3. Installation
3.1. Wichtiger Hinweis
Warnung
Lithium-Batterien sind teuer und können durch ein zu tiefes Entladen oder ein Überladen beschädigt werden.
Um jederzeit auf der sicheren Seite zu sein, sollte die Abschaltung aufgrund einer zu niedrigen Zellspannung durch das BMS immer nur als letztes Mittel eingesetzt werden. Wir empfehlen, es gar nicht erst so weit kommen zu lassen und stattdessen entweder das System nach einem definierten Ladezustand automatisch abzuschalten (dies kann mit einem BMV geschehen, dessen Relais den Anschluss zum ferngesteuerten Ein-/Ausschalten des BMS über einen einstellbaren Ladezustand steuern kann), so dass immer genügend Reservekapazität in der Batterie vorhanden ist, oder die Funktion zum ferngesteuerten Ein-/Ausschalten des BMS als Ein-/Ausschalter des Systems zu verwenden.
Es kann zu Beschädigungen aufgrund einer zu tiefen Entladung kommen, wenn kleine Lasten (wie: Alarmsysteme, Relais, der Standby-Strom bestimmter Lasten, der Rückstromfluss der Batterieladegeräte oder Laderegler) die Batterie langsam entladen, wenn das System nicht in Gebrauch ist.
Falls Sie sich bezüglich einer Reststromaufnahme unsicher sind, trennen Sie die Batterie durch Öffnen des Batterieschalters, Herausnehmen der Sicherung(en) oder Abtrennen des Batterie-Pluspols, wenn das System nicht in Gebrauch ist.
Ein Entlade-Reststrom ist insbesondere dann gefährlich, wenn das System vollständig entladen wurde und es aufgrund einer niedrigen Zellspannung abgeschaltet wurde. Nach dem Abschalten aufgrund einer niedrigen Zellspannung verbleibt eine Reservekapazität von ungefähr 1 Ah pro 100 Ah Batteriekapazität in der Batterie. Die Batterie wird beschädigt, wenn die verbleibende Kapazitätsreserve aus der Batterie gezogen wird. So kann beispielsweise ein Reststrom von nur 10 mA eine 200 Ah-Batterie beschädigen, wenn das System länger als 8 Tage entladen bleibt.
Wenn eine Niederspannungsabschaltung aufgetreten ist, sind sofortige Maßnahmen (Aufladen der Batterie) erforderlich.
3.2. Wichtige Dinge, die zu berücksichtigen sind:
3.2.1. Steuerung von Gleichstromlasten über den Lasttrennausgang (LOAD)
Gleichstromlasten müssen abgeschaltet oder abgeklemmt werden, wenn die Gefahr einer Zellenunterspannung besteht, um eine Tiefentladung zu verhindern. Dazu kann der Lasttrennausgang (LOAD) des smallBMS verwendet werden.
Der Lasttrennausgang (LOAD) ist normalerweise hoch (gleich der Batteriespannung) und wird bei drohender Zellunterspannung frei schwebend (= offener Stromkreis).
Gleichstromlasten mit einer Klemme zum ferngesteuerten Ein-/Ausschalten der Last, wenn der Anschluss auf High gesetzt wird (auf dem Pluspol der Batterie) und zum Ausschalten, wenn der Anschluss frei bleibt, können direkt mit dem Lasttrennausgang (LOAD) des BMS gesteuert werden. In Anhang A finden Sie eine Liste der Victron-Produkte mit diesem Verhalten.
Für Gleichstromlasten mit einer Klemme zum ferngesteuerten Ein-/Ausschalten, die die Last einschaltet, wenn die Klemme an den Minuspol der Batterie gezogen wird, und sie ausschaltet, wenn die Klemme frei schwebend bleibt, kann das Invertierende Ein-/Ausschaltkabel verwendet werden. Siehe Anhang A.
3.2.2. Steuerung von Gleichstromlasten mit einem BatteryProtect
A BatteryProtect schaltet die Last unter folgenden Voraussetzungen ab:
Wenn die Eingangsspannung (= Batteriespannung) unter einen voreingestellten Wert gesunken ist (einstellbar in BatteryProtect) oder wenn
der Anschluss zum ferngesteuerten Ein-/Aus-Schalten wird auf LOW gesetzt. Das smallBMS kann zur Steuerung der Fern-Ein-/Aus-Klemme eines BatteryProtect verwendet werden.
3.2.3. Steuerung eines Batterieladegeräts über den Ladetrennausgang (CHARGER)
Batterieladegeräte müssen den Ladevorgang bei drohender Überspannung oder Übertemperatur der Zellen unterbrechen. Für diesen Zweck kann der Ladetrennausgang (CHARGER) des smallBMS verwendet werden.
Der Ladetrennausgang (CHARGER) ist normalerweise hoch (entspricht der Batteriespannung) und schaltet bei drohender Zellüberspannung oder zu niedriger/hoher Temperatur in den offenen Schaltkreiszustand.
Batterieladegeräte mit einer Klemme zum ferngesteuerten Ein-/Ausschalten, die das Ladegerät aktiviert, wenn die Klemme auf HIGH gesetzt wird (auf Batterie-Plus) und es ausschaltet, wenn die Klemme frei schwebend gelassen wird, lassen sich direkt über den Ladetrennausgang (CHARGER) steuern. In Anhang A [11] finden Sie eine Liste der Victron-Produkte mit diesem Verhalten.
Alternativ kann auch ein Cyrix-Li-Charge verwendet werden. Der Cyrix-Li-Charge ist ein unidirektionales Batterie-Kombinationsgerät, das zwischen einem Ladegerät und der Lithium-Batterie installiert wird. Er schaltet sich nur ein, wenn die Ladespannung vom Batterieladegerät an seinem ladeseitigen Anschluss anliegt. An den Ladetrennausgang (CHARGER) des smallBMS wird eine Steuerklemme angeschlossen.
3.2.4. Batterie
Sind mehrere Batterien parallel oder in Reihe geschaltet, sind die beiden M8 Rundsteckerkabel-Sets jeder Batterie in Reihe zu schalten (Daisy Chaining). Verbinden Sie die beiden übrigen Kabel mit dem BMS.
Lesen und befolgen Sie unbedingt die Installationsanweisungen im Handbuch für Lithium Battery Smart-Batterien.
3.3. Systembeispiele
3.3.1. smallBMS mit SmartSolar-Ladegerät und einem BatteryProtect für Gleichstromlasten
Das folgende Systembeispiel zeigt ein kleines netzunabhängiges Gleichstromsystem. Dessen Hauptkomponenten sind die Folgenden:
Der Ladetrennausgang (CHARGER) steuert das SmartSolar-Ladegerät über ein nicht invertierendes VE.Direct-Fernein-/Fernausschaltschaltkabel (nicht erforderlich bei größeren MPPTs, die einen Fernein-/ausschaltanschluss haben). Bei zu niedriger/zu hoher Temperatur oder Überspannung der Zellen stoppt das Solarladegerät den Ladevorgang.
Die Gleichstromlasten werden über einen Smart BatteryProtect gesteuert. Sein ferngesteuerter H-Eingang ist mit dem Lasttrennausgang (LOAD) des smallBMS verbunden. Im Falle einer zu niedrigen Zellspannung wird der Lasttrennausgang (LOAD) und folglich der ferngesteuerte H-Eingang des Smart BatteryProtect potentialfrei und schaltet die Gleichstromlast ab, um eine weitere Entladung der Batterie zu verhindern.
Ein zwischen der positiven Batteriesammelschiene und dem ferngesteuerten H-Eingang des smallBMS verdrahteter Ein-/Ausschalter kann dazu verwendet werden, Gleichstromlasten und Ladegeräte auszuschalten; darüber hinaus kann ein Hauptschalter verwendet werden, um die positive Sammelschiene von der Batterie zu isolieren.
Der SmartShunt verbindet sich über Bluetooth mit der VictronConnect App auf einem Smartphone oder Tablet und Sie können bequem alle überwachten Batterieparameter, wie Ladezustand, Restlaufzeit, historische Informationen uvm auslesen.
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3.3.2. smallBMS mit Cyrix-Li-ct als Batterie-Kombinationsgerät
Das folgende Systembeispiel zeigt ein kleines netzunabhängiges Gleichstromsystem in einem Wohnmobil oder Boot. Seine Hauptkomponenten umfassen:
Der Ladetrennausgang (CHARGER) des smallBMS steuert den BMS-Ladetrenneingang des Cyrix-Li-ct (Pin 85). Bei zu niedriger/zu hoher Temperatur oder Überspannung der Zellen unterbricht der Cyrix-Li-ct den Ladevorgang der Lithiumbatterie.
Die Gleichstromlasten werden über einen Smart BatteryProtect gesteuert. Sein ferngesteuerter H-Eingang ist mit dem Lasttrennausgang des smallBMS verbunden. Im Falle einer zu niedrigen Zellspannung wird der Lasttrennausgang (LOAD) und folglich der ferngesteuerte H-Eingang des Smart BatteryProtect potentialfrei und schaltet die Gleichstromlast ab, um eine weitere Entladung der Batterie zu verhindern.
Ein zwischen der positiven Batteriesammelschiene und dem ferngesteuerten H-Eingang des smallBMS verdrahteter Ein-/Ausschalter kann dazu verwendet werden, Gleichstromlasten und Ladegeräte auszuschalten; darüber hinaus kann ein Hauptschalter verwendet werden, um die positive Sammelschiene von der Batterie zu isolieren.
Der SmartShunt verbindet sich über Bluetooth mit der VictronConnect App auf einem Smartphone oder Tablet und Sie können bequem alle überwachten Batterieparameter, wie Ladezustand, Restlaufzeit, historische Informationen uvm auslesen.
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3.3.3. smallBMS mit Phoenix-Wechselrichter
Das folgende Systembeispiel zeigt ein kleines Gleichstromsystem, z. B. in einem Wohnmobil. Seine Hauptkomponenten umfassen:
Der Ladetrennausgang (CHARGER) des smallBMS steuert ein SmartSolar-Ladegerät über ein nicht invertierendes VE.Direct-Fernein-/Fernausschaltschaltkabel (nicht erforderlich bei größeren MPPTs, die einen Fernein-/ausschaltanschluss haben). Bei zu niedriger/zu hoher Temperatur oder Überspannung der Zellen stoppt das Solarladegerät den Ladevorgang.
Ein Phoenix-Wechselrichter VE.Direct 12/375 erlaubt die Versorgung von Haushaltsgeräten. Sein ferngesteuerter H-Eingang ist mit dem Lasttrennausgang des smallBMS verbunden. Im Falle einer zu niedrigen Zellspannung wird der Lasttrennausgang (LOAD) und folglich der ferngesteuerte H-Eingang des Wechselrichters potentialfrei und schaltet den Phoenix-Wechselrichter ab, um eine weitere Entladung der Batterie zu verhindern.
Ein zwischen der positiven Batteriesammelschiene und dem ferngesteuerten H-Eingang des smallBMS verdrahteter Ein-/Ausschalter kann dazu verwendet werden, Gleichstromlasten und Ladegeräte auszuschalten; darüber hinaus kann ein Hauptschalter verwendet werden, um die positive Sammelschiene von der Batterie zu isolieren.
Der SmartShunt verbindet sich über Bluetooth mit der VictronConnect App auf einem Smartphone oder Tablet und Sie können bequem alle überwachten Batterieparameter, wie Ladezustand, Restlaufzeit, historische Informationen uvm auslesen.
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3.4. Installation
Überlegen Sie vor der Installation, wie Sie das System aufbauen möchten, um unnötige Verbindungen zu vermeiden und die Kabellängen so kurz wie möglich zu halten. Siehe auch das Kapitel Systembeispiele.
Montieren Sie das smallBMS vorzugsweise auf einer ebenen Fläche.
Ziehen Sie die Drahtschleife der Fernbedienungsklemme ab, um ein unerwünschtes Schalten des smallBMS zu verhindern.
Installieren und schließen Sie geeignete Sicherungen und alle elektrischen Kabel an, wobei Sie den Minuspol der Lithiumbatterien vom System abklemmen.
Verbinden Sie die Batteriesteuerkabel zwischen den Lithium-Batterien und schließen Sie die Enden an den BMS-Anschluss an. Um die Kommunikationskabel zwischen einer Lithium-Smart-Batterie und dem BMS zu verlängern, verwenden Sie die Verlängerungen für das Kabel mit 3-poligem M8-Rundsteckverbinder Stecker/Buchse.
Verbinden Sie die Drahtschleife wieder mit dem Ein/Aus-Anschluss der Fernbedienung des smallBMS. Installieren Sie alternativ entweder einen Ein/Aus-Schalter zwischen den ferngesteuerten L- und H-Eingang oder schalten Sie den ferngesteuerten H-Eingang auf Batterie-Plus bzw. den ferngesteuerten L-Eingang auf Batterie-Minus.
Schließen Sie den Minuspol der Lithiumbatterie an das System an.
Das smallBMS ist nun einsatzbereit.