Verständnisfrage zum BMS / HILFE erbeten !!

  • Hi wertes Forum,


    ich hätte da mal an die Speicherspezialisten unter Euch eine Verständnisfrage. Damit das Thema in meinem Anlagen-/Speicherthread hier:
    http://www.photovoltaikforum.c…l-stroms-t94198-s410.html
    und hier:
    http://www.photovoltaikforum.c…m-oestl--t98141-s160.html
    nicht "untergeht" mache ich mal einen Neuen auf, welchen ich später evtl. in meinen Speicherthread überführe.


    Ich habe festgestellt, dass bei meinem Speichersystem vermehrt die Leistungen einzelner Zellen innerhalb der Speicherbank auseinanderdriften, sozusagen asymetrisch werden. Dies wiederum führt dazu, dass einzelne Zellen in ihrer Ladung angeglichen werden müssen, da diese ja das Gesamtsystem "in den Keller" ziehen. Den Effekt habe ich in den o.g. Threads beschrieben. Ich habe zwischenzeitlich auch schon die eine oder andere Zelle in Absprache mit dem Speicherhersteller entsprechend mittels Einzelladung neu kalibriert.


    Nun stellt sich mir als elektrotechnischen Anfänger/Laien natürlich die Frage, wie überhaupt und warum das passiert. Im System selbst ist doch ein Batteriemanagementsystem (BMS) verbaut. Hat das nicht genau diese Aufgabe, solch eine Asymetrie zu verhindern? Oder dient das BMS lediglich dazu, zu überwachen, wann, wo und wie ge- und entladen werden muss.


    Oder anders herum gefragt, was genau muss ein BMS leisten und was wird zusätzlich benötigt, um möglichst lange etwas von den Batterien zu haben. Zuletzt natürlich, wo könnte man evtl. zusätzlich notwendige Komponenten beziehen und was kostet der Spass?


    Ich weiß, bzw. bin der Meinung hier im Forum schon gelesen zu haben, dass bei der Bleifraktion ab und an, ich sag mal Erhaltungsladungen usw. notwendig sind. Ist das bei einem LiFePo4-System auch notwendig. Kann man eine Automatik installieren/nachrüsten?


    Wahrscheinlich werfe ich wieder die verschiedensten Begriffe durcheinander und der Fachmann schlägt die Hände über dem Kopf zusammen. Aber so bin ich halt :wink: .
    :danke: vorab schonmals für Eure Hilfe.


    Gruß

    Miraculus


    40° DN / -7° Azimuth
    7,80 kWp Winaico WSP260-P6 (30 Module)
    Zuerst Kaco Powador 9.0 TL3, jetzt Fronius Symo 7.0
    SIA/Buck-Solar DC24-Home-Stromspeicher / SIA-Sonnenspeicher mit 8 kWh
    Betreiberle und jetzt au Speicherle

  • Hi Miraculus,


    habe deine Treads von vorne bis hinten gelesen......sehr interresant und auch noch amüsant zu lesen :D


    Ich gehöre zur Blei Fraktion und kann Dir somit leider nicht helfen :(


    Aber kontaktiere mal User "egn", der hat eine Lipo Batt. schon einige Jahre in Betrieb. Zwar "nur" in seinem
    Womo......aber er hat viel praktische Erfahrung mit den Lipos. Es gibt eine ganze Menge kompetente Beiträge von
    ihm über Li Batt. und auch speziell bezüglich BMS.


    Vielleicht kann er Dir ja helfen.


    Gruß Franz

  • Ein Batteriemanagementsystem besteht aus der Zellüberwachung und dem Balancer.


    Da in den meisten Speichern passives Balancing betrieben wird, d.h. es muss bis zu einer bestimmten Gesamtspannung (z.B. Zahl Zellen x 3,6 V LiFePO4) geladen werden damit das Balancing abgeschlossen werden kann. Wenn jetzt der Batteriespeicher über längere Zeit diese Spannung nicht erreicht dann werden auch die Zellen nicht angeglichen.


    Auch wenn die Zellen vor der Reihenschaltung nicht sorgfältig angeglichen wurden und der Balancerstrom nicht sehr hoch ist, kann es lange dauern bis alle Zellen den gleichen Ladezustand erreicht haben. Es hängt auch von der Balancer Strategie ab wann der Ausgleich erreicht ist. Wird der Strom abgeregelt wenn die obere Spannungsschwelle erreicht wird, oder wird einfach abgeschaltet bis die Spannung wieder unter eine untere Spannungsschwelle gefallen ist. Es kann sein, dass sich dann je nach Sonneneinstrahlung und Ungleichgewicht das Balancing über viele Tage oder gar Wochen hinzieht.


    Anstatt jetzt einzelne Zellen mit einem Einzelzellenlader ohne genaue Kenntnis des Unterschieds nachzuladen, wäre es dann viel besser alle Zellen parallel zu schalten, zu Laden und mehrere Tage stehen zu lassen bis sich der SOC in % angeglichen haben. Dies hilft dann allerdings auch nicht wenn die Zellen stark unterschiedlichen Innenwiderstand und/oder Restkapazität haben. Da wird man dann bald wieder unterschiedliche Spannungen unter Last sehen.


    Wenn die Leerlaufspannung ohne, oder mit nur geringer Belastung/Ladung sehr nahe beieinander liegen, dann hat der passive Balancer aber sein Werk richtig getan.


    Die Alternative ist ein aktiver Balancer der versucht die Spannungen der Zellen bei jedem Ladezustand und unter allen Betriebsbedingungen gleich zu halten. Es ist dann auch nicht mehr nötig die Zellen mit einer hohen Spannung zu quälen, sondern kann innerhalb des gesunden SOC Bereichs von 10-90 % bleiben.

    Mobile Insel: PV 2kWp (mono), Solarregler 2xMPPsolar PCM5048 (MPPT), LiFePO4 1020Ah/25,6V, Lichtmaschine 4,2kW, Netzladegeräte 2xPhilippi AL30 24V, 2xKosun 6kW Sinus-WR 24V, Mastervolt Batteriemonitor BCM-III

  • Guten Abend wertes Forum,


    und besonderes :danke: an Franz (finca51) und egn für ihre Antworten. Leider komm ich erst jetzt dazu, euch zu antworten.

    Zitat von egn

    Ein Batteriemanagementsystem besteht aus der Zellüberwachung und dem Balancer.


    Das hatte ich mir ja schon gedacht, denn sonst wäre ja der Name BMS makulatur.

    Zitat von egn

    Da in den meisten Speichern passives Balancing betrieben wird, d.h. es muss bis zu einer bestimmten Gesamtspannung (z.B. Zahl Zellen x 3,6 V LiFePO4) geladen werden damit das Balancing abgeschlossen werden kann. Wenn jetzt der Batteriespeicher über längere Zeit diese Spannung nicht erreicht dann werden auch die Zellen nicht angeglichen.


    Das habe ich jetzt auch soweit verstanden. Aber bei mir waren jetzt der Juli, August und September eigentlich gut. Insbesondere waren da immer mehrere zusammenhängende Tage dabei, bei der die Batterien "mehr als gefüllt" wurden. Sprich immer ein 100%-iger Ladezustand erreicht wurde, und denoch trat diese Asymetrie auf.

    Zitat von egn

    Auch wenn die Zellen vor der Reihenschaltung nicht sorgfältig angeglichen wurden und der Balancerstrom nicht sehr hoch ist, kann es lange dauern bis alle Zellen den gleichen Ladezustand erreicht haben.


    Das weiß ich nun nicht genau. Das Problem mit dem, ich sag mal "auseinanderdriften" der Zellspannungen habe ich bewusst erst dieses Jahr gesehen/wahrgenommen. Insofern gehe ich davon aus, dass dies zuvor nicht vorkam.

    Zitat von egn

    Es hängt auch von der Balancer Strategie ab wann der Ausgleich erreicht ist. Wird der Strom abgeregelt wenn die obere Spannungsschwelle erreicht wird, oder wird einfach abgeschaltet bis die Spannung wieder unter eine untere Spannungsschwelle gefallen ist.


    Hier glaube ich, dass das BMS abregelt und nicht einfach ausschaltet, da ja auch die Spielerei mit der Modulation bei geringer Stringspannung integriert ist. Bin mir aber nicht sicher.

    Zitat von egn

    Es kann sein, dass sich dann je nach Sonneneinstrahlung und Ungleichgewicht das Balancing über viele Tage oder gar Wochen hinzieht.


    Uuups :shock: , ehrlich, so lange :shock::shock:

    Zitat von egn

    Anstatt jetzt einzelne Zellen mit einem Einzelzellenlader ohne genaue Kenntnis des Unterschieds nachzuladen, wäre es dann viel besser alle Zellen parallel zu schalten, zu Laden und mehrere Tage stehen zu lassen bis sich der SOC in % angeglichen haben. Dies hilft dann allerdings auch nicht wenn die Zellen stark unterschiedlichen Innenwiderstand und/oder Restkapazität haben. Da wird man dann bald wieder unterschiedliche Spannungen unter Last sehen.


    Dafür würde ja dann ein sogenanntes Labornetzgerät helfen, oder nicht? Ich glaube so eines hatte ich mal 2013 oder 14 ganz zu Anfang dran gehängt, da die Sonne auf sich warten ließ. Da die Batterien nun erst drei Jahre im Einsatz sind, gehe ich davon aus, dass wir kein Restkapazitätsproblem haben.


    Wenn eine jährliche "Korrekturladung" notwendig ist, wäre ja eine grundsätzliche Anschaffung eines solchen Gerätes, wie z.B. dem hier https://www.conrad.de/de/labor…ausgaenge-1-x-512321.html
    welches in der SIA-Installations- und Bedienungsanleitung hier: http://eehd.de/uploads/newslet…/SIA/eehd-sia-install.pdf empfohlen wird überdenkenswert.


    Zur Komplettbeladung muss dann doch sicher der gesamte Zellenblock vom Rest getrennt werden, oder? Das geht ja bestimmt nicht, während des Normalbetriebes (wie die jetzige Angleichung einzelner Zellen).


    Zitat von egn

    Wenn die Leerlaufspannung ohne, oder mit nur geringer Belastung/Ladung sehr nahe beieinander liegen, dann hat der passive Balancer aber sein Werk richtig getan.


    Woiß net. Wie überprüf ich das?

    Zitat von egn

    Die Alternative ist ein aktiver Balancer der versucht die Spannungen der Zellen bei jedem Ladezustand und unter allen Betriebsbedingungen gleich zu halten. Es ist dann auch nicht mehr nötig die Zellen mit einer hohen Spannung zu quälen, sondern kann innerhalb des gesunden SOC Bereichs von 10-90 % bleiben.


    Da weiß ich halt nicht, was bei meinem BMS verbaut wurde. Mal angenommen, man müsste solch ein Teil nachrüsten. Was würde dass dann kosten? Hierzu sei angemerkt, dass mein Speicher auf der DC-Seite, pro Batteriebank (je 2 an der Zahl), direkt in den String eingebunden ist. Somit würde ich, so denk ich gerade, ja zwei mal solch einen Balancer benötigen.
    Auf alle Fälle habt ihr mir beide schon mal sehr weitergeholfen. Vielen, vielen :danke: schön dafür.


    Gruß aus der Nachtschicht

    Miraculus


    40° DN / -7° Azimuth
    7,80 kWp Winaico WSP260-P6 (30 Module)
    Zuerst Kaco Powador 9.0 TL3, jetzt Fronius Symo 7.0
    SIA/Buck-Solar DC24-Home-Stromspeicher / SIA-Sonnenspeicher mit 8 kWh
    Betreiberle und jetzt au Speicherle