Viele Nutzer von Solaranlagen stehen vor demselben Problem: Die LiFePO4-Batterie scheint leer zu sein, der Solarwechselrichter startet nicht, und an den Batterieklemmen liegt wenig oder gar keine Spannung an. In den meisten Fällen handelt es sich um den Niederspannungsschutz der LiFePO4-Batterie: Das Batteriemanagementsystem (BMS) trennt den Ausgang, um eine Tiefentladung zu verhindern, und versetzt die Batterie dadurch in den Schutz- oder Schlafmodus, anstatt sie dauerhaft zu beschädigen.
In diesem Leitfaden erfahren Sie, was Niederspannungsschutz ist, wie Sie erkennen, ob sich Ihre Batterie im BMS-Schutzmodus befindet, was Sie vor dem Aufwecken prüfen sollten und wie Sie eine LiFePO4-Batterie sicher aufwecken, damit Sie die Stromversorgung wiederherstellen und eine erneute Tiefentladung vermeiden können.
Was ist der Niederspannungsschutz bei einer LiFePO4-Batterie?
Der Niederspannungsschutz einer LiFePO4-Batterie ist eine Sicherheitsfunktion, die den Batterieausgang trennt, wenn die Spannung zu stark abfällt. Er wird vom Batteriemanagementsystem (BMS)gesteuert – demselben System, das die Batterie vor Überspannung, Überstrom, Kurzschlüssen und ungewöhnlichen Temperaturen schützt.
Wenn eine LiFePO4-Batterie in einem Solarenergiespeichersystem tiefentladen, zu lange ungeladen gelassen oder durch eine hohe Last schnell entladen wird, aktiviert das BMS den Niederspannungsschutz und trennt den Entladekreis. Dadurch werden Zellschäden, eine verkürzte Zyklenlebensdauer und potenzielle Sicherheitsrisiken vermieden.
Sobald der Niederspannungsschutz aktiv ist, wirkt die Batterie häufig „tot“ oder „lässt sich nicht einschalten“. Der Wechselrichter startet möglicherweise nicht, und die Klemmenspannung kann sehr niedrig oder sogar nahe 0 V sein.
In den meisten Fällen bedeutet dies nicht, dass die LiFePO4-Batterie dauerhaft beschädigt ist. In der Regel bedeutet es, dass das BMS in den Schutz- oder Schlafmodus gewechselt ist. Mit der richtigen Lademethode können Sie eine LiFePO4-Batterie oft aufwecken und die Stromversorgung wiederherstellen.
Woran erkennen Sie, dass sich Ihre Batterie im BMS-Schutzmodus befindet?
Wenn das Batterie-BMS einen unsicheren Zustand erkennt, kann es das Laden oder Entladen vorübergehend stoppen, um die Batterie zu schützen. Wie können Sie also feststellen, ob Ihre Batterie in den BMS-Schutzmodus gewechselt ist? Am Beispiel der PowMr 200AH 25,6 V LiFePO4-Batterie (SKU:POW-200AH-25.6V) sollten Sie auf die folgenden typischen Anzeichen achten:
- Das System schaltet sich plötzlich ab, ein Multimeter zeigt am Batterieausgang nahezu 0 V an, die Batterie sieht jedoch normal aus
- Der Wechselrichter oder das Ladegerät zeigt „Batterie nicht angeschlossen“ an oder kann die 24-V-Lithiumbatterie nicht erkennen
- Die normale Spannung sollte nahe 25,6 V liegen. Wenn der Ausgang nahezu 0 V beträgt, während die Ladeseite möglicherweise noch reagiert, hat das BMS wahrscheinlich den Ausgang getrennt
- Kleine Lasten funktionieren weiterhin, aber höhere Lasten nahe der Entladeleistung von 200 A lösen sofort eine Abschaltung aus – dies deutet häufig auf einen Überstromschutz hin
- Niedrige Temperaturen machen eine Schutzabschaltung wahrscheinlicher: Diese Batterie beendet das Laden unter 0 °C und das Entladen unter -20 °C
- Der Ladevorgang wird beendet, wenn die Batterie ihre Nennladespannung erreicht, oder der Batteriesatz kann nach einer Tiefentladung keine Leistung mehr liefern – typische Anzeichen für einen Überlade- oder Unterspannungsschutz
- Ein passendes 24-V-Lithiumbatterieladegerät oder ein korrekt konfigurierter Solar-Laderegler kann den Batteriesatz aufwecken. Wenn die Spannung ansteigt und das Laden bzw. Entladen wieder möglich ist, ist der BMS-Schutz bestätigt
- Bevor Sie die Batterie selbst beurteilen, schließen Sie Fehler an Schaltern, durchgebrannte Sicherungen, lose Kabelverbindungen und falsche Ladegeräteeinstellungen (falsche Spannung oder Stromstärke) aus
Was sollten Sie prüfen, bevor Sie versuchen, die Batterie aufzuwecken?
Bevor Sie versuchen, eine Batterie aufzuwecken, die sich möglicherweise im BMS-Schutzmodus befindet, führen Sie die folgenden Prüfungen durch. So vermeiden Sie unsichere Wiederherstellungsversuche und weitere Schäden. Am Beispiel der PowMr 24-V-200-Ah-LiFePO4-Batterie (POW-200AH-25.6V) sollten Sie zunächst Folgendes überprüfen:
- Prüfen Sie das Aussehen der Batterie: keine Aufblähungen, Leckagen, Risse, Brandgeruch oder offensichtliche Verformungen
- Überprüfen Sie die Batteriespezifikationen: Die Nennspannung beträgt 25,6 V, und das Laden sollte mit der angegebenen Ladespannung erfolgen (29,2 V bei diesem Modell)
- Stellen Sie sicher, dass das Ladegerät oder der Solarregler kompatibel ist: Die Einstellungen für Spannung und Strom müssen korrekt sein. Verwenden Sie möglichst ein Original- oder passendes 24-V-Lithiumbatterieladegerät
- Überprüfen Sie Polarität und Verkabelung: keine Verpolung, losen Anschlüsse oder beschädigten Kabel. Verwenden Sie das richtige Anzugsdrehmoment für die Klemmen und den passenden Kabelquerschnitt
- Stellen Sie sicher, dass Sicherungen, Schalter und Leitungsschutzschalter intakt sind, und trennen Sie vor der Wiederherstellung alle Lasten
- Prüfen Sie die Umgebungstemperatur: Diese Batterie ist für das Laden zwischen 0 °C und 55 °C ausgelegt. Versuchen Sie nicht, die Batterie bei Frost durch Laden aufzuwecken
- Überprüfen Sie die Vorgeschichte der Batterie: Wenn sie überschwemmt, fallen gelassen wurde, Rauch entwickelt hat oder sich wiederholt überhitzt, versuchen Sie nicht, sie selbst zu aktivieren
- Verwenden Sie zunächst ein Multimeter, um Ausgang und Systemanschlüsse zu prüfen, und schließen Sie Probleme mit Schaltern, Kabeln oder Wechselrichtereinstellungen aus, bevor Sie den Batteriesatz aufwecken
- Umgehen Sie niemals das BMS und laden Sie niemals mit einer Spannung, die über der angegebenen Ladespannung liegt
Wie wecken Sie eine LiFePO4-Batterie im BMS-Schutzmodus auf?
Nachdem Sie bestätigt haben, dass die Batterie normal aussieht, die Verkabelung korrekt ist und das Ladegerät kompatibel ist, führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine LiFePO4-Batterie im BMS-Schutzmodus aufzuwecken:
- Trennen Sie alle Lasten: Schalten Sie zunächst den Wechselrichter, die Geräte und den Entladekreis aus, um nach der Wiederherstellung eine erneute Überstromabschaltung zu vermeiden
- Prüfen Sie die Umgebungstemperatur: Laden Sie nur innerhalb des zulässigen Ladetemperaturbereichs der Batterie. Wenn es zu kalt ist, bringen Sie den Batteriesatz in eine geeignete Umgebung, bevor Sie es erneut versuchen
- Verwenden Sie ein passendes Lithiumbatterieladegerät oder stellen Sie Ihren Solar-Laderegler auf das richtige LiFePO4-Spannungsprofil ein
- Stellen Sie die Ladeparameter auf die angegebene Ladespannung und den empfohlenen Ladestrom der Batterie ein – laden Sie niemals mit einer Spannung über der angegebenen Ladespannung
- Schließen Sie den Plus- und Minuspol korrekt an, starten Sie anschließend den Ladevorgang und beobachten Sie ihn einige Minuten lang: Vergewissern Sie sich, dass das Ladegerät die Batterie erkennt und in den Vorlade- oder Erhaltungslademodus wechselt
- Überwachen Sie die Spannung mit einem Multimeter: Wenn die Ausgangsspannung von nahezu 0 V auf die normale Betriebsspannung ansteigt, wird das BMS wieder aktiviert
- Sobald die Spannung stabil ist und ansteigt, setzen Sie den Ladevorgang eine Weile fort, um zu bestätigen, dass der Batteriesatz wieder normal geladen werden kann
- Schließen Sie zunächst eine kleine Last an. Nachdem diese stabil läuft, stellen Sie die normale Nutzung der Stromversorgung schrittweise wieder her
Wenn wiederholte Versuche fehlschlagen oder die Batterie heiß wird, ungewöhnlich riecht oder sich aufbläht, brechen Sie den Vorgang sofort ab und lassen Sie sie von Fachpersonal prüfen
