Nkon ESS Eco mit Seplos BMS und Victron

[Nu_81 (Nu)]

Hallo zusammen,

ich betreibe seit ein paar Tagen 2x Nkon ESS Eco mit jeweils 16kWh in einem drei phasigen ESS mit 5000er Multiplus und Cerbo GX.
Es sind 16s Cornex Zellen verbaut mit Seplos BMS v3.0 und JK2A aktiv Balancer.

Beim Laden habe ich folgendes Verhalten:

Das BMS kommuniziert ein CVL von 57,6V an den Cerbo.
Ab ca. 54,7V wir der Ladestrom (CCL) langsam reduziert.
Ab ca. 55,1V wird der Balancer aktiv.
Ab 56V wird ein SOC von 100% angezeigt.
Bei 56,8V wird der CCL auf 0A gestellt und CVL wird ebenfalls auf 56,8V reduziert.
An einem Tag wurde CVL statt 56,8V auf nur 56,9V reduziert.

Dort verbleibt die Spannung dann für den Rest des Tages.
Außerdem werden an den Packs Warnmeldungen ausgegeben:

• Zell-Überspannungsalarm
• Gesamt-Überspannungsalarm

NKon hat eine Anleitung in Zusammenhang mit einem Victron System veröffentlicht auf dem beschrieben wird, dass das CVL dynamisch reduziert werden soll, je nach Balancing Status der Zellen. Die Zellen sind jedoch bei 56,8V bis auf 0,002V angeglichen.

Ausschnitt aus der Anleitung:

Ich bin also davon ausgegangen, dass die 57,6V nur initial sind um den balancing Status zu prüfen und die Spannung dann langsam wie in der Anleitung beschrieben auf z.B. 56,2V reduziert wird. Dies findet aber nicht statt.

Ist diese dynamische Reduzierung Teil des Standard Seplos BMS und mit welchen Werten kann ich das Verhalten nachvollziehen, bzw. anpassen?

Für mich bestehen hier also zwei grundsätzliche Probleme:

1. Ich möchte im Alltag einen maximalen CVL von eigentlich 55,2.
2. Diese Spannung soll nicht bis Abends gehalten werden, sondern nach der Balancing Phase von maximal 30 Minuten auf einen akzeptablen Wert von ca. 53,6V reduziert werden.

Wie kann ich beides erreichen?

Ich habe hierzu bereits Nkon angeschrieben und die haben auf die Arbeitsweise der dynamischen Spannung nicht geantwortet und mir stattdessen eine Änderungsanleitung geschickt für das BMS.
Meiner Meinung nach sollten diese Parameter aber nicht mein eigentliches Problem lösen, sondern insbesondere die Alarm-Meldungen verschwinden lassen.

Vielen Dank!

[Nu_81 (Nu)]

Hallo zusammen,

mittlerweile habe ich auch nkon dazu angeschrieben und bisher nur die Antwort bekommen, dass eine dynamische Anpassung des CVL vom BMS nicht durchgeführt wird.
Wieso dies in der Anleitung so beschrieben ist, wurde leider bisher nicht beantwortet.

In der Zwischenzeit habe ich jedoch erst einmal ein paar Anpassungen gemacht, da ich den Zustand so nicht lassen wollte.

Wie bereits beschrieben handelt es sich um ein Seplos BMS v3.0 mit einem JK 2A aktiv Balancer.

Als erstes hatte ich die Ladeschlussspannung im BMS auf 55,2 V (3,45V pro Zelle) gestellt.
Dies wurde auch korrekt in die BMS-Paramater des Cerbo geschrieben und Victron folgt diesem Wert.

Im JK-Balancer stehen ebenfalls 3,45V als Startpunkt für den Balancer mit einer Start-Differenzspannung von 5mV.

Über ein Note-Red Skript im Cerbo habe ich schließlich erreicht, dass die Spannung von 55,2V für 15 Minuten gehalten wird und anschließend die maximale Ladespannung im DVCC auf 53,6V (3,35V pro Zelle) abgesenkt wird.
Der reduzierte Werte im DVCC wird dann wieder entfernt, wenn der SOC auf unter 95% fällt, somit wird nun einmal am Tag die Spannung hochgefahren.

In der Realität hatte dies jedoch zur Folge, dass das Victron System nicht auf 55,2V sondern maximal bis auf 55,14V - 55,16V geladen hat.
Damit blieb die Spannung der Zellen eines Packs ganz knapp unter den 3,45V des Balancers und das Balancing wurde nie aktiviert.

Zur Abhilfe habe ich nun die Ladeschlussspannung im BMS auf 55,3V (3,45625V) erhöht und damit wird das Balancing auch durchgeführt. Die Differenz der niedrigsten und höchsten Zelle liegt dabei bei ca.10mV

Im Grunde lädt das System nun täglich auf ca.55,24V - 55,26V auf einen SOC von 100% für 15 Minuten und senkt dann die Spannung dauerhaft auf ca. 53,55V. Dabei wird der Akku für ein paar Minuten entladen und der SOC wird auf 99% gehalten.

Grundsätzlich stelle ich mir hier zwei Fragen:

1) Statt die Ladespannung auf 55,3V (3,45625V) anzuheben, wäre es eventuell besser die Balancing Startspannung auf z.B. 3,42V abzusenken?

2) Ist es sinnvoll jeden Tag auf 3,45V zu laden oder reicht es wenn dies lediglich wöchentlich oder noch seltener gemacht wird?

Fällt euch sonst noch etwas auf, was verbessert werden sollte?

Danke euch!

[hf_spsler]

@Nu_81

1. Statt die Ladespannung auf 55,3V (3,45625V) anzuheben, wäre es eventuell besser die Balancing Startspannung auf z.B. 3,42V abzusenken?

Jap durchaus eine Möglichkeit. Auf den Leitungen von der ladenden Instanz bis zum Akku gibt es einen Spannungsfall. Das wird genau die Differenz sein zwischen CVL Soll und Akkuspannung-Ist.

@Nu_81

2. Ist es sinnvoll jeden Tag auf 3,45V zu laden oder reicht es wenn dies lediglich wöchentlich oder noch seltener gemacht wird?

Dazu haben wir in einem anderen Faden auch schon diskutiert. Nein, in den “guten” Monaten ist das überhaupt nicht nötigt, würde ich auch gern ändern. Ich muss nicht jeden Tag 91kWh zu Hause lagern und bis zum nächsten Tag stehen die Akkus dann mit 89 - 99% herum.

Ich setze in Node-Red die gleiche Vorgehensweise bezüglich des Herabsetzens der CVL ein wie du. Jetzt müsste man den Flow in Node-Red so anpassen, dass er die SOC Hysterese einfach für 7 Tage auf z.B. 75/80 herab setzt und dann wieder auf 95/100 bis 100% einmalig erreicht wurden. Dieses Verhalten aber nur z.B. zwischen Mai und September oder wenn der Akku an z.B. drei Tagen in Folge immer 100% ereicht hat. Aber mir fehlt die Zeit soetwas aktuell in Node-Red umzusetzen.

[paddy72]

Ich habe mir auch den Nkon ESS Eco bestellt und stehe grundsätzlich vor den gleichen Fragen. Bisher habe ich nur Erfahrung mit JK-BMS und einem Victron MPPT-Laderegler. Dort kann man sehr schön jede Ladephase einzeln steuern: Bulk-, Absorptions- und Floatphase. Und man kann sogar den Schweifstrom einstellen, d.h. wenn der Ladestrom soweit gesunken ist, dass von Absorption- auf Floatphase geschalet wird, mit einer entsprechend reduzierten Floatspannung. In den sonnigen Monaten (ab April - Okt.) braucht es kein tägliches Balancing bei 100% SoC, da gehe ich oft nur mit einer max. Ladespannung von 3,4V/Zelle (oder weniger) heran. Mir reicht dann ein SoC von 70…80% am Ende des Tages völlig aus.

Normalerweise ist für diese Laderegelung der Laderegler zuständig, oder der Hybrid-WR, der ja auch über einen Laderegler verfügt. Leider kann man die Einstellungen dazu im Deye-WR nicht so detalliert vornehmen wie im Victron MPPT. Das BMS hat mit der Ladestrategie eigentlich gar nichts zu tun und sollte sich da auch nicht einmischen - aber das verbreitet sich immer mehr.

Wenn der WR (oder Laderegler) gar nicht so hoch lädt wie im BMS vorgegeben, kann auch keine Überladung stattfinden. Das BMS ist eigentlich nur die letzte Instanz (Versicherung) gegen Zellenschäden und sollte nicht die Einstellung der Ladeparameter vornehmen.

[paddy72]

Kann man denn beim NKON Ess Eco die Parameter für das BMS, insbes. Ladeschlußspannung, Floatspannung, Schweifstrom und auch die Balancer-daten vorgeben? M.W. sind die Einstellmöglichkeiten da etwas beschränkt, vor allem was die 100% SoC-Justierung angeht. Ich möchte gerne selber bestimmen, ob für mich eine Zellenspannung von 3,4V bereits 100% SoC bedeuten, oder ob das erst bei 3,5V (oder gar höher) der Fall ist.

[Nu_81 (Nu)]

Ich möchte gerne selber bestimmen, ob für mich eine Zellenspannung von 3,4V bereits 100% SoC bedeuten, oder ob das erst bei 3,5V (oder gar höher) der Fall ist.

Das BMS des Seplos v3.0 sendet den SOC von 100% wenn die im BMS definierte Ladeschlussspannung erreicht wird und der Ladestrom auf 0A gesenkt wurde.
Beides kann man sich in den BMS-Parametern des Cerbo anzeigen lassen.

Damit kann man den SOC also selbst definieren.

[Nu_81 (Nu)]

Also reichen bereits 3,42V für ein effektives Balancing?

Wie oft sollte man dann auf die Schlussspannung von 3,45V gehen, reicht hier ein mal pro Woche?
Würde in Notered dann definieren, dass mindestens 7 Tage vergangen sein müssen.

Ist es nun besser den SOC oder eine feste Spannung zu definieren, welche erreicht werden sollten für die “schonende” Ladung innerhalb der 7 Tage?
Welche Spannung wäre dann anzustreben?

Am liebsten hätte ich eine Logik die sowohl im Sommer wie auch im Winter funktioniert.

[paddy72]

@Nu_81

Wie oft sollte man dann auf die Schlussspannung von 3,45V gehen, reicht hier ein mal pro Woche?

Da gibt es keine fixen Vorgaben. Der Punkt ist meist, dass die SoC-Anzeige immer ungenauer wird und nach 2-3 Wochen kaum noch sinnvolle Werte zeigt. Das ist z.B. beim JK-BMS recht ausgeprägt, da sinkt der SoC immer weiter, obwohl die Zellenspannung z.B. noch 3,35V beträgt.

Es gibt aber auch deutlich genauere BMS und der Victron Shunt soll z.B. sehr verlässlich sein. Damit braucht man dann das Balancing vielleicht 1-2 Mal im Monat und auch das nur, wenn man sich auf den angezeigten SoC halbwegs verlassen will. Ich bin dazu übergegangen den SoC über die Spannung selbst einzuschätzen. Dazu muß man allerdings auch die akt. Lade-/Entladesituation berücksichtigen. Am besten gelingt das im Ruhezustand (also ohne Ladung und Entladung, wobei wenige A hier nicht viel beeinflussen).

P.S. Wie sieht es denn mit dem JK-Balancer in der Nkon-Batterie aus? Kann man da die Werte manuell vorgeben - z.B. ab welcher Spannung gebalanced werden soll und bei welcher Spannungsdifferenz zwischen den Zellen? Eine separate Floatspannung kann man wohl beim BMS auch nicht vorgeben, oder?

[Nu_81 (Nu)]

@paddy72

P.S. Wie sieht es denn mit dem JK-Balancer in der Nkon-Batterie aus? Kann man da die Werte manuell vorgeben - z.B. ab welcher Spannung gebalanced werden soll und bei welcher Spannungsdifferenz zwischen den Zellen? Eine separate Floatspannung kann man wohl beim BMS auch nicht vorgeben, oder?

Ja, die Einstellungen des JK-Balancer lassen sich per App verändern, dabei kann man sowohl Startspannung als auch Spannungsdifferenz einstellen.

Eine Floatspannung kennt das Seplos V3.0 BMS scheinbar gar nicht.
Standardmäßig würde die Spannung also dauerhaft auf der hohen vom BMS vorgegebenen Ladeschlussspannung verbleiben.
Dies wurde mir von NKON auch so bestätigt.

[paddy72]

Danke! Dann muß man versuchen die Floatspannung über den WR (oder sep. Laderegler) zu steuern. Ich fürchte, viele Deye-WR können das aber auch nicht…

[Nu_81 (Nu)]

@paddy72

le Deye-

Es handelt sich um ein Victron System, nicht Deye.

[paddy72]

o.k. bei Victron kannst du aber ziemlich sicher auch die Floatspannung vorgeben. Zumindest kann ich das bei meinem Victron MPPT. Beim Deye-WR kann man aber auch eine Floatspannung vorgeben, habe ich gerade nachgesehen. Nur der Mechanismus, wann von Absorption auf Float umgestellt wird, ist mir nicht ganz klar - da fehlt ein sog. Schweifstrom oder eine Zeitvorgabe für die Absorption.

[hf_spsler]

@Nu_81

Also reichen bereits 3,42V für ein effektives Balancing?

Da ist zu unterscheiden. Man stellt eine Start-Zellspannung (z.B. 3.43V) sowie eine mindest Zelldifferenz-Spannung (0.020V) ein damit das aktive Balancen startet. Ergänzend gibt es dann noch eine Stopp-Spannung (z.B. 3.40V) unter der das Balancen stoppt. Das Balancen stoppt also entweder wenn die Zelldifferenzspannung erreicht/unterschritten wurde oder die Zellspannung unter den Wert der Stopp-Spannung gesunken ist. Man sollte die Zelldifferenzspannung nicht zu klein wählen, erfahrene Foristen haben hier davon berichtet dass dies kontraproduktiv sein kann.

Zusätzlich dazu gibt es ja das CVL das auf 3.45V eingestellt wird. D.h. der Balancer staret seine Arbeit also wenn beim Laden die Zellspannung auf mind. 3.43V angestiegen- und die Zelldifferenz-Spannung 20mV erreicht hat. Währenddessen wird ja weiter geladen UND gebalanced sofern eine ausreichende Zelldifferenspannung vorhanden ist.

Für das hier:

@Nu_81

Eine Floatspannung kennt das Seplos V3.0 BMS scheinbar gar nicht.
Standardmäßig würde die Spannung also dauerhaft auf der hohen vom BMS vorgegebenen Ladeschlussspannung verbleiben.

hast du doch damit

@Nu_81

Über ein Note-Red Skript im Cerbo habe ich schließlich erreicht, dass die Spannung von 55,2V für 15 Minuten gehalten wird und anschließend die maximale Ladespannung im DVCC auf 53,6V (3,35V pro Zelle) abgesenkt wird.
Der reduzierte Werte im DVCC wird dann wieder entfernt, wenn der SOC auf unter 95% fällt, somit wird nun einmal am Tag die Spannung hochgefahren.

einen Workaround geschaffen, ist doch so auch okay.

Mit dem Node-Red wird aber immer noch jeden Tag auf 100% geladen, wenn denn er SOC über Nacht <= 95% wurde.

Genau das sollte (und möchte ich auch) dahingehend geändert werden dass es nur noch einmal pro Woche geschieht.

@paddy72

Es gibt aber auch deutlich genauere BMS

Jap, hatte ich ja in einem anderen Faden schon mal gepostet, die Seplos BMS mit ihrem Shunt sind relativ genau (solange Lade- und Entladestrom > der Herstellertoleranz sind). Hatte ja in Grafana Kurven vom Smart-Shunt gegen die Kurven des Seplos gelegt und hier gepostet.

@Nu_81

Am liebsten hätte ich eine Logik die sowohl im Sommer wie auch im Winter funktioniert.

Wenn du genug PV hast, oder auf anderen Wegen dafür sorgst dass dein Akku auch im Winter voll werden kann, dann kann die Node-Red Lösung ganzjährig verwendet werden.

Würdest du denn dein Node-Red Ansatz mit den sieben Tagen hier mal posten?

[Nu_81 (Nu)]

@hf_spsler

Da ist zu unterscheiden. Man stellt eine Start-Zellspannung (z.B. 3.43V) sowie eine mindest Zelldifferenz-Spannung (0.020V) ein damit das aktive Balancen startet. Ergänzend gibt es dann noch eine Stopp-Spannung (z.B. 3.40V) unter der das Balancen stoppt. Das Balancen stoppt also entweder wenn die Zelldifferenzspannung erreicht/unterschritten wurde oder die Zellspannung unter den Wert der Stopp-Spannung gesunken ist. Man sollte die Zelldifferenzspannung nicht zu klein wählen, erfahrene Foristen haben hier davon berichtet dass dies kontraproduktiv sein kann.

Beim JK-Balancer können nur folgende Werte konfiguriert werden.
Hier die Standardeinstellungen aus dem NKON Speicher:

Cell Count: 16
Balance Trig. Volt: 0.005
Calibraing Volt: 53.42
Start Balance Volt: 3.45
Max Balance Cur: 2.0

Er wendet den balancer somit auf einer Zelle an sobald 3,45V erreicht sind und beendet ihn auch sofort wieder wenn die Zellspannung unter 3,45V fällt.
Dies kann man in der Zellübersicht des Balancers auch genau so beobachten.

Wenn du genug PV hast, oder auf anderen Wegen dafür sorgst dass dein Akku auch im Winter voll werden kann, dann kann die Node-Red Lösung ganzjährig verwendet werden.

In der Victron Konfig gibt es den Modus “Optimiert (Mit BatteryLife). Wenn ich es richtig verstanden habe setzt das System den Mindest SOC dynamisch hoch sobald einige Tage der Akku nicht voll geladen werden konnte. Damit verkleinert das System künstlich den Akku nach unten, sodass dann wieder 100% erreicht werden können.
Habe dies aber aufgrund des neuen Systems noch nicht testen können.

Welche Spannung wäre denn nun für die Tage “dazwischen” auszuwählen?
Diese muss ja schon irgendwo am Anfang der steilen Spannungskurve stehen.

Klar, sobald das Skript fertig ist, werde ich es hier posten.

[hf_spsler]

Okay, dann gibt es da beim JK Balancer den Parameter Stop Balance nicht wie beim NEEY. Aber, m.e. jetzt auch kein Beinbruch.

Wie gesagt, hier im Forum wird eine Balance Trig. Volt: 0.020 empfohlen, hab ich bei meinem NEEY auch so eingestellt.

@Nu_81

Welche Spannung wäre denn nun für die Tage “dazwischen” auszuwählen?

Meiner Meinung nach weniger als 3,35V pro Zelle, also max. 53,6V

[Nu_81 (Nu)]

@hf_spsler

Wie gesagt, hier im Forum wird eine Balance Trig. Volt: 0.020 empfohlen, hab ich bei meinem NEEY auch so eingestellt.

Danke dir!

Das würde aber ja bedeuten, dass der Abstand der Zellen nie näher als 20mV zueinander kommen würde?! Ist diese Zelldifferenz nicht schon sehr groß?

[hf_spsler]

Nein. Du wirst auch sehen dass sich die Differenz im Stillstand auf irgendwas zwischen 0.000 und 0.010 angleicht.

Im Diagramm sind rundungsfehler, der Wert wird von Victron leider nur mit zwei Nachkommastellen übermittelt:

Direktes Auslesen der BMS Kommunikation zeigt Werte im Idle bis runter auf einstellige Differenzen:

[Nu_81 (Nu)]

Wenn der Balancer bei 20mV sowohl ein- als auch ausschaltet, dann kann niemals mehr eine Zelldifferenz kleiner der 20mV entstehen.

Die Zelldifferenz würde also immer mindestens 20mV betragen.
Aktuell stehe ich bei 3,45V bei ca. 10mV.
Hier würde der Balancer nicht angehen.

[hf_spsler]

Das stimmt so nicht. Die Zelldifferenz in Volt wird nur dann sichtbar wenn sich Kapazitätsunterschiede und/oder Ladungsunterschiede gegen erreichen der Ladeschlussspannung zeigen oder wenn sich der Akku nahe der vollständigen Entladung befindet. Im mittleren Bereich der Spannungskurve werden sich gesunde Zellen immer sehr dicht annähern.

Ich sag ja, meine Balancer sind auf 20mV Differenz eingestellt. Dennoch gleichen sich die Zellspannungswerte im Idle an.

Wie man hier sehen kann, die Differenz war gegen Erreichen der Ladeschlussspannung bei über 80mV, der Balancer wurde aktiv, glich die Zellen auf die eingestellten 20mV an, nach 60min griff das Node-Red und senkte die Ladeschlussspannung auf 53,6V und die Zelldifferenz pendelte sich bei um die 10mV, und darunter, ein.

@Nu_81

Hier würde der Balancer nicht angehen.

Ja, ist ja auch nicht nötig.

[Nu_81 (Nu)]

OK, danke.

Dann werde ich die Einstellungen im Balancer umstellen, sodass er bei 3,42V und erst bei einer Zelldifferenz von 20mV aktiv wird.

Hälst du die Spannung tatsächlich eine Stunde oben?
Habe aktuell 15 Minuten eingestellt.

Wäre es hier nicht sogar sinnvoll die Spannung sofort zu senken, wenn kein Zelldrift > 20mV vorhanden ist?

Fährst du die Spannung abrupt runter oder langsam über eine gewisse Zeit verteilt? Würde das Vorteile bringen?