Smart Shunt und SOC

Auch ich beschäftige mich seit geraumer Zeit mit dem Problem des driftenden SoC! So richtig akut wurde es aber diesen Winter. In Wien hatten wir von November bis Jänner echt schlechtes Wetter und der Ertrag war sehr gering. Somit kam es nie zu einer Vollladung durch die Solarmodule. Ich betreibe eine „pseudo Insel“, die bei über 30% SoC das Netz wegschaltet und bei weniger als 25% wieder dazuschaltet. Durch die Ungenauigkeit der Berechnung des SoC durch den Lynx Shunt ist es passiert, dass ich plötzlich eine Unterspannungswarnung erhielt und die Spannung einzelner Zellen in der Nähe von 2,5V waren, obwohl der SoC laut VRM fast 30% war.

Als Lösungsansatz hatte ich vor, den SoC bei meinen 16S LiFePo4-Batterien bei 51,3V mittels NodeRed auf 25% zu setzen. Das ist zwar auch nicht das gelbe vom Ei, aber zumindest werden die Batterien nicht kpl. leergesaugt. Über VictronConnect ist es ja unter Lokal –> Cerbo GX –> Lynx Shunt –> Einstellungen –> Batterie –> Ladezustand ohne Probleme möglich, jeden Wert manuell einzustellen. Leider habe ich noch keine Möglichkeit über NodeRed gefunden, da es scheint, dass der SoC-Wert read-only ist. Auch funktioniert es über die verbrauchten Ah nicht.

Also wenn wer diesbezüglich eine Idee hat dann bitte bei mir melden!

Das ist IMO keine gute Idee. Das mindeste, was zusätzlich erforderlich wäre, wäre dabei die Überprüfung eines aktuellen Entladestroms, denn durch einen starken Entladestrom bricht die Spannung des Akkus ein, so dass Du dann den SOC eines faktisch vielleicht noch zu 70% geladenen Akkus auf 25% senkst.

Die IMO sinnvollste Lösung besteht darin, im Winter ein bis zwei mal je Monat bei Erreichen von 25% die Entladung abzuschalten und den Akku voll laden zu lassen, um die Zellen zu balancieren. Es geht dabei doch keinerlei Solarertrag verloren.

Darum wollte ich ja bei 25% synchronisieren, denn da ist das Netz bereits wieder in Verwendung und der Akku ist somit in Stand-by. Mir ist schon bewusst, dass der Spannungsverlauf bei LiFePo4-Batterie im unteren und oberen Bereich nicht ideal ist um auf den SoC zu schließen, aber besser als nichts. Und “verloren” geht natürlich schon Energie, denn weder der Wirkungsgrad der drei MK II noch der Batterien ist 100%.

BTW: Bei 70% SoC beträgt die Spannung einer 16S Batterie ca. 52,8V –> also doch ein Unterschied, denn man durchaus verwenden kann.

Oh, es ist genau anders herum: im unteren und oberen Bereich kann man zumindest grob auf den SOC schließen, im breiten mittleren Bereich aber gar nicht.

Den Solarstrom würdest Du ja so oder anders durch Laderegler/PV-Inverter/MP2 jagen, da gibt es also keinen Unterschied.

Nein, da liegt die LEERLAUFSPANNUNG einer 16s LFP Batterie vielleicht bei ca 52,8V. Dafür war mein Hinweis gedacht, dass Du bei einem Schluss von der aktuellen Akkuspannung auf den SOC unbedingt auch den aktuellen Lade- bzw Entladestrom berücksichtigen musst.

Ich gebe dir teilweise recht, nur die Verluste sind schon doppelt so groß, denn wenn ich zuerst mit dem Netz über die 3x MP II die Batterien lade, habe ich bereits Verluste und beim Rückwandeln von DC auf AC nochmals.

Aber egal, denn es ist eh technisch nicht möglich…

Ich bin gerade dran, einen Flow in Node Red zu erstellen, dass wenn die Batterien 28 Tage nicht auf 100% geladen wurden, sie mittels des Netzes vollständig geladen werden und somit der SoC sich bei 100% wieder automatisch “kalibriert”. Scheint derzeit die einzige halbwegs vernünftige Methode zu sein. Sobald die Sonne wieder ausreichend scheint, tritt das Problem ja eh nicht mehr auf.

Die Verluste des MP2 haben doch nichts mit dem vom Smardshunt gemessenen Soc zu tun. Das shunt misst doch jenseitz der Mp2, also in der Regel hinter den MP2.

Warum korrigierst du den Soc Wert des shunts nicht direkt über VRM direkt?

Drittens den eigentlichen Wirkungsgrad des Akkus kannst du auch kalibrieren

Und zu letzt warum entlädt das System Zellen bis auf 2,5V​:scream:? Eigentlich sollte genau dafür das BMS des Akkus das System trennen. Warum hat es das nicht getan? Ich würde da mal die Kontrollparameter ändern.

Falls der Solarstrom aus PV-Invertern kommt und vom MP2 in den Akku geladen wird, würde nur der aus den PV-Invertern direkt verbrauchte Strom nicht unter diese doppelte Umwandlung fallen. Der meiste PV-Strom würde hierbei auch im Winter erst mal vom MP2 in den Akku geladen werden, und dann eben sofort bei Anschalten größerer Lasten auch gleich wieder aus dem Akku herausgeholt werden.

Das ist in Gänze nicht anders, wenn Du die Entladung durch den MP2 abschaltest, um den Akku hin und wieder auf echte 100% SOC zu bringen. Den Strom aus den PV-Invertern würdest Du ja nach wie vor direkt verbrauchen, falls Du entsprechende Lasten dran hast, und der MP2 würde nur die Überschüsse in den Akku laden.

Du hast durch das gelegentliche Vollladen auf 100% SOC also exakt Null Verluste. Alle Verluste durch doppelte Konvertierung hättest Du in gleicher Höhe so oder anders.

Meine Anlage ist kpl. anders aufgebaut, denn ich habe ein DC-gekoppelte Anlage. Ich habe 2 Solar-Strings mit jeweils 2 MPPTs. Diese gehen auf eine DC-Sammelschiene auf der alle Geräte angeschlossen sind. Beim Laden der Batterien aus dem Netz hätte ich erst einmal die Verluste der Ladegeräte in den MP II vom AC-Netz zur DC-Seite. Einen weiteren Verlust beim Laden der Batterien und dann wieder beim Entladen. und zu guter Letzt den Verlust von DC wieder zurück zum AC-Haus. Ich habe mein gesamtes Haus über den Ausgang 2 - sprich USV-mäßig - angeschlossen. Sobald der SoC über 30% liegt, wird das Netz kpl. getrennt und erst wenn der SoC unter 25% ist, wieder verbunden. Daher “pseudo Insel”! Aber daher ist es so wichtig, dass der SoC stimmt, den von ihm werden auch weitere Parameter von meiner Homeautomation abgeleitet. Wie schon erwähnt, werde ich das Problem so lösen, dass ich entweder alle 28 bzw. 14 Tage die Batterien vom Netz vollladen werde. Die Wandlungsverluste und damit die geringfügig höheren Stromkosten, stehen in keiner Relation zu den Kosten meiner 16S / 560Ah LiFePo4-Batterien!

Warum willst Du den Akku aus dem Netz laden? Kommt von der PV-Seite wirklich gar nix?

Dir geht nix verloren, wenn Du den MP2 so einstellst, dass er nix mehr aus dem Akku holt. Dein Akku wird je nach Wetterlage auch im Winter binnen weniger Tage voll werden. Und Dir geht dabei absolut kein PV-Ertrag verloren.

Verluste haben in der Tat nichts mit dem SoC zu tun, nur benötige ich einen halbwegs genauen SoC für die weitere Verwendung in meiner Homeautomation.

Ich korrigiere den SoC ja eh übers VRM, aber ich wollte das halt automatisieren.

Wirkungsgrad: Ja, das weiß ich und habe ihn schon auf 98% - basierend auf meinen jahrelangen Erfahrungswerten - gestellt.

Das BMS hat eh abgeschaltet! Den Alarm habe ich so um 22:00 erhalten und da war das Handy schon auf stumm. in der Früh um 07:00 habe ich dann die einzelnen Batteriespannungen überprüft und da fiel es mir auf. Mittlerweile habe ich mein BMS anders konfiguriert, damit nicht mehr so tief entladen werden kann.

Schön wär’s! :sleepy_face:
Bei uns in Wien war das Wetter von November bis heute echt :poop:.
Da kam/kommt wirklich nichts (max. 400W) runter. Dieses Problem hatte ich seit 2022 noch nie, aber heuer, aufgrund der langen Schlechtwetterperiode, ist es aufgepoppt.
Das ist auch ein guter Ansatz!!! :+1:
Wenn die Batterien zB. 7 Tage lang nicht vollgeladen werden, dann sollen die drei MP II - ungeachtet des SoC - nicht das Netz abschalten und so lange warten, bis sich die Batterien über Solar 100% aufgeladen und synchronisiert haben. Dann bräuchte ich nicht mehr aus dem Netz laden.

Mal schauen, wie sich das via NodeRed realisieren lässt.

Bei wie viel installierten kWp PV? Meine 5,4 kWp in Nordhessen haben diesen Januar kümmerliche 72 kWh Ertrag gebracht. Im Schnitt hätte das also gut 3 Tage gebraucht, um meinen 15 kWh Akku von 50% auf 100% SOC zu bringen.

400 W über 4 Stunden ergibt ja auch 1,6 kWh, und damit wird ein 15 kWh Akku binnen einer Woche von 50% SOC auf echte 100% SOC gebracht. Den Mindest-SOC würde ich im Winter immer auf 40 oder 50% setzen, denn es kommt ja sowieso weniger PV-Etrag als Du direkt nutzen kannst.

Ja, hab’ ich mir auch schon hin und wieder überlegt, aber zwei oder drei mal im Winter die Inverterleistung des MP2 auf Null zu setzen, ist definitiv sehr viel weniger Aufwand, als so eine Bastellösung via NodeRed kosten würde. Vielleicht packt mich aber doch mal der Ehrgeiz …

Mit meiner 50kWp Anlage musste ich froh sein wenn ich am Tag mal 5kWh zusammen gebracht habe! Der ganze Osten war davon betroffen und im Westen schönster Sonnenschein!

Also erstmal gehe ich davon aus das Victron an dem Problem bereits arbeitet aber solche Lösungen bedürfen etwas Zeit (Entwicklung, Testphase, Implementierung). Ich gehe eigentlich davon aus das bis zum nächsten Winter eine Lösung vorliegt. Zwischenzeitlich habe ICH für MICH ein paar Maßnahmen ergriffen die die nächsten 2 Monate überbrücken. Aus der Beobachtung heraus, weiß ich das mein Akku ca 0,3-0,5% Soc als Standbyverbrauch verliert. In der Regel schaue ich um die Mittagszeit wenn die neuen Zeitpläne im VRM erscheinen, einmal lesen System und korrigiere den Soc Manuel um diesen Wert. Betrifft wie erwähnt noch die nächsten vielleicht 2 Monate.

Der zweite Punkt ist das umgehen mit der Gefahr der Tiefenentladung einzelner Zellen. Ich betreibe hier seit 2 Jahren eine Strategie bei den Ballancern die sagen wir mal …….Nicht Mainstream ist und wofür ich schon einiges an Kritik geerntet habe. Aber die sich, jedenfalls bei MIR immer als die richtige herauskristallisiert. Ich lasse meine Ballancer nicht nur im oberen Soc Bereich laufen sondern auch im unteren. Es gibt ja immer wieder die Theorie das das nicht nötig sei aber Beispiele wie du sie nennst belegen das Gegenteil. Im Gegenzug habe ich die Differenzspannung zu welchem der Ballancer startet erhöht. Das führt dazu das im mittleren Spannungsbereich kein Ballancing geschieht, aber im unteren Bereich er genauso läuft wie im.oberen. Wenn eine Zellen im unteren Soc Bereich wegbricht greift der Ballancer ein, die Gesamtspannung fällt und Victron lädt etwas nach. Nochmal…….Mir ist völlig bewusst das das nicht Mainstream ist und hier gleich wieder die Entrüstung losbricht. Tut mir doch einen Gefallen, testet es erst eine gewisse Zeit und brüllt DANN los.