Li-Io Batterien Zusammenschalten

Der chaotische Hauptfaden

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Roehricht
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Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Roehricht » So 2. Aug 2020, 18:13

Hallo,
mir sind grössere Mengen Li-io Batterien zugelaufen. Es sind 25,2 V / 200Wh . Da sind ein Balancer und Uberlastschutz eingebaut . Diese möchte ich zu Haus an der Solaranlage betreiben. Die Systemspannung beträgt 220Vdc. Der Toleranzbereich des WRs geht von 194-260V , darunter /darüber schaltet er ab.
Ich möchte nun 9 derer in Srie schalten und 10 solcher Gruppen wieder parallel. Jede Batteie bekommt ne Verpolungsschutzdiode und eine Zenerdiode mit 29V zusatzlich parallel. Die Zenerdiode kann 10W. Diese Batterien sind es.
DSCF1218.JPG
Plan:
Batterie-Zusammanschaltung-1.png
Gibts da Bedenken oder geht das so?

Die Systemspannung kann ich nicht ändern da die WR bereits und Laderegler bereits vorhanden sind und das Solarfeld sich nur mit allergrösstem Aufwand umverdrahten lässt. (Aufs Dach und Platten lösen, Kabel nachziehen.) Die Solarpanels sind zu je 9 Stk in 2 Gruppen zusammengeschaltet und geben ca 350V Leerlauf und ca 250V bei max. Leistung ab. 4,2kW peak. Der Strombeträgt max. 18A.

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Wolfgang
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ferdimh
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von ferdimh » So 2. Aug 2020, 19:30

Ich sehe hier das Problem, dass wenn ein BMS bei vollem Ladestrom abschalten sollte, 18A über die Zener fließen... Die dürfte dann ziemlich brennen.
Da müsste irgendwas rein, was nach Abschalten eines Akkupacks zügig und zuverlässig den Ladestrom abschaltet.

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zauberkopf
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von zauberkopf » So 2. Aug 2020, 19:42

Zener mit Widerstand ?
Dann würde wenn der erste Akkupack voll ist, und sich daher abschaltet, ein geringerer Strom über den Restlichen Strang fließen. Und zwar so lange bis die letzte Zener Diode geschaltet hat.
Da würde ich jetzt vielleicht nicht eine Normale Zener Diode nehmen, sondern eine "Power-Z" tütteln.

Was der Wechselrichter hat aber einen MPPT-Regler zum Laden ?

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ferdimh
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von ferdimh » So 2. Aug 2020, 19:44

Dann würde wenn der erste Akkupack voll ist, und sich daher abschaltet, ein geringerer Strom über den Restlichen Strang fließen. Und zwar so lange bis die letzte Zener Diode geschaltet hat.
Dabei muss aber beachtet werden, dass die Spannung am Pack nicht höher wird als die Sperrspannung der im Pack verbauten Transen. Sonst schaltet das Ding nie wieder ab ;-)

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von m3rt0n » So 2. Aug 2020, 19:48

haaalt.

wo genau muss man warten, dass einem 90 stück davon "zulaufen"? :shock: :lol:
die kosten neu mal eben 300€ :o
Zuletzt geändert von m3rt0n am So 2. Aug 2020, 20:26, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von zauberkopf » So 2. Aug 2020, 20:24

Stimmt... hmm... Power-Z und Thermoschalter ?

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von zauberkopf » So 2. Aug 2020, 20:33

zauberkopf hat geschrieben:
So 2. Aug 2020, 20:24
Stimmt... hmm... Power-Z und Thermoschalter ?
Idee 2 ... Man bastelt sich Power-Zener Dioden mit jeweils ner Fetten Transe.
Die kommen alle auf eine Aluplatte.
Ein Mit einem Widerling und Diode parallel geschalteter Thermoschalter auch.
Wenn die Powerzeners so richtig am Heizen sind, schaltet der Thermoschalter ab, und nur noch ein geringer Strom kann fließen.
Der Strom heizt allerdings den Widerstand. Das sorgt dafür, das so lange geladen wird, die Aluplatte schön mollig warm, und der Thermoschalter offen bleibt.
Sollte allerdings der Wechselrichter säft brauchen, fliest alles über die Diode, das System kühlt sich ab, und ist bereit wieder geladen zu werden.

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Bastelbruder » So 2. Aug 2020, 20:52

Die Spannung an den Panels steigt nicht über die Leerlaufspannung, die 18 Ampere müssen also nicht zwingend durch die Z-_Diode(n). Wenn man die Enden der Strings weich abschaltet ...

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Roehricht
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Roehricht » So 2. Aug 2020, 22:27

Hallo,
Ich sehe hier das Problem, dass wenn ein BMS bei vollem Ladestrom abschalten sollte, 18A über die Zener fließen...
Na ja, es sind 10 solcher Serienschaltung parallel geschaltet. Da werden mit sicher keinen 18A (Sonne auf Vollgas) über eine einzelne Serienschaltung fliessen. Der WR ist als last ebenfalls noch mit dran.

Da würde ich jetzt vielleicht nicht eine Normale Zener Diode nehmen, sondern eine "Power-Z" tütteln.


Da müsste ich dann allersdings 90 Stk von zusammen tüdeln. Gibts so was nicht in fertich und einstellbar? Da sitz ich ja länger am Verobordbraten bei als an einem IGOR Amp.
Dabei muss aber beachtet werden, dass die Spannung am Pack nicht höher wird als die Sperrspannung der im Pack verbauten Transen.
Das verhindern ja zuverlässig die Zeners.
wo genau muss man warten, dass einem 90 stück davon "zulaufen
das waren keine 90 Stk, das waren etwa 220 Stk . Produktionsüberschuss oder geplatzter Auftrag. Weiss nicht genau. Die Fima ist in einem hamburger Gewerbegebiet und stellt sich nicht so an wenn was über ist oder ausgemustert wird. Ich hab da schon einiges an hochwertiger Messtechnik geschenkt bekommen.


ich habe schon überlegt 10 Stk parallel zu schalten und dann 9 Gruppen davon in Serie schalten. Dann braucht man nur 9x Zenerdiode mit entsprechend Leistung.
262,8 V ist die absolute Ladeschlusspannung bei 9 Batterien, entsprechend 29,2V pro Batterie. Das regelt ja der vorgeschaltet Solarlader. Dummerweise ist es kein MPPT Lader. Der war mir denn doch zu teuer. Ich stelle den laderegler auf 261 V ein, entspreched 29V /Block.
Bei Parallelschaltung benötigt aber jede Batterie eine eigene Sicherung damit im Fehlerfall nicht 9 Batterien eine defekte füttern und zu platzen bringt.

Im Moment habe ich jede Batterie mit der mit dem gelieferten Netzteil geladen. Als0 90 Netzteile und die direkt an die Solarpanels. Das funktioniert nur bei Sonne auf Vollgas. Die Netzteile würgen sich gegenseitiug ab. Ein parallelgeschaltete Elko Batterie aus 10x 4700µF/ 450V verlängert nur den Takt der Würgung. :mrgreen: Ausserdem ist mir so ein Ansammlung von geballter Energie etwas unangenehm. Im Fehlerfall werden bauteile und Gerät gesprengt als nur den magischen Rauch zu entlassen. Das wären wohl knapp 1,5 kJ Energie oder hab ich mich da verrechnet.
Ich hab sie wieder abgeklemmt , entladen + kurzgeschlossen. Eine am Tag gefegt zu kriegen langt. (Röhrenamp).

Hier paar Bilder vom Test
DSCF2281.JPG
Solarpanel Anschlussbox
DSCF2280.JPG
Schalt- und Steuergedöns
DSCF2279.JPG
Der WR

DSCF2278.JPG
Batteriegruppe , Netzteil schon abgebaut
DSCF2277.JPG
Batteriegruppe , Netzteil noch dran

Der Versuchsaufbau mit diversen Änderung hat zwischen Mitte Mai bis heute schon 450 kWh eingespielt die ich auch verbraten habe.

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Wolfgang
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RickY
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von RickY » So 2. Aug 2020, 22:39

Du hast nicht zufällig welche davon abzugeben?

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Roehricht » So 2. Aug 2020, 22:48

Hallo,
Du hast nicht zufällig welche davon abzugeben?

Die sind schon alle vergeben und verbaut . Ich hab nur noch ne handvoll als Reserve falls eine den Dienst quittiert. . Wenn ich Glück habe gibts noch einen Nachschlag . Im Moment ist da allerdings nichts. Wegen Corona arbeiten die da auch auf Sparflamme.

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zauberkopf
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von zauberkopf » So 2. Aug 2020, 22:51

warte mal... kann es sein, das Du nicht LiIon sondern LiFePO4 hast ? 25,2V lässt sich nämlich wunderbar durch 3,6 teilen... (sabber)

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Roehricht » So 2. Aug 2020, 23:08

Hallo,
die Batterie ist 7 zellig. Auf dem Typenschild steht rechargable Li-Io Battery. Es gibt noch einn defekte. Die war in der Firma aus einem hohen Regal runtergefallen und auseinandergeflogen. Die Teile liegen hier noch irgendwo. Auf den Zellen müsste ja draufstehen was es in echt ist.

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von zauberkopf » So 2. Aug 2020, 23:48

Ne... ist normal Liion.. ich habe da was verwechselt. Trotzdem .. .schöner fund.

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Cyrix
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Cyrix » Mo 3. Aug 2020, 00:11

Sind nicht alle Lithium Zellen Li-Ion? LiFePO4 ist doch nur die genutzte Chemie, es gibt ja noch welche die Mangan oder Cobalt benutzen.

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ferdimh
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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von ferdimh » Mo 3. Aug 2020, 12:18

25,2V können beides sein: 4,2V*6=25,2V 3,6V*7 ist aber auch 25,2V. Wenn es aber sieben Zellen hat, sind das 3,6V-Ladeenspannungs-Zellen, also LiFePO4.

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von sysconsol » Mo 3. Aug 2020, 12:52

Auf dem Foto vom Akku können Hersteller und Typ entnommen werden.
Ein Datenblatt im Netz finde ich allerdings nicht.
Da ich keinen solchen Akku hier habe, rufe ich auch nicht an ;)
Cyrix hat geschrieben:
Mo 3. Aug 2020, 00:11
Sind nicht alle Lithium Zellen Li-Ion? LiFePO4 ist doch nur die genutzte Chemie, es gibt ja noch welche die Mangan oder Cobalt benutzen.
So ist es. Die Sicherheitsdatenblätter des Herstellers bezeichnen die Akkuchemie genau.

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Re: Li-Io Batterien Zusammenschalten

Beitrag von Virtex7 » Mo 3. Aug 2020, 14:35

Hallo!

Ich weiß ja nicht, ob das so sinnvoll ist mit einen schaltenden BMS je Block innerhalb des Strings.
Allein die gesammelten Verluste der Schalter müssen nicht sein. Und dann vermute ich, dass die Spannung über den abgeschalteten weiter steigt, weil der nur noch ein kleines C (C_ds der beiden FETs) in Serie mit vielen großen Cs ist. minimaler Strom läd das Ding massiv (Spannung) und der Rest ignoriert es. Zumindest so lange bis die FETs durchschlagen. dann läd es wieder.

Der Sinn der Zenerdioden und anderer Heizquellen erschließt sich mir genauso nicht. Das ist meiner Meinung nach nur herumdoktern an Symptomen und keine sinnvolle und betriebssichere Lösung.

ich würde da einen ganz anderen Weg vorschlagen.
Vorannahme: die Zellblock BMS haben eine Art von Kommunikation und es lassen sich Zellspannungen und auch Blockspannungen auslesen. Weiterhin balancieren die BMSe auch bei nicht komplett vollen Zellen, eine knallvoll Ladung muss nicht sein.

1. Aus den Blocks die Schalter komplett rauslöten. Entladeschutz- UND auch Ladeschutzschalter.
2. Zellen wie gehabt verschalten, ob s oder p zuerst ist erst mal unerheblich, wenn aber ein paar DC-Relais da sind, würde ich Strings machen und je String ein Relais und erst danach parallel. ein defekter Block schaltet so nur einen String weg und nichts sonst.
3. Jeder String bekommt einen Stromsensor, der das Stringrelais triggern kann. (und als Monitoring) Sicherung wenn man will auch.
4. Der Ladewandler bekommt als Spannungsgrenze Blockspannung_wunsch_max * Blockanzahl gesetzt.
5. Der Ladewandler bekommt als Stromgrenze Blockstrom * Stringanzahl gesetzt
6. Der Entladewandler bekommt eine Unterspannungsabschaltung und eine DC-Sicherung gegen Kurzschlüsse oder dummes Verhalten.
7. Eine Überwachung kommt an die BMS-com Leitungen und guckt nach Zellspannungen die aus dem Ruder laufen. im schlimmsten Fall wird der entsprechende String weggeschaltet und eine Meldung geht raus was da los ist.

evtl. müsste hier an die Stringschalter noch eine Art Snubber oder active Clamp gegen Schaltüberspannung wenn die einzelnen Stringleitungen länger sind und L aufsammeln können.

Ohne Kommunikation wird es mit dem Plan aber schwer, das gebe ich zu.

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