Three-phase MultiPlus-II ESS with removable battery

Genau, 4S4P hab ich auch gemeint.

Wichtig, dass du den MPPT mit den Klemmen nimmst (die Tr Version), also nicht den MC4 Steckern. Die MC4 Stecker können die Ströme von 4 parallelen Modulsträngen nicht.

Und jein, ich hab selber auch 2 (Süd-) Fassaden Anlagen, und die bringen im Winter oft mehr als auf den Modulen steht. Da sind manchmal +10% mehr Power drin.

Ok, das hätte ich nicht gedacht.

Was wäre dein Vorschlag?

Ich würde einen kleinen stationären Zweitakku verbauen mit einem geringen Widerstand zur Begrenzung von Ausgleichsströmen (Widerstand vorzugsweise in die Minusleitung des Zweitakkus legen). Der Widerstand berechnet sich aus der maximalen Differenzspannung der zwei Akkus (also Spannung Akku-voll minus Spannung Akku-entladen) und dem maximal zulässigen Entladestrom des Hilfsakkus. Ich gehe mal davon aus dass die Ladeschlussspannung bei 57 V liegt, die Akkus bis maximal 44 V entladen werden und der Hilfsakku ein 100 A BMS hat. Da würde der erforderliche Widerstand bei 130 mOhm liegen, es wird wegen der Innenwiderstände der Akkus, den beteiligten Leitungswiderständen und der Sicherung am Plus des Akkus ein etwas geringerer Widerstand benötigt. Sobald Ausgleichsstrom fließt gleichen sich auch die Spannungen stark an. Ein Widerstand lässt sich leicht mit handelsüblichem Spanndraht herstellen, meiner mit Stahlseele 1,75 mm hat einen Widerstand von 67 Ohm/m. Ein Bypass-Schalter oder Brücke sollte am Widerstand vorgesehen werden um diesen Akku ohne den Widerstand für das Hausnetz zu nutzen. Die Batterie-Anschlüsse der Multiplus bleiben so immer unter Spannung und beim Anschließen der Stapler-Akkus passiert nicht viel. Das System ist weitgehend Fehlertolerant. Wenn beim Anstecken der Staplerakkus vergessen wird den Bypass-Schalter zu öffnen löst eventuell die Überstromabschaltung von der Hilfsbatterie aus (das BMS oder die Sicherung).

Was mir unklar ist, wie wird bei der Reihenschaltung von zwei 24 V Akkus das Balancing ausgeführt?

Mit einem zusätzlichen 2x24V Batterie Balancer. Mach ich auch. Gibt es allerdings nicht von Victron. Die haben nur 2x12V.

Ich hab die Mittelspannung noch zusätzlich zur Kontrolle am Smartshunt angeschlossen.

@LFP-Karl Danke für die detaillierte Beschreibung, eigentlich ganz einfache Berechnungen. Ich dachte bei LFP-Akkus ist der Spannungsunterschied zwischen voll und leer größer. Ich hätte gedacht, mit einem Widerstand baue ich eine Heizung :see_no_evil_monkey: . Ich hatte schon mal nach einem passendem DC/DC-Wandler gesucht, aber ein Drahtwiderstand und HS-Schütz/Bypass sind schon deutlich einfacher.

Von welcher Größenordnung sprechen wir da? Dann würde der Ausgleichsstrom doch auch stark sinken, oder?

Das heißt du hast das bei dir auch im Einsatz?

Das ich für die beiden Akkus einen Balancer brauche, wusste ich nicht.

Was hast du da für einen im Einsatz?

Das kommt natürlich auch auf die Quallität der Akkus an. Diese sollten nicht zu weit auseinanderliegen. Und auch auf die Ladeschlußspannung, wieviel Tolleranz die erlaubt, bevor OVP bei einem Akku kommt. Meine beiden Akkus liefen über Winter immer etwas auseinander, darum der Balancer.

Ich hab den hier.

2x24V Balancer

Oben rechts sind die zu erwartenden Spannungseinbrüche zu erkennen, wenngleich der 20A-Akku von Ecoworthy mit nur 30 A zulässigem Entladestrom (1,5C angegeben wird). Bei 5C und 6C tritt in den Zellen eine Erwärmung auf und die Spannung steigt leicht an. Mit der zusammenbrechenden Spannung (und gleichzeitig im angeschlossenen Akku steigenden Spannung) sinkt natürlich der Ausgleichsstrom.

Als Leistungs-Erweiterung einer elektronischen Last habe ich solchen Spanndraht benutzt. Im Einsatz über mehrere Minuten bei 40 A mit Wasserkühlung.

Man sieht wo der Draht längere Zeit nicht im Wasser war.

Für den Ausgleichsstrom würde ich das auf ein Stück rundes Holz wickeln und wie erwähnt im Minuszweig einbauen, wenn Minus die geerdete Seite oder Masse ist. Bei einem ungewollten Kontakt zu anderen Teilen passiert da nicht viel.

Ich habe einen Test gefahren mit einem vollen 12 V, 30 Ah Ecoworthy und einem leeren 12 V 100 Ah Moseworth (neu) und mit dem Drahtwiderstand (107 mOhm). Die Spannungsangleichung ist etwas geringer als ich erwartet habe.

Bei 4-facher Spannung (48 V-System) und dreifachem Strom wird der Widerstand schnell heiß werden, besonders wenn die Ladegeräte nicht eingeschaltet sind.

Zügiges Überbrücken des Widerstandes ist auch keine Lösung bei der noch hohen Differenzspannung. Bleibt nur Abtrennen des Zweitakkus oder gute Kühlung des Widerstandes.

Deine Idee mit dem Widerstand wird hier nicht funktionieren. Anders als beim Aufladen eines Kondensators, wo der Ladestrom kontinuierlich sinkt und die Spannungen sich dadurch angleichen, fließt hier ein dauerhaft hoher Strom, der durch den Spannungsabfall über den Widerstand einen Spannungsausgleich verhindert.

Da bei der Konstellation kleiner Akku läd großen Akku wirklich nur im Moment des Zusammenschaltens ein nennenswerter Strom fließt, würde ich das einfach mit einem ordentlich belastbaren Schalter lösen.

Ich hab mir mal das Datenblatt angeschaut, und der 250/100 sollte doch gehen. Er kann mehr am Eingang als ich dachte, wichtig ist, dass der Max. Kurzschlussstrom nicht überschritten wird. Das sollte bei 4S4P aber noch passen. Hast du die Module schon da, oder weißt du welche es werden sollen? Dann könnten wir mal genau drauf schauen.

Und generell solltest du mal etwas Klarheit schaffen über was wir hier reden. Akkus in Reihe, und dann noch welche parallel… Kommt es nur mir so vor, dass es hier etwas unklar wird?

Wow, danke dir.

Abtrennen des Zweitakku nachdem der große mobile Akku angesteckt wurde? Das würde dann bedeuten Trennen unter Last. Ist das sinnvoll?

Wieso? Der kleine Akku lädt doch den großen Akku solange bis beide die gleiche Spannung haben oder der kleine Akku leer ist. Liege ich da falsch?

Module sind bestellt aber noch nicht da.

JA Solar 455W Bifazial Glas-Glas Full Black JAM54D41 LB

2x24V Akkus werden zu einem 48V Akku verschalten (Serienschaltung). Ich betrachte den als einen 48V Akku. Die Option mit dem parallelem Zweitakku ist im Laufe des Chats entstanden (siehe Beschreibung von @LFP-Karl). Jetzt bleibt noch die Frage, wie hoch die Ausgleichsströme werden und welche Vorgehensweise am sinnvollsten ist.

Das mit dem Zweitakku wird doch zu kompliziert, der müsste ja zeitgesteuert getrennt und (was schwieriger ist) wieder zugeschaltet werden beim Abklemmen der mobilen Akkus. Den Widerstand auch für Fehlfunktionen sicher auszulegen ist bei der doch erheblichen Verlustleistung (anfangs einige 100 W) problematisch.

Die Variante mit Vorladung ist wesentlich einfacher, nur müssen eben die MP dabei abgeschaltet werden. Bei der Frage woher die Vorladung genommen wird, gibt es noch die Variante einer permanent hochohmig angeschlossenen kleinen Hilfsbatterie oder auch ein Netzteil. Die Frage der Leckströme an den DC Anschlüssen der MP2 wäre dazu zu klären.

Ich finde die Variante mit dem Zweit-Akku auch wesentlich umständlicher und zudem wesentlich teurer. Bleibt der kleine Akku angeschlossen, nur damit die MP2 nicht ausgeschaltet werden müssen, dann muss man auch die Lade- und Entladeströme anpassen. Da kann man dann keine 5kW reinladen oder entnehmen. D.h. man müsste jedes Mal diese Werte anpassen. Das würde dann ja auch keinen Vorteil bringen, da die Anlage ohnehin nicht liefern kann wie gewollt. Dann doch lieber gleich Ausschalten.

Die Vorladeschaltung funktioniert einwandfrei und ist weit einfacher zu realisieren.

Wenn ich hier einige Beiträge so lese, frag ich mich, ob da schon mal ein Akku in der Praxis getestet wurde, und wie dessen Spannung unter Last zusammenbricht. Vom Ohmschen Gesetzt ganz zu schweigen.

Nehmen wir mal 50Ah für den kleinen Akku an, dann haben beide Akkus zusammen einen Innenwiderstand von ca. 0,02 Ohm. Die beiden Akkus haben eine Spannungsdifferenz von ca. 2V. Ergibt beim Zusammenschalten ganz kurz einen maximalen Strom von 100A. Verbinde ich beide Akkus z.B. mit 2m 10mm² Kabel, bleibt noch ein maximaler Strom von ca. 30A übrig. Das verträgt jeder Trennschalter und die Kabel müssen auch nicht gekühlt werden.

Da wir es nicht mit Wunderakkus zu tun haben, wo ein 50Ah Akku einen 300Ah Akku aufladen kann, gleicht sich die Spannung der Akkus in wenigen Sekunden an, so das nur noch ein Strom von wenigen Ampere fließt.

Das zeigen z.B. u.a. die Videos von Andy aus der Offgrid-Garage. :wink:

Das liegt daran, dass der interne Widerstand eines LFP Akkus ca 0,00010 bis 0,00015 Ohm ist und nicht wie von @Hannus angenommen 0,02 Ohm. Da ergeben sich dann ganz andere Werte.

Ich weiß ja nicht, wo du deine Werte her hast? Ich vermute mal, du hast dich um eine Stelle vertan.

Eine 50Ah Zelle hat einen durchschnittlichen Innenwiderstand von ca. 0,001 Ohm. Mal 16 bin ich bei 0,016 Ohm. Plus dem Innenwiderstand des zweiten Akkus, kann man durchaus von 0,02 Ohm ausgehen.

As I had to establish in the experiment ( 3-phasiges MultiPlus-II ESS mit abnehmbarem Akku - #29 by LFP-Karl ), the batteries do not equalise as quickly as hoped. The recording is 9 seconds long, and the voltage difference stagnates at almost 2 V. The 107 mΩ resistance from just under 2 m of iron wire also became quite warm during the approximately 20 seconds of my experiment on the 12 V system; with a 48 V system and the correspondingly higher equalising current, this would be considerably more severe. The voltage difference would then be 8 V, not 2 V! A 50 Ah battery will transfer up to 40 Ah to the larger 300 Ah battery during equalisation; that will not happen in seconds or minutes. The approximately 7.6 mΩ resistance of 2 m of copper cable does little to limit the current; it would have to be ten times as long. 20 m of 10 mm² copper cable (40 m there and back) would of course provide enough resistance, mass and surface area to dissipate the resulting power loss (around 800 W initially). But please do not coil it up—the air must be able to cool it along its entire length.

If everything is constructed with low inductance, no sparks are to be expected when connecting the large battery, because of the small voltage difference. An arc requires voltages above 12 V. The forklift batteries will certainly not be discharged down to 0% SOC.

Mein Victron MultiPlus-II 24/3000/70-32 hat im ausgeschalteten Zustand an den DC-Klemmen einen Ableitstrom von 4,0 mA. Bei dem MultiPlus-II 48/6500 könnte der ähnlich groß sein. Macht bei drei MP’s 12 mA die eingespeist werden müssten, um die Kondensatoren geladen zu halten. Ein 330 Ohm Widerstand (10 W) und ein kleines Netzteil mit etwa 52 V plus eine Gleichrichterdiode oder statt Netzteil ein kleiner LiFePo4 48V Akku (ohne Diode) halten die Kondensatoren auf etwa 48 V. Bei abweichenden Ableitströmen ist der Widerstand entsprechend anzupassen. Man braucht keine Schütze zum Anschließen der mobilen Akkus an die ausgeschalteten Multiplus.

Interessanter Ansatz mit dem kleinen Netzteil. Hab ich so noch nicht drüber nachgedacht. Man müsste das Netzteil aber dann auch wieder “abkoppeln” wenn der Akku dran ist und geladen/entladen werden soll. Und der MP2 müsste trotzdem auch abgeschaltet werden.

Zum Thema der Akku-Innenwiderstände, - meine EVE 280Ah Zellen hatten am Anfang je ca. 0,21…0,23mOhm, d.h. bei 16 in Reihe komme ich auf min. ca. 3,5mOhm. Dazu kommen Zellverbinder, Kabel, BMS, Kontaktstellen, Schalter, Sicherungen… da liegen wir sicherlich im Bereich von ~10mOhm (eher etwas mehr). @Meine_Energiewende

Trotzdem bleibe ich dabei, das parallelschalten macht für mich keinen Sinn. :wink: