Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarakkus: "Einfach" in Reihe schalten?


von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich liebäugele damit, der Solaranlage auf meinem WE-Grundstück eine 
Speichermöglichkeit hinzuzufügen. Als Hybrid-Wechselrichter habe ich 
bereits einen Steca Solarix PLI 5000-48, bisher ohne Akkus. Der WR 
erwartet ein 48V-Akkusystem.

Bei den Akkus habe ich zahlreiche LiFePo-Modelle mit 12V/200Ah im 
"LKW-Format" bei diversen Webhändlern gefunden. Bei all diesen Angeboten 
steht dabei, dass ein "BMS" (battery management system) integriert ist.

Frage nun: Kann ich einfach 4 von den Dingern in Reihe schalten, um auf 
die 48V zu kommen und gut ist, oder gehört da noch mehr dazu?

: Bearbeitet durch User
von Lothar J. (black-bird)


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BMS alleine heißt erst mal nichts weiter als Ladestrom-, Entladestrom-, 
Ladespannung- und Entladespannungsüberwachung. Das Balancing der Zellen 
wird meist extra erwähnt, da aber auch nicht, ob es passiv (meist mit 
wenigen Ampere) oder aktiv (mit Umladen zwischen den Zellen) ist.

Einige Akkuhersteller (besser: -händler) geben auch an, ob der Akkutyp 
für Reihenschaltung geeignet ist.

Also Datenblatt zum Akku studieren, notfalls nachfragen.


Blackbird

von MaWin (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Kann ich einfach 4 von den Dingern in Reihe schalten, um auf die 48V zu
> kommen

Nein.

Die enthaltene Elektronik bekommt bis 36V ab, wenn ein Akku abschaltet, 
das uberlegt die Elektronik der anderen nicht.

Es müssen explizit geeignete Akkus sein.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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MaWin schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Kann ich einfach 4 von den Dingern in Reihe schalten, um auf die 48V zu
>> kommen
>
> Nein.
>
> Die enthaltene Elektronik bekommt bis 36V ab, wenn ein Akku abschaltet,
> das uberlegt die Elektronik der anderen nicht.
>
> Es müssen explizit geeignete Akkus sein.

Ok, klingt logisch.

von Dieter (Gast)


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MaWin schrieb:
> uberlegt die Elektronik der anderen nicht.

Aha endlich mal was neues von MaWin, Elektronik mit Intelligenz, die 
überlegen kann.

In Serie schalten geht nur, wenn es zusaetzlich einen Balancer gaebe 
fuer 4x12V, so dass nie mehr als 15...16V an einem Akku anliegen.

von Lothar J. (black-bird)


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Dieter schrieb:
> In Serie schalten geht nur, wenn es zusaetzlich einen Balancer gaebe
> fuer 4x12V, so dass nie mehr als 15...16V an einem Akku anliegen.

Wie das?
Zu den (angenommenen) 16 Zellen mit je einem Balancer noch zusätzlich 4 
Balancer über je 4 Zellen schalten?

Warum nicht 2 oder 8 oder einen oder gar keinen "Extra"-Balancer?

Kannst Du das erklären?

Blackbird

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Lothar J. schrieb:
> Kannst Du das erklären?

a) Beim Entladen benötigt die Abschaltung bei der Last, hier der 
Wechselrichter einige Sekundenbruchteile für die Erkennung, wenn ein 
Akku wegen Unterspannung sperrt. Den Puls kann die Elektronik im Akku 
oft nicht ab und ist kaputt. Dagegen helfen leistungsfähige Bypassdioden 
parallel zu jedem der vier Akkus.

b) Beim Laden Benötigt der Laderegler auch einige Sekundenbruchteile, 
bis erkannt wird, dass eine Batterie sperrt. Der dabei auftretende Peak, 
kann für die Innenschaltung des Akkus zu viel sein. Eine einfache 
Maßnahme, wäre eine leistungsfähige Zenerdiode parallel zu schalten, die 
den Peak auf 16-18V begrenzt. Die meisten Laderegler werden nicht 
abschalten und die Zenerdiode wird verheizt werden.

c) Wenn mehrere oder sogar alle vier Akkus blockieren sollten, dann kann 
es passieren, dass an der Akkuelektronik mit dem niedrigsten 
Stromverbrauch fast die gesamte Spannung (bezogen auf die 48V) abfällt. 
Da kann sich die Elektronik verabschieden. Eine einfache Maßnahme, wäre 
eine leistungsfähige Zenerdiode parallel zu schalten, die hierbei nicht 
verheizt würde.

Ein extra Balancer für 4x12V hätte selbst eine Abschaltung für den 
gesamten Block, weil dieser auch davon ausginge, dass das Ladegerät stur 
CCCV liefert und auch keinen Steuereingang hätte für ein Umschalten auf 
Balancierbetrieb. Die Abschaltung reagiert ausreichend schnell 
(Supressor-Dioden vorhanden) auf jede der vier Stufen, so dass b) und c) 
keine Probleme verursachen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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: Bearbeitet durch User
von Sven (Gast)


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Kauf doch einzelne LIFEPO4 Zellen und ein BMS. Das ist einfach zu 
verschrauben und sicher günstiger als fertige 12v Akkus.

von Kostenrechner (Gast)


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Frank E. schrieb:
> LiFePo-Modelle mit 12V/200Ah

Dir ist aber schon aufgefallen, dass es sicher günstiger wird, die ganze 
E-Anlage auf 12V umzubauen und 3 Akkus weniger zu kaufen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Kostenrechner schrieb:
> dass es sicher günstiger wird, die ganze
> E-Anlage auf 12V umzubauen und 3 Akkus weniger zu kaufen?

Genau, ein neuer Wechselrichter und nur noch ein Viertel der Kapazität 
zu haben, ist sicher günstiger :-(

von Dieter (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Es steht bei den Daten der Akkus.

Wenn wir nichts mehr vom TO an Daten kommen sollte, koennte es daran, 
dass Datenblatt lesem nur was fuer Weicheier ist.

von Dieter (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Es steht bei den Daten der Akkus.

Wenn nichts mehr vom TO an Daten kommen sollte, koennte es daran liegen,
dass Datenblätter lesem nur etwas fuer Weicheier ist.

von Lothar J. (black-bird)


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Dieter schrieb:
> b) Beim Laden Benötigt der Laderegler auch einige Sekundenbruchteile,
> bis erkannt wird, dass eine Batterie sperrt. Der dabei auftretende Peak,
> kann für die Innenschaltung des Akkus zu viel sein. Eine einfache
> Maßnahme, wäre eine leistungsfähige Zenerdiode parallel zu schalten, die
> den Peak auf 16-18V begrenzt. Die meisten Laderegler werden nicht
> abschalten und die Zenerdiode wird verheizt werden.
>
> c) Wenn mehrere oder sogar alle vier Akkus blockieren sollten, dann kann
> es passieren, dass an der Akkuelektronik mit dem niedrigsten
> Stromverbrauch fast die gesamte Spannung (bezogen auf die 48V) abfällt.
> Da kann sich die Elektronik verabschieden. Eine einfache Maßnahme, wäre
> eine leistungsfähige Zenerdiode parallel zu schalten, die hierbei nicht
> verheizt würde.

Wenn ein BMS abschaltet, ist der Stromkreis für die anderen Akkus 
unterbrochen. Kein Laderegler geht dann spannungsmäßig "durch die 
Decke".

Dieter schrieb:
> a) Beim Entladen benötigt die Abschaltung bei der Last, hier der
> Wechselrichter einige Sekundenbruchteile für die Erkennung, wenn ein
> Akku wegen Unterspannung sperrt. Den Puls kann die Elektronik im Akku
> oft nicht ab und ist kaputt. Dagegen helfen leistungsfähige Bypassdioden
> parallel zu jedem der vier Akkus.

Der Wechselrichter gibt auf seinen Versorgungs-Eingang einen 
Spannungs-"Puls" aus?

Blackbird

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich habe mich nun entschlossen, doch eher ein oder mehrere "fertige" 
Batteriemodule für 48V zu verwenden. Diese enthalten Alles, was 
notwendig ist, z.B. von Pylontech, Lithtech oder Sunstone. Alles fix und 
fertig und im 19-Zoll-Rackmount-Format.

Wenn man lange genug recherchiert, findet man aktuell (bei deutschen 
Händlern) welche mit einem Preis von ca. 300,- pro kWh (inkl. sämtlicher 
Elektronik, Montagezubehör und Anschlusskabel). Bei Lithtech gibts sogar 
ein 2er-Indoor-Rack mit dazu ...

Das Ziel der nächsten Recherche-Operation ist ein 
Outdoor-Batterieschrank mit Frostschutz für mind. 2 Akkumodule (je 6HE) 
und dem Wechselrichter (ca. 50cm hoch). Ich habe hinter dem Haus einen 
ca. 1m überstehenden Dachkasten, also direkt im Regen würde der Schrank 
nicht stehen, aber kalt wirds im Winter auch dort, also muss wohl eine 
Heizung/Dämmung sein ...

: Bearbeitet durch User
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