(Victron Energy) MultiPlus-II

Allgemeines

Victron Energy wird im Folgenden VE abgekuerzt.

Der VE.MultiPlus-II (im Folgenden VE.MPII genannt) ist ein Laderegler (Charger) fuer eine Vielzahl von Batterietypen und ein Wechselrichter (Inverter) zur (Not-)Stromversorgung von angeschlossenen Lasten.

Inbetriebnahme

Im ersten Schritt habe ich den VE.MPII nur ueber AC-IN an das 230V-Hausnetz angeschlossen. Der Anschluss der Batterie sollte erst nach Ueberpruefung der Konfiguration des VE.MPII folgen. Um die Konfiguration vorzunehmen habe ich das Victron Energy MK3-USB-Interface (zukuenftig VE.MK3USB genannt) an eine der beiden mit VE.Bus gekennzeichneten RJ-45-Buchsen des VE.MPII angschlossen. Als Verbindung diente ein RJ45-Netzwerkkabel (UTP).

Batterieanschlusskabel

Zuerst wird der Anschluss aufgesetzt, dann die Unterlegscheibe, die Federscheibe und die Mutter. Alle Muttern mit dem empfohlenen Drehmoment von 12 Nm (M8-Mutter)) anziehen, um den Kontaktwiderstand weitestgehend zu reduzieren.

Hier werden 70 qmm (120 qmm) und eine 200 A Sicherung im Plus-Pfad fuer meine 48/5000/70 empfohlen.

Dann schauen wir mal in die VDE 0100-430.

IB<=IN<=IZ

Panel

LED-Panel
Batterielader	Wechselrichter
Stromversorgung (AC-IN) an	Wechselrichter (AC-OUT) an
Hauptladephase	Ueberlast
Nachladephase	Batteriekapazitaet schwach
Erhaltungsladungsphase	Batterietemperatur kritisch

Konfiguration ueber das MK3-USB-Interface

Als erstes stand ein Firmware-Update (v481 auf v494) an. Eigentlich ist die Sofzware version: 2623494. Es werden hier also nur die letzten 3 Ziffern angegeben. Das Video dazu findet ihr auf Youtube.

Once your CerboGX is connected to Internet (using WiFi or Ethernet) you can use Victron VRM (vrm.victronenergy.com) to connect to your CerboGX over the Internet. From there you can also use Remote VE.Configure, which eliminates the need of the MK3-USB dongle. However, Remote VE.Configure has it's limits. 

Das MK3 wird oefter von Victron-Mitarbeitern 'Mark-Three' ausgesprochen.

Country/Grid code standard

Na toll!

Also dann doch auf den Windows-PC wechseln, da es die VEConfigure offenbar nur fuer Windows gibt.

VDE-AR-N 4105

Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz

Hier zum genauen Nachlesen.

In der Einstellung der 'VE Configure 3' Grid->Country / grid code standard gibt es fuer Deutschland 2 Einstellungen zur Auswahl.

Germany: VDE-AR-N 4105:2018-11, internal NS protection
Germany: VDE-AR-N 4105:2018-11, external NS protection

Schließlich müssen Erzeugungsanlagen künftig einem Absinken der Netzfrequenz durch Erhöhen ihrer Einspeiseleistung entgegenwirken. Das gilt insbesondere auch für Speicher. Unterfrequenz bedeutet, dass es im Netz zu wenig Erzeugungsleistung bei gleichzeitig zu hohem Verbrauch gibt.

Network and System Protection (NS Protection) according to the grid code VDE-AR-N 4105
Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) gemäß Netzanschlussregel VDE-AR-N 4105

Netz- und Anlagenschutz bei PV-Anlagen Zitat:

Früher war die Situation einfach: Die Grosskraftwerke waren für die Netzstabilität verantwortlich, dezentrale Erzeuger (im Folgenden Energieerzeugungsanlage EEA genannt) waren u. a. aufgrund des politischen Drucks geduldet, hatten sich aber unterzuordnen. Konkret: Sollte die Netzfrequenz über 50,2 Hz steigen oder unter 49,5 Hz fallen, hatten sich die EEA automatisch vom Netz zu trennen (VDE V 0126-1-1). Als in den Jahren 2006/2007 alleine die Leistung der PV-Anlagen im europäischen Stromnetz die Primärregelreserve in Europa überschritt und bereits 2010 rund das Zehnfache dieser betrug, wurde deutlich, dass eine kollektive Abschaltung der EEA nicht nur eine schlechte Lösung, sondern ein Pulverfass in der Netzstabilität war.

LOM Loss of mains detection [1] Zitat:

For other countries, Germany for example, only the MultiPlus-II is certified to be installed without requiring additional external anti-islanding safety devices (ENS).

Das Zertikat des Multiplus-II fuer Deutschland findet man hier.

Batterietyp

Der verwendete Batterietypen Pylontech US2000/US3000/US5000(C) sind Lithium-Eisenphosphat Batterien (LiFePo) in einem BMS-Gehäuse. Jede "Bank" hat ihr eigenes Battery-Management-System (BMS).

Ein kleiner Einschub: Wenn es um Batterie und Ladung geht, werden haeufig diese Begriffe benutzt.

• Bulk (1.Ladephase 0%-80%): Hauptladephase
• Absorption (2.Ladephase 80%-100%): Nachladephase
• Float (3.Ladephase): Erhaltungsladung

Dieses 3-stufige Laden ist nur bei Nicht-Lithium-Akkumulatoren von Bedeutung.

Elektrischer Steckbrief (siehe auch Wiki Pylontech)

	US2000C	US3000C	US5000
Nennkapazitaet (kWh)	2,4	3,552(*)	4,8
Nennkapazitaet (Ah)	50	75	100
Nutzbare Kapazitaet 95% (kWh)	2280	3374	4560
Entladungstiefe (DoD)
Nennspannung	48 V (15 * 3,2 V)
Betriebsspannungsbereich	44,5 V - 53,5 V (2,966 V - 3,566 V)
Ladespannung	52,5 V - 53,5 V (3,5 V - 3,566 V)
Maximaler Dauerlade-Entladestrom (empfohlen)	25 A (50 A - 89 A @ 60 s; 90 A - 200 A @ 15 s)	37 A (74 A - 89 A @ 60 s; 90 A - 200 A @ 15 s)	80 A (100 A max.) (101 A - 120 A @ 15 min; 121 A - 200 A @ 15 s)
Innenwiderstand
Kurzschlussstrom	< 4000 A @ 2 ms
Eigenverbrauch

(*) steht tatsächlich so im Datenblatt

Empfohlene Betriebstemperatur 10°C-40°C.

• Ladung möglich 0°C-50°C.
• Entladung möglich -10°C-50°C
• Lagertemperatur -20°C-60°C
• Ladezyklen >6000 bei 25°C

LiFePO4 allgemein:

• Zellenspannung 3,2 V - 3,3 V
• Ladeschlusspannung 3,6 V - 3,65 V (Schutz ab 3,8 V)
• Ladeschlussspannung empfohlen 3,4 V - 3,5 V (positive Wirkung auf Zyklenzahl)
• Entladeschlussspannung 2,5 V (nach Typ bis 2,0 V)
• Ladestrom 1C zwischen 20°C - 40°C (0-80%)

WIKI: LiFePO4-Zellen können jederzeit zwischengelagert, entladen und geladen werden. Nur im vollständig geladenen und nahezu entladenen Zustand sind längere Lagerzeiten der Lebenserwartung abträglich.

FORUM: So lange die Spannung bei LiFePO4 im zulässigen Bereich liegt, ist alles in Ordnung. Und: Der Ladestrom sinkt bei vollständig aufgeladenen LiFePO4-Akkus im Gegensatz zu Bleiakkus praktisch komplett bis auf Null ab. Anders als bei Bleiakkus braucht man bei LiFePO4-Akkus keine besondere Ladekennlinie für die Erhaltungsladung, sondern man kann einfach dauerhaft die maximal zulässige Ladespannung anliegen lassen. Wirklich!

VE Configuration Windows

VEConfig

Das Programm heiszt VEConfig.exe. Die aktuelle Version (Stand 04/2023) ist 90.04.234. Das Programm bezeichnet sich selbst mit 'VEConfigure 3', manchmal auch 'VE Configure'. Das Programm ist nicht zu verwechseln mit der VictronConnect App (Version 5.83).

VictronConnect ersetzt VEConfigure und VEFlash. Es ist einfacher zu benutzen und funktioniert auf mehr Geräten, nicht nur unter Windows.

Das mit Windows verstehe ich nicht. Also bei mir laeuft ein Programm mit dem Namen VictronConnect unter Windows 10. Siehe

Mit ihm kann man

• MultiPlus (einschließlich Compact)
• MultiPlus-II
• MultiPlus-II GX
• MultiGrid
• Quattros
• EasySolar
• EasySolar-II
• EasySolar-II GX
• Phoenix-Wechselrichter mit einem VE.Bus-Anschluss

konfigurieren, also die grundlegenden Einstellungen des Geraetes vornehmen. Ich wuerde mal behaupten , dass alle Geraete (Victron Wechselrichter/Ladegeraete) die einen VE.Bus Port (Rj45 'normales' Netzwerkkabel U/UTP (Cat 5e)) besitzen angesprochen werden koennen.

Eine ausfuehrliche Erklaerung der Einstellungen findet man hier

Hier ein Schnelldurchlauf mit Anmerkungen.

VEConfigure 3 kann man grob in 4 Bereiche einteilen.

• Menue (File, Port selection, Target, Defaults, Options, Special, Help)
• Statusdisplay (eine Auswahl aktueller Werte)
• Schnellzugriffsknoepfe (Get/Send-Settings, Virtual Panel)
• Konfigurationsreiter (Tabs)

Schnellzugriffsknoepfe

Virtual-Panel-Knopf Wichtiger Hinweis: Sie sollten das virtuelle Panel nicht nutzen, wenn Sie einen PMV oder VVC angeschlossen haben!

PMV: Phoenix Multi Control gehoert zu den Remote Panels
Ist aber hier nicht mit aufgefuehrt.
VVC: VE.Net to VE.Bus protocol Converter

Konfigurationsreiter

General

• System frequency: Hier ist die Frequenz des Wechselrichters gemeint, also das AC-Out Netz.

• Shore Limit: (Ufergrenze:-)) Hier ist der maximale Strom (ueber AC1-IN) einzustellen, der von Land, z.B. in der Marina oder einfach aus dem Versorgernetz (Grid) bezogen werden darf/soll. Ein AC2-IN gibt's nicht bei den Multis. Er dient bei den Quattros als z.B. Generatoreingang.

• Overruled by Remote: Ist eigentlich nur für mobile Installationen (Wohnmobil, Yacht, ...) von Bedeutung. Bei einer stationaeren Anlage kenne ich noch keinen Einsatznutzen.

• Dynamic Current Limiter: Bezieht sich auf den AC2-IN(?) Hier geht es darum einem externen Generator, Zeit zu geben, sich an einen sprunghaften Anstieg der AC-OUT-Lasten durch Unterstuetzung des Multis, anzupassen. Ein gutes Beispiel ist in der Hilfe von VEConfigure3 erlaeutert.

• External current sensor connected: (CTR11xxxx jack connector CTR12xxxx wire end) Wird fuer PowerControl und PowerAssist und zum Optimieren des Eigenverbrauchs benoetigt.

• Enable battery Monitor: "Die Aktivierung des VE.Bus-Batteriewächters ermöglicht auch viele Funktionen, die einen Ladezustand (SoC) verwenden können." Was ist denn das fuer ein Satz:-( Ich verstehe ihn nicht. Also von Anfang. Der Ladezustand (SoC) wird wohl im Multi, Quattro, ... berechnet. Das macht der auf Grundlage der angegebenen Batteriekapazitaet (in Ah, also Wh durch Spannung V dividieren). Die Angaben von “State of charge when bulk finished” and “Charge efficiency” werden bei einer Pylontech-Installation ignoriert.[2]

• State of charge when Bulk finished: Gibt die Grenze des Ladezustandes in Prozent an, ab der in die Nachladephase geschaltet wird.

• Charge efficiency: Aus dem Datenblatt der Batterie und/oder des Ladereglers zu entnehmen, evtl. auch durch einen Erfahrungswert zu korrigieren.

Netz

Diese Einstellungen muessen vorgenommen werden, damit es moeglich sein soll (ueberschuessige) Leistung in das oeffentliche Netz einzuspeisen.

https://www.victronenergy.com/live/ve.bus:grid-codes-and-loss-of-mains-detection

For other countries, Germany for example, only the MultiPlus-II is certified to be installed without requiring additional external anti-islanding safety devices (ENS)

Internal NS-Protection only MultiPlus II

NA Schutz allgemein

In certain situations, the inverter/charger built-in Loss of Mains detection (LOM) causes issues.

Auch die 4,6 kW Schieflast Grenze sei hier zu nennen.

Nach einem LOM wird das Back-Feed-Relay geoeffnet, um auszuschlieszen, dass der AC-IN-Anschluss spannungsfrei ist.

Den Unter-Reiter VDE grid code settings werde ich in einem eigenen Beitrag (TODO) eroertern.

Inverter

Die Wechselrichter-Ausgangsspannung ist normalerweise 230 V.

• Erdungsrelais

Wenn der TransferSwitch offen ist, also z.B. bei Stromausfall und der MultiPlus sich im Inverter-Mode befindet ist der N-Anschluss des Inverters mit PE verbunden. Wenn der TransferSwitch schlieszt, also Strom vom AC in zu den AC out flieszt wird vorher der N-Leiter vom PE-Anschluss getrennt.

Erdschlusssicherung

Hinweis: Mit Split-Phase-Installation (120V/240V) ist keine 2-Phasen-Anlage L1 und L2 mit freiem L3 gemeint!

Zum Thema Schieflast muss ich glaube ich auch noch einen Beitrag machen. [3] [4] [5] [6]

• Die 3 Einstellungen (DC input low) wirken bei unterschreiten der eingetragenen Spannungsuntergrenzen.

Herunterfahren: Spannung (Vshut-down) die nicht unterschritten werden darf/sollte um die Batterie zu schützen/schonen.

Neustart: Spannung (Vrestart), die wieder erreicht werden muss bevor der Inverter wieder aktiviert wird. (Vrestart > Vshut-down + 1V) Hysterese!

Voralarm: Spannung (Vprealarm) ab der die Voralarmanzeige aktiviert wird.

Der Begriff 'relativ' ist hier im Orignaldokument meiner Meinung nach falsch benutzt. Es handelt sich um absolute Spannungsangaben und meint nur Vpre-alrm >= Vrestart > Vshut-down + 1V.

Zusaetzlich zu den Spannungswerten kann auch der Ladezustand (SoC) zum Abschalten, bzw. Neustart dienen.

• AES (Automatic Economy Switch) AES funktioniert nur im Stand-Alone-Betrieb und sollte nicht verwendet werden, wenn hohe Lasten zu geschaltet werden koennen/sollen.

Im Wesentlichen geht es hier um das Energiesparen des Inverters, in dem man 3 Betriebsmodi bei kleiner oder keiner Last waehlt.

• Zero-load power (Null-Last Leistung) (Normalmodus)
• Zero-load power in AES mode (Energiesparmodus Normalmodus-20%)
• Zero-load power in search mode (Energiesparmodus Normalmodus-70%)

Im Datenblatt des MultiPlus-II sind das die drei letzten Zeilen der Angaben zum eingebauten Wechselrichter. Beim MultiPlus-II 48/5000/70-50 sind das 18 W, 12 W und 2 W. Was hier verwirrend ist, dass der Suchmodus nur ein anderer Typ des AES-Modus ist. Es muesste also korrekt heiszen:

• Zero-load power (Null-Last Leistung)
• Zero-load power in AES mode Type1 modified sine mode (Energiesparmodus -20%)
• Zero-load power in AES mode Type2 search mode (Energiesparmodus -70%)

Mit aktiviertem AES kann die Start-/Stop-Hysterese angegeben werden. Beim Typ unterscheidet man dann zwischen einem modifizierten Sinus und einer Art Wellenpaketsteuerung, bei der alle Sekunde (In einer Anleitung steht 'every two seconds' Ich glaub ich muss das mal nachmessen.) ein Sinus (oder Wellenpaket) erzeugt wird und der Strom dabei gemessen wird um ggf. wieder in den Normalmodus zurueckzukehren. Rein ohmsche Lasten duerften damit zurecht kommen. Bei z.B. Schaltnetzteilen habe ich da so meine Zweifel. AES kann fuer mein Dafuerhalten bei einer 'echten' Nulllast schon etwas bringen, aber das setzt voraus dass die Nullast bei kleiner Lasthuerde (Shut-down-power ???) auch richtig erkannt wird.

Charger

• Ladegeraet aktivieren ist selbsterklaerend.

Das Abschalten des eingebauten Ladegeraetes ist natuerlich nur sinnvoll, wenn es mindestens ein anderes externes gibt (MPPT). Im Falle von PV-Wechselrichtern an 'AC out' gibt es fuer das Abschalten kaum einen Grund. Das unerwuenschte Laden mit Netzstrom laesst sich auch anders unterbinden.

• Schwacher AC Eingang

Wenn der MultiPlus-II ein 'schwaches' Versorgungsnetz erkennt (Wellenform, cos(phi)) reduziert er die Leistung des Ladegeraetes. Diese Drosselung kann mit dem Aktivieren dieser Funktion (= Deaktivieren der Schutzfunktion) ausgeschaltet werden.

• Stopp nach uebermaeszigem Konstantstrom

Im Englischen steht hier 'excessive bulk' also intensive Hauptladephase. Hier ist 'zeitlich intensiv' (= 10 Stunden) gemeint. Wenn also die Konstantstrom-Phase (bei Lithium und Blei die Bulk-Phase) zu lange dauert, geht der Lader von einem Defekt aus und schaltet das Ladegeraet ab und aktiviert ggf. weitere Moeglichkeiten (Assistent fuer Lithiumbatterien). Die 10-Stunden-Grenze wirkt fuer mich eher willkuerlich. Bei kleinem Ladestrom und/oder kleinen DC-Lasten direkt an der Batterie sind die 80% Ladezustand nach 10 Stunden auch unter normalen Bedingungen nicht zu erreichen. Ich wuerde diese Funktion deaktivieren und einen anderen 'besseren' Schutz implementieren.

• Lithium Batterie

Diese Aktivierungsmoeglichkeit ist alleine fuer sich nicht ausreichend. Nach der Wahl des Batterietyps wird die Aktivierung ggf. automatisch vorgenommen.

Ob Sie das Kästchen ankreuzen oder nicht, spielt keine Rolle; es hat keine Wirkung. In Systemen mit einer solchen Batterie (Lynx BMS, BYD, Pylontech, MG Electronics, Freedomwon, Redflow und andere) werden alle Ladegeräteeinstellungen durch Parameter, die vom CAN-bus kommen, außer Kraft gesetzt.

• Configured for VE.Bus BMS

Die Aktivierung weist auf die 'Victron Smart Lithium Batteries in conjunction with VE.Bus BMS' hin und darueber hinaus wohl keine Bedeutung. [7]

• Storage Mode (Lagermodus)

Dieser Modus ist eine weiterere 'Ladephase' (nach bulk, absorption, float, storage) und hat gegenueber der Float-Phase eine leicht abgesenkte Spannung von 13.2V (Ruhespannung) und eine zyklisch wiederkehrende (Repeated absorption interval in days) kurze Absortionsspannung (Repeated absorption time). Nach einer 24 Stunden Floating-Phase wird bei aktiviertem Storage-Mode in die Storage-Phase gewechselt.

• Verwenden Sie Ausgleich (Tubular Plate Traction Battery Mode)

Dieser spezielle Modus, am Ende der Absorptions-Phase. Sobald der Ladestrom unter 10% des (Start-)Bulk-Stromes faellt, wird der Ladestrom solange gehalten bis die Spannung auf 17 V gestiegen ist.

• Ladeerhaltungsspannung (Float Voltage)

Die Float Voltage duerfte fuer Lithium Batterien eigentlich keine Bedeutung haben, es wird aber darauf hingewiesen, dass bei den Pylontech eine Spannung von 51 V eingetragen sein soll.

• Ladekurven
  • Fixed (Die Absorptionsphase ist zeitlich begrenzt und wird aus der Eintragung (maximum) Absorption Time ermittelt.)
  • Adaptive (Die Zeit fuer Absorptionphase wird aus der Zeit der Bulk-Phase abgeleitet, aber maximal Absorption Time)
  • Adaptive+BatterySafe (Die Zeit fuer Absorptionphase wird aus der Zeit der Bulk-Phase abgeleitet, aber maximal Absorption Time.) (nicht bei Lithium)

Es wird empfohlen unter normalen Umstaenden immer den adaptiven Modus auszuwaehlen. Die Uebersetzung ist im Dokument von Victron hier wieder suboptimal. Was soll uns der Satz "Wenn der Ausgleich zwischen Ladegerät und Batterie nicht ideal ist ..." sagen? Die Empfehlung die Fixed-Ladekurve zu waehlen, so dass eine Ueber- oder Unterladung vermieden werden kann. Was eine Unterladung hier bedeuten soll ist mir nicht klar.

• Stop charger below

Eine Ladung von unter 5°C sollte bei Lithium unterbleiben.

AC-Eingangssteuerung (Virtual Switch)

Der Mechanismus hinter der AC-Eingangssteuerung ist das Öffnen oder Schließen des internen AC-Eingangsrelais des MultiPlus. Diese Funktion ist standardmäßig nicht aktiviert.

Ich glaube da war der Google-Uebersetzter oder ein ChatBot am Werk:-))

Die AC-Eingangssteuerung kann auf zahlreiche Arten eingerichtet werden, z.B. trennt sich der Multi vom Netz, wenn die Batterien voll genug sind bzw. die AC-Last nicht zu groß ist. Der Multi wird sich die meiste Zeit vom Netz trennen. Er lässt das Netz nur rein, wenn die Batterien leer sind oder wenn Sie eine große AC-Last betreiben. Sie können das Gitter jetzt wie einen Backup-Generator verwenden.

Diese Einstellungen sind nicht von Bedeutung, bzw. muss auch abgeschaltet sein, wenn man Assistenten benutzt.

TODO

Assistenten

Ueberblick

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