Solar-Speicher Lithium Eisenphosphat mit 5000 Wh selber bauen

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Wer einen Garten oder Balkon hat, hat oft auch eine kleine PV-Anlage um einen kleinen Beitrag an der Energiewende zu leisten oder um einfach Spaß am eigenen Strom zu haben. Wer eine Inselanlage oder eine sogenannte Null-Einspeise PV-Anlage betreibt, braucht auch einen langlebigen Akku der vor allem auch sicher ist. In diesem Beitrag und den unteren Videos erläutere ich Euch wie ich meinen 24V Akku mit 200Ah (ca. 5000 Wh) aus acht LiFePO4 Zellen gebaut habe. LiFePO4, also Lithium-Eisenphosphat Zellen gelten als sehr sicher und langlebig und werden auch von den meisten Anbietern fertiger Solar-Speicher verwendet. Durch einen Eigenbau kann man oft aber 100 bis 200% der Kosten sparen.

Warum nutze ich Lithium-Eisenphosphat Zellen ( LiFePO4) für meinen Akku

Wenn man einen Akku mit so großer Kapazität im Haus unterbringt, sollte man auf höchste Sicherheit achten. Akkus arbeiten ja oft unbeaufsichtigt, sie dürfen natürlich keinesfalls einen Brand auslösen wenn sie überlastet werden oder mal was falsch läuft! Zudem sollten die Akkus möglichst wartungsfrei arbeiten und auch nicht gleich bei einem Kurzschluss explodieren! Aus diesem Grund fiel die Wahl auf prismatische Lithium-Eisenphosphat Zellen. Diese Zellen sind zwar auf den ersten Blick teurer als eine AGM oder Blei-GEL Batterie, vergleicht man aber die Haltbarkeit miteinander, so wird man schnell bemerken dass Lithium-Eisenphosphat Zellen am Ende viel günstiger sind!

Prismatische-Lifepo4-Zellen

Langlebige und sicherere LiFePO4-Akkuzellen

Lithium-Eisenphosphat Zellen, auch LiFePO4 Zellen genannt gelten als sehr sicher da sie im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Akkus sich nicht selbst entzünden können. Der Profi sagt sie können unmöglich „thermisch durchgehen“. Sie können auch nicht explodieren wie man es hin und wieder mal von Lithium-Ionen Akkus in E-Autos oder Smartphones hört. Es gibt Tests wo man sogar mit einem Akkuschrauber Schrauben in LiFePo4 Zellen eingedreht hat, ohne dass es zum Brand oder zur Explosion kam. Macht so etwas trotzdem nie, normale Lithium-Ionen-Zellen würden sofort brennen oder explodieren. LiFePO4 Zellen haben aber nicht nur den Vorteil dass sie sehr sicher sind, sie sind auch haltbarer und erlauben gewöhnlich auch deutlich mehr Zyklen als normale Lithium-Ionen-Akkus und vielfach mehr als bei Blei Batterien. Anders als Lithium-Ionen-Akkus kommt die Zellchemie ohne Kobalt, Nickel und Mangan aus, sind also auch umweltverträglicher. Außerdem sind die Lithium-Eisenphosphat-Batterien aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften nur schwer entflammbar. Auch bei intensiver Nutzung weisen sie nur geringe Leistungsverluste und eine besonders lange Lebensdauer auf.
Bei den die hier im Projekt verwendeten LiFePO4 Zellen (Bild rechts) werden etwa 4000 Lade- und Entladezyklen versprochen, das ist ein durchaus typischer Wert. Selbst wenn Ihr einen solchen Akku praktisch jeden Tag komplett leer macht und wieder aufladet, müsste somit der Akku mehr als 10 Jahre halten. Und nach diesen 10 Jahren ist der Akku in der Regel keineswegs kaputt, sondern lediglich die Kapazität ist dann auf etwas unter 80% gesunken. In vielen Bereichen kann man sie also noch viel länger einsetzen.
Vergleicht das mal mit einem herkömmlichem Blei- oder Blei-Gel Akku oder einer AGM-Batterie. Ein Blei-Akku hält oft deutlich weniger als 600 Zyklen aus und bei GEL oder AGM-Batterien sind es oft auch nicht mehr als 800 Zyklen. Nach meiner Erfahrung halten Akkus die auf Blei basieren oft nur 1 bis 2 Jahre durch wenn diese nicht perfekt gepflegt werden. Selbst in USV-Notstromversorgungen ist eine Blei-Gel Batterie in der Regel in 2 Jahren völlig kaputt und muss entsorgt werden, obwohl sie dort oft weniger als 10 Zyklen durchlebt hat. Das habe ich leider selbst schon mehrfach erleben müssen.

Lifepo4-Speicher-bauen-Deckel

Unser fertiger 5000Wh LiFePo4 Speicher

LiFePO4 Zellen sind also hier wesentlich robuster, zudem kann man aus jeder Zelle wesentlich mehr Energie raus ziehen als bei Blei basierenden Akkus. Prismatische LifePo4 Zellen, wie ich sie hier im Projekt nutze, haben eine Ladeschlussspannung von 3,65V. Sie können unbesorgt bis zu 2,5V entladen werden ohne dass sie Schaden nehmen. Besonders angenehm ist dabei dass beim Entladen die Ladekurve sehr flach ist, siehe Bild unten. Das heißt die Spannung fällt also nicht linear ab sondern bleibt über die meiste Zeit zwischen 3,1 und 3,3 Volt. Verwendet man 8 Zellen in Reihe, wie wir es machen, bleibt die Spannung also sie meiste Zeit zwischen 25 und 26,5 Volt, was für fast alle Anwendungen ideal ist.
Aufpassen muss man bei LiFePO4 Zellen lediglich dass diese nicht überladen oder zu weit entladen werden, dies würde die Zellen beschädigen oder zerstören. Dies werde ich aber bei diesem Akku-Projekt vermeiden indem ich ein sogenanntes BMS in den Akku mit einbaue.

Ladekurve Entladekurve LiFePO4 Akku mit 24 Volt 200Ah

Dies ist eine kleine Schaltung die automatisch Lade- und Entladestrom sowie Temperatur überwacht und bei Überladung, zu hoher Entladung oder auch Überlastung automatisch den Akku abschaltet. Ich verwende dazu das fertige Daly Smart BMS*, das in den Akku eingebaut wird. Bei diesem BMS kann man alle Einstellungen bequem per Smartphone einstellen. Von außen kann man unseren Akku somit nach dem Bau kaum noch beschädigen oder falsch behandeln, man braucht daher auch keine teuren Laderegler. Mehrere zusätzliche Sicherungen erhöhen zusätzlich die Sicherheit, das zeige ich Euch aber alles in den unteren Videos und Skizzen.

Warum nutzt man dann in E-Autos Lithium-Akkus wenn doch LiFePO4 Akkus viel sicherer sind

Die Antwort ist einfach, LiFePO4 Akkus haben eine nicht ganz so große Energiedichte wie Lithium-Akkus. Also um die gleiche Kapazität wie ein Lithium-Akku im E-Auto aufbringen zu können, müssten LiFePO4 Akkus einfach etwas größer und somit auch schwerer sein. Und ein höheres Gewicht ist bei E-Autos natürlich ungünstig, das wiederum kostet Energie beim Antrieb. Aus diesem Grunde nutzen eigentlich fast alle Hersteller die kompakteren Lithium Ionen Akkus. PV-Solaranlage-Solarmodule-PV-Module-Inselanlage-Steckerfertige-AnlageDieser Nachteil ist in Anwendungen als Speicher im Garten oder Haus an einer Solaranlage jedoch unbedeutend, da der Akku ja nicht bewegt werden muss. Hier steht der Akku ja fest auf dem Boden oder irgend wo im Regal, da stört uns das höhere Gewicht nicht.
Zudem ist eine LiFePo4 Batterie immer noch erheblich kompakter und leichter als eine Blei-Batterie, das darf man nicht vergessen. Es gibt inzwischen sogar einen Autohersteller der sich jetzt doch entschlossen hat in dem neuen Elektroauto Sion, das in zwei Jahren auf den Markt kommen soll, ein LiFePO4 Akku zu verbauen. Aus Gründen der Sicherheit aber auch aus Umweltgesichtspunkten hat das kürzlich Sonomotors bekannt gegeben (siehe hier).

 

Achtung Gefahren: Eigenbau ist nichts für Strom-Laien und Kinder

Warnung-Gefahr-FeuerObwohl wie geschildert Lithium-Eisenphosphat Zellen sehr sicher betrieben werden können muss ich an dieser Stelle eine Warnung aussprechen. Der Bau eines Akkus ist immer auch sehr gefährlich, insbesondere wenn man Fehler macht. Versteht diesen Artikel bitte nicht als Anleitung für den Bau. Da es sehr gefährlich sein kann einen Akku aus Zellen selbst zu bauen, kann ich die Nachahmung niemanden empfehlen, der in der Materie nicht voll drin steckt . Ich kann keine Haftung übernehmen wenn Euch oder anderen dabei was passiert oder Ihr etwas zerstört. Ich zeige Euch nur wie ich es gebaut habe. Falls Ihr etwas ähnliches baut, dann handelt Ihr auf eigene Gefahr und solltet wirklich wissen was Ihr tut! Wer das ohmsche Gesetz nicht gut kennt, der sollte den Eigenbau lieber unterlassen und vielleicht lieber zu fertigen LiFePo4 Akkus* greifen. 

Lifepo4-Batterie-bauen-diy-Strom-Lichtbogen-gesichtsschutz

Gesichtsschutz ist Pflicht

Wir arbeiten hier zwar mit niedrigen Spannungen, einen Stromschlag braucht man somit eigentlich nicht zu befürchten, jedoch arbeiten wir mit extrem hohen Strömen. Jede Akku-Zelle hat 200Ah und kann im Falle eines versehentlichen Kurzschlusses einen vielfach höheren Strom abgeben. Es ist durchaus denkbar dass bei einem Kurzschluss 600A und mehr fließen. Teilweise schalten wir die Zellen zum Ausgleich und zum Aufladen sogar parallel, wodurch sich noch ca. 8 mal so hohe Ströme bei einem Kurzschluss ergeben würden. Solch hohen Ströme lassen beispielsweise ein dickes 6 oder 10 mm² Kabel  in Bruchteilen einer Sekunde schmelzen und verglühen. Ich glaube viele können sich diese Kraft kaum vorstellen wenn man sie noch nicht gesehen hat. Das Verglühen von Kabeln und Drähten wiederum kann zu starken Verbrennungen und auch Bränden führen.  Flüssige Metallspritzer können an Händen, Gesicht oder Augen Verletzungen hervorrufen oder es können gefährliche Lichtbögen und Dampfe entstehen.  Ein Kurzschluss führt auch zum Verkleben von Kabeln und Metallgegenständen, so dass man den Kurzschluss oft nicht mehr so leicht stoppen kann. Dadurch wiederum  können Zellen überlastet und giftige Gase ausgeblasen werden . Also es gibt schon ernste Gefahren die man nicht verharmlosen darf!  Ein Kurzschluss oder ein Verpolen von Kabeln muss unter allen Umständen verhindert werden. In bin manchmal sehr erschrocken wie das in einigen Youtube-Videos verharmlost wird. Ihr solltet daher vorher gut über Strom und Sicherheitsvorschrift informiert sein und unbedingt sehr sorgfältig und ruhig an dem Akku arbeiten.

Werkzeug-isolieren-beim-Lifepo4-Akku-Bau

Wenn Ihr ähnliches baut, solltet Ihr jeden Schritt vorher dreimal überdenken bevor Ihr ihn macht! Arbeitet nur mit Werkzeug das ihr mit Isolierband oder Schrumpfschlauch überzogen habt. Es muss unbedingt vermieden werden dass ein Abrutschen oder das Herabfallen eines Schraubenschlüssels einen Kurzschluss verursachen kann. Tragt auf jeden Fall dennoch einen Gesichtsschutz (sowas wie dies*), um Euer Gesicht vor Funken, Lichtbögen, Metallspritzern zu schützen. Feuersichere Handschuhe wären ebenfalls gut, wenn es die Arbeiten zulassen.  Isoliert alle Batteriepole und Flächen mit Potential mit Isolierband. Lasst nur die Stellen frei an denen Ihr gerade arbeitet. Deckt Stellen an denen Ihr nicht aktuell ran müsst zusätzlich nochmal sicher ab. Legt nichts auf den Zellen ab was da nicht hin gehört und achtet darauf dass nichts auf die Zellen fallen kann.

24V Lithium-Eisenphosphat Akku bauen – Schrittweise im Video beschrieben

Crimpzange-Kabelschuhe-6-50mmIch habe den den Bau meines 24V Eisenphosphat Akkus einfach mal mit gefilmt und daraus dann mehrere Teile zusammengeschnitten. Ich zeige Euch in den unteren Videos (Teil1, Teil2, Teil3 ) also sehr ausführlich wie ich mein Akku gebaut und in Betrieb genommen habe. Auf eine weitere Schritt für Schritt-Anleitung hier im Beitrag verzichte ich daher. In diesem Beitrag möchte ich Euch nur einige ergänzende Informationen geben, So findet Ihr unten noch ein paar Skizzen und Fotos wo Ihr verschiedene Maße besser ablesen könnt als im Video. Zudem habe Ich Euch unten noch einmal genau aufgelistet was für Material ich für den Bau verwendet und gekauft habe. Ich verlinke Euch auch alle Bezugsquellen, falls doch jemand etwas ähnliches bauen will. Zudem liste ich Euch noch mal auf welche Werkzeuge, Mess- und Ladegeräte ich verwendet habe. Zum Teil braucht man beispielsweise bestimmte Crimpzangen um die dicken Leitungen alle anschließen zu können, alle diese Bezugsquellen findet Ihr ebenfalls unten in dem Beitrag. Die acht Akku-Zellen habe ich übrigens über AliExpress* bezogen. Ich habe etwas über 1000 Euro für alle acht Zellen bezahlt und habe dies innerhalb von 5 Tagen Zoll- und Versandkostenfrei geliefert bekommen!

 

Ich war sehr zufrieden mit dem Lieferanten, die Zellen waren super verpackt und Ladezustand und Kapazität ist völlig korrekt. Ich kann diesen Anbieter* also durchaus empfehlen. Es gibt noch günstigere Anbieter wenn man aus China liefern lässt, aber das dauert dann halt viele Wochen und zudem haben die oft kein CE-Zeichen, nicht immer kann man daher sicher sein dass man von allen Anbietern 1A Ware bekommt. Daher hab ich lieber ein paar Euro mehr bezahlt, die Zellen sind immer noch viel günstiger als bei vergleichbaren deutschen Angeboten. Schrauben und genügend verzinnte Kupferverbinder  werden bereits mitgeliefert.

Lifepo4-Zellen-verbinden-und-Abstandshalter

Mit einer GFK Platte isoliere ich die Zellen zusätzlich voneinander

Günstiger Sinus Wechselrichter 24V nach 230V 1500W TestIch nutze meinen Eigenbau Akku übrigens vorwiegend für eine kleine Solar-Inselanlage mit etwa 800W Peak, welche ich neben einem sogenannten Balkonkraftwerk mit 1000W Peak betreibe. Für meine Inselanlage nutze ich acht 100W Module (siehe hier*) wobei immer 4 mit einem 20A Diodenstecker* parallel geschaltet sind, das hat sich bei mir seit Jahren bewährt. Die Inselanlage nutze ich vorwiegend für Experimente und Tests von Wechselrichtern und anderen Dingen, aber auch für Notstrom. Falls mal der Strom komplett ausfällt, kann ich über einen 24V / 230V – Wechselrichter damit 230V generieren und wichtige Dinge wie Regenwasser-Pumpe für Toilettenspülung und anderes zu versorgen.
Dazu verwende ich übrigens den 1500W Wechselrichter von Swipower / AliExPress* / Ebay* (Bilder rechts und  unten) , welcher 230V mit echter Sinuskurve generiert und zugleich recht preiswert ist. Viele andere Wechselrichter in dieser Preislage generieren nur Rechteckspannung oder leicht angenäherte Sinus-Spannung, solche Wechselrichter wären nicht für alle Geräte geeignet. Insbesondere elektronische Geräte wie Computer, Radio usw. brauchen eine reine Sinus Spannung wie sie rechts im Bild sichtbar ist..

Überschüssigen Strom speise ich über anderen Wechselrichter per Null-Einspeisung nur in das eigenen Hausnetz, also ich verkaufe oder verschenke keinen Strom an das öffentliche Netz.
Meine Solaranlage  ist so gebaut und abgesichert, dass eigentlich nie länger ein höherer Strom als 40A in oder aus dem Akku fließen, die meiste Zeit sogar unter 20A. Das reicht für mich völlig aus um meine Sonnenenergie zu 100% selbst zu nutzen ohne etwas zu verschenken, natürlich kann man viel höhere Ströme aus diesem Akku ziehen wenn man das Ganze anders absichert und entsprechend dicke Anschlusskabel nutzt. Getestet habe ich meinen Eigenbau Akku mit einer längeren Dauerbelastung von bis zu 90A, dazu habe ich Föhn und Heizlüfter an den Wechselrichter angeschlossen und vorübergehend eine andere Absicherung genutzt. Im inneren des Akku Gehäuses ist bei diesem Test nach einer Stunde höchstens um 1,7Grad wärmer geworden, von 21 auf 22,7 Grad. Es erwärmte sich in erster Linie das BMS und mein 16mm² Anschlusskabel ein wenig, ansonsten blieb alles kalt.

Reiner-Sinus-Wechselrichter-24V-nach-230V-1500W-Belastungstest

Ich habe somit noch genügend Reserven um die die Solaranlage zu vergrößern. Abgesichert ist daher mein Akku derzeit mit einer 80A Mega-Schmelzsicherung für den Notfall. Ein zusätzlicher DC-Automat* dient als Ausschalter und begrenzt die Leistung noch mal auf 63A. Zudem wird ja wie bereits erwähnt ein Daly BMS* eingebaut. Hier kann ich per Smartphone-App (per Bluetooth) auch noch mal viele wichtige Begrenzungen vorgeben. Das BMS habe ich derzeit auf 50A Begrenzung eingestellt, maximal wären 100A möglich. Und zu guter Letzt sitzt auch noch mal eine 100A-Schmelzsicherung hinter dem BMS. Also mein Akku ist viermal abgesichert, der ein oder andere wird jetzt sicher sagen das ist völlig übertrieben. Da hat er auch sicher recht, dennoch wollte ich in Bezug auf Sicherheit keine vermeidbaren Risiken eingehen, eine oder zwei Sicherungen mehr schaden auf jeden Fall nicht.

Grundsätzlicher Aufbau meines 24V LiFePO4 Akkus

Lithium-Eisenphosphat--LiFePO4-Akku-bauen-Skizze-200A-24V-KisteObwohl ich weiß dass LiFePO4 Akkus sehr sicher sind und gewöhnlich nicht brennen können, bin ich beim Bau dieses Akkus auf Nummer sicher gegangen und habe trotzdem soweit wie möglich nur schwer entflammbare Materialen verwendet. Ich habe mich dazu entschieden meinen Akku komplett in einer geschlossenen  Metallkiste unterzubringen. Da ich mir nicht de Arbeit machen wollte die Metallkiste auch noch zusammenzuschweißen, habe ich eine passende gesucht und hier bei Amazon* gefunden. Ideal ist hier eine 35L Metall-Stapelbox* die es in mehreren Farben gibt. Ich fand rot sehr passend! In Sketchup hab ich mir dann eine Skizze der Kiste gemacht und den Zusammenbau geplant. Wer sich mit dem  CAD-Programm Sketchup auskennt, für den habe ich unten die Konstruktionszeichnung kostenlos als Download bereitgestellt.
Da laut Hersteller prismatische Akku Zellen möglichst etwas in gepresstem Zustand verbaut werden sollten, um auf Dauer eine Verformung zu verhindern, habe ich für jeweils 4 Zellen noch mal einen Rahmen aus Siebdruckplatten gebaut. Siebdruckplatten sind zwar brennbar aber doch schon recht schwer entflammbar. Viele Wohnmobil-Besitzer haben damit schon oft LiFePO4-Akkus gebaut und gute Erfahrung gesammelt. Ich habe also zwei 12V Blöcke gebaut und diese dann beide in die Metallbox eingesetzt und über eine 25mm² Brücke zu einem 24V Akku verbunden.

Download Sketchup Zeichnung
Vor dem Laden in Sketchup das ZIP-File entpacken!

In der Metallbox war auch noch genug Platz um das BMS und die drei geschilderten Sicherungen unterzubringen.
Lifepo4-Akku-Buchsen-oder-VerschraubungenDie Ausgänge meines Akkus habe ich dann per 16mm² Kabel durch Kabelverschraubungen (PG11*) als Kabel mit Kabelschuhen nach außen geführt. So kann ich den Akku sehr flott an meinen Wechselrichter oder PV-Solaranlage anschließen. Alternativ kann man natürlich auch Buchsen in die Metallbox einsetzen, wo man das Kabel dann von außen anschraubt. Ich empfehle dann recht stabile 200A Buchsen, sowas gibt es hier bei AliExpress*. Beides erfordert übrigens 18mm Löcher, die man sehr leicht mit einem Stufenboher* oder Blechlocher* machen kann, sieht man ja im Video.
Als Deckel habe ich für meine Metallkiste ebenfalls eine Siebdruckplatte verwendet, die ganzen Maße findet Ihr ja unten in der Tabelle. Da ich nicht wusste wie warm der Akku im normalen Betrieb wird, habe ich oben noch mal zwei Lüftungsgitter eingebaut. Eine gute Belüftung verhindert auch dass sich Kondenswasser bildet. Dennoch habe ich auf der Unterseite der Box sicherheitshalber in allen Ecken kleine 2mm Löcher angebracht damit eventuelles Kondenswasser gleich ablaufen kann.
Zudem habe ich die Unterseite des Deckels wie auch Seiten der Box mit schwer entflammbaren GFK beklebt. In der Praxis waren die Betriebstemperaturen vom Akku aber dann völlig unproblematisch, die Temperatur schwankte immer zwischen 18 und 22 Grad selbst an heißen Sommertagen wo es draußen über 30°C war und beim Akku den halben Tag  30A flossen! Spürbar erwärmt hat sich in meinem normalen Dauerbetrieb somit gar nichts!
Die Temperatur des Akkus wird von einem Temperatursensor des BMS und von einem Temperatursensor meines Ladereglers EPEVER XTRA XDS2 XTRA4415N (Amazon* / AliExpress*) überwacht.

Die folgende Skizze zeigt den grundsätzlichen Aufbau, die notwendigen Brücken und die Verkabelung. Hier sind nur die Sicherungen und BMS Verkabelung noch nicht komplett eingezeichnet.

Lithium-Eisenphosphat-LiFePO4-Akku-bauen-Skizze-Verkabelung-BMS

Die Sicherungen habe ich oben auf einem kleinen mittleren Brett angeschraubt. So hat man sofort alles im Blick wenn man den Deckel abnimmt. Man kommt auch an alle Zellen und deren Anschlüsse gut heran ohne erst etwas abschrauben zu müssen. So kann man den sicheren Kontakt jederzeit leicht kontrollieren. In der unteren Abbildung seht Ihr wie es am Ende verkabelt mit den Sicherungen aussieht. Hier müssen lediglich noch die beiden Kabel angeschlossen werden welche die Spannung nach außen leiten. Die dritte mittlere Verschraubung dient dem Kabel für den Temperatursensor des Ladereglers*.

Lifepo4-Speicher-bauen-und-vierfach-absichern

 

Noch ein paar Fotos vom LiFePO4 Akku Zusammenbau


Videos welche den Aufbau des LiFePO4 Akkus genauer zeigen

Hier findet ihr nun die Videos die den Aufbau genauer zeigen. Diese Videos werden derzeit noch ergänzt. Wenn Du nichts verpassen willst, abonniere am besten meinen Youtube Kanal und klick dort Glocke an. Du bekommt dann Nachricht wenn neues Video (neuer Teil) online ist. Das ist natürlich kostenlos.


Noch ein paar Worte zur Einstellung des Daly Smart BMS

Daly-BMS-100A-Version-LieferumfangDas Daly Smart BMS* wird mit englischer Kurzanleitung geliefert. Der Anschluss wird dort in einer Skizze gut beschrieben. Im Grunde wird nur das blaue Kabel mit dem Minuspol der Batterie verbunden. Das schwarze Kabel ist dann Euer neuer Minuspol den Ihr aus der Batterie führt. Das BMS überwacht aber auch jede einzelne Zellenspannung und gleicht die Zellenspannung immer aus. Daher gibt es einen Stecker mit 8 Drähten. Hier muss jeder Draht an den Pluspol einer Zelle, auch die Reihenfolge darf nicht verwechselt werden, aber das könnt Ihr sehr gut in der mitgelieferten Skizze (Bild unten) ersehen. Oft sind die Kabel am Stecker etwas kurz, ich habe sie daher erst mal alle etwas verlängert! Das kann man bedenkenlos machen, weil über diese Kabel nur minimale Ströme fließen reicht 0,75mm² Kabel völlig aus. Erst wenn alle Drähte mit den Pluspolen der Zellen verbunden sind, wird der Stecker in das BMS eingesteckt.
Danach müsst Ihr nur noch den mitgelieferte Temperatursensor und das mitgelieferte Bluetooth-Modul anstecken.

Daly-BMS-100A-Anschluss

Dann könnt Ihr die kostenlose Smart BMS App im Playstore herunterladen und aufrufen. Wenn Euer BMS gefunden wird, wird es gleich eingeblendet, Ihr müsst nur die Bluetooth-Kennung anklicken. Wenn länger kein Strom fließt, schaltet sich übrigens das Bluetooth-Modul ab, dann erscheint keine Kennung. In diesem Fall müsst Ihr eure Batterie entweder kurz laden oder ein Verbraucher anschließen. Dadurch schaltet sich das  Bluetooth-Modul wieder ein. Die App ist an sich sehr gut, ich nutze diese sehr gerne um Akkustand und Stromfluss abzurufen, leider sind einige deutsche Übersetzungen völlig misslungen. Wenn Ihr also etwas nicht versteht, dann hilft es das Smartphone auf Englisch umzuschalten. Wenn ihr die App dann aufruft, dann ist die englische Übersetzung schon viel besser verständlich. Beim ersten Start ist es schon wichtig dass Ihr alles richtig konfiguriert, Ihr müsste eine ganze Reihe von Einstellungen vorgeben, im oberen Video habe ich das schon genauer gezeigt. Unten haben ich Euch mal Screenshots aller meiner Einstellungen für mein 24V Akku  aufgelistet. Diese Einstellungen haben sich als günstig erwiesen um den Akku optimal zu schützen. Im BMS gibt man möglichst die Extremwerte an, in der Praxis schaltet ein Laderegler bei dem ihr auch Werte angeben könnt immer schon früher als das BMS ab. Umgekehrt sollte es nie sein!

Beachtet dass die Kapazitätsanzeige bei der ersten Inbetriebnahme noch nicht sehr genau ist. Genau wird sie erst wenn ein Lade- oder Endladezyklus durchlaufen ist, dann rechnet das BMS nämlich mit und kann die Kapazität anhand der geflossenen Stromstärke berechnen, das ist dann recht genau! Es macht also durchaus Sinn die App hin und wieder zum Überwachen des Akkus zu nutzen, da dessen Angaben viel genauer sind als die Angaben des Ladereglers. Lediglich die aktuelle fließende Stromstärke wird in der App nicht sonderlich genau angezeigt, vermutlich weil die App immer versucht einen Mittelwert über mehrere Sekunden zu bilden. Aber damit kann man leben.

 

Bezugsquellen für die verwendeten Teile

 AnzahlArt / HinweisMaßeBezugsquellen Link
200 Ah Lithium Eisenphosphat Zelle8für 24 V Speicher174x54x207mmAliExpress BLS-Shop*
Daly Smart BMS1Schützt Akku vor Überladung / Entladung / Kurzschluss und mehr8S Version mit Bluetooth / 100A VarianteAliExpress*
NTC Temperatur Sensor für Daly Smart BMS1AliExpress*
DC-Sicherungsautomat 63A Typ B2Als Schalter und Schutz63A für Akku intern
40A später für Laderegler
AliExpress*
Mega-Sicherungshalter1als HauptsicherungAmazon*
80A Mega-Sicherung180AAmazon*
MIDI Sicherungshalter 1als Zusatzsicherung nach BMSEbay*
100A MIDI Sicherung1100AEbay*
Siebdruckplatte 21mm4für Akku Innengehäuse176x220 mm Stärke 21mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm4für Akku Innengehäuse276x232 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm2für Akku Innengehäuse176x276 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm1für Akku Innengehäuse276x161 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Siebdruckplatte 12mm1für Akku Deckel450x302 mm Stärke 12mmGünstig hier bei Bei Ebay* oder Baumarkt
Fix Epoxidharz1Für Versiegelung der SchnittkantenAmazon
D4 PU Holzleim1Klebt auch glatte SiebdruckplattenAmazon*
Metallkiste (gibt es in mehreren Farben)1Metall Stapelbox 35L als Außengehäuse für 24V AkkuInnen 280x430 Höhe 285Amazon*
GFK Platten FR44zum Auskleiden der Innenwände der Metallkiste500x300x1mmEbay*
GFK Platten FR410als isolierung zwischen Akkuzellen428x175x1,4mmEbay*
Batterie Kabel Schwarz 16mm²z.B. als Akku Anschlusskabelje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Rot 16mm²z.B. als Akku Anschlusskabelje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Schwarz 25mm²z.B. als Akku Anschlusskabel und Zell Verbindungenje nach BedarfAmazon*
Batterie Kabel Rot 25mm²z.B. als Akku Anschlusskabel und Zell Verbindungenje nach BedarfAmazon*
Kabelschuhe 25mm² mit 6mm Loch4passend für obige Akku ZellenAmazon*
Kabelschuhe Set1Amazon*
Aderendhülsen 10, 16 oder 25 mm²je nach BedarfAmazon*
Aderendhülsen 16mm² isoliertje nach BedarfEbay*
Kabelverschraubung mit Gegenmutter PG113Ebay*
Einbau Buchsen2Alternative zu den KabelschrschraubungenAliExpress*
Lüftungsgitter / Abluftgitter 2zur Belüftung der Akku-KisteEbay*
Ladereglers EPEVER XTRA XDS2 XTRA4415N1je nach PV-Anlage dimensionierenAliExpress* oder Amazon*
1500W Insel Wechselrichter1Günstiger Inselwechselrichter mit reinem SinusEbay* oder AliExpress*
Griffe für Akku-Deckel2Baumarkt oder per 3D-Drucker selbst drucken (Vorlage hier))

 

Verwendete Werkzeuge / Messgeräte etc. und deren Bezugsquelle

Video zeigt wie prismatische LiFePO4 Zellen hergestellt werden


PV-Solarmodule-DIY-Balkonkraftwerk-oder-InselanlageIch hoffe der Beitrag konnte Euch ein wenig inspirieren auch etwas in Sachen Solarenergie zu machen. Es muss ja nicht immer eine große Dachanlage sein. Ehrlich gesagt macht eine etwas kleinere wo man noch alles selber machen kann oft viel mehr Spaß. Inselanlagen mit Akku sind genehmigungsfrei zu betreiben. Möchtet Ihr in erster Linie aber nur Strom einsparen, dann empfehle ich Euch mit einem sogenannten „Balkonkraftwerk“  zu beginnen, hier wird der Strom direkt ins eigene Hausnetz eingespeist. Anlagen bis zu 600W Wechselrichterleistung können durch ein einfaches Formblatt sehr einfach bei eurem Netzbetreiber angemeldet werden. Die Solarleistung ist  dabei nicht auf 600W beschränkt, Ihr könnt also durchaus auch 4 oder 6 PV-Module mit vielleicht insgesamt 1000W anschließen. Lediglich der Wechselrichter muss auf 600W begrenzt sein ansonsten darf es nämlich nur ein Solarteur oder Elektrobetrieb anschließen und anmelden. Sogenannte „Balkonkraftwerke“ oder auch genannt „Steckerfertige PV-Anlagen“ mit 600W Begrenzung können ganz einfach in eine Hausteckdose eingesteckt werden, also so einfach wie ein Staubsauger! Lediglich einige Stromanbieter wünschen eine spezielle Wieland Steckdose*, die aber auch schnell vom Elektriker montiert werden kann. Balkonkraftwerke sind derzeit unheimlich beliebt  und bereits zu hunderttausenden im Einsatz, Ihr könnt verschiedene Sets z.B. bequem per Amazon bestellen, siehe unten.

Letzte Aktualisierung am 26.07.2021 um 05:40 Uhr  *Affiliatelink ² 

Neben dem Formblatt ist dann nur noch eine Eintragung ins Marktstammdatenregister nötig, auch das könnt und dürft Ihr selbst machen.
Ich kann Euch auch nur empfehlen min. 1000W an einem zentralem 600W Wechselrichter zu nutzen, denn ansonsten werdet Ihr in der Praxis selten die 600W erreichen. Das sind ja alles Spitzenwerte die nur an besten Tagen und bei besten Umgebungsbedingungen entstehen, wenn Ihr Module mit insgesamt 1000W dran habt dann kommt ihr viel öfters an diese 600W Leistung heran und spart mehr Stromkosten ein. Ihr könnt dann auch im Winter deutlich mehr Strom generieren.  Man kann auch erst mal mit einem 600W Balkonsolaranlage einsteigen und später einfach noch ein oder zwei 300W Module in Reihe oder parallel schalten. Die meisten zentralen Wechselrichter erlauben mehr als zwei Module, Ihr müsst nur die zulässige Eingangsspannung einhalten. Bei zwei Modulen in Reihe sind es oft ca. 70 Volt, bei vier Modulen dann halt 140V. Im letzteren Fall dürft Ihr allerdings die Kabel-Kontakte nirgends beim Zusammenbau berühren, 140V sind bereits lebensgefährlich.
Die Anmeldung einer Balkon-Solaranlage hat auch den Vorteils dass Ihr oft kostenlos einen Zweirichtungszähler eingebaut bekommt, selten wird heute noch ein einfacher Zähler mit Rücklaufsperre verbaut. Es ist dann auch nicht schlimm wenn Ihr an einigen Tagen mehr Strom erzeugt als ihr aktuell verbraucht, überschüssiger Strom wird automatisch ins Netz geleitet. Diesen verschenkt Ihr also bei einer 600W Anlage quasi an den Netzbetreiber. In der Praxis ist das aber weniger schlimm, da Ihr nur an wenigen Tagen im Jahr einen deutlichen Überschuss haben solltet, im Winter kommt das beispielsweise fast nie vor.
Solltet Ihr noch Fragen haben, hinterlasst diese unten als Kommentar oder in meinem Youtube-Kanal, ich versuche es gern zu beantworten.

 




 

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