Hallo zusammen,
ich möchte hier mein Projekt zur Weiterverwendung alter aus einer Sonnenbatterie beschreiben. Ich habe freundlicherweise von einem netten PV-Enthusiasten 12 alte Module aus einer Sonnenbatterie bekommen, die jeweils zu zweit seriell zu 48V-Modulen verschaltet waren und dann weiter parallel geschaltet waren. Die Module haben unterschiedliches Alter und Nutzungsdauer, machen aber sonst sowohl optisch wie elektrisch (Zellspannungen, Balancing, Innenwiderstand) einen sehr guten Eindruck. Die 4 ältesten Module sind 10 Jahre alt, die jüngsten 4 sind 5 Jahre im Einsatz gewesen.
Ich beabsichtige 10 Module zu nutzen, um sie unserer Hauptbatterie (16kWh, Nkon Ess Eco) parallel zu schalten und 2 Module möchte ich parallel an unsere kleinere 8S (105Ah, 2,66 kWh) Batterie im Dachstudio hängen. Jeweils mit eigenem BMS (geplant JK-BMS) versteht sich.
Hier ein paar Fotos der Module:
Da die Module deutlich unterschiedliches Alter und Ladezyklen hinter sich haben, habe ich alle akribisch getestet und vermessen:
- initiale Spannungen Gesamtmodul und einzelne Zellenblöcke (initiales Balancing)
- Innenwiderstand (@1kHz mit YR1035+)
- Selbstentladung nach Volladen bis 28V über ca. 100 Std. - Messung der Ruhespannung
- Kapazität mit elektr. Last (Easttester ET5410A) bei ca. 4A - Entladung bis 20V
- Ruhespannung nach Entladung und Balancing bei 0% SoC
Über den IR und die gemessene Kapazität konnte ich recht eindeutig die 4 ältesten Module identifizieren. Die 4 jüngsten (aus 2021) scheinen die Module 4,5 und 7,8 zu sein: ihr IR liegt zwischen 8,4 und 8,5 mOhm, während alle anderen zwischen 11,6 und 11,8 mOhm liegen.
Die Kapazität bei 4,5, 7 u. 8 liegt bei 950-960 mWh (37,5 Ah) während die anderen zwischen knapp 900 und 935 mWh (35,3 - 36,5 Ah) liegen.
Insgesamt sind die Werte in Anbetracht von vermuteten einigen 1000 Ladezyklen doch noch erstaunlich gut und insbes. der IR ist noch sehr niedrig.
Verbaut sind hier in den Modulen spez. 'Olevin'-Zellen von Murata: Olivine Type Lithium Iron Phosphate Lithium Ion Secondary Battery (FORTELION) | Cylindrical Type Lithium Ion Secondary Batteries | Murata Manufacturing Co., Ltd.
Hier einige Testergebnisse in grafischer Form:
Im oberen Teil dieser Grafik sieht man auch die mögliche Ursache für das Aussteigen des ursprünglich verbauten BMS: Im Modul 7 gibt es eine starke Imbalance von fast 400mV zwischen den Zellenblöcken. Das könnte eine Ursache für das Abschalten des BMS gewesen sein. Nach dem Entladen und Wiederladen war der Unterschied allerdings nicht mehr ganz so krass.
Hier ist der Spannungsverlauf nach dem Laden auf 28V aufgetragen um die Selbstentladung der einzelnen Module zu kontrollieren. Insgesamt bewegen sich alle auf einem gleichmässigen, zu erwartenden Niveau.
Der kleine weiße 8-Pin-Anschluß an der Seite der Module s. Bilder oben) ist leider kein Balancing anschluss, sondern für die Temperaturüberwachung. Je 2 Adern gehen an einen NTC-Thermistor mit 100 kOhm.
Jetzt frage ich mich, wo ich die Balancingkabel am besten anbringe und wie ich sie am sinnvollsten kombiniere für das neue BMS? Die Zellen müssen - wie oben rot markiert - verbunden sein. Vielleicht trenne ich den Kunststoffhalter an diesen Stellen auf, um besser auf den Ni-Streifen löten zu können ohne die Zellen zu erhitzen. Alternativ könnte ich Punktschweißen - habe entsprechendes Gerät da. Was meint ihr?
