5. Betrieb
5.1. Einrichtung, Überwachung und Steuerung über VictronConnect
Die Einrichtung, Überwachung und Steuerung erfolgt vollständig über Bluetooth mit der VictronConnect App.
5.1.1. Konfiguration der Batteriegrenzwerte
Die einzelnen Parameter für die Batteriegrenzwerte werden im Kapitel Batterieeinstellungen und Konfiguration über VictronConnect erläutert. Es wird empfohlen, diese Parameter auf ihren Standardeinstellungen zu belassen.
5.1.2. Überwachung der Batterie
Die VictronConnect App kann auf zwei Arten zur Überwachung der Batterie via Bluetooth verwendet werden:
Über eine Bluetooth-Verbindung mit der Batterie: Dies erfordert eine Kopplung zwischen dem Mobilgerät und der Batterie.
Über sofortige Anzeige: Zeigen Sie die wichtigsten Daten der Batterie auf der Produktlistenseite über Bluetooth an, ohne eine Verbindung herstellen zu müssen.
Gekoppelte Bluetooth-Verbindung
Wenn die Batterie über VictronConnect verbunden ist, werden die folgenden Parameter angezeigt:
|  Gekoppelter Anschluss |
Beachten Sie, dass Warn-, Alarm- oder Fehlermeldungen nur angezeigt werden, wenn eine aktive Verbindung zur Batterie über VictronConnect besteht. Die App ist weder im Hintergrund noch bei ausgeschaltetem Bildschirm aktiv.
Sofortige Anzeige
Die sofortige Anzeige über Bluetooth bietet den Vorteil, dass die wichtigsten Daten sofort in der VictronConnect App angezeigt werden (zusammen mit den Daten anderer kompatibler Geräte), ohne dass eine direkte Verbindung zur Batterie erforderlich ist. Außerdem bietet sie eine bessere Reichweite als eine normale Verbindung.
Die sofortige Anzeige ist standardmäßig deaktiviert und kann auf der Produktinformationsseite aktiviert werden. Siehe auch das Kapitel Sofortige Anzeige im Handbuch von VictronConnect.
Die sofortige Anzeige zeigt die nachstehenden Parameter an:
|  Sofortige Anzeige |
5.1.3. Aktualisierung der Batterie-Firmware
Für weitere Details siehe das Kapitel Aktualisieren der Batterie-Firmware.
5.2. Aufladen der Batterie und empfohlene Ladeeinstellungen
Empfohlene Batterieladegeräte
Stellen Sie sicher, dass Ihr Ladegerät den richtigen Strom und die richtige Spannung für die Batterie liefert. Verwenden Sie also kein 24 Volt-Ladegerät für eine 12 Volt-Batterie.
Es wird außerdem empfohlen, dass das Ladegerät über ein Ladeprofil / einen Ladealgorithmus verfügt, das/der der Chemie der Batterie (LiFePO4) entspricht, oder über ein benutzerdefiniertes Profil, das an die entsprechenden Ladeparameter der Lithium-Batterie angepasst werden kann. Alle Victron-Ladegeräte (Wechselstromladegeräte einschließlich Wechselrichter/Ladegeräte, Solarladegeräte und DC-DC-Ladegeräte) haben diese voreingestellten Ladeprofile integriert. Stellen Sie sicher, dass dieses Profil ausgewählt ist. Siehe auch die jeweiligen Handbücher der Ladegeräte.
Empfohlene Ladegeräteinstellungen
Die wichtigsten Ladeparameter sind Konstantspannung, Konstantspannungsdauer und Erhaltungsspannung.
Konstantspannung: 14,2 V für eine 12,8 V-Lithium-Batterie (28,4 V / 56,8 V für ein 24 V- oder 48 V-System)
Konstantspannungsdauer: 2 Stunden. Wir empfehlen eine Konstantspannungsdauer von mindestens 2 Stunden pro Monat für wenig zyklisch betriebene Systeme, wie z. B. Backup- oder USV-Anwendungen, und 4 bis 8 Stunden pro Monat für stärker zyklisch betriebene Systeme (netzunabhängig oder ESS). So hat die Ausgleichsvorrichtung genügend Zeit, um die Ausgeglichenheit der Zellen zu gewährleisten. Im Kapitel Zellenausgleich finden Sie eine ausführlichere Erklärung, warum ein Zellenausgleich erforderlich ist und wie er funktioniert.
Erhaltungsspannung: 13,5 V für eine 12,8 V-Lithium-Batterie (27 V / 54 V für ein 24 V- oder 48 V-System)
Einige Ladeprofile bieten einen Speichermodus. Für eine Lithium-Batterie ist dies nicht erforderlich, aber wenn das Ladegerät über einen Speichermodus verfügt, stellen Sie diesen auf den gleichen Wert wie die Erhaltungsspannung ein.
Einige Ladegeräte verfügen über eine Massespannungseinstellung. Ist dies der Fall, stellen Sie die Massespannung auf denselben Wert wie die Konstantspannung ein.
Eine temperaturkompensierte Ladung ist für Lithium-Batterien nicht erforderlich; deaktivieren Sie die Temperaturkompensation oder stellen Sie die Temperaturkompensation in Ihren Batterieladegeräten auf 0 mV/°C ein.
Empfohlener Ladestrom
Auch wenn die Batterie mit einem viel höheren Ladestrom geladen werden kann (siehe Technische Daten für den maximalen fortlaufenden Ladestrom), empfehlen wir einen Ladestrom von 0,5C, mit dem eine völlig leere Batterie in 2 Stunden vollständig aufgeladen werden kann. Ein Ladestrom von 0,5C für eine 100 Ah-Batterie entspricht einem Ladestrom von 50 A.
Ladeprofil
Ein typisches Ladeprofil, das sich aus den obigen Angaben ergibt, sieht dann wie das nachstehende Diagramm aus:
Nach dem Start des Ladegeräts dauert es zwei Stunden, bis die Konstantspannung erreicht ist.
Eine weitere Konstantspannungsdauer von zwei Stunden, damit die Ausgleichsvorrichtung Zeit hat, die Zellen richtig auszugleichen.
Am Ende der Konstantspannungsdauer wird die Ladespannung auf 13,5 V Erhaltungsspannung reduziert.
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Lithiumbatterie-Ladekurve
5.3. Entladen
Auch wenn ein BMS verwendet wird, gibt es immer noch einige mögliche Szenarien, in denen die Batterie durch eine Überentladung beschädigt werden kann. Beachten Sie unbedingt die folgende Warnung.
Warnung
Lithium-Batterien sind teuer und können durch ein zu tiefes Entladen oder ein Überladen beschädigt werden.
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.
Eine Abschaltung aufgrund einer niedrigen Zellenspannung durch das BMS sollte immer nur als letztes Mittel eingesetzt werden, um drohende Schäden an der Batterie zu verhindern. Wir empfehlen, es gar nicht erst so weit kommen zu lassen und stattdessen die ferngesteuerte Ein-/Ausschaltfunktion des BMS als Systemein- und -ausschalter zu verwenden, wenn Sie das System längere Zeit unbeaufsichtigt lassen, oder noch besser, einen Batterieschalter zu verwenden, die Batteriesicherung(en) zu lösen oder den Pluspol der Batterie abzuklemmen, wenn das System nicht in Gebrauch ist. Vergewissern Sie sich vorher, dass die Batterie ausreichend geladen ist, damit immer genügend Reservekapazität in der Batterie vorhanden 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.
Empfohlener Entladestrom
Wir empfehlen einen fortlaufenden Entladestrom von ≤1C, auch wenn der maximal zulässige Entladestrom viel höher ist (siehe Technische Daten). Bei einer höheren Entladungsrate erzeugt die Batterie mehr Wärme als bei einer niedrigen Entladungsrate. Um die Batterien herum wird mehr Platz für die Belüftung benötigt, und je nach Installation kann eine Warmluftabsaugung oder eine Zwangsluftkühlung erforderlich sein. Außerdem erreichen einige Zellen den Schwellenwert für die niedrige Spannung möglicherweise schneller als andere Zellen. Dies kann auf eine Kombination aus erhöhter Zelltemperatur und Alterung der Batterie zurückzuführen sein.
Entladungstiefe (Depth of Discharge, DoD)
Die Entladungstiefe hat einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer der Lithium-Batterie. Je höher die Entladungstiefe, desto geringer ist die Anzahl der möglichen Ladezyklen. Die mögliche Anzahl der Ladezyklen in Abhängigkeit von der Entladungstiefe entnehmen Sie bitte Technische Daten.
Einfluss der Temperatur auf die Batteriekapazität
Die Temperatur beeinflusst die Batteriekapazität. Die Nennkapazitätsdaten des jeweiligen Batteriemodells im Datenblatt basieren auf 25 °C bei einer Entladungsrate von 1C . Diese Zahlen werden bei 0 °C um ~20 % reduziert und sinken bei -20 °C sogar auf ~50 %. Da der SoC jedoch nicht in der Batterie, sondern im Batteriemonitor berechnet wird, der daher nicht den tatsächlichen SoC anzeigt, ist es viel wichtiger, die Batterie- und Zellspannungen beim Entladen bei niedrigen Temperaturen im Auge zu behalten.
5.4. Beachten Sie die Betriebsbedingungen
Die Betriebsbedingungen für das Laden und Entladen der Batterie müssen ebenfalls beachtet werden.
Diese sind im Einzelnen:
Die Entladung ist nur in einem Temperaturbereich von -20 °C bis +50 °C zulässig.
Stellen Sie sicher, dass alle Lasten entsprechend abgeschaltet werden, wenn die Temperatur die Grenzwerte überschreitet (idealerweise verfügen die Lasten über eine vom BMS gesteuerte Ein-/Ausschaltung).
Das Laden der Batterie ist nur in einem Temperaturbereich von +5 °C bis +50 °C zulässig.
Stellen Sie sicher, dass alle Ladegeräte bei Erreichen der zulässigen Mindesttemperatur abgeschaltet werden (idealerweise verfügt das Ladegerät über eine vom BMS gesteuerte Ein-/Ausschaltung), um ein Laden unter +5 °C oder über 50 °C zu verhindern.
5.5. Batteriepflege
Wenn die Batterie einmal in Betrieb ist, ist es wichtig, sie richtig zu pflegen, um ihre Lebensdauer zu maximieren.
Dies sind die grundlegenden Richtlinien:
Verhindern Sie die vollständige Entladung der Batterie zu jeder Zeit.
Machen Sie sich mit der Voralarmfunktion vertraut und handeln Sie, wenn der Voralarm aktiv ist, um ein Herunterfahren des Systems zu verhindern.
Wenn der Voralarm aktiv ist oder das BMS die Lasten deaktiviert hat, stellen Sie sicher, dass die Batterien sofort wieder aufgeladen werden. Minimieren Sie die Zeit, in der sich die Batterien in einem tiefentladenen Zustand befinden.
Die Batterien müssen jeden Monat mindestens 2 Stunden im Konstantspannungsmodus verbringen, um ausreichend Zeit im Ausgleichsmodus zu gewährleisten. Ausführliche Informationen über die Funktionsweise des Zellenausgleichs finden Sie im Kapitel Zellenausgleich.
Wenn das System für einige Zeit unbeaufsichtigt bleibt, sollten Sie darauf achten, dass entweder die Batterien während dieser Zeit geladen bleiben oder dass die Batterien (fast) vollständig geladen sind und das Gleichstromsystem dann von der Batterie getrennt wird.