Knappe zwei Jahre betreibe ich nun schon meine Insel Solaranlage um meine Kühlgeräte entkoppelt vom Netz zu versorgen. Ein Problem bei dem Projekt ist die Unterbrechung in den Wintermonaten aufgrund der schwächeren Sonneneinstrahlung und der niedrigen Kapazität meiner Blei-Akkus. Ich musste daher immer in den Wintermonaten auf Netzversorgung umschalten. Letztes Jahr habe schon die PV-Leistung um ein weiteres Modul erhöht, hier gehts zum Artikel. Und in diesem Jahr habe ich mich für ein weiteres Upgrade entschieden um dieses Problem in den Griff zu bekommen, eine neue DIY Batterie.
Inhalt
Hinweis (Disclaimer)
Die in meinen Beiträgen gezeigten Inhalte dienen ausschließlich zu Informations- und Unterhaltungszwecken. Es liegt in der Verantwortung der Leser, jegliche Nachbauten, die auf meinen Inhalten basieren, auf eigene Gefahr durchzuführen
Lithium statt Blei für die Insel Solaranlage
Eigentlich hatte mich beim Thema Lithium Akku immer der Preis abgeschreckt. Daher wurde das Projekt auch mit der günstigeren Alternative, den Blei-Gel-Akkus, gestartet. Die technischen Daten der neusten EVE Generation hat mich aber überzeugt. Und deswegen habe ich zugeschlagen und mir einen Bausatz für einen Lithium-Speicher gekauft.
Was genau hat mich überzeugt? Neben den 280 Ah Speichervermögen hat mich vor allem die Lebensdauer überzeugt. Diese ist mit 8000 Zyklen angegeben. 1 Zyklus ist entspricht einer vollen Entladung mit anschließender vollen Aufladung. Das bedeutet, wenn man pro Tag einen Zyklus nutzen würde, würde diese Batterie 21 Jahre! nutzbar sein. Es wird angegeben, dass nach 8000 Zyklen noch über 75% der Kapazität vorhanden seien. Da kann ein Blei-Akku bei weitem nicht mehr mithalten.
Aufgrund der bereits vorhanden Komponenten bleibe ich bei einem 24 Volt System. Das entspricht einem Verbund von 8 Lithiumzellen und einer Systemspannung von 25,6 Volt. Man kann sich für eine fertige Systembatterie entscheiden. In dieser sind die Zellen und das BMS im Gehäuse integriert und sofort einsatzbereit.
Oder man entscheidet sich wie ich für einen Bausatz. Hierbei werden die Komponenten in Einzelteilen geliefert und müssen selbst zu einem Batteriesystem zusammengefügt werden. Beim Zusammenbau sind aber einige Faktoren zu beachten. Welche das sind erkläre ich jetzt.
Darauf muss bei dem Aufbau geachtet werden!
Auch wenn Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei einer Beschädigung nicht mehr so stark reagieren wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, ist der Energiespeicher trotzdem mit Vorsicht zu genießen. Beim Zusammenbau sind einige Dinge zu beachten, damit es keine Probleme gibt.
Punkt 1 beginnt schon bei der Planung. Die ausgewählten Komponenten müssen aufeinander abgestimmt sein und passen. Ist dies nicht der Fall kann es sehr schnell zu einem Defekt kommen. Daher ist es wichtig sich vorher mit der Thematik auseinander zu setzen. Nimm dir die Zeit dich mit dem Thema zu beschäftigen, über die Funktionsweise der einzelnen Komponenten, die Gefahren die damit verbunden sind (chemisch und elektrisch) und wie sich diese Vermeiden lassen.
Hast du genug Informationen gesammelt und deine Auswahl getroffen, gehts mit Punkt 2 weiter: die Vorbereitungen vor dem Zusammenbau. Bevor die Lithium-Zellen in Reihe verbunden werden dürfen, müssen diese initialisiert und ausbalanciert werden. Das bedeutet das die Zellen die für den Speicher verwendet werden sollen untereinander angepasst und ausgeglichen werden müssen. Das führt dazu das zum Beispiel die Unterschiede der einzelnen Zellenspannungen nicht zu stark ausfallen und es so zu unerwünscht hohen Ausgleichsströmen kommt bzw. zu Kapazitätseinbußen des Gesamtsystems. Ich habe meine Zellen aus einem Shop erworben wo dieser Prozess bereits durchgeführt wurde. Trotzdem ist es ratsam die einzelnen Zellenspannungen vor dem Zusammenbau noch einmal zu kontrollieren. Bei der Recherche musste ich feststellen, dass dieses Thema eine Wissenschaft für sich ist und man keine pauschale Aussage treffen kann welche Werte gut und welche schlecht sind. Fakt ist aber: je niedriger der Spannungsunterschied, desto besser.
Punkt 3 bezieht sich auf den Zusammenbau. Sowohl im Lieferumfang als auch bei deiner Recherche wirst du auf Betriebs- und Aufbauanleitungen stoßen. Lies diese sorgfältig durch setze die Anweisungen beim Zusammenbau auch um. Seien es die angegebene Drehmomente, die Isolationsplatten die zwischen den einzelnen Zellen angebracht werden müssen, das Reinigen der Kontaktflächen mit Isopropanol oder die Reihenfolge in der das BMS angeschlossen werden muss, richte dich nach den Angaben die in den Anleitungen stehen.
Punkt 4: Inbetriebnahme. Bevor der Speicher nun in das restliche System eingebunden werden kann, muss die Batterie bzw. das BMS in Betrieb genommen werden. Das bedeutet du hast deine einzelnen Komponenten zusammengebaut und das BMS gemäß Montageanleitung verbunden. Dann wird das BMS das erste Mal mit Spannung versorgt. Ist das BMS ordnungsgemäß in Betrieb gegangen, folgt bei meinem BMS von Daly die Kontrolle und Anpassung der Werte über das mitgelieferte Bluetooth-Modul. Hier bekommst du die passenden Werte vom Hersteller der Lithium-Zellen bzw. dem Shop wo die Zellen bezogen wurden.
Erst jetzt erfolgt die Einbindung in das bestehende System. Einen genauen Blick auf den Aufbau meines Batteriesystem findest du in meinem YouTube-Video, dass parallel zu diesem Beitrag veröffentlicht wurde.
Austausch der Bleiakkus gegen die Lithiumakkus
Der Austausch der alten Batterien stellt kein Problem dar. Wichtig hierbei ist lediglich, dass das gesamte System vollständig heruntergefahren wird und alle Spannungsquellen (auch die PV) getrennt werden. Erst wenn dieser Schritt durchgeführt wurde, wird die alte Batterie mechanisch demontiert und durch die Neue ersetzt.
Jetzt können nach und nach die Spannungsquellen zugeschaltet werden. Erst die Batterie dann die PV. Ist an diesem Punkt alles korrekt, wird die Batterie auch schon geladen. Ich versuche beim ersten Mal die Batterie vollständig zu laden, was bei diesem Wetter kein Problem sein sollte. Die Akkus haben bei Erstinbetriebnahme laut BMS eine Kapazität von 50%.
Zusammenfassung
Was hat diese Upgrade gebracht? Zum einen habe ich nun statt der 1,2 kWh gespeicherter Energie aus den Bleiakkus sage und schreibe 8 kWh zur Verfügung. Das Ziel dahinter ist einen längeren Zeitraum ohne nennenswertem PV Ertrag zu überbrücken. Zum anderen habe ich mit der neuen Generation von EVE eine Batterie die deutlich länger hält als meine Bleiakkus.
Trotzdem werde ich noch nach einer zusätzlichen Spannungsquelle Ausschau halten um in den dunklen Monaten eine alternative zu haben. Wenn dir dieser Artikel gefallen hat, dann würde ich mich über eine Kommentar, einen Besuch auf meinem Discord und auf meinem YouTube-Kanal freuen. Der Artikel darf auch gerne geteilt werden.