Beiträge von mmmpv

    Hallo Miteinander,


    ich denke es geht vielen von Euch Bastlern ähnlich, eine vernünftige DC Verteilung zu bauen ist nicht immer ganz einfach.


    Deshalb stelle ich Euch meinen aktuellen Favorit vor, für Ströme bis 160 A pro Gerät, basierend auf NH00 Trennern, sowie möglichst kompakter Bauweise.


    Version 1:

    Das Herzstück befindet sich ganz rechts, die beiden NH Trenner für + und -.

    Ein bisschen Plastik vom Trenner wegschneiden, schon kann damit in einem Teil sowohl eine DC Verteilung, als auch gleich 3 Sicherungen für 3 Wechselrichter / Lader (Victron Multiplus in diesem Fall) vereinen.

    Weitere NH Trenner sind z. B. für MPPT Laderegler (in diesem Fall 2 Stück). Diese sind so belegt: + / nichts / -

    Die Akkubank ist mit je 3 Kabeln angebunden (geht nach rechts weg).

    Kabeln haben 35 mm² (feinadrig, flexibel, Isolierung und Mantel in einem)

    Jede Kupferplatte schafft 6 Kabeln, 3 für Akku und 3 für MPPTs (einer noch frei).


    Hier der größere Bruder (in diesem Bild noch als Provisorium):

    Selbes Spiel, ganz rechts die + und - Verteilung, 3 Multis möglich.

    Kupferplattte mit 4 Schrauben = 8 x 35 mm² möglich (nur 4 belegt).

    Die 4 linken NH Trenner werden verwendet für: 2 x BYD Box + 2 x MPPT.

    Jedes Gerät ist somit auch immer abgesichert / einzeln bequem trennbar, precharging geht auch ganz gut.

    Da noch 4 Kabelschuhe auf die DC Verteilung passen, sind weitere 4 NH Trenner für weitere 4 Geräte möglich.


    Am Ende mache ich noch ein Bild wie es "eingepackt" aussieht, offen sieht man aber mehr von den Innereien.

    Zwischendurch war die Befürchtung, dass der Fluchfaktor bei so vielen dicken Kabeln hoch sein könnte, aber wenn man ruhig und sauber arbeitet ist das kein Problem.

    walter-tirol: dafür sind bei uns die Strombezugskosten auch nur ca. die Hälfte als in DE. Unterm Strich ist es immer ungefähr dasselbe: rechnet sich knapp nicht, bestenfalls + / - Null.


    Beobachte das seit Jahren - anfangs bei der PV, die sich ebenso nicht nennenswert rechnet:

    PV teuer, hohe Einspeisevergütung: + / - Null

    PV billiger, hey geil - oops Einspeisevergütung reduziert: + / - Null

    PV noch billiger, hey geil - oops keine nennenswerte Einspeisevergütung mehr: + / - Null

    PV sehr billig, hey geil - ich brauche keine Förderung mehr - oops nun wird von Besteuerung auf Eigenstrom gesprochen: + / - Null


    So rennt das Spiel der Politik. Bei Speichern das selbe Drehbuch, auch hier sind wir schon nahe dem Bereich wo sich Speicher ohne Förderung rechnen können. Bin gespannt obs dann eine Speichersteuer gibt - oops - war da nicht was in DE mit der Bundesnetzagentur?


    Wenigstens haben wir in AT dieses EEG nicht - hoffen wir dass das noch lange so bleibt...

    Als Folge des obigen Beitrages stellt sich nun die Frage, in welchem Gesamtspannungsbereich man ein System betreiben sollte.

    Klar ist: SoC 100 % = x Mal 4,2 V, ausbalanciert durch das BMS.

    Am Beispiel 13s sind das 13 x 4,2 V = 54,6 V. Durch das Balancing sind alle Zellen tatsächlich bei dieser Spannung.


    Welche Spannung sollte man nun als Entladeschluss nehmen?

    Ich habe hier von anderen Usern sowas gelesen: "entlade zum Schonen nur bis 3,3 V pro Zelle".

    Das klingt mal gut, und ist bei neuen und hoffentlich gleichen Zellen OK.

    Irgendwann werden die Zellen älter und driften unten auseinander.

    Wenn ich nun 13 x 3,3 V = 42,9 V einstelle, könnten einzelne Zellen auf 3,4 V, andere vielleicht schon deutlich unter 3 sein.

    Ich würde es ab und zu checken, ob oder wie die Zellen im entladenen Zustand auseinanderdriften. Unter Last kurz vor Entladeschluss und nach einer Ruhephase (siehe voriger Post).


    Beispiel meiner Packs:

    Entladerate ca. 1/10 C, bei 45,5 V (= 3,5 V pro Zelle im Durchschnitt) aufgehört.

    Ruhephase 1 Std (danach ändert sich die Spannung nicht mehr): 46,05 V = 3,54 V pro Zelle im Schnitt.

    3,54 V wäre laut obiger Tabelle immer noch etwas mehr als 30 % SoC.

    Zuerst geschaut, ob alle Packs dieselbe Spannung haben. In meinem Fall wäre das dann nicht der Fall, wenn das BMS eines Packs abschaltet, also Unterspannung einer Zellgruppe während dem Entladen gewesen wäre. Alle 19 Packs waren online, also OK.

    Nun die Zellgruppen der Packs gemessen (19 Packs zu 13s = 248 Messungen).

    Wenn eine Zellgruppe mehr als 0,1 V unter den 3,54 V war, die Differenz aufgeschrieben.

    Siehe obige Tabelle, 0,1 V sind in diesem Bereich ca. 7 % SoC.


    Nun ist die Frage - ab wann besteht Handlungsbedarf? 0,1 oder 0,2 oder 0,3 V Differenz zum Schnitt?

    Wenn ich bei "eigentlich" 30 % Gesamt-SoC aufhöre zu entladen, wird es erst bei 0,3 V (= ca. 3 x 7 % = 21 % SoC weniger) kritisch.

    OK - unkritisch weil das BMS sowieso abschaltet, aber man muss einzelne Zellen ja nicht permanent foltern.


    Ich weiss nun, dass ich aus meiner Akkubank einiges mehr herausholen könnte (weiter runter fahren), wenn ich die Packs mit schwächeren Zellen aufpepple / Zellen tausche / hinzufüge. Ist aber auch Aufwand.


    Auf jeden Fall hatte ich vorher so manche Packs am Radar, die während dem Entladen wegdrifteten. Aber nach einer Ruhephase nahezu idente Spannungen hatten. Also nur etwas höherer Innenwiderstand - macht nichts. Nun durch das Abwarten der Ruhephase kann ich viel genauer sagen, ob das Pack halbwegs OK ist oder nicht.


    Sagen will ich damit eigentlich nur eines: Auch bei neuen Packs / Zellen: Schaut Euch ab und zu die Zellspannungen im entladenen Zustand nach einer Ruhephase an, ob da etwas wegdriftet. Und je nach Drift die Entladeschlussspannung eventuell anpassen, um einzelne Zellen nicht dauernd zu sehr zu entladen.


    Das dürfte übrigens meine Vermutung sein, warum die eBike und Scooter Akkus so schnell ex gehen. Da wird immer nur die Gesamtspannung in Betracht gezogen, schwache Zellen zu sehr gequält (entladen bis das BMS abschaltet).

    Ein paar Anmerkungen zur Zelldrift. Siehe Seite 4, das Bild von Kalle01, wo man bei LiFePO4 Akkus sieht, wie wunderschön die Zellen gleich sind.

    Das trügt allerdings! LiFePO4 sind extrem spannungsstabil, das meiste spielt sich zwischen 3,25 und 3,35 pro Zelle ab.

    Wirklich sichtbar und interessant ist der Bereich ganz oben (Balancing) und dann danach im recht entladenen Zustand.

    Ich habe ein paar LiFePO4 hier und verwende diese doch recht häufig als mobile PowerBank. Man kann aufgrund der Spannung absolut nicht sagen wie es mit dem SoC aussieht. Ausser oberhalb von 3,45 V (=voll / fast voll) und unterhalb von 3,2 V (= leer / fast leer)


    Dann kommt noch die Sache mit dem Innenwiderstand dazu. Grundsätzlich habe ich kein großes Problem mit Packs unterschiedlicher Innenwiderstände, da die Lade / Entladeleistungen bei PV Betrieb relativ gering sind.

    Beim Entladen bricht die Spannung einer Zellgruppe mit höherem Innenwiderstand etwas weiter runter, aber das BMS ist da sehr kulant und lässt doch einiges zu.

    Ich habe meine Packs beobachtet, wie sie sich beim Entladen bei geringen SoC verhalten. Die Zellgruppen mit relativ geringer Spannung wollte ich tauschen, da ich dachte die Kapazität ist zu gering. Das stimmte aber nicht immer.

    Nun entlade ich recht weit runter, lasse die Akkus etwas ruhen und messe dann die Spannungen der Zellgruppen. Hier kann man zumindest bei Li-Ion schon ganz gut auf die tatsächliche SoC schließen.


    Also:

    niedrige Spannung während dem Entladen = niedriger SoC ODER hoher Innenwiderstand

    niedrige Spannung nach einer Ruhephase = niedriger SoC


    Hier eine Tabelle die ein User hier veröffentlicht hat (weiss nicht mehr wer das war):

    Ruhespannung - Ladezustand

    [4,30 Volt] [~109%]

    4,20 Volt - 100%

    4,10 Volt - 91 %

    4,00 Volt - 82 %

    3,90 Volt - 73 %

    3,80 Volt - 63 %

    3,70 Volt - 52 %

    3,60 Volt - 40 %

    3,50 Volt - 25 %

    3,40 Volt - 17 %

    3,30 Volt - 10 %

    3,20 Volt - 4 %

    3,00 Volt - 2 %

    2,80 Volt - 1 %

    2,50 Volt - 0 %


    Beispiel: 3,3 V ist quasi "leer", beim Entladen lässt ein typisches BMS Spannungen bis zu 2,5 V zu (Tesla übrigens auch).

    Wenn beim Entladen aufgrund des höheren Innenwiderstandes ein Zellblock etwas runter bricht, ist es nicht tragisch (solange es in Grenzen ist). Interessant ist nur die Ruhespannung zur ungefähren Kapazitätsermittlung durch die Spannung.

    Netteblick : Miss mal die Ladespannung, einfach während dem Betrieb das Ding aufmachen und messen - mit Vorsicht, nicht dass es "blitzt"...


    Noch ein paar Dinge zur Blei-Sache:

    Wenn eine Akku-Bank stirbt, meist 2 Stück 12 V Blöcke, ist einer der Blöcke wirklich tot (zu wenig Spannung bzw. eine Zelle defekt), der andere noch relativ OK. Relativ deshalb, da durch die serielle Verschaltung der gute Block nun viel mehr Spannung abkriegt.

    Wie auch immer - den guten Block hebe ich auf, wenn es später mal wieder so einen guten Block gibt, kann ich diese beiden guten Blöcke noch verwenden. Halten noch ausreichend. Also nicht gleich alles wegschmeissen. Oder man braucht mal an anderer Ecke einen 12 V Blei Akku.


    Ich habe einen Haufen USV Akkus, teilweise Original APC hier. Weit mehr als 10 Jahre alt. Mal in Bausch und Bogen gekauft und eigentlich nur zum Spaß bzw. für Notfälle gelagert, die die noch halbwegs OK sind was die Spannung angeht.

    Nun das Interessante: ich lade die vielleicht alle 1 bis 2 Jahre wieder auf, und sie funktionieren noch!

    Es heisst ja immer, dass Blei wegen der Selbstentladung nicht lange ohne Nachladen überleben. Also zumindest diese Akkus wissen das nicht! Das würde die Theorie unterstützen, dass bei diesen typischen USV Akkus die Ladespannung doch sehr niedrig sein darf.

    Würde mich interessieren, was Blei-Experten dazu sagen, vielleicht liest pezibaer mit?

    Zunächst sagt mein Gefühl, die Akku-Geschichte ist Dank Eurer Hilfe mit der Spannungsreduktion erledigt.

    Am Liebsten hätte ich gar keine USVs, aber diese sind leider ein notwendiges Übel...


    Es wird (trotz Spannungsreduktion) wieder der Tag kommen, wo Akkus zu tauschen sind. 11 Stück APC USVs habe ich hier (1000er und 1500er)...


    Am Beispiel Smart UPS 1000, Replacement Battery Cartridge 6 (RBC6):


    Möglichkeit 1 (macht eh keiner so): Original APC RBC 7 kaufen, ca. Eur 185 netto


    Möglichkeit 2: Nur die Akkus kaufen: Eur 67 - 83 netto (ohne / mit Kabeln)


    Und nun die kranken Ideen:


    Möglichkeit 3: Li-Ion Pack bauen und statt dessen verwenden.

    Ich habe das mal gemacht, Spannungen passen solala, vorübergehend habe ich ein Li-Ion Pack für eine USV verwendet. Aber die Sache mit der Brandgefahr wäre ein Widerspruch in sich - USV soll Sicherheit bringen und keine potenzielle Bombe sein.


    Möglichkeit 4: LiFePo4 Pack bauen und verwenden:

    Spannungen passen perfekt, Temperaturen und nötige Leistungswerte auch, Brandgefahr sollte kein Thema sein.

    Vorteil: Spannungsstabil (muss nicht andauernd nachgeladen werden), LiFePO4 hat kein Problem mit 100 % SoC auf Dauer.

    Ich bin noch komplett unschlüssig ob ich mir den Schmarrn antun will. Habe zum Spaß schon mal alles durchprojektiert und nutze dieses Forum um die Dinge einfach mal zu dokumentieren. Vielleicht kann es mal jemand anderer brauchen:

    Hier habe ich meine bisherigen Li-Ion Erfahrungen gepostet:

    Selbstbauakkus Li-Ion - besondere Erfahrungen

    Für dieses Projekt:

    LiFePO4, 8s, BMS mit Balancer und "common port"

    LiFePO4 ist bei 3,45 V schon genauso voll wie bei 3,6 V

    3,45 x 8 = 27,6 = APC Original Einstellung = diese Spannung verwendet BYD auch, also klingt gut


    Bei der 1000er hat APC die Akkus mit 60 A abgesichert, also das BMS muss auf jeden Fall das schaffen.

    Meine Wahl (habe die Platinen von YIT bei Li-Ion im Einsatz, bin begeistert):

    https://de.aliexpress.com/item…tList_546749699.subject_9

    70 A = Eur 39

    100A = Eur 58


    Nun die Zellen:

    https://de.aliexpress.com/item…8148356.19.759b246canJlqp

    32 x 70 mm

    30 A / Zelle, 2 davon parallel = 60 A

    7 Ah / Zelle, bei 2 parallel sind das 14 Ah (mehr als APC original verwendet)

    inkl. angeschweissten Lötfahnen (kein Bock auf schweissen)

    Eur 5,00 pro Zelle inkl. Transport

    Für eine 1000er werden also 16 Zellen benötigt (8s2p), für eine 1500er 24 (8s3p).

    In eine USV passen laut meinen Messungen (Gehäuse immer ident): 40 Zellen (=8s5p), also da ginge noch einiges mehr rein als mit den Blei Akkus.


    Kosten:

    16 Zellen zu Eur 5 = Eur 80

    BMS = Eur 40

    Summe: Eur 120


    Analog bei einer 1500er: 24 Zellen = Eur 120 + BMS Eur 58 = Eur 180


    Das hat mich etwas erschreckt. Dachte das ist sowieso viel zu teuer, nix da. Die Eur 120 sind weniger als ein APC Original-Cartridge, und minimal mehr als reine Blei-Akkus.

    Nun zum Schön / Schlechtrechnen:

    Lebenszeit: mehr als 10 Jahre gebe ich denen nicht, und die Blei Akkus könnten ja nun auch 10 Jahre halten - ich sag Patt.

    Wenn ich nun davon ausgehe, dass ich mit LiFePo4 weniger Erhaltungsladung brauche (siehe vor-post, 4 W Dauer), wäre das in 10 Jahren: 350 kWh gespart, je nach Heimatort 35-70 Euro netto.

    Könnte die Kostensache ich Richtung LiFePO4 ziehen.

    Arbeitszeit nicht gerechnet.


    Ach ja - APC bietet nun auch USVs mit Lithium Akkus an - Aufpreis in der Gegend Eur 450 netto...


    Fazit:

    Also - wenn ich keine Zeit habe, kaufe ich wieder Blei Akkus als Ersatz.

    Wenn mich der Spaß überkommt, dann baue ich mal ein LiFePO4 Pack.

    Es wäre mir jedoch auch sehr geholfen, wenn Ihr mir Gründe nennen könntet (die mir nicht bewusst sind), warum es gut oder schlecht wäre, das Experiment zu wagen.

    Damit meine ich auch Speicherskeptiker, Speicherbefürworter und die die dazwischen stehen.

    Ihr habt alle miteinander ein großartiges Wissen und Meinungen, die mich sehr interessieren!

    Toller Input, ich habe nun mal gemessen.

    APC Smart UPS 1000 VA, Akku = 24 V zu 12 Ah

    Nicht mehr ganz aktuell, aber so weit ich gerade recherchiert habe sind die aktuellen Modelle ähnlich aufgebaut, selbe Akku-Config.

    USV abgeschaltet, aber Strom angesteckt: obwohl alles finster ist, lädt die USV den Akku weiter. Kommunikation per Seriell ebenso möglich.

    Auf AC Seite den Strombezug gemessen.

    Zwischen 15 und 17 Watt, und tatsächlich, egal ob 2,23 V pro Zelle oder 2,3 V (immer lange gewartet).

    Wenn ich aber nun den Akku "stütze", also der Akku nicht geladen wird, sind es 11 W.

    Also unter 11 W gehts nicht, die restlichen 4 bis 6 Watt gehen wohl für die Erhaltungsladung drauf (inkl. Verluste am Lader).

    4 Watt sind jetzt nicht die Welt, 35 kWh pro Jahr.


    Am Akku selbst sind es sicher keine 4 Watt (bei 27 V wären das 150 mA). Parallel lade ich manuell / direkt gerade ein paar ausgebaute 12 V USV Akkus, da komme ich schon mal unter 100 mA für so 7 Ah Blöcke.


    Aber es drängt sich ein anderer Gedanke auf, Fortsetzung folgt...

    e-zepp: Danke!

    Beim runterstellen der Spannung habe ich auch bemerkt, dass die Trafogeräusche minimal leiser werden. Würde mich nicht wundern, wenn da das eine oder andere Watt auch eingespart werden kann.


    Einen Stolperstein hätte ich noch zu berichten:

    Die USV will nicht per Seriell kommunizieren, wenn diese noch zusätzlich per USB-Kabel am PC / Server angeschlossen ist. Also einfach das USB Kabel abstecken, dann gehts sofort.

    Nachtrag / Erfahrungen:

    Der obige Punkt mit + und - hat mich verwirrt.

    "+" bedeutet: geringere Spannung

    "-" bedeutet: höhere Spannung

    auf das "B" nicht verlassen, das zeigt teilweise irgendwelche Spannungen an

    Es dürften bei + und - nur Werte zwischen E0 und EF (hex) zulässig sein (wird angezeigt, sieht man dann)


    Und eine USV hat mich so richtig sekkiert. Es hat Tage gedauert bis mir die Grundregel für derartige Probleme wieder eingefallen ist (peinlich für einen Software-Fuzzi). AEG (ausschalten - einschalten - geht wieder).

    Weiters habe ich nicht bedacht, dass es mehr braucht eine USV auszuschalten:

    1. ausschalten am Display

    2. Netzstecker ziehen

    3. Akku abstecken


    Dann ging es wie es soll. Habe mich übrigens an PV-Express Werte gehalten, etwas über 2,23 V pro Zelle.

    Interessant: die aktuelleren USVs waren auf 27,6 V eingestellt (2,3 V / Zelle).

    Eine alte USV wo der Akku schon verdächtig lange hält war anders eingestellt - siehe da, 27.0 V (2.25 V). Bemerkenswert...