Zellendifferenzen auslesen

• Messgerät für den Innenwiderstand von Batterien
• USB - RS232-Adapter
• DB9 Stecker (Weiblich) mit Klemmfeld

Pylontechspeicher bestehen aus einzelnen Batteriemodulen, die in Serie miteinander verschalten sind. Durch die Serienschaltung addieren sich die Teilspannungen und somit kann die erforderliche Mindestspannung des Batterieengangs von 200V erreicht werden (min. 4x Batteriemodule). Ein H48050 Modul besitzt insgesamt 15x Zellen, jede mit einer Nennspannung von ~3,3V. Die resultierende Nennspannung eines Batteriemoduls beträgt 49,5V.

• Falsch ausgeführte Aufrüstung des Batteriespeichers (Ladungsunterschied auf Modulebene)
• Lange Perioden im Standby ohne PV-Überschuss (Fehlende SoC-Kalibrierung)
• Zellendefekt (Erhöhter Zelleninnenwiderstand)

Damit man einen Zellendefekt feststellen kann, können die Pylontech-Batterien mittels der RS232-Schnittstelle ausgelesen werden. Die Anleitung zur Anbindung finden Sie hier - Speicherauslesung & Firmware-Update (Pylontech H48050)

Unter "Unit Data Window" werden alle Module des Batteriespeichers gelistet, wobei das unterste Modul im Rack mit der Indexnummer 1 beginnt. 

Als Demonstrationsbeispiel begutachten wir einen Pylontech-Batteriespeicher mit insgesamt 8 Batteriemodulen. Es ist klar zu erkennen, dass der Ladestand des drittletzten Batteriemoduls einen deutlichen Unterschied zwischen den anderen aufweist. Achten Sie bei der Evaluierung NICHT auf die Batteriespannung des Moduls, sondern auf die Spannungsdifferenz zwischen den niedrigsten und höchsten Zellenspannungen. Beträgt die Zellendifferenz mehr als 120mV gilt das Batteriemodul als defekt.

Betrachtet man die Zellenspannungen in der oberen Abbildung, ist auf dem ersten Blick nichts Außergewöhnliches zu erkennen. Um den „Zellendrift“ herauszufinden, muss der Batterieturm mit voller Leistung be- oder entladen werden.

Abbildung 3

In Abbildung 3 sehen Sie den typischen Verlauf einer LiFePo-Batteriezelle. Die Zellenspannung ändert sich über einen größeren Bereich nur sehr wenig. Erst bei Schwellenwerten von ca. 20% und 89% (ausgehend von tatsächlichen Ladestandswerten) steigt bzw. sinkt die Zellenspannung stärker. Die Be-/Entladung des Speichers bewirkt den Zellendrift und die Spannungsdifferenz zwischen Min./Max. steigt. Sie können eine forcierte Be-/Entladung über den "Zeitgesteuerten Modus" am Hybridwechselrichter einstellen - Zeitgesteuerter Modus

Abbildung 4

Haben Sie das defekte Modul erkannt, soll dieses ersetzt werden. Achten Sie vor dem Ausbau, dass der Speicher auf 100% geladen wird um erneute SoC-Jumps zu vermeiden. Eine weitere Methode ist die Messung des Innenwiderstand des Moduls. Nutzen Sie hierzu ein Innenwiderstands-Messgerät mit Vierleiter-Messleitungen ("Kelvin-Messleitungen"). Übersteigt der gemessene innenwiderstand 15mΩ, gilt das Batteriemodul als defekt. Bedenken Sie, dass der natürliche Alterungsprozess eines Batteriespeichers auch eine stetige Erhöhung des Batterieinnenwiderstands zur Folge hat. Die typischen Messwerte belaufen sich auf 5-15mΩ.