Für und wider 4S2P oder 2 x 4S1P mit 310Ah Zellen parallel

Hallo Okle,

ich werde aus Deiner Beschreibung von "1v2P4S oder 2x4S" nicht recht schlau.

Vermutlich meinst Du mit erstem eine 4S2P-Konfiguration, also vier Zellen in Reihe ("4S"), wobei jede dieser vier in Reihe geschalteten Zellen wiederum aus zwei Stück 310Ah-Zellen parallel geschaltet ("2P") besteht...

...und mit dem zweiten zwei komplett voneinander getrennte 4S1P-Batterien, die jeweils ein eigenes BMS besitzen und deren Plus- und Minus-Anschlüsse dann am Ende parallel geschaltet werden, genauso, wie man es auch mit zwei geschlossen Blackbox-Batterien mit jeweils eingebauten BMS tun würde, wollte man diese parallel schalten.

Die zweite Methode bringt deutliche Nachteile mit sich, weil man hier 1. natürlich zwei BMS benötigt und 2. die saubere Symmetrierung beider Einzelbatterien nicht ganz einfach ist. Weshalb ich in jedem Fall die oben gezeigte 4S2P-Konfiguration wählen würde.

Wenn es denn überhaupt unbedingt eine 12V-Batterie sein soll.

Denn wenn Du mit Leistungen bis über 3kW arbeiten möchtest, oder genauer gesagt mit einer 3kW-Anlage, die ja auch noch einen 230V-Wechselrichter benötigt, der seinerseits nur einen Wirkungsgrad von ca. 80% mitbringt, musst Du mit einer Leistungsaufnahme von 3kW / 0,8 = 3,75kW und damit bei 12V und realistischen Bedingungen mit einer Stromaufnahme von 3,75kW / 10V = 375A rechnen. Für die (parallel geschalteten 310Ah-) Zellen ist das zwar kein ernstes Problem, jedoch sind die hierfür erforderlichen Leitungsquerschnitte schon erheblich, die elektrischen Verluste ebenso und auch der Wechselrichter wird mit so hohen Strömen natürlich extrem belastet. Weshalb ist in dieser Leistungsklasse eher üblich ist, in der Spannung einen Schritt höher zu gehen, um die fließenden Ströme und damit den Aufwand, diese verlustarm durchzuleiten und zu verarbeiten, zu begrenzen.

Die nächsthöhere übliche Systemspannung ist 24V und diese würde ich Dir empfehlen, wenn Du richtig Leistung abnehmen möchtest. Das wäre dann also eine achtzellige Batterie und da gäbe es bei der 8S1P-Konfiguration dann auch keine Parallelschaltungen mehr. Auch hier wird nur ein BMS benötigt, was in der Strombelastbarkeit eine ganze Klasse unter dem für die 4S2P-Konfiguration erforderlichen BMS liegen würde. Auch die Kabel würden dünner und zugleich sinken die elektrischen Verluste. Auch der Wechselrichter kann mit 24V und halbem Strom deutlich besser arbeiten.

Der Nachteil ist natürlich, dass bei Verbrauchern eine Anschlussspannung von 12V natürlich viel universeller ist als 24V. Zwar gibt es viele Verbraucher auch in 24V-Ausfühung, aber eben nicht alle. Hier würde ich dennoch überlegen, ob man nicht einen 24V/12V-Gleichspannungswandler verwendet, um 12V-Verbraucher kleinerer Leistung darüber zu versorgen und zugleich den Vorteil der bei hohen Leistungsaufnahmen günstigeren 24V-Systemspannung zu genießen. Solche Gleichspannungswandler gibt es durchaus auch mit höherer Leistung im kW-Bereich, so dass man im 12V-Zweig nicht zwingend auf Kleinleistungsverbraucher beschränkt ist.

Grüße, Tom