LFP+AGM Hybrid Alternative. Diode/Umschalter?

Akku, BMS und Ladegeräte
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Hi.
Ich hatte beim Erstaufbau der Anlage auf AGM Akkus gesetzt, weil ich befürchtete, dass es in der Hütte im Winter für LFP zu kalt wird oder das BMS des LFP Akkus komplett abschaltet.
Nun habe ich eine fertigen LFP Akku bestellt und einfach parallel zu den AGMs angeschlossen. Die Ladekurve habe ich auf LFP eingestellt, 56V max.

Nun hatte es einige sehr sonnige Tage mit knackig kalten Nächten. Nun war es tatsächlich so, dass unter 5 Grad nicht geladen wird. Deswegen habe ich die Batterie in eine gedämmte Kiste gestellt und diese beheizt, was ungefähr 0,3 kWh pro Nacht verbrauchte. Nun war genug Sonne und der Akku abends voll, so dass die Verluste zu verkraften waren. Aber im richtigen Winter würde sich das nicht lohnen.

Mit der festen Parallelschaltung beider Akkus ergibt sich allerdings das Problem, dass die AGMs langsam beginnen "Wegzulaufen". Die sind jetzt nach 3 Tagen schon bei 0,6 bis 1% Abweichung, im oberen Ladebereich ab ca 54V.
Als ich die AGMs alleine hatte, konnte ich kurze Zeit mit ca 60V laden, dann hat sich das ausgeglichen. Aber der LFP macht bei 58,4V dicht (schaltet aus)

Nun hatte ich die Idee, statt der festen Parallelschaltung einen Umschalter zu installieren, damit ich im Winter mit AGM und im Sommer mit LFP arbeiten kann.
Im Sommer mit LFP als Speicher, im Winter mit AGM als USV.
Zusätzlich bekommt jedes Akkusystem ein eigenes, kleines 230V Ladegerät für die Erhaltungsladung unabhängig vom Multiplus.

Als "Speziallösung" wollte ich Dioden installieren, damit der Bleiakku einspringt, wenn mit dem LFP Probleme auftreten bzw das BMS abschaltet.

Wie soll das funktionieren? Angenommen, ich halte den AGM dauerhaft per Netzteil auf 13V, also auf 52V. Die Leistungsdiode hat ca 1V Spannungsfall. Wenn nun auf der LFP Seite die Spannung unter ca 51V fällt, wird die Diode also leitend. Die Diode hat zwar Verluste, aber der Victron geht nicht "hart" aus, so dass man noch über NodeRed reagieren kann.

Die zweite Diode kommt vom LFP Richtung AGM. Der AGM ist bei 13V (52V). Sobald die Spannung am LFP über ca 53V ansteigt, wird die Diode langsam leitend und es fließt ein Ladestrom zum AGM. Je höher die Spannung am LFP, desto mehr Strom fließt.
Damit soll verhindert werden, dass die Spannung am LFP zu schnell über 58V ansteigt, wenn z.B. zu viel PV Leistung anliegt und diese nicht rechtzeitig abgeregelt wird.

Damit die Ausgleichsströme nicht zu hoch werden (bzw längere Zeit hohe Ströme anstehen) würde ich noch einen Shunt und einen Sicherungsautomat in der Querverbindung installieren. Sobald z.B. mehr als 20A fließen, wird der Victron abgeregelt. (per Node Red "ignore AC" off, Max inverter Power auf 100W, AC-out 2 off)

Ausgleichsladung für die AGM muss manuell von Zeit zu Zeit gemacht werden, indem die Verbindung zum LFP gekappt wird und dann mit 60V geladen wird.

Könnte funktionieren, oder?

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Schau Dir Aktiv Dioden an. Spannungsabfall xx mV.
Damit werden beim entladen beide verwendet sind aber sonst unabhängig. Die höhere Spannung gewinnt.
Geladen wird unabhängig.
Schottky mit kleiner Spannung 20 V wenn es nur um die Differenz geht, wären gegenüber normalen Dioden auch eine Verbesserung. Uf 0,4 V

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schau nach "ideal diode"

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Hi. Den Entladezweig AGM->LFP könnte ich ja tatsächlich über so eine "Ideale Diode" machen, um die Verluste zu minimieren. Es muss nur genug Strom aushalten, um im Fehlerfall die volle Last zu versorgen bis ich über den Victron Shunt und Node Red abregeln kann.

Dann bräuchte ich nur noch eine Lösung, damit Überspannungen ab ca 56-57V relativ schnell über die AGM Akkus abgeleitet werden.
Beispiel: Die AC gekoppelten PV Inverter liefern volles Rohr und es wird eine große Last abgeschaltet und der LFP ist schon bei 55+ V. Bis der Frequency Shift vom Victron kommt und die Inverter tatsächlich gedrosselt sind, ist die Spannung schon so weit hoch gelaufen, dass das BMS den Akku trennt.
Ich hab zwar noch eine Laststeuerung über diverse Shellys (Strom verbraten), oder ich schalte per NodeRed den "AC Ignore" aus, aber das ist auch zu langsam, um die Peaks zu verhinden.
Die AGMs interessierte ein kurzes Spannungs-Peak von 60-65V herzlich wenig, weswegen ich ab ca 56V Leistung in die AGMs ableiten möchte bis dann die Regelung eingreift.
Daher die Idee, den Weg LFP->AGM ebenfalls mit einer Diode zu versehen, dort aber mit den Dioden-Fluss-Spannungen so zu basteln, dass erst ab 53 oder 54 V am LFP ein Stromfluss zustande kommt (zunächst aufgrund dem geringen Spannungsgefälle recht wenig, bei 56V sollte dann schon mehr fließen)

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Die spannungsbegrenzung auf unterhalb Abschaltung muss der Laderegler machen. Das muss doch Hardware sein, schnell

was noch nicht beachtet ist: Blei hat Temperaturgang. Laden muss dem folgen, sonst hast heisse Bleianker und halbvolle LFP im Sommer

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Hi,
heute war wieder ein sonniger Tag und ich konnte wieder etwas testen.
Ich habe festgestellt, dass die Peaks selbst bei 1,5 kW Ladeleistung von den AC Invertern nicht auftreten, wenn der LFP noch unter ca 55V ist. Selbst dann nicht, wenn ich den AGM komplett weglasse.
Wenn der LFP bei 56V ist, dann kommt der Peak auf 60-65V relativ schnell. Schneller als der Victron mit Frequency Shift abgeregelt hat oder den AC-In durchgeschaltet hat, ist die Kiste schon wegen Überspannungsalarm ausgegangen.
Die DC gekoppelten Victron Laderegler machen übrigens keine Probleme, es kommt nur von den AC gekoppelten Invertern.

Ich hab noch ein Meanwell 1200 W Ladegerät. Das hab ich dann angeschlossen um PV Inverter Leistung direkt von der Quelle (230V AC Ebene) aus dem System zu nehmen und damit die AGMs zu laden. Das hat dann eigentlich recht gut geklappt.

Gestern Abend / Nacht hab ich auch mal das untere Ende des SOC am LFP angefahren. Knapp unter 52 V fingen die AGMs dann langsam an, Strom zu liefern und die LFPs zu unterstützen. Das untere Ende scheint relativ unkritisch zu sein. Und so träge, dass man mit NodeRed / Shellys ganz gemächlich mit Verzögerungszeiten reagieren kann. Selbst bei einer 3kW Last bei nur noch 50V ging das noch mit Verzögerungszeiten im Flow, ohne dass das BMS oder der Victron abgeschaltet hat. Verzögerungen im Node Red Flow sind ganz nett, damit kurze Lastspitzen oder Spannungseinbrüche nicht gleich zu einer Aktion führen und das Ding ständig hin- und her schaltet.

Wahrscheinlich werde ich daher hin gehen und einen simplen mechanischen Umschalter einbauen, aber noch eine Diode von den AGMs in Richtung LFP setzen, um die nahtlose Unterstützung im unteren SOC Bereich zu gewährleisten.
Aufladen werde ich die AGMs aber wohl getrennt direkt von der 230V Ebene aus, in dem ich einfach den Meanwell Lader zuschalte, sobald der LFP 55 V erreicht und PV Überschuss von den Invertern in den Victron rein kommt.

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Wenn der Regelkreis über die Victrons rüber nur bei >55V zu lahm ist, kannst max Ladung also Frequenzerhöhung auf 55V stellen?

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Hallo. Das Problem AGMs und FLP zusammen zu betreiben kommt auch bei uns. Wenn ich mir zu diesem Thema folgende Frage erlauben darf:

Wie waere es beide Batterien in parallel einzusetzen, Anoden Direktverbindung, Kathode der LFP mit Nch-Mosfet versehen und dabei die Ladekennlinie der AGMs verwenden.
Abschaltung des/der Nchs per Gate Entnahme sobald die 56Vmax der LFP erreicht sind, die AGMs nehmen weiterhin Strom auf.
Shottky zur Kathode der LFP als Ruecklauf des WRs da die standart
Body Diode der Nchs in diesem Fall nicht den Aktiv Diode Betrieb erlaubt.
Das dynamische Verhalten der LFPs bei Be- und Entladen waere auch vorhanden.
Habe ich was uebersehen, sehe ich das falsch? Ladekennlinien .. ua??

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Hallo,
hab vor Jahren von Blei auf LFP umgestellt (damals noch 12V). Aufstellraum ist beständig über 10 Grad C. Ergebnis: der LFP hat eine höhere Ruhespannng und entlädt sich über den Bleiakku. Der Wirkungsgrad bei Blei ist deutlich schlechter, als bei LFP. Beide haben ganz unterschiedliche Ladekurven. Das Hexenwerk, die jeweiligen Ladeparameter so zu programmieren, dass das Ladegerät jeweils die richtigen Parameter des aktuell zu ladenden Akkus "kennt" und anwendet, hab ich mir nicht zugetraut. Letztlich wurde der Blei Akku entsorgt. Nebeneffekt der Umstellung war die Erkenntnis, dass der Lade- und Entlade Wirkungsgrad bei LFP um Längen besser ist, als bei Blei. Daher ist Blei aus meiner Sicht nur noch dort sinnvoll, wo es keine ausreichende Wärme für LFP gibt.

Nur als Gedanke:
PV geht zu einem Umschalter, an dem 2 Ladegeräte hängen. Eins für Blei, eins für LFP. Bei niedrigen Temp (<5 Grad) wird auf "Blei" geschaltet, darüber auf LFP. Wenn Akku 1 voll, dann Akku 2.
Ein weiterer Umschalter sitzt vor dem WR und schaltet ebenfalls zwischen den Akku´s um. Ist einer leer, kommt der andere zum Zuge. Beide Akkus bleiben getrennt, sind als elektrisch nicht verbunden.

L.G.

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Wenn man zwei Aktivdioden nimmt und 2 getrennte Ladegeräte hat ist es völlig egal was man pantscht. Die Entladeschluss Spannung sollte allerdings etwa gleich sein da immer am tiefsten Punkt den der WR bestimmt entladen wird. Sonst spricht das BMS an.

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Gibt es eine Modelempfehlung fuer Aktivdioden im 30A Bereich?

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Kannst du @hopfen das bitte noch mal näher erläutern? Wenn ich die beiden Dioden auf der PV Seite hinter dem Ladegerät einsetze ist die Ladestrecke getrennt. Wie geht´s dann von den beiden Akku´s zum WR?

L.G.

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Unterschiedliche Batterien erfordern normal getrennte Ladegeräte wenn man sie mit unabhängiger Spannung voll laden will. Hier ging es um weitgehend gemeinsame Entladung bis zum gleiche Abschalt Punkt.

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Logisch sind die Dioden im Plus Kreis, was aber durch BMS , negativ geschalten, Probleme machen kann.

Ladegeräte brauchen normal auch die Rückmeldung der Batteriespannung. Das kann eine Diode blockieren wenn z. B. mit kurzer Belastung gemessen wird.

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Was machst Du mit H2O wenn die Hütte für LFP zu kalt wird?

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Die doppelt bestückten müssten 30 A können. Alipress. 5 Euro die einzeln bestückten. Können angeblich 60 V, und haben nichtmal einen Masseanschluss.

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Die ohne Gnd sperren kurz den Aktiven Fet um sich aufzuladen. Also ist für mSek die Bodydiode wirksam.
Mit der Spannungsfestigkeit muß man bei den Zweibeinern aufpassen wenn der Eingang auf null abfällt. Es zählt die Differenz A/E
Und es schwirrt ein fake rum. Kontrolliere ob ein winziger (6Beiner) drauf sitzt.

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