Akku Überwachung bei Serienparallel angeschlossenen Akkus mit Balancer

  • Hallo,


    ich habe derzeit 12AGM Akkus Serienparallel (siehe Profilbild) mit Balancer in einer PV Inselanlage 48V verbaut und überlege mir wie ich die Akkus im eingebautem Zustand vernünftig überwachen kann. Innenwiederstand, Lademenge, Zellschluß, Alterung (Grenzwerte)… Kann mir da jemand weiterhelfen?

  • Hallo ich bin auch leie, aber in meinem BMS von Daly kann man die Einzelspannungen der Lifepo4 Zellen genau sehen. Da ist auch dann Verbrauch usw sichtbar.

    Zellschluss wäre ja das Schlimmste, das sieht man ggf sofort an der Maximalspannung.

    Da das aber Bleiakkus sind, geht das mit dem Lifepo BMS so nicht .

  • So Überwachungsbedürftig wie die Lithiumbatterien sind Bleibatterien nicht. Bei Blei macht man nicht soviel Wind, wie bei Lithium. Du hast also immer 2 parallel und diese dann in Reihe geschalten? Das wäre ungünstig, weil sich die parallelen gegenseitig beeinflussen. Besser, Du schaltest so in Reihe, daß Du 3 Batterien a 48 V erhältst, die dann parallel geschalten werden. Dadurch könntest Du theoretisch jeder einzelnen Batterie ein Voltmeter gönnen, um sie zu überwachen (12 Stück oder 12 x umschalten oder Spannungswarner bei Unterspannung).


    Ob sich hier ein Lithium-BMS einsetzen läßt, kann ich nicht beurteilen – die U ist ja vierfach höher. Ich arbeite nur mit Blei- und Stahlakkus, die brauchen so etwas nicht. Meine Batterien laufen mehr im Bereitschafts/Parallelbetrieb und dafür eignen sich die Lithium nicht. Andererseits, wenn Du Deine 48 V - Batterie in regelmäßigem Einsatz hast, ist halt Lithium wieder besser oder wenn es Blei sein soll, dann (O)PzS.


    Rainer.

  • Hallo Rainer,

    ich kann Deine Argumentation nicht recht nachvollziehen: Natürlich: Wenn bei zwei parallel geschalteten geschalteten sechszelligen Batterien eine Zelle einer Batterie einen Kurzschluss hat (oder auch einen Feinschluss in Form einer übermäßigen Selbstentladerate), dann führt die langsam sinkende Spannung der betreffenden Zelle natürlich zu beschleunigt sinkender Spannung der sechszelligen Gesamtbatterie. Aber dasselbe passiert ja auch bei zwölfzelligen Batterien, zwar nur halb so stark, gemessen am Nominalwert des Spannungsverlustes, aber der Effekt ist in etwa derselbe: Ständige Unterladung der Zellen in den intakten Batterien.


    Das ist aber zugleich mit dem Nachteil verbunden, dass die einzelnen Zellen sich, so lange sie noch gesund sind, nicht mehr gegenseitig "stützen" können. Das gegenseitige Stützen der parallel geschalteten Zellen ist aber gerade deshalb wichtig, um Zellenkurzschlüsse, die üblicherweise durch Tiefentladung der schwächsten Zellen eines seriellen Zellenverbundes entstehen, was bis zum Umpolen dieser Zellen und schließlich deren Defekt führt, zu verhindern.


    Weshalb ich nicht dazu rate, so vorzugehen,m dass man die beiden zwölfzelligen Batterien nur an den Enden parallel schaltet, sondern die Zellen eben doch immer zu Paaren zusammenzuschließen. So halten sie unter hohen Lasten länger, weil sich unterschiedliche Zellenkapazitäten auf diese Weise statistisch besser ausgleichen.


    Aber es versteht sich natürlich von selbst, dass man beim Bau solcher großen Batterien keine mit defekten Zellen einbaut. Andernfalls fliegt einem schnell die Batterie mit der schwächsten oder defekten Zelle um die Ohren.

    Zum Schutz von Bleibatterien verwendet man keine BMS, wie sie für Lithium-Systeme verwendet werden, weil sie mit ganz anderen Spannungsschwellen arbeiten als Bleibatterien: 12V-Bleibatterien sind sechszellig mit 2V pro Zelle, 12V Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien dagegen nur vierzellig, mit 3,2V pro Zelle. Das passt natürlich nicht.


    Statt dessen verwendet man zur Überwachung von Bleibatterien Tiefentladeschutzschaltungen (meist "Batteriewächter" genannt, z.B. Kemo M148A), welche Tiefentladungen wirksam verhindern und so die einzige wirkliche Gefährdung von Bleibatterien ausschließen. Es müssen natürlich Systeme mit der Möglichkeit den Entladestrom zu unterbrechen sein. Systeme die nur die Spannung anzeigen verhindern ja nicht aktiv eine Tiefentladung, sondern signalisieren diese nur. Gegen Überladung sind Bleibatterien ja durch ihre Neigung zur Gasung gut geschützt, was bei Lithium-Systemen leider nicht der Fall ist. Weshalb Lithium-Systeme durch aufwendige BMS eben auch streng gegen Überladung geschützt werden müssen.


    Leider bringen universelle Tiefentladeschutzschaltungen, ebenso wie BMS, technische Nachteile im Betrieb, denn sie neigen unter besonders schweren Betriebsbedingungen vermehrt zu Fehlabschaltungen. So kann z.B. ein System, welches einfach nur die Batteriespannung selbst überwacht, nicht erkennen, ob eine gemessene Unterspannung auf eine zu tiefe Entladung der Batterie zurückzuführen ist, oder nur auf einen momentan besonders hohen Entladestrom, der ja ebenfalls zu einer geringeren Spannung führt, wenn auch nur für den Zeitraum des hohen fließenden Stroms. Mit dem Effekt, dass solche Systeme dann unter hohen Entladelasten oft viel zu früh abschalten. Sie müssten also zugleich auch noch Höhe und Richtung des jeweilig fließenden Stroms messen, um dann "entscheiden" zu können, ob wirklich Tiefentladung droht, oder nicht. Dieser technische Aufwand aber macht, in Verbindung mit dem deutlich geringeren Preis von Bleibatterien, solche Systeme schnell zu teuer und damit unattraktiv. Weshalb es, meines Wissens, auch nur wenige solche Systeme gibt.


    Statt dessen werden manche batteriebetriebenen Verbraucher wie z.B. 12V-Kühlschränke oft mit integrierten Batteriewächtern als Tiefentladeschutz für die angeschlossene Versorgungsbatterie ausgeliefert. Hier "weiß" der integrierte Unterspannungsschutz natürlich auch ohne Messung des Entladestroms, wie hoch dieser ist und kann deshalb leicht entscheiden, ob er die Entladung beenden muss oder nicht. Aber auch solche Systeme schalten natürlich zuweilen falsch ab, wenn, für den Tiefentladeschutz nicht erkennbar, weitere an die Batterie angeschlossene Hochstromverbraucher diese so stark belasten, dass deren Spannung unter die Abschaltschwelle des Tiefentladeschutzes fällt.


    Grüße, Tom

  • Ja klar funktionieren Mischanordnungen auch. Beide haben Vor- und Nachteile. Aber in Anbetracht der Überwachung der einzelnen Batterien, so wie vom Kollegen abgefragt, wäre die Reihenschaltung wegen der separaten Batterieüberwachung günstiger.


    Trotzdem bin ich kein Freund kombinierter Parallel/Reihenschaltungen. Drei 48 V-Batterien wären mir (gefühlt) lieber. Macht eine „Zelle“ (= Batterie) Ärger, schalte ich diese eine 48 V-Batterie raus, warte sie während die anderen beiden inzwischen weiter werkeln können. Ich habe zur Notstromversorgung, wie schon geschrieben, nur eine Batterie aus 24 Zellen PzS 400 Ah im Keller zu stehen.



    Rainer.

  • Interessant, wie unterschiedlich wir das sehen.


    Zwar weiß ich gar nicht, ob es 48V-Bleibatterien gibt, aber wenn, dann werden sie aufgrund der geringen Stückzahlen im Verhältnis zur Kapazität mit Sicherheit bedeutend teurer sein als die verbreiteten 12V-Batterien. Denselben Effekt kennen wir ja von 24V-Batterien, die auch im Verhältnis regelmäßig teurer sind als 12V-Batterien. Der Preis spricht also schon mal gegen 24V und 48V-Batterien.


    Als nächstes hat man das Problem, dass "Batterien" (im Sinne einer Serienschaltung mehrerer Einzelzellen) ja meistens dann am Ende sind, wenn die erste Zelle am Ende ist und damit die gesamte Batterie unbrauchbar macht. Stecken nun mehrere Einzelzellen fest eingebaut in einem Batteriegehäuse, ist die ganze Batterie schrottreif, sobald die erste Zelle die Grätsche macht.


    Im einfachsten Fall arbeitet man mit kleinen (wenigzelligen) Batterien und die Gesamtbatterie ist nach dem Austausch einer solchen kleinen und billigeren Batterie wieder OK. Blöd, wenn man wegen einer einzigen defekten Zelle die ganze teure 48V-Batterie ins Recycling geben muss.


    Noch besser ist es natürlich, gleich Einzelzellen zu verwenden, so wie wir beide es ja auch tun 8): Die Zellen sind alle einzeln austauschbar und man kommt sogar an die Zellenanschlüsse jeder einzelnen Zelle heran. Optimal!


    Grüße, Tom

  • Hier sind einige Vorschläge:


    Batteriemanagementsystem (BMS): Ein BMS ist ein elektronisches System, das den Zustand der Batterie überwacht und steuert. Es kann Parameter wie den Innenwiderstand, die Lademenge, den Zellschluss und die Alterung überwachen. Ein BMS kann auch den Ladeprozess steuern und die Batterien vor potenziell schädlichen Zuständen schützen.


    Batterieüberwachungsgeräte: Es gibt spezielle Geräte auf dem Markt, die für die Überwachung von Batterien entwickelt wurden. Diese Geräte können den Zustand der Batterien überwachen, Spannungspegel, Innenwiderstand und andere relevante Parameter anzeigen. Einige fortschrittlichere Geräte bieten möglicherweise auch Funktionen zur Datenprotokollierung und Fernüberwachung.


    Softwarelösungen: Es gibt verschiedene Softwarelösungen, die für die Überwachung und Analyse von Batteriedaten entwickelt wurden. Diese können in Verbindung mit einem BMS oder einem Überwachungsgerät verwendet werden, um den Zustand der Batterien zu überwachen, Daten zu analysieren und Benachrichtigungen bei Abweichungen oder Problemen zu senden.

  • Ja, ich nutze dieses preiswerte Gerät für meine 48 V 400 Ah (5h) Notstrombatterie in Bleiausführung:



    Da es nur addiert, egal wie die Stromrichtung ist, mußte ich zwei Geräte einsetzen, für Entladen und Laden (oben).


    Zwar weiß ich gar nicht, ob es 48V-Bleibatterien gibt

    Kompakte Batterien gibt es hauptsächlich nur in 6/12 V, was sich aus der Fahrzeugbranche durchgesetzt hat. 24 V Blei war mal eine spezielle Ausführung (für Militär), aber heute gibt es Lion auch in 24 V.


    Stecken nun mehrere Einzelzellen fest eingebaut in einem Batteriegehäuse, ist die ganze Batterie schrottreif, sobald die erste Zelle die Grätsche macht.

    Deswegen waren früher alle Batterien so aufgebaut, daß man Zellen reparieren oder tauschen konnte. Mit dem Aufkommen der PP-Batterie ging das dann nicht mehr, aber die Batterien sind heute preiswert, außerdem von guter Qualität, weshalb man sie eben bei Störungen einfach weg wirft.

    Größere Batterien mit höheren Spannungen werden aber immer noch mit der Möglichkeit eines Zellentausches gebaut (z. B. Gabelstapler).

    Ich habe selbst noch 10 Jahre lang an Hartgummibatterien Zellen repariert oder Gehäuse gewechselt. Als Vertragspartner der "Grubenlampe" in Zwickau mußten wir auch Garantieleistungen übernehmen.


    Rainer

  • Wie man die batterie bei der installation richtig überwacht. Sie würden die batterieverwaltung kaufen, der strom ist vorzüglich. Die apply smartphones würden voll realisiert und sungold




    Edit von Tom: Spam

  • Hi, also ich habe eine Insel-PV-Anlage und überwache die seit einigen Wochen mit einem neuen Tool, dass ursprünglich für die Fahrzeugüberwachung gedacht war.

    Von Hoots gibt es eine Batterie-Fernüberwachung die man in bestehende WLAN-Netzwerke integrieren kann.
    Dieser Batteriewächter hat zur Batterieüberwachung auch einen Mess- Shunt ( SmartShunt) zur Strom-Messung.

    Da sieht man in der APP die aktuellsten Batteriewerte (Volt, Ampere, Temperatur und Luftfeuchtigkeit), kann sich das als historische Daten in einer Cloud anschauen und sich per Mail bei z.B. Spannungsabfall warnen lassen.

    Per Bluetooth kann man sich auch verbinden und die Werte Live sehen.

    Damit kannst Du weltweit die wichtigsten Batteriewerte aus der Ferne abrufen

    Hier habe ich das gefunden. https://batterieok.de/


    Ich habe dazu zwei Videos erstellt:

    Einbau mit Test:



    Test aus dem Urlaub:


    Beste Grüße

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