrungen? Oder mache ich mir zu viele Gedanken?
Würde mich freuen etwas von euch zu hören.
Saludos
jose , sag doch etwas mehr über Anlagen Grösse und Batterie deiner Anlage
Ich bin eher angetan von Bleibatterien , bei Preis / Leistung gehts wohl kaum besser
10Jahre Inselbetrieb mit einer 40 kWh gebrauchten Gabelstablerbatterie für 800 Euro im Endefekt nach Reykling
Du machst dir für den Anfang nicht zu viele Gedanken, aber noch zu früh. Befasse dich erst mal mit den Eigenschaften von LiFePo4 Zellen. Der Hauptunterschied hinsichtlich balancieren ist, dass die Zellenspannung zu weit ansteigen kann ohne dass nennenswerter Strom fließt. Bei Bleibatterien setzt dann die Gasung ein und sorgt für Stromfluss. Dieser Stromfluss balanciert die Bleibatterie. Bei der LiFePo4 ist der Spannungsanstieg bei zunehmendem SOC erheblich steiler als bei der Bleibatterie. Deshalb kann eine Zelle eine zu hohe Spannung annehmen, obwohl die Gesamtspannung noch nicht mal die volle Höhe erreicht hat. Da ein Balancer die Spannungen der einzelnen Zellen misst und deren Wert als SOC interpretiert, kann er auch nur Wirkung zeigen, wenn sich die Spannung im Übergang zum steileren Anstieg befindet. Die gemessenen Spannungen sind allerdings überlagert von Stromabhängigen Spannungen, die von den Innenwiderständen der Zellen und den Verbindungswiderständen von Zelle zu Zelle herrühren. Das kann zur Folge haben, dass der Balancer fleißig anfängt zu arbeiten und stundenlang Strom von einer Zelle zur anderen transportiert um den Spannungsunterschied auszugleichen. Obwohl überhaupt keine SOC Differenzen vorliegen! Das hat dann zur Folge, dass die Zellen dadurch "verbalanciert" werden. Um das zu vermeiden kann man die Spannung festlegen, bei der der Balancer überhaupt aktiv werden kann. Diesen sollte man in einen Spanungsbereich legen, der möglicht oft erreicht wird und nicht mit zu hohen stromabhängigen Spannungen überlagert ist. Wenn man diese Spannung auf 3,4V festlegt, ist das bei guten Zellen und Sorgfältiger Montage der Verbinder gegeben. Ein Weiterer Wert ist die Spannungsdifferenz der Zellen unterienander, der ebenfalls überschritten werden muss um den Balncer zu aktivieren. Ist der Wert zu gut gemeint mit 5mV festgelegt, wird der Balancer nervös versuchen alle Fehlmessungen des BMS auszugleichen. Ist er zu hoch angesetzt, wird eine der Zellen immer bis zu diesem Wert geladen und altert dann schneller. Man sollte da zwischen 10mV und 50mv bleiben. Die Ladespannung ist mit 3,4V bis maximal 3,45V ganz vernünftig. Wenn die Zellen dann ausbalanciert sind, kann man die Spannung reduzieren auf etwa 3,38V. Unter regelmäßiger Beobachtung und eventuellen Einstellungsänderungen kann man eine LiFePo4 so einfach anstatt der Bleibatterie einsezten.
Ein BMS schützt nicht nur die Zellen vor schädlichen Strömen, Spannungen und Temperaturen indem es Lade oder Entladestrom abschaltet. Es kann auch Messwerte zu einer Steuerung senden, die zum Beispiel den Laderegler steuern. Zum Beispiel wird dann beim hochlaufen einer Zellenspannung die Ladespannung so gesenkt, dass die überschrittenen Spannung nicht weiter steigt. Und dass erst auf "float" geschaltet wird, wenn die Spannungsdifferenzen unterhalb eines festgelegtes Wertes gesunken sind um möglichst gut zu balancieren.
Hi,
Hier meine Anlagen.
System Haus:
Solar ca.2500Wp.
24V 600AH C10 Blei Stationäre
System Werkstatt:
Solar ca.1000Wp.
24V 600AH C10 Blei Gel Gabelstablerbatterie
Ich kann auch die Energie von der Werkstatt in Haus umleiten. Natürlich mit Verlusten.
Wir kommen so ca. 5 Tage ohne Generator aus. Das setzt voraus das Großverbraucher nicht benutzt werden.
Ich habe immer versucht die kosten für die Speicherung so klein wie möglich zu halten. Leider sind die Preise hier in Spanien etwas anders. Für 800,-€ bekommst du hier in Spanien gerade mal 24V 400Ah gebraucht.
Da ich eine Person bin die Technisch offen ist für neue Technologien, macht es mir natürlich auch Spaß mich damit auseinander zu setzten. Ich habe hier in der Region sehr viele Inselanlage Installiert und habe immer von diesen neuen 19“ lifepo4 Einschüben abgeraten, die jetzt nach 4 Jahren den Geist auf gegen.
Das ist auch einer Gründe, warum ich diese Dinger verstehen will und mich erstmal für meine Inselanlage eine lifepo4 Batterie erstellen möchte.
Sonnige Grüße aus Valencia
Danke für deine Antwort.
Es ist natürlich selbstverständlich das die lifepo4 Batterie 8S oder 16S vorher in aller Ruhe und vernünftig ausgeglichen sein müssen bevor diese in den Realbetrieb eingesetzt werden. Das ist bei Blei ähnlich nur nicht so aufwendig.
Du schreibst:
„Die Ladespannung ist mit 3,4V bis maximal 3,45V ganz vernünftig. Wenn die Zellen dann ausbalanciert sind, kann man die Spannung reduzieren auf etwa 3,38V. „
Genau das ist mein großes Fragezeichen.
Wer entscheidet „ich gehe in Float“.
Geht das nur mit einer Kommunikation zwischen BMS und Laderegler?
Oder muss ich jeden Tag nachschauen, Das sieht gut aus, ich reduziere jetzt die Spannung.
Welche Steuerung ist das, wo ich so etwas alles einstellen kann?
Was für mich auch völlig unlogisch ist, das immer von State of Charge (SoC) und Spannung gesprochen wird. Im JK BMS werden nur Spannungswerte eingetragen und bei welcher Zellspannung SoC 100% erreicht sind. Dann ist das doch in meinen Augen nur eine Umrechnung von Prozentwerten die eine bessere Visuelle Darstellung für den Batterie Monitor erlauben.
Ich lerne ….
Weist ja denke ich alles selber , aber Batterietechnik und deren Chemie ist ein Thema bei Inselanlagen , wichtiger ist halt wo der Strom herkommt !
Batterie Strom ist wohl eher nur zu 30 % gefragt , deshalb eventuell mehr PV bei Dir .....
Wenn ich richtig informiert bin, können manche bessere Laderegler das auch.
Und um deine Verwirrung zu verschlimmern: ich benutze kein float. Ich habe aber auch nur einen kleinen Akku... 24 V 100 Ah. Fixe Ladespannung 3,42 V/zelle max. In einem Wohnmobil.
Du musst dir folgendes klarmachen:
1)
Die verwendung von float 3,37 V gegenuber Ladespannung 3,45 V ist ein Lebendauerthema. Wobei garnicht so klar ist, wieviel lebensdauer man verliert pro stunde 3,45 V.
Die Wohnmobilfritzen mit lifepo haben während der Fahrt, voll, 3,60 V anliegen... Oder mehr. Noch vor 3 jahren hat man Zellen bei 3,65 V / Zelle parallel balanciert.... Eine Woche lang. Da hat niemand bezüglich Lebensdauer was gemerkt.
Du musst also überlegen, ob dein Akku überhaupt vollgeladen länger rumsteht...
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auch wenn ich dafür prügel bekomme, die meisten leute mit balancerproblem haben die Probleme mit ihrem balancer selbst verursacht.
Ein guter Akku kann leicht 10 zyklen fahren, ohne balanciert zu werden. -
das ist aber kein Grund, die balancierzeit (über 3,40 V ) panisch oder gewohnheitsmäßig zu verkürzen.
Was heissen soll: die balancierei ist wichtig.
Ein ordentlicher betrieb mit vernünftigen Werten aber auch.
Voll kostet etwas lebensdauer. Kalt unter 10 Grad mag der akku nicht. Unter 20 %SOC muss der Ladestrom reduziert werden.
Lifepo sind toll, Hochleistingssportler, und wie diese haben sie auch Ansprüche... Vorlieben.
Wenn man die in einen Betrieb gut einbaut, hat man einen tollen Langlebigen Akku.
Blei Stappler Batterien sind doch Klasse , zumindest ich hab da gute Erfahrungen gemacht
Natürlich sind Blei Akkus klasse. Ich habe seit 20 Jahren Blei Akkus im Einsatz und Blei ist immer noch mein Favorit, weil ich die Akkus verstehe. Ich sage auch immer „NEVER CHANGE RUNNING SYSTEM“.
Aber Preis Leistung ist zur Zeit unschlagbar. 15KW für 1600,-€. Für den Preis bekomme ich für Blei nur 7KW Speicher gebraucht. OK, wir haben bei Blei Akkus noch den Bleiwert, da kommt schon etwas zusammen.
Ich persönlich finde es aber auch sehr interessant und man sollte aufgeschlossen für neue Technik sein.
Das einzige was mich echt nervt bei den lifepo4 ist das Recycling.
Ich kenne noch keine Annahmestelle für lifepo4 Batterien.
Cool. Du hast mich nicht verwirrt, sondern mich in meinen Überlegungen mit den Einstellungen bestätigt und in einer Inselanlage mit einem normalen Haushalt stehen die Akkus nie lange voll rum sondern müssen zuverlässig funktionieren.
Was mich noch sehr beschäftigt ist:
Lasse ich alles auf 24V und baue dafür 2 Bänke oder baue alles um auf 48V mit einer Bank.
Ich bin der Meinung, 2 x 24V haben den Vorteil von Backup und sich gegenseitiges unterstützen der Batterie Bänke.
Am liebsten würde ich gerne alles auf 24V lassen, da ich sonst meine komplette Steuerung und Backup Inverter einfach alles austauschen müsste.
Ich habe 16 x 314Ah lifepo4 Zelle bestellt. Die 314Ah Zellen dürfen laut Info max. C 0.5 belastet werden, das bedeutet ca. 150 Ah. Beim BMS habe ich ein JK - 200A mit aktiven Balancing geplant.
Natürlich auch ein DC Breaker und eine NH00 DC Sicherung.
Nun mein Bauchgefühl sagt mir, mehr als 100A sollten die Zellen nicht belastet werden. Dann hätte ich bei einer 24V Bank / 25.6V X 100A = 2560W zur Verfügung und das X 2 also fast 5Kw.
Das reicht für mich absolut aus, weil mein Inverter eh nur 3,5kw hat.
Jetzt stellt sich mir die Frage, ist es besser eine Kommunikation zwischen den Batterien (Master/Slave) zu haben?
Saludos und Danke
Du kannst ruhig alles auf 24V bauen. Ich habe 3 Stück davon. Jk BMS und die Zellen sind in einer Munitionskiste eingebaut , die mit einer Anderson Steckverbindung versehen ist
Sie sind mit 64A Sicherungsautomaten parallel geschaltet. Daran sind 3 Stück 3000W Wechselrichter und 6 Victron Laderegler
Das ist mal Lösungsorientiert und da geht was, bravo.
Gibt es eine Kommunikation zwischen den Bänken?
Danke für das Foto.
zuerst habe ich sie einfach wie Bleibatterien ohne Kommunikation betrieben. Dann habe ich sie über RS485 an einen Raspberry 4b angeschlossen, auf dem Venus installiert war. Als Treiber für die Batterien habei ich "D-Bus Serialbattery" laufen lassen. In dessen Config.ini kann man viele Einstellungen machen. Später habe ich das aber wieder entfernt und nur noch auf einem zweiten Raspberry laufen, um die Batterien zu beobachten. Die Steuerung benutze ich nicht mehr. Wichtig ist nur, dass man die Ladespannung nicht zu hoch einstellt und das die Batterieen regelmäßig balancieren können. Die SOC- Werte kann man nur ernstnehmen, wenn zeitnah balanciert und vollgeladen wurde. Das funktioniert eigentlich bei keinem BMS. Auf Grund der Spannung kann man nur bei "fast leer" und bei "fast voll" auf den Ladezustand schließen. 3,1V bei der niedrigsten Zelle bedeutet für mich, mit stärkeren Entladungen aufzuhören. Bei 3V ist die Batterie als leer zu betrachten. Anwender, die viel zu kleine Batterien haben, versuchen natürlich mehr "rauszuquetschen". Du wirst von den Batterien begeistert sein. Der Ladewirkungsgrad ist erheblich höher, die Spannung steht wie festgenagelt und der Entnehmbare Strom scheint unendlich u sein. Und das allerwichtigste: Die Batterien können jahrelang halb oder weniger geladen betrieben werden, ohne dass da irgendwas sulfatiert.
Aus welchen Komponenten besteht deine Anlage und was betreibst du alles damit?
Einen Vorteil habe ich vergessen: Bleibatterien nehmen zum Ende der Ladung nur noch wenig Strom an, der aber für die Lebensdauer wichtig ist. Das dauert dann rechtl lange bis sie wiklich voll sind. LiFePo4 nehmen bis über 95% SOC praktisch den vollen Strom an.
Vielen Dank für Deine Information, das hilft.
Wie schon erwähnt, wohne ich seit 20 Jahren im OFF von Spanien ohne Stromanschluss. Wie ich vor 20 Jahren damit angefangen habe war alles noch super teuer. Da hat der Wp gebraucht 2,7€ gekostet und da waren 1200Wp teuer und viel Wp. Jetzt bekommst du ein 500Wp Solar Modul für 70,-€ im Baumarkt. Ich habe da schon eine Entwicklungsreise hinter mir.
Es macht mir aber auch Spaß Sachen zu verbessern.
Ich habe zwei Systeme. 1 x Haus mit Pool und 1 x Werkstatt.
Bei schlecht Wetter Phasen wird die Energie von der Werkstatt ins Haus geleitet. Natürlich mit Verlusten aber das ist mir egal. Hauptsache kein Generator, der nervt. Muss aber vorhanden sein.
Und wie bei jedem, wird der Energie Hunger mit der Zeit immer Größer und es musste aufgestockt werden.
Im Haus 2500Wp davon 1500Wp gewinkelt 35 Grad Richtung Süden und 1000Wp liegen flach auf dem Dach (Besonders gut für den Sommer). 2 x 3kw Inverter. 1 Inverter wird nur für den Sommer aktiviert um die Poolpumpe zu versorgen. Speicherung im Haus Blei 600Ah C10 (550kg).
Wir haben keine Klimaanlage und Heizung ist ein Holzofen. Warmwasser und Kochen ist mit Gas. Sonst alles normal.
In der Werkstatt in etwa das gleiche. Ich mach da alles. Tischkreissäge, Standbohrmaschine, Schweißen etc. Also läuft.
Doch das aller wichtigste für Inselanlagen ist ein einfaches Monitoring und zwar ohne Ampere, Watt etc. Warum, damit die nicht so technisch versierten Personen damit auch klar kommen.
Ich war irgendwann echt genervt, das ich immer gefragt worden bin „kann ich jetzt die Geschirrspülmaschine, oder sonst was aktivieren“.
Das hat mich dazu gebracht, mein eigenes Monitoring zu entwerfen (ESP8266 mit Arduino). Da kann ich Steckdosen bei einer bestimmten Spannung aktivieren oder wieder deaktivieren. Bisher aber nur für Blei Akkus.
@R.L
Das bedeutet Deine einzelnen Batterien Bänke haben keine Kommunikation untereinander?
Welches JK BMS hast Du im Einsatz?
Sonnige Grüße
Jose
untereinander kommunizieren sie nicht. Ein BMS kann auch gar nicht regeln. Das ist auch gar nicht notwendig. Kommunikation ist nur notwendig, wenn damit die Laderegler gesteuert werden sollen. Selbst wenn die von der Batterie gesteuert werden, muss man als Anwender aber Rücksicht darauf nehmen. Das ist auch einer der Gründe weshalb die von dir genannten Batterien kaputt gehen. Sie werden belastet bevor fertig balanciert waren. Und dann schalten sie sich ab, wenn eine Zelle Unterspannung hat. Das ist oft der Fall, wenn zu wenig PV vorhanden ist und gnadenlos entladen wird. Bei meiner Anlage brauche ich nie eingreifen, außer dass ich die Entladung einstelle wenn es knapp wird. Das ist hier im Norden natürlich im Winter der Fall. Dafür habe ich aber ein Netz. Als BMS habe ich 4 bis 8 Zellen, 200A, 2A Balance. Inzwischen gibt es sogenannte "Inverter BMS" Das braucht man nur, wenn ein Hybridinverter damit kommunizieren soll
Warum sind da Verluste? Ist der Leitungsweg zu lang oder leitest du den Gleichstrom um?
Ahh… Verstehe.
Jetzt sehe ich alles klarer. Vielen dank für deine Erklärung.
Macht auch alles Sinn.
Ich will eigentlich keine Datenkabel und den ganzen Gedöns einsetzten.
Eine verschlossene Kiste, so wie du es realisiert hast oder Ähnlich.
Wir leben auf dem Land und da kann schon so ein kleiner Nager in den Batterie Raum rein hüpfen oder unsere Geckos. Erst letztes Jahr hat ein Geckos in einem Inverter einen Kurzschluss verursacht. Da kam eine schöne Stichflamme raus.
Es sind andere Ansprüche oder Voraussetzungen die wir berücksichtigen müssen.
Meine Werkstatt und Haus liegen 25m auseinander und aus diesem Grund muss ich 230V~ von der Werkstatt in den Wechselrichter-Lader vom Haus nutzen. Deswegen die Verluste. Das läuft bei mir ca. 14 Jahre schon so. Wenn aber Werkstatt System leer ist, muss ich Generator starten. Wir haben ca. 20 -25 Stunden im Jahr den Generator im Einsatz. Das war am Anfang viel mehr und das hat genervt.
Heute sage ich, ein Stromanschluss ist ein Luxus und das Leben mit einer Inselanlage kann funktionieren, hängt aber vom Konsument ab.
Und das ist das größte Problem.
Mitte Mai kommen meine Zellen. Dank deiner Info, werde ich auf 24V bleiben und zwei bänke bauen.
Wenn Du noch Tips hast, immer her damit.
Das sind die Kisten
Dieses Dichtungspapier habe ich für die Isolierung zwischen den Zellen und für die Endplatten genommen
In die Kiste habe ich in die Griffmulden etwa 15 M5 Gewindelöcher gebohrt. Als Boden habe ich eine Bodenfliese zugeschnitten und reingelegt. Darauf die Zellen mit jeweils einer Isolierung. jeweils zwei Alubleche mit Isolierung beklebt und als Endplatten beigelegt. Die Zellen sind nicht genau mittig in der Kiste sondern etwas nach hinten versetzt. Dann Gewindestifte mit Schneidring in die löcher geschraubt und vorsichtig beigedreht. Als alles ausgerichtet war habe ich sie nacheinander reihum Stück für Stück weitergedreht bis alles stramm war. Das BMS und der Schalter sitzen rechts innen an der Vorderwand. Dazu habe ich Gewinde in die BMS-Laschen gebohrt und M3 Schrauben eingedreht, die als Stehbolzen dienen. Darauf Muttern und dann das BMS von innen durch die Löcher der Kist gesteckt und mit Muttern festgeschraubt. Hier erkennt man die Muttern und den Schalter sowie das RS485 Kabel für den Raspberry:
Den oberen Rand der Kiste habe ich mit einem Bandeisen erhöht. Das würde auch ohne gehen, wenn man eine wirksame Isolierung in den Deckel klebt.
Hier noch ein Bild ohne Deckel
Dankeschön.
Ich frage mich: “Wofür die Anderson Stecker“?
Vielleicht weil:
Fals eine Bank aus dem Ruder läuft, kannst schnell vom System entfernen und dann auf der Werkbank frisch ausgleichen?
Oder weil einfach vorhanden?
Den traue ich mehr als einen Haupschalter. Die 175A Version hätte auch gereicht.
genau! So hatte ich zum Beispiel mal von 12V/640Ah auf 24V/320Ah umgebaut