Victron 150/35 und Wattcycle 16S LiFePo4 sweet spots mit PACE BMS Regelwerten

[loetlampe (Gunnar)]

Hallo zusammen,

dies ist nach meiner Vorstellung mein erstes Posting hier, ich habe schon viel gelesen, aber ein wenig unsicher bin ich mir immer noch.

Kurz zum Setup:

Vier JA-Solar JAM54D40 in 2S2P Konfiguration am Victron 150/35 Regler. Daran dann ein Wattcycle 16S LiFepo4 Akku mit 100Ah.

Aktuell eingestellt ist:

Victron Absorptionsspannung 56,7V (ca. 3,54V pZ), Float 53,5V (ca. 3,34V pZ)
Wattcycle Charge Spannung 58,4V, cut off 47V.

Akku und MPPT Regler habe ich beide im HA eingefangen, kann also auf alle Werte zugreifen und regele einen APSystems 800W EZ-1 WR damit.

Funktioniert alles wunderbar bisher, ich möchte nur den Akku maximal schützen und den Betrieb auf Langlebigkeit und nicht auf maximale Nutzung der Kapazität auslegen. Daher geht der WR auch bei 90% SoC schon in den Überschuss und bei 10% schalte ich den DC Eingang vom WR weg.

Meine Frage hierzu ist jetzt eigentlich nur: Ich habe durch die RS485 Anbindung an das interne PACE BMS die Möglichkeit, die nutzbare Kapazität des Akkus auszulesen. Kann ich damit komplett unabhängig von allen anderen Faktoren die Überschusseinspeisung steuern oder ist das zu kurz gegriffen?

Und welche Schwellwerte empfehlt ihr mir für den Victron? Die absoluten Grenzwerte, bei denen das Akku-BMS dicht macht passen denke ich, aber da möchte ich mich eh in der Regelung nicht hinbewegen und diese nur als absoluten fail safe nutzen.

Angehängt habe ich ein Bild des Spannunsgverlaufs seit Inbetriebnahme. Am Anfang gut zu sehen einmal komplett leer bis BMS Abschaltung und dann wieder voll bis Regelwert vom Victron.

[ironmaster]

@loetlampe

Akku und MPPT Regler habe ich beide im HA eingefangen, kann also auf alle Werte zugreifen und regele einen APSystems 800W EZ-1 WR damit.

Kleiner Hinweis, je nach Produktionsdatum und Firmware wird der Wert bei jedem mal setzen im EPPROM gespeichert. Dieser hat nur ca. 1 Million Schreibzyklen je nachdem wie oft man den Wert setzt kann man den damit kaputtschreiben.

@loetlampe

Victron Absorptionsspannung 56,7V (ca. 3,54V pZ), Float 53,5V (ca. 3,34V pZ)
Wattcycle Charge Spannung 58,4V, cut off 47V.

@loetlampe

Und welche Schwellwerte empfehlt ihr mir für den Victron?

Gerade wenn du den Akku schonen möchtest, würde ich die Absorptionsspannung etwas niedriger setzen 3,5V pZ / 56V

Zusätzlich, da du ja den Laderegler eingebunden hast, ESPHOME VEDirect?
Würde ich über eine Automatisierung dynamisch den Ladestrom reduzieren, wenn die höchste Zelle droht über 3,5V zu gehen.
Beispiel:
3,45V 20A
3,48V 10A
3,50V 5A
3,52V 1A

Damit bekommt der Balancer wieder Zeit die einzufangen und das BMS muss nicht abschalten.

@loetlampe

Daher geht der WR auch bei 90% SoC schon in den Überschuss und bei 10% schalte ich den DC Eingang vom WR weg.

Bei DC Eingang wegschalten gehen bei mir die Alarmglocken an.
Hast du da ein DC-Schütz? Der WR hat Eingangskondensatoren und beim Anschluss an einer niederohmigen LiFePo4 Batterie einen extrem hohen Eingangstrom.
Auch wenn das etwas mehr Verlust bedeuten würde, warum den WR nicht einfach immer verbunden lassen?

@loetlampe

Meine Frage hierzu ist jetzt eigentlich nur: Ich habe durch die RS485 Anbindung an das interne PACE BMS die Möglichkeit, die nutzbare Kapazität des Akkus auszulesen. Kann ich damit komplett unabhängig von allen anderen Faktoren die Überschusseinspeisung steuern oder ist das zu kurz gegriffen?

Eine Steuerung nach nur SoC ist nicht wirklich sinnvoll, da der gerne man driften und abweichen kann, insbesondere zur Übergangszeit und im Winter wo der Akku nicht jeden Tag voll wird.

Wenn du das BMS schon angebunden hast, dann kannst du gerne die Regelung nach SoC beibeihalten.
Aber wie du selber schon gemerkt hast, hat das BMS schon einmal die weitere Entladung gestoppt. Ist im Prinzip der Beweis dafür, dass der SoC nicht stimmte.

Deswegen sollte ähnlich wie oben von mir ausgeführt, die untere Grenze auch anhand der Spannung der niedrigsten Zelle noch zusätzlich begrenzt werden.
Also z.B. wenn niedrigste Zelle < 3,05V dann die weitere Entladung stoppen.

Das BMS sollte nie eingreifen müssen!

[loetlampe (Gunnar)]

Hallo Ironmaster, danke dir für deine Hilfe! Ich gehe mal auf die einzelnen Punkte ein.

Gerade wenn du den Akku schonen möchtest, würde ich die Absorptionsspannung etwas niedriger setzen 3,5V pZ / 56V

Habe ich jetzt so am Victron eingestellt.

@ironmaster

Zusätzlich, da du ja den Laderegler eingebunden hast, ESPHOME VEDirect?
Würde ich über eine Automatisierung dynamisch den Ladestrom reduzieren, wenn die höchste Zelle droht über 3,5V zu gehen.

Ich habe den Victron lediglich über eine BLE Brücke via Shelly eingebunden, und sehe daher nur Reportwerte. Durch den Umstand, dass ich hier noch einen Marstek Venus im Zoo habe, der den Überschuss aufnimmt wenn der Wattcycle voll ist, ist das leider auch keine gangbare Lösung, da mir dadurch zuviel PV-Leistung verloren ginge, wenn ich den Victron hart auf die Ladeleistung des Wattcycle abregeln würde.

@ironmaster

Kleiner Hinweis, je nach Produktionsdatum und Firmware wird der Wert bei jedem mal setzen im EPPROM gespeichert. Dieser hat nur ca. 1 Million Schreibzyklen je nachdem wie oft man den Wert setzt kann man den damit kaputtschreiben.

Das ist mir bewusst, die Automation passt jede Minute den Status des WR an, wenn der Akku bulk lädt, passiert da auch mal über Stunden nix. Da muss ich jetzt einfach sehen, wie lange das so funktioniert und ob mein WR da irgendwann anfällig ist.

@ironmaster

Bei DC Eingang wegschalten gehen bei mir die Alarmglocken an.
Hast du da ein DC-Schütz? Der WR hat Eingangskondensatoren und beim Anschluss an einer niederohmigen LiFePo4 Batterie einen extrem hohen Eingangstrom.
Auch wenn das etwas mehr Verlust bedeuten würde, warum den WR nicht einfach immer verbunden lassen?

Das muss ich präzisieren. Der WR bietet eine lokale API, bei der man den DC Eingang softwareseitig abschalten kann, da sind keine Relais im Spiel.

@ironmaster

Eine Steuerung nach nur SoC ist nicht wirklich sinnvoll, da der gerne man driften und abweichen kann, insbesondere zur Übergangszeit und im Winter wo der Akku nicht jeden Tag voll wird.

Wenn du das BMS schon angebunden hast, dann kannst du gerne die Regelung nach SoC beibeihalten.

Hier meinte ich tatsächlich nicht die Steuerung via SoC, sondern über die Restkapazität. Ich habe ein Register, welches diese von 0-100Ah anzeigt. Ob das genauer ist als die Regelung über den SoC, ist eben die Frage.

[ironmaster]

@loetlampe

Ich habe den Victron lediglich über eine BLE Brücke via Shelly eingebunden, und sehe daher nur Reportwerte. Durch den Umstand, dass ich hier noch einen Marstek Venus im Zoo habe, der den Überschuss aufnimmt wenn der Wattcycle voll ist, ist das leider auch keine gangbare Lösung, da mir dadurch zuviel PV-Leistung verloren ginge, wenn ich den Victron hart auf die Ladeleistung des Wattcycle abregeln würde.

Bei einem gut balancierten Akku sollte es dann keine Probleme geben.
Wenn das Ziel den Akku so schonend wie möglich zu betreiben sein soll, dann würde ich trotzdem trotzdem empfehlen mit z.B. GitHub - krahabb/esphome-victron-vedirect: Victron VEDirect EspHome component supporting HEX and TEXT protocol · GitHub den Laderegler einzubinden und als Sicherheit eine Automation einbauen:
Wenn Spannung der höchsten Einzelzelle > 3,55V dann drosseln der Ladung auf 1A
Wenn Spannung der höchsten Einzelzelle < 3,51V dann wieder volle 35A erlauben.

Damit würde in der Absorptionsphase der WR trotzdem noch seine 800W raushauen können.
Eine Überladung einer Einzelzelle bzw. Abschaltung durch das BMS aber trotzdem vermieden werden.

@loetlampe

Das muss ich präzisieren. Der WR bietet eine lokale API, bei der man den DC Eingang softwareseitig abschalten kann, da sind keine Relais im Spiel.

Alles klar dann hier kein Problem

@loetlampe

Hier meinte ich tatsächlich nicht die Steuerung via SoC, sondern über die Restkapazität. Ich habe ein Register, welches diese von 0-100Ah anzeigt. Ob das genauer ist als die Regelung über den SoC, ist eben die Frage.

Hier gibt es glaube ich ein Verständnis Problem:
Der SoC ist nicht anderes als Restkapazität / Maximalkapazität
10Ah Restkapazität / 100 Ah Maximalkapazität = 10% SoC

Meine Anmerkungen bezüglich SoC sind damit genau gleich auf eine Steuerung nach Restkapazität anwendbar.
Deswegen wie empfohlen in deine Regelschleife noch eine Prüfung auf die Spannung der niedrigsten Zelle einbauen.

Da kann man auch theoretisch auch noch nach PV-Prognose optimieren.

Also z.B. als Auslöser mit Sonnenuntergang. PV Prognose nächster Tag:
Wenn < 2 kWh dann Entladung bei 3,2V stoppen
Wenn < 4 kWh dann Entladung bei 3,1V stoppen
Wenn < 6 kWh dann Entladung bei 3,05V stoppen
Wenn < 10 kWh dann Entladung bei 3,00V stoppen

So wird verhindert, dass im Winter der Akku fast leer rumsteht, während im Sommer die volle Kapazität genutzt werden kann.