4. Installation
4.1. Auspacken und Handhabung der Batterie
Seien Sie beim Auspacken der Batterie vorsichtig. Batterien sind schwer. Heben Sie die Batterie nicht an den Anschlüssen oder den BMS-Kabeln an. Die Batterie hat zwei Tragegriffe auf beiden Seiten der Batterie. Das Gewicht der Batterie finden Sie im Kapitel Technische Daten.
Machen Sie sich mit der Batterie vertraut. Auf der Oberseite sind die Hauptklemmen der Batterie mit einem „+“-Symbol für den Pluspol und einem „-“-Symbol für den Minuspol versehen, um die richtige Polarität zu gewährleisten.
Jede Batterie verfügt über zwei BMS-Kabel für die Kommunikation mit dem BMS. Ein Kabel hat einen 3-poligen Stecker und das andere einen 3-poligen Buchsenstecker. Je nach Batteriemodell befinden sich die BMS-Kabel auf einer Seite der Batterie oder auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Batterie.
Achten Sie darauf, dass die BMS-Kabel beim Umgang mit der Batterie nicht eingeklemmt oder beschädigt werden.
4.2. Laden Sie die VictronConnect-App herunter und installieren Sie sie
Laden Sie die VictronConnect-App für Android, iOS oder macOS aus den jeweiligen App Stores herunter. Weitere Informationen über die App finden Sie auf der Produktseite von VictronConnect.
4.2.1. Aktualisieren der Batterie-Firmware
Bevor Sie die Batterie einsetzen, ist es wichtig zu prüfen, ob die Batterie die aktuellste Firmware hat. Die Firmware kann mit der VictronConnect App überprüft und aktualisiert werden. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie die neueste Version von VictronConnect haben. So stellen Sie sicher, dass die neueste Firmware-Version für die Batterie verfügbar ist.
VictronConnect fragt möglicherweise bei der ersten Verbindung, ob die Firmware aktualisiert werden soll. Lassen Sie ein Firmware-Update durchführen, wenn dies der Fall ist. Wenn keine automatische Aktualisierung durchgeführt wurde, überprüfen Sie mit dem folgenden Verfahren, ob die Firmware bereits auf dem neuesten Stand ist:
|
4.3. Batterien vor Gebrauch aufladen
4.3.1. Warum Batterien vor dem Gebrauch aufladen?
Lithium-Batterien sind bei der Auslieferung ab Werk nur zu etwa 50 % aufgeladen. Dies ist eine Anforderung der Transportsicherheit. Aufgrund von Unterschieden bei den Transportstrecken und der Lagerung haben die Batterien jedoch nicht immer den gleichen Ladungszustand, wenn sie installiert werden.
Das integrierte System für den Zellenausgleich ist nur in der Lage, kleine Unterschiede im Ladezustand der einzelnen Batterien zu korrigieren. Neue Batterien können große Unterschiede im Ladezustand aufweisen, die nicht korrigiert werden können, wenn sie auf diese Weise installiert werden, insbesondere wenn sie in Reihe geschaltet sind. Bitte beachten Sie, dass Unterschiede im Ladezustand zwischen Batterien nicht dasselbe sind wie Unausgeglichenheiten zwischen Zellspannungen innerhalb einer Batterie. Dies liegt daran, dass die Schaltkreise für den Zellenausgleich in einer Batterie die Zellen in einer anderen Batterie nicht beeinflussen können. Ausführlichere Informationen zum Thema Zellenausgleich finden Sie im Kapitel Zellenausgleich.
4.3.2. So lädt man Batterien vor dem Gebrauch auf
Warnung
Verwenden Sie immer ein BMS-gesteuertes Ladegerät, wenn Sie Lithiumbatterien einzeln aufladen.
Wenn aus einem bestimmten Grund die Vorgehensweise beim ersten Laden ohne BMS durchgeführt werden muss (nicht empfohlen), lesen Sie bitte das Kapitel Erstladungsvorgang ohne BMS im Anhang für weitere Informationen.
Verfahren zur Erstladung:
Wenn eine Batteriebank aus Batterien besteht, die in Reihe geschaltet sind, um eine Bank mit höherer Spannung zu bilden, muss jede Batterie zunächst einzeln geladen werden. Verwenden Sie ein spezielles Ladegerät oder einen Wechselrichter/Ladegerät mit BMS, um die Erstladung durchzuführen.
Nur eine einzelne Batterie oder eine Reihe parallel geschalteter Batterien kann als Einheit geladen werden.
Lesen Sie im BMS-Handbuch nach, wie das BMS eingerichtet wird.
Stellen Sie das Ladegerät auf das im Abschnitt Ladegeräteinstellungen angegebene Ladeprofil ein.
Stellen Sie sicher, dass die Batterie, das BMS und das Ladegerät miteinander kommunizieren. Prüfen Sie dies, indem Sie eines der Batterie-BMS-Kabel vom BMS abziehen und überprüfen, ob sich das Ladegerät ausschaltet. Schließen Sie dann das BMS-Kabel wieder an und überprüfen Sie, ob sich das Ladegerät wieder einschaltet.
Schalten Sie das Ladegerät ein und überprüfen Sie, ob das Ladegerät die Batterie lädt.
Beachten Sie, dass das BMS das Ladegerät wiederholt aus- und einschalten kann, wenn während des Ladens eine Unausgeglichenheit zwischen den Batteriezellen auftritt. Möglicherweise bemerken Sie, dass das Ladegerät für einige Minuten ausgeschaltet wird und dann für kurze Zeit wieder eingeschaltet wird, bevor es wieder ausgeschaltet wird. Seien Sie nicht beunruhigt, dieses Muster wird sich wiederholen, bis die Zellen ausgeglichen sind. Wenn die Zellen ausgeglichen sind, schaltet sich das Ladegerät erst aus, wenn die Batterie vollständig geladen ist.
Die Batterie ist vollständig aufgeladen, wenn das Batterieladegerät die Erhaltungsphase erreicht hat und der Batteriezellenstatus in der VictronConnect App „ausgeglichen“ ist. Wenn der Batteriezellenstatus „unbekannt“ oder „unausgeglichen“ ist, muss das Batterieladegerät mehrmals neu gestartet werden, bis der Batteriezellenstatus „ausgeglichen“ ist. Die verschiedenen Status werden im Kapitel Zellenausgleich beschrieben.
4.4. Montage
Die Montage muss die folgenden Anforderungen erfüllen:
Die Batterie kann aufrecht oder auf der Seite montiert werden, aber nicht mit den Batterieanschlüssen nach unten. Beachten Sie, dass dies nicht für das Modell mit 12,8 V / 330 Ah gilt, das nur aufrecht eingebaut werden kann.
Die Batterie ist nur für den Gebrauch in Innenräumen geeignet und muss an einem trockenen Ort installiert werden.
Batterien sind schwer. Wenn Sie die Batterie an ihren Bestimmungsort bringen, verwenden Sie für den Transport geeignete Handhabungsgeräte.
Sorgen Sie für eine angemessene und sichere Befestigung, da die Batterie bei einem Autounfall zu einem Geschoss werden kann.
Batterien erzeugen eine gewisse Wärme, wenn sie geladen oder entladen werden. Halten Sie zur Belüftung auf allen vier Seiten der Batterie einen Abstand von 20 mm ein.
4.5. Batteriekabel anschließen
Beachten Sie die Polarität der Batteriepole, wenn Sie die Batteriepole an ein Gleichstromsystem oder an andere Batterien anbringen. Achten Sie darauf, dass die Batterieanschlüsse nicht kurzgeschlossen werden.
Schließen Sie die Kabel wie in der Abbildung dargestellt an:
|
Verwenden Sie beim Festziehen der Schrauben das richtige Drehmoment, wie in der Tabelle angegeben, und benutzen Sie isolierte Werkzeuge, die der Größe des Schraubenkopfes entsprechen.
Batteriemodell | Gewinde | Drehmoment |
---|---|---|
12,8 V - 50 Ah, 60 Ah, 100 Ah und 25,6 V - 100 Ah | M8 | 10 Nm |
12,8 V - 160 Ah, 200 Ah und 25,6 V - 200 Ah | M8 | 14 Nm |
12,8 V - 300 Ah, 330 Ah | M10 | 20 Nm |
4.5.1. Kabelquerschnitt und Sicherungswerte
Verwenden Sie Batteriekabel mit einer Querschnittsfläche, die den zu erwartenden Strömen im Batteriesystem entspricht.
Batterien können sehr große Ströme erzeugen; es ist wichtig, dass alle elektrischen Verbindungen zu einer Batterie abgesichert sind.
Die Batteriekabel müssen so bemessen sein, dass sie den maximal zu erwartenden Strom des Systems übertragen können. Es muss eine Sicherung verwendet werden, die für die Größe des Batteriekabels geeignet ist.
Weitere Informationen über Kabelquerschnitte, Sicherungstypen und Sicherungswerte finden Sie im Buch Wiring Unlimited.
Der maximale Entladestrom der Batterie ist in der Tabelle Technische Daten aufgeführt. Der Systemstrom und damit der Sicherungsnennwert sollte diesen Nennstrom nicht überschreiten. Die Sicherung muss mit dem niedrigsten Stromwert kompatibel sein, d. h. mit dem Kabelstrom, dem Batteriestrom oder dem Systemstrom.
4.5.2. Anschließen einer einzelnen Batterie
|
4.5.3. Mehrere Batterien in Reihe schalten
|
4.5.4. Parallelschaltung mehrerer Batterien
|
4.5.5. Anschluss mehrerer Batterien in Reihe/parallel
|
4.5.6. Batteriebänke, die aus verschiedenen Batterien bestehen
Wenn Sie eine Batteriebank konstruieren, sollten idealerweise alle Batterien die gleiche Kapazität, das gleiche Alter und das gleiche Modell haben. Allerdings gibt es Situationen, in denen dies nicht möglich ist. Beispielsweise bei einer Kapazitätserweiterung durch das Hinzufügen weiterer Batterien oder wenn Sie eine einzelne Batterie aus einer aus mehreren Batterien bestehenden Bank ersetzen müssen. Befolgen Sie in diesen Fällen die Richtlinien in der folgenden Tabelle.
Typ der Batteriebank | Verschiedene Kapazitäten möglich? | Verschiedene Altersklassen möglich? |
---|---|---|
Parallel | Ja | Ja |
Reihe | Nein1) | Ja2) |
Reihe/parallel – innerhalb einer Reihenschaltung | Nein1) | Ja2) |
Reihe/parallel – falls eine ganze Reihenschaltung ersetzt oder hinzugefügt wird | Ja | Ja |
1) Alle Batterien müssen die gleiche Nennkapazität und die gleiche Teilenummer haben 2) Der Altersunterschied sollte nicht mehr als 3 Jahre betragen |
Hintergrundinformationen:
Da alte Batterien eine geringere Kapazität haben, führt der Anschluss in Reihe mit neuen Batterien oder der Anschluss von Batterien unterschiedlicher Kapazität in Reihe zu einer Unausgeglichenheit zwischen den Batterien. Diese Unausgeglichenheit wird mit der Zeit zunehmen und zu einer Verringerung der Gesamtkapazität der Batteriebank führen. Theoretisch würde die Batterie mit der geringsten Kapazität die Gesamtkapazität eines Reihenstrangs bestimmen, aber in der Realität wird die Gesamtkapazität des Reihenstrangs mit der Zeit weiter abnehmen. Wenn beispielsweise eine 50 Ah-Batterie mit einer 100 Ah-Batterie in Reihe geschaltet ist, beträgt die Gesamtkapazität des Strangs 50 Ah. Im Laufe der Zeit kommt es jedoch zu einer Unausgeglichenheit der Batterien, und wenn die Unausgeglichenheit, sagen wir, 10 Ah erreicht hat, beträgt die Gesamtkapazität der Batterie 50 Ah-10 Ah = 40 Ah. Die Zellen der vollsten Batterie werden während des Ladens eine Überspannung aufweisen, während sie nicht in der Lage sind, die überschüssige Spannung an die anderen Batteriezellen weiterzuleiten. Das BMS wird ständig eingreifen, was dazu führt, dass die leerste Batterie zu tief entladen und die vollste Batterie überladen wird.
Tipp
Mit einem Battery Balancer können Sie die Unausgeglichenheit einer Reihenschaltung verringern. Dies ist der einzige Zeitpunkt, an dem etwas an den Mittelpunkten der Batterien angeschlossen werden sollte.
4.6. Anschließen des BMS
Jede Batterie verfügt über zwei BMS-Kabel mit M8-Stecker und M8-Buchse, die mit dem BMS verbunden werden müssen.
So schließen Sie die Kabel an:
Schließen Sie bei einer Einzelbatterie beide BTV-Kabel an das BMS an.
Verbinden Sie bei mehreren Batterien jede Batterie untereinander (Daisy Chain) und schließen das erste und letzte BTV-Kabel an das BMS an. Die Batterien können in beliebiger Reihenfolge zusammengeschaltet werden.
Verwenden Sie die optionalen Verlängerungskabel, wenn das BMS zu weit entfernt ist, um die Kabel zu erreichen. Die BTV-Verlängerungskabel sind als Paar und in verschiedenen Längen erhältlich. Weitere Informationen finden Sie auf der Produktseite des BTV-Verlängerungskabels.
4.7. Batterieeinstellungen und Konfiguration über VictronConnect
4.7.1. Batterieeinstellungen
Die Standardeinstellungen des Akkus sind für fast alle Anwendungen geeignet. Es besteht keine Notwendigkeit, diese Einstellungen zu ändern, es sei denn, die Anwendung erfordert sehr spezielle Bedingungen.
Verwenden Sie die VictronConnect-App, wenn Einstellungen geändert werden müssen. Klicken Sie auf das Einstellungssymbol , um auf die Einstellungen zuzugreifen.
4.7.2. Offset Batterietemperatur
Diese Einstellung kann zur Einstellung eines Offsets verwendet werden, um die Genauigkeit der Batterietemperaturmessung zu verbessern.
Der Standardwert beträgt 0 °C und der Bereich ist -10 °C bis +10 °C.
4.7.3. Mindesttemperatur Laden-zulassen
Diese Einstellung definiert die niedrigste Temperatur, bei der das BMS eine Batterieladung zulässt.
Eine Lithiumbatteriezelle wird dauerhaft beschädigt, wenn sie bei Temperaturen unter 5 °C geladen wird.
Der Standardwert beträgt 5 °C und der Bereich ist -20 °C bis +20 °C.
Warnung
Die Einstellung dieser Temperatur unter 5 °C führt zum Erlöschen der Garantie.
4.7.4. Zelle unter Spannung Voralarm-Schwellenwert
Wenn die Zellenspannung unter diesen Schwellenwert fällt, wird das Voralarmsignal an das BMS gesendet. Der Zweck des Voralarms besteht darin, den Benutzer zu warnen, dass das System aufgrund von Unterspannung kurz vorm Herunterfahren steht. Für weitere Einzelheiten siehe Kapitel Das Voralarmsignal.
Der Standardwert beträgt 3,10 V und der Bereich von 2,80 V bis 3,15 V.
Wenn die Voralarmschwelle auf eine höhere Spannung eingestellt ist, wird die Warnung früher ausgelöst als bei einer niedrigeren Spannung. Eine frühere Warnung gibt dem Anwender mehr Zeit, Maßnahmen zu ergreifen und die drohende Ausschaltung abzuwenden. In jedem Fall müssen zwischen Voralarm und Abschaltung mindestens 30 Sekunden vergehen.
4.7.5. Zellenspannung für Entladen zulassen
Eine Lithiumbatteriezelle wird beschädigt, wenn die Spannung zu weit abfällt. Um dies zu vermeiden, schaltet das BMS alle Lasten ab, indem es ein Signal an die Last oder die Lastabschalteinrichtung sendet, sobald eine der Zellen den eingestellten Schwellenwert für die zulässige Entladespannung erreicht.
Standardwert (die niedrigste Spannung der Batteriezelle, bei der eine Entladung der Batterie nicht zulässig ist): 2,80 V (Bereich 2,60 bis 2,80 V)
Wir empfehlen, diese Einstellung nicht zu ändern. Das einzige Szenario, in dem eine niedrigere Einstellung anwendbar sein könnte, sind Notfallsysteme, bei denen die Batterie so weit wie möglich entladen werden muss, wodurch ein Teil der Gesamtlebensdauer der Batterie geopfert wird.
Wenn die zulässige Entladespannung auf einen niedrigen Wert eingestellt ist, gibt es weniger Reservekapazität als wenn sie z. B. auf einen höheren Wert eingestellt ist:
Bei einer Zellenspannung von 2,8 V beträgt die Restkapazität der Batterie etwa 3 %.
Bei einer Zellenspannung von 2,6 V beträgt die Restkapazität der Batterie etwa 1 %.
Achtung
Mehr Reservekapazität ist wichtig. Bei geringer Kapazitätsreserve muss die Batterie nach einer Unterspannungsabschaltung fast sofort wieder nachgeladen werden. Wenn die Batterie nicht wieder aufgeladen wird, entlädt sie sich aufgrund der Selbstentladung weiter und erreicht schneller den Punkt, an dem eine oder mehrere Zellen aufgrund der niedrigen Zellenspannung beschädigt werden. Dies führt zu einer dauerhaften Verringerung der Batteriekapazität und/oder der Lebensdauer.
4.8. Ladegeräteinstellungen
Die empfohlenen Ladeparameter für die Ladequellen sind:
Für 12,8 V-Modelle: 14,20 V Konstantspannung, 2 Stunden Konstantspannungsdauer und 13,50 V Erhaltungsspannung
Für 25,6 V-Modelle: 28,40 V Konstantspannung, 2 Stunden Konstantspannungsdauer und 27,00 V Erhaltungsspannung
Die empfohlenen Ladeströme entnehmen Sie bitte dem Kapitel Aufladen der Batterie und empfohlene Ladeeinstellungen und der Tabelle im Kapitel Technische Daten.
Für weitere Informationen zu den Ladeeinstellungen der einzelnen Ladegeräte oder Wechselrichter/Ladegeräte lesen Sie bitte die Handbücher auf der jeweiligen Produktseite.
4.9. Inbetriebnahme
Nachdem alle Verbindungen hergestellt sind, muss die Systemverkabelung überprüft, das System eingeschaltet und die Funktionalität des BMS überprüft werden. Befolgen Sie diese Checkliste:
Prüfen Sie die Polarität aller Batteriekabel. | |
Prüfen Sie den Querschnitt aller Batteriekabel. | |
Prüfen Sie, ob alle Kabelschuhe der Batterie richtig gecrimpt sind. | |
Prüfen Sie, ob alle Anschlüsse der Batteriekabel fest sind (maximales Drehmoment nicht überschreiten). | |
Ziehen Sie leicht an jedem Batteriekabel und prüfen Sie, ob die Verbindungen fest sind. | |
Überprüfen Sie alle BMS-Kabelanschlüsse und stellen Sie sicher, dass die Schraubringe der Anschlüsse ganz nach unten geschraubt sind. | |
Verbinden Sie sich mit VictronConnect mit jeder Batterie. | |
Prüfen Sie, ob jede Batterie die aktuellste Firmware hat. | |
Prüfen Sie, ob alle Batterien die gleichen Einstellungen haben. | |
Schließen Sie das positive und negative Gleichstromkabel des Systems an die Batterie (oder die Batteriebank) an. | |
Prüfen Sie den Nennwert der Strangsicherung(en) (falls zutreffend). | |
Installieren Sie die Strangsicherung(en) (falls zutreffend). | |
Prüfen Sie den Nennwert der Hauptsicherung. | |
Installieren Sie die Hauptsicherung. | |
Prüfen Sie, ob alle Batterieladequellen auf die richtigen Ladeeinstellungen eingestellt sind. | |
Schalten Sie alle Batterieladegeräte und alle Lasten ein. | |
Prüfen Sie, ob das BMS eingeschaltet ist. | |
Trennen Sie ein beliebiges BMS-Kabel und überprüfen Sie, ob das BMS alle Ladequellen und alle Lasten abschaltet. | |
Schließen Sie das BMS-Kabel wieder an und prüfen Sie, ob sich alle Ladequellen und Lasten wieder einschalten. |