Zwei eigenständige Multiplus2 mit eigener Batterie auf einem Boot

Ich möchte eine 230V-Spannungsversorgung auf einem Katamaran aufbauen. Auf Grund der gleichmäßigen Gewichtsverteilung
soll in jedem Rumpf ein Batteriepack. Auf Grund der notwendigen Kabellänge zwischen den Rümpfen möchte ich das Zusammenschalten beider Battriepacks vermeiden.

Ich möchte für jede Seite bzw. jedes Batteriepack ein MultiPlus-II GX einsetzen. Die Verbraucher würde ich gleichmäßig auf beide Systeme aufteilen.
Zusammengeschaltet wären sie nur über die Masseschiene an Bord.

Laden möchte ich über einen Drehstromanschluss von dem ich jeweils eine Phase über Trenntrafos auf die beiden Systeme schalte. Die dritte Phase wäre ungenutzt.

Seht Ihr irgendwelche Probleme in dieser Konfiguration?

Das Parallelschalten beider MultiPlus-II habe ich verworfen, da im Handbuch der Hinweis steht “Alle Geräte müssen an die gleiche Batterie angeschlossen sein.”
Außerdem würde dann das Laden über zwei Phasen meines Erachtens nach nicht funktionieren.

hallo,

wenn die leistung eines multis fuer deine verbraucher ausreicht, ist das kein problem.

waere es moeglich, einen groesseren multi in der mitte zu installieren und die akkus dann mit laengeren leitungen anzuschliessen und wie lang waeren die leitungen dann? also 5 m kabellaenge sind kein problem, notfalls eben einen groesseren querschnitt nehmen.

es besteht auch durchaus die moeglichkeit, die systeme parallel zu schalten, nur das kabel, das die akkus verbindet sollte dann auch auf beiden seiten abgesichert sein und den gleichen querschnitt haben, die die anschluesse der multis.

ein groesserer multi haette eben den vorteil, dass er leichter ist als 2 kleine und ein multi rs 6000 ist nochmal um einiges leichter als ein mp2!

einen trenntrafo brauchst du nicht, die kosten auch geld und sind sehr schwer. wenn du keine schnellladung brauchst, wuerde ich einfach ein paar ladegeraet auf die phasen verteilen oder ein drehstromladegeraet nutzen. die sind zwar teuer, aber auch recht leicht, da kein grosser trafo enthalten ist.

da ich deine genauen verhaeltnisse nicht kenne, kann ich dir leider auch nicht sagen, was am besten ist. aber wenn du auch gewicht einsparen willst, was beim akku leider nicht geht, dann waere ein multi rs 6000 und ein victron drehstromladegeraet wohl optimal.

tschuess

In der Mitte kann leider nichts installiert werden. Wollte ich die Batterien tatsächlich verbinden, wären die Kabel eher 10 bis 15m lang.
Ich benötige außerdem die volle Ladeleistung der Multiplus2 (70A), was zu einem sehr unhandlichem Querschnitt der Kabel zwischen den Batterien führen würde.

Die Trenntrafos sind leider notwendig, sonst kann man bei einer Verbindung zum Landanschluss zugucken, wie schnell sich die Opferanoden auflösen (und danach das Schiff). Das Gesamtgewicht ist aber auch nicht das Problem, nur die Verteilung auf dem Schiff sollte gleichmäßig sein.

Mir ging es eher um die elektrische Machbarkeit. Die beiden Systeme sind ja über die Masseschiene am Schiff doch zusammengeschaltet, sowohl Minus der Batterien als auch der Schutzleiter der 230V-Installation. Ich bin mir nicht sicher, ob die beiden autark arbeitenden Multiplus damit dann ein Problem haben.

hallo,

was dir probleme macht ist die erdung und nicht N und L. wenn du den trenntrafo weglaesst und die erde nicht anschliesst, hast du das gleiche wie mit trenntrafo, denn in den multis ist ja ein dicker trafo!

da du auch kein ess verwendest, kannst du auch das erdungsrelais deaktivieren und anstatt der erdung eine isolationsueberwachung installieren. wobei ich denke, dass die erdung des multis ueber das erdungsrelais im inselbetrieb kein problem sein duerfte. die verbindung darf nur nicht hergestellt werden, wenn du mit dem netz verbunden bis. aber eine iso-ueberwachung wuerde trotzdem funktionieren und wenn N oder L irgendwo eine verbindung zur masse oder dem boot haben, den ausgang vom multi trennen, so dass der multi nur noch am landnetz haengt.

aber der beruehrungsschutz waere mit einer iso-ueberwachung auch sicher gestellt! auch ohne verbindung des N zur erde oder zur masse des bootes. und eine iso-ueberwachung ist auch jeden fall guenstiger als ein trenntrafo und erlaubt es dir, das interne netz ohne klassische erdung auch sicher zu betreiben! das waere dann auch ein potentialfreies netz! ich mache das fuer mein buero und die versorgung wichtiger geraete so. allerdings brauche ich da keine iso-ueberwachung, da ist alles geerdet oder schutzisoliert!

also ich an deiner stelle wuerde den N auf dem boot nicht erden, aber dafuer sorgen, dass alle anderen geraete sicher geerdet oder schutzisoliert sind. dann bekommst du auch nie probleme mit der opferanode allerdings wuerde die sicherung erst bei 2 fehlern ausloesen. naemlich einen erdschluss von N und L, deshalb eben die isolationsueberwachung. dann siehst du auch direkt, wenn irgendetwas nicht ok ist, weil dann das iso-wert runter geht! also auch bei feuchtigkeit in einer steckdose!

10-25m ist schon eine ziemliche strecke. wenn du die akkus mit 100 mm² verbinden wuerdest, waere das auf jeden fall ausreichend, dass du die multis als 2-phasen-system mit einem gx konfigurieren kannst. fuer den vebus sollte das auch kein problem sein. du koenntest sie natuerlich auch parallel schalten, aber dann waere das laden ein problem, ausser du verteilst die last mit 3 trafos auf die 3 phasen im verhaeltnis 2:1:1 oder irgendwas dazwischen, abhaengig von der phasenverschiebung. hier wuerden dann die trenntrafos sinn machen, allerdings von 230 auf 115V! aber fuer die isolierung gegen erde brauchst du sie nicht!

der multi rs6000 hat, wenn ich mich nicht irre, noch einen integrierten mppt und bringt etwas mehr leistung als die mp2 5000. allerdings gibt es da noch keine erfahrungswerte, was die lebensdauer angeht, das in dem geraet die kondensatoren deutlich mehr gestresst werden als im normalen multi.

uebrigends, die alten multis sind zwar jetzt deutlich teuerer als die neuen, aber auch deutlich leiser. beim mp2 geht der luefter bei mir nie aus, bei den alten multis wird er, bei geringer last, aber komplett abgeschaltet. die haben wohl deutlich groessere kuehlkoerper, was auch dem ueberlastbetrieb zugute kommt. zumindest wenn es sich nicht um eine dauerhaft sondern nur eine kurzfristige ueberlastung handelt.

vorteil einer verbindung zwischen den akkus waere natuerlich, dass beide akkus von beiden multis geladen werden koennen und auch beide entladen werden, wenn ein multi deutlich hoeher belastet wird als der andere. es wuerde dann auch reichen, nur einen mppt anzuschliessen anstatt 2 und die pv aufzuteilen. auf jeden fall haette die parallelschaltung deutliche vorteile, auch wenn du die multis als getrennte systeme betreibst! aber die plus-leitung musst du natuerlich auf beiden seiten absichern. ich wuerde auch den minus der akkus nicht mit dem boot verbinden oder ist das aus irgendeinem grund noetig? wenn ja koenntest du natuerlich den grossen querschnitt des bootes als minus-verbindung benutzen, wobei ich nicht weiss, ob das gut ist, da es dann ja einen potentialunterschied zwischen den beiden akkus geben kann, auch wenn der nicht gross ist.

ich finde isolierte systeme auf einem boot jedenfalls besser, als systeme, die mit dem boot als masse verbunden sind!

uebrigends, man kann 2 multis auch parallel schalten, ohne dass die akkus parallel geschaltet sind. allerdings sollte man dann die spannung beider akkus ueberwachen und das system abschalten, wenn sie bei einem zu niedrig ist, sonst koennte es probleme geben.

es gibt aber noch eine variante, die auf jeden fall problemlos funktioniert: reihenschaltung und aktivierung der eingangsstrombegrenzung beim 2. multi. nachteil ist aber, dass beim 1. multi der akku auch zuerst leer wird und der dann abschaltet, was die leistung halbiert. mit einer intelligenten steuerung kann man dem aber entgegenwirken. das macht aber nur sinn, wenn du deine verbraucher nicht so aufteilen kannst, dass du sie alle problemlos parallel benutzen kannst.

naja, such dir aus, was dir am besten gefaellt!

tschuess

Auf dem Boot soll ein TN-S nach ISO 13297 aufgebaut werden. Dafür muss der Schutzleiter, N und Batterieminus mit der (Metall)-Außenhülle des Schiffs als Erdung verbunden sein. Dass der Schutzleiter das Problem ist, ist mir klar. Ein Trenntrafo ist dafür die technisch Beste und sauberste Lösung. Victron hat die ja explizit dafür im Sortiment und der Verschaltungsplan ist im Manual enthalten. Kaiptel 3.6 in 3. Installation

Ich hätte am Liebsten die beiden Multiplus parallel geschaltet, um mir das gleichmäßige Aufteilen der Verbraucher auf die beiden Phasen zu sparen. Aber da ich am Landanschluss auf 3x16A begrenzt bin und ich schnell aufladen muss, brauche ich mindestens 2 Phasen zum Laden und eine Parallelschaltung würde nicht funktionieren.

Eine 2-Phasen-Lösung ohne Parallelschaltung habe ich als Beispiel nirgends gefunden. Wird das offiziell unterstützt? Gibt es dafür Dokumente?

Das Zusammenschalten der Batterien für Parallel- und 3-Phasen-Schaltung wird ja explizit gefordert, auch in der zusätzlichen Dokumentation Parallel, split- and three-phase VE.Bus systems [Victron Energy] heißt es: “Do not build systems with separated batteries on multiple (separated) DC bus structures connected to subsets of the Multi/Quattro units in the cluster. This will not work.“
Über diese sehr klare Aussage würde ich mich nicht hinwegsetzen.

Das Nutzen der Schiffshülle als Leiter ist nicht statthaft. Man führt alle Leitungen zu einem Masspunkt und verbindet nur diesen mit dem Rumpf.

Man kann auch ein 2-Phasensystem konfigurieren (Splitphase) aber damit hast du die gleichen Probleme.
Die Akkus müssen zusammengeschaltet werden und du müsstest weiterhin deine Lasten gleichmäßig aufteilen.

Ich denke dein Ansatz der zwei getrennten Systeme ist schon die beste Lösung unter den gegebenen Umständen.

IMO wäre dennoch diese 10 bis 15 Meter lange Verbindung der beiden Akkus die weitaus wirtschaftlichere, technisch einfachere und effizientere Lösung. Und Du kannst hier ja einfach einen größeren Multiplus verwenden, anstatt 2 kleinere, um die notwendige Ladeleistung liefern zu können. Die beiden Akkus in die beiden Rümpfe, und den MP ins Deckhaus in der Mitte.

Wie groß ist Dein Katamaran denn, und ist es ein Segler oder ein Motorboot? Und welche 230V-Geräte sollen gleichzeitig damit versorgt werden? Wie sollen die Akkus geladen werden?

Ich habe mir vor gut 20 Jahren auf einem 10 Meter kurzen Einrümpfer die Elektrik auch selbst aufgebaut, und habe sogar mit einem Induktionskochfeld gekocht. Beim Segelboot ist halt das Problem, dass von PV und einem Windgenerator (den hatte ich auch) nur wenig kommt, weil immer irgendwas im Wege ist, und weil der Windgenerator erst bei größeren Windstärken was bringt, die man nur selten hat und beim Ankern eher meidet. Da werden die Akkus dann eher nur über die LiMa geladen, oder über Landstrom. Wer auf längerer Tour ohne ständige Hafenbesuche unterwegs ist, muss also häufig unter Motor fahren.

Die Ladeleistung ist durch den 3x16A Landanschluss begrenzt, pro Phase also 3,6kW, das passt dann schon mit den 70A auf der DC-Seite, mehr Ladeleistung auf der Inverterseite bringt nichts.
Und da wo mittig Platz wäre, würden die Kabellängen zu den Batterien dann eher bei 10–15 Meter liegen, bei 70A muss der Querschnitt dann schon enorm sein. Und ich muss damit durch mehrere Schotten durch. Es ist geht nicht um ein Sportboot, wir sind im professionellen Bereich (Länge 21m) unterwegs und die Verbraucher sind auch sehr spezielle Geräte.

Ja, das denke ich auch.

Vielen Dank für die Diskussion und Denkanstöße.

OK, das leuchtet ein. Bleibt noch die Frage: wozu brauchst Du so viel Ladeleistung? Hast Du einen 20-Meter-Katamaran mit Klimaanlage, elektrischem Kochen und Backen uswusf? Oder hast Du gar einen Elektro-Antrieb?

Selbst bei 3 x 16A Landanschluss würde ein einphasiger MP mit der notwendigen WR-Leistung ausreichen, wenn Du über die zwei ungenutzten Phasen des Landanschlusses einfache 230V-Batterieladegeräte betreiben würdest.

Wenn du dauernd nur zwei Phasen belastest dann dran denken dass der Neutralleiterstrom je nach cosPhi der Last deutlich über 16A sein kann

Bei gleichem Leistungsfaktor, wovon ich bei gleichen Geräten im Ladebetrieb mal ausgehen würde, ist der Neutralleiterstrom nicht größer.

Schaden würde es aber sicher nicht, wenn man den Eingangsstrom auf 14A oder 15A begrenzt.

Oder man lässt auf L3 auch einfach noch ein paar Verbraucher laufen um so den Strom auf N zu reduzieren.

Im Ladebetrieb wenn nur die beiden MPs dran sind ja, aber die Spannung wird durchgeschalten auf die Verbraucher, somit werden die beiden cosPhi irgendwo sein

Mit einer Schieflast von 2x16A und 1x 0A und cos(phi)=1 sollten 16A auf dem Neutralleiter sein. Solange der cos(phi) auf beiden Phasen gleich ist, bleibt es bei den 16A.
In der Regel werden die Verbraucher beim Laden abgeschaltet sein aber da ich sie ja sowieso gleichmäßig auf die Phasen verteilen muss, sollte eine halbwegs gleichmäßige Belastung immer gewährleistet sein. Ich werde aber den Hinweis bei der Dimensionierung des Ladekabels berücksichtigen.

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Es geht um ein Forschungsprojekt mit spezieller Technik, die 16h am Tag laufen soll und 8h Zeit zum Laden hat. Geschätzer Kapazitätsbedarf >40kWh, Peakleistung ca. 3,5kW. Alles eher unspektakulär aber die Ladezeit ist kritisch, daher muss ich alles auf die Ladeleistung auslegen.

hallo,

du kannst du multis problemlos parallel schalten, wenn du 3 trennttrafos von 230 auf 115V mit z.B. 32A auf der ausgangsseite richtig zusammen schaltest (eingang stern, ausgaenge in reihe) kannst du auch 32A aus dem netz ziehen die sich dann 2:1:1 auf die 3 phasen verteilen. da die summer 2 von phasen immer die gleiche spannung ergibt, wie eine einzelne phase muss man die ausgaenge nur in der richtigen reihenfolge zusammenschalten, um dort wieder 230V zu haben! ich wollte das mal machen, damit ich eine phase habe, die ich mit 6 kW anstatt 4 kW belasten kann. das hat sich aber erledigt, als ich weitere multis installiert habe.

es gibt also keinen grund, die multis nicht parallel zu schalten und die parallelschaltung der akkus brauchst du nur, um einen ausgleich zu schaffen, falls die wirklich mal ungleich belastet sind oder die akkus einen unterschiedlichen soc durch die pv-ladung haben. aber im normalfall wird da kaum strom fliessen. bei parallelschaltung der multis sollte sogar ein 25 mm² kabel fuer den ausgleich ausreichend sein. aber dicker ist hier natuerlich immer besser.

den gleichen trick wie mit den trenntrafos am landstrom kannst du natuerlich auch benutzen, wenn du ein 2-phasen-netz aufbaust. nur muessen die beiden trenntrafos dann ein anderes wicklungsverhaeltnis haben, wenn ich mich nicht irre, muss das dann wurzel 3 : 1 sein, damit die ausgangsspannung wieder 230V betraegt und demantsprechend erhoeht sich dann auch die leistung, die du entnehmen kannst etwa aucf das 1,7-fache.

das gleiche geht auch, wenn du nur 2 trenntrafos am landanschluss benutzt und der faktor 1,7 sollte auch ausreichen, damit die multis mit voller leistung laden koennen. natuerlich kannst du auch trafos mit 400V eingang nehmen, dann kannst du am ausgang der trafos eine deutlich hoehere leistung ziehen. das muesste dann mindestens 48A anstatt 16 sein, wenn die phasen dabei mit 16A belastet werden. aber das geht dann nicht mit den standard-trenntrafos, die muesstest du dir wickeln lassen, wenn du keine passenden bekommen kannst.

aber victron hat trenntrafos, die 230 auf 115V koennen. was ich jetzt nicht weiss, ist, ob man die dann bei 115V auch mit dem doppelten strom belasten kann. sollte aber moeglich sein, wenn es 2 wicklungen sind, die entweder in reihe oder parallel geschaltet werden.

und ich wuesste nicht, dass man kein potential-freies netz aufbauen darf. nur funktioniert dort ein fi nicht und sicherungen loesen bei erdschluss auch nicht aus, ausser eben, es gibt 2 kurzschluesse, einen zwischen N und PE und einen zwischen L und PE. dafuer kann man aber eine isolationsueberwachung einbauen, die diesen schutz uebernimmt.

dass man den rumpf nicht als leider benutzen darf, dachte ich mir schon. bei autos ist das aber kein problem und wird auch so gemacht.

aber du kannst das so installieren wie du willst. ich kann dir lediglich die moeglichkeiten nennen, die dir zur verfuegung stehen.

auch eine kaskade ist moeglich und wenn du die eingangsstrombegrenzung abhaengig von der last und dem soc/spannung der akkus einstellen laesst, sollte es auch moeglich sein, die akkus gleichmaessig zu entladen, solange eine mindestlast gegeben ist oder das 2. system als ess konfiguriert ist. damit koenntest du dann auch energie von einem system zum anderen uebertragen, um z.B. die akkus auf den gleichen soc zu bringen!

tschuess

Das Problem hat man bei Mischung extrem kapazitiver und induktiver Lasten auch mit 3Phasen.

Wenn man hier unsicher ist wäre ein 4 Poliger LS Schalter eine Abhilfe.

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OK, aber auch damit wärst Du mit einer 1phasigen Lösung mit einem MP und zwei zusätzlichen 230V-Ladegeräten auf den beiden anderen Phasen doch auf der ganz sicheren Seite.

Die Problematik der zwei getrennten Batteriepacks, des fehlenden Platzes in der Mitte und der (unsymetrischen) Kabellängen verhindert die Lösung leider.

hallo,

wuerde ich so nicht direkt sagen. du musst nur das gewicht entsprechend verteilen z.B. akku auf der einen seite, multi und trenntrafo auf der anderen seite, falls die ein mp2 5000 ausreichen wuerde. bei einem groesseren multi brauchst du auch eine hoehere akkukapazitaet.

wie viele kWh brauchst du denn, bis du wieder laden kannst? und wie hoch ist deine grundlast? eventuell waere es naemlich sinnvoll, 2 unterschiedliche wechselrichter zu installieren, einen fuer die grundlast und einen fuer die anderen geraete, den man dann abschalten kann, wenn man ihn nicht braucht oder den suchmodus einstellen kann, dass er im standby moeglichst wenig leistung braucht. allerdings ist der nicht fuer alle geraete geeignet.

damit kannst du das ziel, mit der gleichen akkukapazitaet laenger versorgt zu sein, am besten erreichen.

unsymetrische kabellaengen sind uebrigends kein problem. zum einen kann man das durch den querschnitt ausgleichen, zum anderen macht das maximal ein paar % beim soc aus, nachdem sich die stroeme angeglichen haben.

es heisst zwar immer, dass man die kabel gleich lang machen soll, aber der spannungsabfall an den kabeln ist meistens deutlich kleiner als der spannungsabfall am akku bei belastung.

tschuess

Bei dieser Regel geht es aber nicht um Spannungsabfall, sondern um den Kabelwiderstand und damit um Ströme. Bei gleicher Stärke würde über das doppelt so lange Kabel nur halb so viel Strom fließen wie durch das andere. Ausgleichen würde sich das nur durch den sinkenden Innenwiderstand des stärker entladenen Akkus, und der verändert sich bei LiFePO4-Akkus über einen weiten SOC-Bereich fast gar nicht. Da kann es schnell so weit kommen, dass der eine Akku nur noch 30% SOC hat und der andere noch 70%.