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micha854 asked

36v Akku integration in 24v system?

Hallo,


wir haben im schrebergarten eine 24v insel, bestehend aus:


lifepo4 24v - 8x 105ah zellen

mppt 100v / 50A

phoenix compact 24V / 1200Watt


ein freund von mir arbeitet für eine leihroller firma und hat regelmäßig ausgemusterte akkus die er mir mitbringt. mitlerweile habe ich davon 4stk. und wollte die an der anlage nutzen bevor die auf den schrott gehen


es handelt sich dabei um 36v 28ah akkus


geladen werden die mit einem 42v 5A netzteil. Wenn ich alle 4 akkus parallel schalte könnte ich das netzteil einfach an den inverter stecken und die akkus werden immer geladen (bzw. voll gehalten)


um die akkus in mein system zu bekommen müsste ich aus den 36v 24v machen (mit einem step down wandler?), der müsste aber auch leistung haben....


was haltet ihr von meinem plan bzw. gibt es bessere ideen für die umsetzung?

victrondiy
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3 Answers
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d-ferdi answered ·

hallo,

ich habe das bei mir so gemacht, weil ich unterschiedliche akkutypen habe und die sich nur mit einschraenkungen parallel schalten lassen.

um die leistung vom 36V-system ins 24-volt-system zu uebertragen benutze ich einen grossen 100A mppt laderegler und das funktioniert prima. man kann natuerlich auch kleinere laderegler benutzen, aber ich habe mich fuer diesen entschieden, weil ich teilweise ueber 50A brauche und man ihn remote ein/aus-schalten kann, bzw. ueber das eingebaute relais eine unterspannungsabschaltung realisieren kann. dazu braeuchte man sonst zusaetzliche bauelemente.

inzwischen wird mein ganzes system aber von meiner neuen regelung gesteuert, so dass ich das relais nur noch brauche, falls die steuerung mal ausfallen sollte.

falls du keine so grossen leistungen brauchst, bei ebay gibt es fuer weniger als 20 euro passende spannungswandler mit strombegrenzung (aber trotzdem die sicherung nicht vergessen) die zum laden des 24V-akkus, bzw. des 36V-akkus vom 24V-system geeignet sind.

aber niemals beide wandler gleichzeitig anschliessen, dann funktioniert mit sicherheit die strombegrenzung nicht mehr und es raucht! also auf jeden fall ein relais einbauen, damit immer nur einer der wandler in betrieb ist.

eine weitere alternative waeren die isolierten orion dc/dc-wandler von 24 auf 48 und 48 auf 24 V. die sind einstellbar und der eingangsspannungsbereich des 48 V-wandlers reicht auch fuer einen betrieb am 36V-akku. zudem kann man die ueber einen steuereingang ein- und ausschalten und mit einer einfachen regelung steuern.

allerdings kann man den strom nicht begrenzen, du musst also einen zu deinen beduerfnissen passenden wandler mit der passenden leistung waehlen. die wandler gibt es in mindestens 3 verschiedenen leistungen.

auch hier bitte darauf achten, dass immer nur einer eingeschaltet ist, wenn du 2 wandler, fuer jede richtung einen, installierst, sonst fliesst der strom im kreisverkehr und die akkus werden entladen anstatt geladen.

da der wechselrichter ein relais hat, kannst du das vieleicht dafuer benutzen, um die beiden laderegler entsprechend zu schalten. allerdings wuerde ich hier sicherheitshalber noch ein 2. 2 poliges relais dazwischenschalten, da ich nicht weiss, ob du die fernsteuereingange einfach mit einem wechsler ansteuern kannst. prinzipiell sollte es funktionieren, solange die system voneinander isoliert sind.

noch besser waeren 2 spannungsgesteuerte relais, damit du abhaengig vom ladezustand des jeweiligen akkus die laderegler schalten kannst.

tschuess

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steffen-graap answered ·

Ich stand vor dem selben Problem, da ich auch günstig LiIon Akkus bekommen konnte. Ich hab mich aber dagegen entschieden.

Meiner Meinung nach machen Systeme mit unterschiedlichen Spannungen eher Probleme. Mal davon abgesehen hast du Verluste bei der Wandlung, und das zwei mal. Auch bedarf es einer Steuerung wann ein Ladungstransfer erfolgen soll. Bedingt durch die begrenzte Transferleistung muss so was auch immer vorgeplant werden. Wenn deine 24V Seite leer ist, du aber ne große Last hast, kannst du nicht mal eben die Energie aus dem 36V System verschieben.

Auch sind LiIon-Akkus nicht so sicher wie LiFePo, und ich denke mal in Mobilitätsanwendungen (Leihroller) werden meist LiIon eingesetzt.
Das Ballancing zwischen den einzelnen Packs könnte auch schwierig werden, da die Pack sicherlich unterschiedliche Innenwiderstände aufweisen (Unterschiedliche Nutzung im früheren Leben). Somit würden die einzelnen Packs ungleichmäßig geladen /entladen werden

Auch wenn du die Zellen günstig bekommst, musst du trotzdem noch Investieren (DC-DC-Wandler, Schutzeinrichtungen, Steuerungstechnik). Dieses Geld würde ich lieber gleich in einen LiFePo-Akku stecken. Du bleibst in einem Spannungssystem, hast "einen" Akku (ggf. aus verschieden Zellen) und musst nicht irgendwelche eigenartigen Schaltungsversuche machen. Es wird ja immer wieder ein MPPT für solch ein Ladungstranfer verwendet. Dieser wurde hierfür nicht entwickelt, und funktioniert halt nur ausreichend. So könnte der Tracker den entladenden Akku immer mal wieder mit einem Strom überlasten, wenn er nach dem besten MPP sucht. Hier wäre eher ein reiner DC-DC-Konverter Sinnvoll wie z.B. ein Orion. Diesen gibt es aber glaube ich nicht für 36V.

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d-ferdi answered ·

hallo,

die 48V dc-wandler von victron arbeiten auch noch in einem 36V-system und den 24V-blei-akku mit einem 24V li-akku (lifepo4) zu erweitern kam leider auch nicht in frage.

die steuerung habe ich inzwischen selbst programmiert und die verluste des 100A ladereglers sind relativ gering (im gegensatz zum einbau vieler orion dc/dc-wandler fuer 100A), zudem ich meistens nur einen unterstuetzenden strom von 10-30A einstelle und tagsueber auch schon mal auf 100A gehe, um den blei-akku schneller zu laden. den mppt-tracker deaktiviert der laderegler automatisch, da am eingang immer genug power zur verfuegung steht und das relais im laderegler habe ich fuer eine unterspannungsabschaltung des ladereglers benutzt, bis ich meine steuerung programmiert hatte. diese schaltung ist natuerlich weiterhin vorhanden und der laderegler ist auf einen sollwert von 24V eingestellt, so dass er, bei ausfall der regelung, erst dann energie zur verfuegung stellt.

warscheinlich werde ich die steuerung noch um eine funktion erweitern, die den strom erhoeht, wenn der blei-akku zu tief entladen wird, was aktuell aber nur wegen der fehlerhaften zelle vorkommt, wenn es zu wenig sonne gibt.

und da die normale belastung des blei-akkus bei max. ca. 90A liegt, reicht der 100A lederegler notfalls auch aus, um saemliche verbraucher am 24V-system zu versorgen. da ich aktuell ein paar probleme mit dem akku habe, habe ich auch noch meine mobile powerstation ueber ein victron-ladegeraet mit 50A, das auch auf 24V eingestellt ist, dazu angeschlossen, so dass ich den akku noch zusaetzlich nutzen kann.

wenn der blei-akku ausser betrieb geht, kommt dort auch ein li-akku hin, das kann aber noch viele jahre dauern, bzw. wenn die kapazitaet nicht mehr ausreicht, duerfen die restlichen zellen des bleiakkus einen 24V li-akku (mindesten 1500Ah) unterstuetzen, bis zuviel davon ausgefallen sind. ich bin eben sehr flexibel, was das zusammenschalten der akkus angeht.

natuerlich brauchte ich neue laderegler fuer das 36V-system, da die alten nur 12/24V koennen und den 100A laderegler fuer die leistungsuebertragung sowie ein paar spannungswandler. aber von den alten mppt-ladereglern sind jetzt 3 in meiner mobilen powerstation zusammen mit einem 15 A mppt, den ich noch nicht verbaut hatte und dem mppt 100/20 aus dem 24V-system, allerdings haengen noch nicht an allen pv-module.

eine moeglichkeit, die mobile powerstation direkt ueber die pv zu laden anstatt ueber den mp2 ist auch noch in arbeit.

tschuess

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