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Erweiterung bestehende 16kWp-Anlage um 2x 16s-Energiespeicher

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(@pallograph)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 87
Themenstarter  

Hallo Forum,

viele nützliche Informationen habt ihr hier schon zusammengetragenen, darum erstmal ein herzliches Dankeschön an das tolle Forum! Seit einiger Zeit lese ich intensiv hier mit. Ich bin Werner und lebe in der Schweiz (diese 70%-Geschichten und andere Regelungen betreffen mich deshalb nicht) und ich besitze seit einigen Jahren eine ~16kWp-PV-Anlage. Eigenverbrauchsoptimierung (mit Haushaltsgeräten, Wärmepumpe/Warmwasserbereitung, ...) ist gewissermassen mein Hobby, deshalb soll nun ein Energiespeicher her :).

Ausgangslage

  • ~16kWp mit SW-Ausrichtung auf 3 Strings aufgteilt

  • Kostal PIKO 17 Wechselrichter, Netz-parallel

  • Verbrauch von vielleicht 6MWh/a; Grundlast von ~400W

  • aktuell kein EV vorhanden und ist kurzfristig auch weniger ein Thema, mittelfristig schon
  • Anforderungen/Wünsche

  • möglichst offenes DIY-Energiespeichersystem

  • 15-20kWh Speicher um auch mal einen schlechten Tag überbrücken zu können

  • Ersatz- und Drehstrom-fähig

  • der Kostal-WR soll nach Möglichkeit erhalten bleiben

  • Daten der einzelnen Zellen sollen dem CERBO GX zur Verfügung stehen
  • Lösungsansatz/Equip­ment

  • 2x 16s 280Ah Speicher (parallel, zwecks Ausfallsicherheit) aus EVE oder evt. CATL-Zellen

  • 2x JK BMS mit 2A-Balancer

  • 3x Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50

  • elgris SMART METER 100A (anstatt Victron EM24)

  • Victron SmartShunt 500A

  • Victron CERBO GX
  • Hier noch eine Skizze, wie die Lösung aufgebaut werden soll:

    Probleme/Fragen
    A) Parallel-Schaltung Kostal PIKO auf AC-out
    Dank dem Forum weiss ich, dass eine vorhandene, AC-gekoppelte PV-Anlage grundsätzlich auch im Insel-Betrieb an AC-out am MP2 betrieben werden kann. Als Voraussetzung wird genannt, dass der WR mit der allfälligen Frequenzerhöhung vom MP2 umgehen können muss. Allerdings finde ich keine Infos, ob der Kostal PIKO das kann.
    Question A1) Kann damit jeder WR umgehen oder muss ich den WR auf AC-in-Seite parallel hängen, so dass dieser abschaltet wenn das EVU-Netz weg ist?

    B) Galvanische Trennung Daten-Verbindung des BMS
    Man liest hier in verschiedenen Fäden von der Problematik der Verbindung zwischen Batterie-Minus via BMS und RS485 zum (in meinem Fall) CERBO GX. Eine abschliessende Lösung habe ich nicht gefunden, bzw. fehlt noch etwas das Vertrauen, dass z.B. der originale Victron USB-RS485-Adapter das Problem löst, da ich zu dem Gerät kein Datenblatt finden konnte, welches das wirklich bestätigt.
    :thumbup: [gelöst] Question B1) Bestätigt Victron die galvanische Trennung des Adapters irgendwo explizit?
    --> Nein! In irgendeiner Doku (eines Zählers?) soll explizit das Gegenteil behauptet werden.
    :thumbup: [gelöst] Question B2) Welche konkreten Alternativen sind aktuell die bewährtesten für die galvanische Trennung?
    --> https://www.amazon.de/dp/B07TS3GPQ1 oder https://www.waveshare.com/usb-to-rs232-485-ttl.htm

    C) Daten-Verbindung BMS <-> CERBO GX
    Von JK gibt es einen RS485-Adapter, allerdings liest man hier im Forum von mehreren Ausfällen. Lieber gebe ich einen Fuffi mehr aus und habe am Ende eine robuste Lösung, anstatt dass ich mich mit den Problemen zweifelhafter Gerätschaften auseinander setze. Das Ganze sollte möglichst Plug&Play sein, denn auch nach längerer Recherche zu UART, TTL, RS485, usw. blicke ich in dem Bereich nicht wirklich durch.
    :thumbup: [gelöst] Question C1) Welches sind aktuell die bewährtesten Lösungen für die Verbindung BMS <-> CERBO GX?
    --> Hier wird eine funktionierende Lösung vorgestellt: https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=69512#p69512
    :thumbup: [gelöst] Question C2) RS485 ist ja eigentlich ein Bus, braucht es folglich bei den 2 angedachten BMS nur einen Adapter oder einen pro BMS?
    --> Scheinbar ja, deshalb existiert z.B. so etwas: https://www.tindie.com/products/saimon/4-ports-isolated-usb-uart-converter-with-usb-c/

    D) Victron SmartShunt nötig?
    So wie ich die Beiträge hier verstanden habe, kann der MP2 nur mit einem SoC umgehen, nicht aber mit denen von (wie von mir angedacht) 2 BMS.
    :thumbup: [gelöst] Question D1) Ist es korrekt, dass ich für einen genau(er)en SoC den SmartShunt benötige?
    --> Ja, siehe Antwort von Andy22 unten.

    E) DC-seitige Schutz-/Trennvorrichtungen
    Man liest hier im Forum von NH00-Sicherungen und diversen DC-Trennschaltern. Leider habe ich bei DC noch zu wenig Know-how, wie man diesseitig korrekt absichert.
    Question E1) Welche DC-seitigen Schutz- und Trennvorrichtungen sind notwendig und empfehlenswert?
    --> Auf jeden Fall eine (Schmelz-)Sicherung möglichst nahe an den Plus-Pol des Batteriepacks (ich werde wohl auf die Victron MEGA-fuses setzen, 58V-Variante nehmen!). Ausserdem empfehlen sich Lasttrennschalter oder NH-Trenner, dabei darauf achten, dass das Material DC-geeignet ist.

    F) Integration vorhandener Inverter-Generator
    Für den Fall der Fälle wurde vor längerer Zeit ein einphasiger 2kVA-Inverter-Generator angeschafft, welcher zukünftig nach Möglichkeit für längere Netzausfälle integriert werden soll.
    Question F1) Ist es möglich, das MP2-Trio AC-out-seitig ein Drehstromnetz aufspannen zu lassen, jedoch nur einen davon AC-in-seitig mit den 2kW aus dem Inverter zu speisen und die Batterien damit laden zu lassen (dass in diesem Fall eine Konfigurationsanpassung notwendig ist, ist klar)?

    G) Zellen-Bestellung in China
    Auch dazu habe ich hier schon viele hilfreiche Tipps gefunden. Voraussichtlich werde ich die Zellen bei Docan bestellen, da es einer der zuverlässigeren Händler zu sein scheint.
    :thumbup: [gelöst] Question G1) Ist irgendwo kurz&knackig zusammengefasst, welche Bedingungen man am Ende in der Bestellung festhalten muss, dass man am Ende keinen alten, gebrauchten, umgelabelten, nicht-gematchten Mist mit zu wenig Kapazität bekommt?
    --> Hier wurde kürzlich ein Text gepostet: https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=70064#p70064
    Hello Brian,

    thank you for your offer, which I would be happy to accept.
    As I'm sure you know, there are a lot of grade B or grade C cells being sold.
    To ensure that the cells I order are indeed in the best condition, my order is subject to the following conditions:

    I am ordering 16 cells of type "EVE LF280K" for a price of 102 USD each plus 373 USD shipping.
    So in total these cells cost 2.005$ including shipping to Germany and all customs and taxes. (Shipped via Incoterms DDP)

    Requirements:
    -Original EVE-Cells (manufacturer: EVE Power Co., Ltd.) of type LF280K, not sorted out as lower-grade cells (Highest Grade "A")
    -Original manufacturer QR-Code is intact
    -Manufacturing date within 6 months before order
    -The seller tests every cell that will be delivered to the customer and provides a protocol containing at least these parameters for each cell:
    -Serial number (QR code)
    -Nominal capacity
    -Impedance
    -Voltage during the test
    -Every cell has to meet the minimum specifications which are stated in the manufacturer's product specifications.
    Including, but not limited to:
    -Nominal Capacity being 280.0 Ah or higher
    -Impedance being 0.25 mOhm or lower
    -Voltage being 3.2V or higher
    All details checked with SOC (State-of-charge) greather than 75%
    -Cycle count >= 6.000
    The manufacturer's product specification is attached and the cell specifications contained therein are part of the order as a reference for the technical specifications the cells must met.
    -Order will be deliverd within 80 days after ordering.
    -Warranty period of 5 years. In case of a defect during this time the seller will provide a new cell as a replacement. The new cell must meet at least the parameters of the old one and is sent free-of-charge.
    The seller has the option to request the return of the old cell. The cost of the shipment will be paid by the seller.
    The buyer has to prove that the cell was installed and used in normal conditions according to the technical specifications by EVE. This includes using a BMS, leveling the cells and using a SOC >= 10%.
    The warranty claim occurs if the cell provides less than 70% of its nominal energy within the warranty period or if the charge/discharge rate is less than 70% of the technical specifications.
    -The buyer has the right to test every cell when it arrives to claim any defects that they might have. The test-period granted by the seller is 4 weeks after the buyer receives the cells.

    I hope you understand that I have to put this requirement in detail so that there are no misunderstandings afterwards.

    It would be nice if we could do the business.

    I look forward to your response and wish you a pleasant evening.

    Best regards

    Freue mich auf eure Inputs zum Projekt und hoffe hier Antworten auf die Fragen zu finden.

    Verzeihung für den etwas langen ersten Beitrag, ist etwas viel zusammengekommen nach dem wochenlangen Mitlesen hier.

    Beste Grüsse und ein herzliches Dankeschön
    Werner


       
    Zitat
    voltmeter
    (@voltmeter)
    Yoda
    Beigetreten: Vor 4 Jahren
    Beiträge: 7014
     

    3x mp2 geht bei dir gut für ersatzstrom

    kannst so weiterplanen

    Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
    Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
    Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
    -- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
    Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh.


       
    AntwortZitat
    (@pallograph)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 87
    Themenstarter  

    Merci schonmal für die positive Rückmeldung @voltmeter.

    Mag jemand auf die konkreten Fragen (A1) usw.) noch etwas eingehen?

    Viele Grüsse
    Werner


       
    AntwortZitat
    (@pallograph)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 87
    Themenstarter  

    Ich antworte mir mal selber wo ich schon antworten habe (und werde den Eingangspost noch updaten).

    B1) Gemäss einigen Hinweisen beinhaltet der originale Victron-USB-RS485-Adapter wohl tatsächlich keine galvanische Trennung.

    B2) Hier wird eine Lösung vorgestellt wo die galvanische Trennung durch den Adapter sichergestellt ist: https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=69512#p69512

    C1) Die gerade erwähnte Lösung dürfte aufgrund der Simplizität (und weil ohne JK-RS485-Adapter sowie durchweg positive Bewertungen zum verwendeten USB-Adapter) einen Versuch wert sein: https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?p=69512#p69512

    C2) Aufgrund der Existenz dieses Adapters ( https://www.tindie.com/products/saimon/4-ports-isolated-usb-uart-converter-with-usb-c/ ) und der Verwendung von "Off-Grid Garage" (siehe dieses Video:

    ) um 4 VE.Direct-Geräte an einem USB-Port zu betreiben, folgere ich mal, dass tatsächlich für jedes einzelne RS485-Gerät ein USB-Adapter vonnöten ist.


       
    AntwortZitat
    (@andy22)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 177
     

    D) Ja so ist es. Du kannst theoretisch auch ohne Shunt arbeiten. Dies wird aber höchstwahrscheinlich dazu führen, dass deine BMS häufiger unter Last trennen, weil einzelne Zellen davon laufen. Darauf sind die Mosfets eigentlich nicht dauerhaft ausgelegt. Über eine Ladestromreduzierung bei hohem SOC gibst du den Balancern die Möglichkeit nachzujustieren. Daher wird der Shunt klar empfohlen.

    E) Gibt es viel in der Suchfunktion und bei YouTube zu. Sicherung in den positiven Pol in Batteriegehäuse. Ans andere Ende kann man beispielsweise einen NH-Trenner oder einen Lasttrennschalter legen zum Leitungsschutz bzw. freischalten. Wichtig ist hier, dass AC-Komponenten nicht zwingend für DC geeignet sind. Unbedingt darauf achten.

    G) Habe ich bisher noch nicht gesehen. Würde aber versuchen die Eckpunkte zusammenzufassen (Neu, DDP, Hersteller, Typ, Kapazität, Preis, Lieferzeit, Busbars, Terminals, Zellalter, …). Aus eigener Erfahrung kann ich dir insbesondere die Lieferzeit empfehlen klar zu umschreiben Smile Hab aber nicht bei Docan bestellt. Daher kann ich zu denen nichts sagen.


       
    AntwortZitat
    (@pallograph)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 87
    Themenstarter  

    Vielen Dank Andy22!

    Hat. evt. noch jemand Informationen zur AC-out-seitigen Kopplung des guten, alten Kostal PIKO-Wechselrichters? Ich habe zwischenzeitlich noch bei Victron und in englischsprachigen Foren gesucht, aber auch dort nichts verwertbares gefunden und bin mir in diesem Punkt deshalb nach wie vor sehr unsicher.

    Zum Punkt G) gab es kürzlich einen Post in einem anderen Faden, genau so etwas habe ich gesucht:
    Hello Brian,

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    To ensure that the cells I order are indeed in the best condition, my order is subject to the following conditions:

    I am ordering 16 cells of type "EVE LF280K" for a price of 102 USD each plus 373 USD shipping.
    So in total these cells cost 2.005$ including shipping to Germany and all customs and taxes. (Shipped via Incoterms DDP)

    Requirements:
    -Original EVE-Cells (manufacturer: EVE Power Co., Ltd.) of type LF280K, not sorted out as lower-grade cells (Highest Grade "A")
    -Original manufacturer QR-Code is intact
    -Manufacturing date within 6 months before order
    -The seller tests every cell that will be delivered to the customer and provides a protocol containing at least these parameters for each cell:
    -Serial number (QR code)
    -Nominal capacity
    -Impedance
    -Voltage during the test
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    Including, but not limited to:
    -Nominal Capacity being 280.0 Ah or higher
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    -Cycle count >= 6.000
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    -Order will be deliverd within 80 days after ordering.
    -Warranty period of 5 years. In case of a defect during this time the seller will provide a new cell as a replacement. The new cell must meet at least the parameters of the old one and is sent free-of-charge.
    The seller has the option to request the return of the old cell. The cost of the shipment will be paid by the seller.
    The buyer has to prove that the cell was installed and used in normal conditions according to the technical specifications by EVE. This includes using a BMS, leveling the cells and using a SOC >= 10%.
    The warranty claim occurs if the cell provides less than 70% of its nominal energy within the warranty period or if the charge/discharge rate is less than 70% of the technical specifications.
    -The buyer has the right to test every cell when it arrives to claim any defects that they might have. The test-period granted by the seller is 4 weeks after the buyer receives the cells.

    I hope you understand that I have to put this requirement in detail so that there are no misunderstandings afterwards.

    It would be nice if we could do the business.

    I look forward to your response and wish you a pleasant evening.

    Best regards


       
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    (@pallograph)
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    Beiträge: 87
    Themenstarter  

    Ich habe die Skizze nochmal aktualisiert, diverse Hinweise infliessen lassen und die DC-Seite etwas ausführlicher dargestellt:

    Feedback dazu ist weiterhin sehr willkommen.

    Da die MP2 ja auch als Ladegeräte dienen, benötigen die meinem Verständnis nach (analog den Batterien) auch einen Leitungs- und Kurzschlussschutz. Ist ein solcher in den MP2 integriert oder müssen die in der Skizze ergänzten Lasttrenner auch entsprechende Schutzvorrichtungen sein (bei NH wäre das ja der Fall, bei anderen Lasttrennschaltern nicht, richtig?)?

    Wären 100A hierfür passend?


       
    AntwortZitat
    (@pallograph)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 87
    Themenstarter  

    Habe nun die Batterien bei Shenzen Xuba bestellt, der Dealer dort war am ehesten bereit, auf die aufgelisteten technischen Requirements einzugehen und sagt, dass er die EVE-Zellen mit den neuen Auto-Terminals (mit grösserer Oberfläche und 2 Gewinden) gegen einen kleinen Aufpreis liefern kann. Z.B. bei Basen kamen nur noch Sätze wie "We will test the battery to ensure that the safe products will be sold." als man sie auf spezifische Werte bei den Innenwiderständen festnageln wollte.

    Bin gespannt was nun von Xuba kommen wird :)...

    Der Wurm ist jedenfalls schon mal drin. Dies ist meine zweite Transaktion bei Alibaba mit PayPal-Zahlung. Scheinbar wurde bei der ersten Zahlung bei PayPal eine "automatischen Zahlung" (an verschiedenen Orten bei Paypal auch "Zahlung im Einzugsverfahren" oder "Abbuchungsvereinbarung" genannt) eingerichtet, was mir absolut nicht bewusst war. Bei der zweiten Zahlung nun hatte ich keinerlei Möglichkeit mehr, die Umrechnung und das Zahlungsmittel zu beeinflussen.

    Paypal hat nun a) mit ihren Mistkursen (~5% schlechter als der Markt) umgerechnet und b) auf der falschen Kreditkarte belastet bzw. habe ich auf der anderen (Prepaid)-Karte nun ein paar tausend USD für nichts liegen... Schaden: ~350EUR

    Sollte ich das evt. nochmal in einem separaten Faden in "Händler, Shops usw. Erfahrungsberichte" festhalten, dass andere eher auf das Problem aufmerksam werden? Oder bin ich der einzige Dödel, der auf so etwas rein fällt? Dachte eigentlich in solchen Dingen halbwegs dabei zu sein... :wtf:


       
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