Benutzer:Andreas Plank/Sandkasten2: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Open Source Ecology - Germany
Zur Navigation springen Zur Suche springen
(Die Seite wurde neu angelegt: „==LibreSolar== ===Einführung=== 430px Das LibreSolar Projekt wurde 2016 von Martin Jäger initiiert und maßgeblich entwick…“)
 
(Referenzen ausgeschrieben, weniger Denglish)
Zeile 87: Zeile 87:
 
ON/OFF-Schalter, die Mosfets können über 60{{nnbsp}}A vertragen.  Dient zur Eigenabsicherung des Akkus, kann aber auch noch zusätzlich als ON/OFF-Laderegler für höhere Amperzahlen verwendet werden (dabei Steuerung durch das BMS via UEXT-Port)
 
ON/OFF-Schalter, die Mosfets können über 60{{nnbsp}}A vertragen.  Dient zur Eigenabsicherung des Akkus, kann aber auch noch zusätzlich als ON/OFF-Laderegler für höhere Amperzahlen verwendet werden (dabei Steuerung durch das BMS via UEXT-Port)
  
−
[https://github.com/LibreSolar/Switch-N-Sense LibreSolar Switch-N-Sense on GitHub]
+
Englische Dokumentation siehe [https://github.com/LibreSolar/Switch-N-Sense LibreSolar Switch-N-Sense auf GitHub]
  
 
<gallery widths="420" heights="400" perrow="2" caption="Switch-N-Sense Mosfetschalter">
 
<gallery widths="420" heights="400" perrow="2" caption="Switch-N-Sense Mosfetschalter">
Zeile 125: Zeile 125:
 
Dazu Diskussionsseite im Forum unter [https://forum.opensourceecology.de/viewtopic.php?f=48&t=769]
 
Dazu Diskussionsseite im Forum unter [https://forum.opensourceecology.de/viewtopic.php?f=48&t=769]
  
−
== Tool-Chain ==
+
== Entwicklungsschritte / Tool-Chain ==
  
  
 
<div class="latex-style-list">
 
<div class="latex-style-list">
 
* Schaltplan und PCB-Layout:
 
* Schaltplan und PCB-Layout:
−
** KiCAD,  Projektbezogene Library [https://github.com/LibreSolar/KiCad-symbols] [https://github.com/LibreSolar/KiCad-footprints]
+
** KiCAD,  Projektbezogene Bibliotheken [https://github.com/LibreSolar/KiCad-symbols LibreSolar KiCad-symbols] [https://github.com/LibreSolar/KiCad-footprints LibreSolar KiCad-footprints]
 
* Software-Entwicklung:
 
* Software-Entwicklung:
 
** Flashen mit Nucleo-Board
 
** Flashen mit Nucleo-Board
 
** Platformio-IDE
 
** Platformio-IDE
−
** Versioning mit GitHub [https://github.com/CollectiveOpenSourceHardware]
+
** Versionierung mit [https://github.com/CollectiveOpenSourceHardware CollectiveOpenSourceHardware (GitHub)]
 
* ... (tbc)
 
* ... (tbc)
 
</div>
 
</div>
Zeile 141: Zeile 141:
 
===Entwickler-Team===
 
===Entwickler-Team===
  
−
[[Martin Jäger]] (Hardware und Firmware Design)
+
; [[Martin Jäger]] : Hardware und Firmware Design
−
 
+
; [[Michel Langhammer]] : Modellbildung u. Simulation
−
[[Michel Langhammer]] (Modellbildung u. Simulation)
+
; [[Oliver Schlüter]] : Visualisierung
−
 
+
; [[cos(h)]] : Collective Open Source Hardware, HAW/HOOU-Arbeitsgruppe
−
[[Oliver Schlüter]] (Visualisierung)
+
<!-- Workgroups und Ansprechpartner:
−
 
 
−
[[cos(h)]] (Collective Open Source Hardware, HAW/HOOU-Arbeitsgruppe)
 
−
Workgroups und Ansprechpartner:
 
 
<div class="endash-list">
 
<div class="endash-list">
 
* W1
 
* W1
Zeile 156: Zeile 153:
 
* ...
 
* ...
 
</div>
 
</div>
−
===Roadmap and Log===
+
-->
 +
===Entwicklungszeitplan und Log===
  
−
; 03.10.2016 : Projektstart, LibreSolar GitHub-Repository [https://github.com/LibreSolar/BMS48V/blob/master/README.md]
+
; 03.10.2016 : Projektstart, [https://github.com/LibreSolar/BMS48V/blob/master/README.md LibreSolar GitHub-Repository (github.com)]
 
; 28.01.2017 : Projekt-Seite im Wiki erstellt
 
; 28.01.2017 : Projekt-Seite im Wiki erstellt
 
<!--
 
<!--
Zeile 166: Zeile 164:
  
 
===Aktueller Entwicklungs-Status===
 
===Aktueller Entwicklungs-Status===
−
28.04.2016 Die Hardware-Komponenten existieren bereits als PCB-Prototypen und werden laufend gestestet. Die Firmware beinhaltet bereits die zentralen Grundfunktionen und wird kontinuierlich weiterentwickelt.  Visualisierung kann per IoT und RaspberryPi3 als Host erfolgen.
+
; 28.04.2016 : Die Hardware-Komponenten existieren bereits als PCB-Prototypen und werden laufend gestestet. Die Firmware beinhaltet bereits die zentralen Grundfunktionen und wird kontinuierlich weiterentwickelt.  Visualisierung kann per IoT und RaspberryPi3 als Host erfolgen.
  
 
<!-- ===ToDo next===
 
<!-- ===ToDo next===
Zeile 194: Zeile 192:
  
 
=== Kontakt ===
 
=== Kontakt ===
−
* [[Michel Langhammer]] - persönliche Nachricht
+
* [[Michel Langhammer]] – persönliche Nachricht
−
* [https://forum.opensourceecology.de/viewforum.php?f=47] - Talk, Diskussion, BuildReports im OSEG Forum
+
* [https://forum.opensourceecology.de/viewforum.php?f=47 forum.opensourceecology.de] – Talk, Diskussion, BuildReports im OSEG Forum
  
 
== Literatur und Links ==
 
== Literatur und Links ==
  
−
{| class="wikitable"
+
* Deutschsprachiges Board im OSEG-Forum zum LibreSolar BMS, [https://forum.opensourceecology.de/viewforum.php?f=48 forum.opensourceecology.de]
−
|-
+
* Github-Repository der cos(h) Arbeitsgruppe, [https://github.com/CollectiveOpenSourceHardware CollectiveOpenSourceHardware (github.com)]
−
! Referenz !! Beschreibung
 
−
|-
 
−
| [https://forum.opensourceecology.de/viewforum.php?f=48] || Deutschsprachiges Board im OSEG-Forum zum LibreSolar BMS
 
−
|-
 
−
| [https://github.com/CollectiveOpenSourceHardware] || Github-Repository der cos(h) Arbeitsgruppe
 
−
|}
 
  
 
== Presse ==
 
== Presse ==
  
−
 
+
* Vorstellung des LibreSolarBMS beim “BAC21 Energy and Open Hardware&nbsp;– Workshop in Brüssel” (28.11.2016), http://makeable.de/blog/?p=874
−
{| class="wikitable"
 
−
|-
 
−
! Referenz !! Beschreibung
 
−
|-
 
−
| [http://makeable.de/blog/?p=874]  ||  Vorstellung des LibreSolarBMS beim "BAC21 Energy and Open Hardware – Workshop in Brüssel"
 
−
|-
 
−
|}
 
  
 
[[Category:OSEG - Bereich Technologie]]
 
[[Category:OSEG - Bereich Technologie]]

Version vom 1. Juni 2018, 13:38 Uhr

LibreSolar

Einführung

Libresolar bms icon.png

Das LibreSolar Projekt wurde 2016 von Martin Jäger initiiert und maßgeblich entwickelt (siehe LibreSolar-Homepage), um dabei zu helfen, eine Energieversorgung mittels erschwinglichen Lösungen für erneuerbare Energien zu erreichen, die auf Open Source Hardware basieren. Die primäre Funktion von LibreSolar ist die intelligente Verwaltung von stromerzeugenden (Bsp. Sonnenkollektoren) und stromspeichernden Komponenten (Bsp. Lithium Ionen Batterien). Dazu wurden als anfängliche Open Source Hardware Projekte zunächst ein Maximum-Power-Point-Tracker-Laderegler (MPPT) –zur Maximalen-Leistungspunkt-Suche – und ein Batterie-Management-System (BMS) für Lithium-Ionen-Akkus entwickelt.

Seit Ende 2016 wird LibreSolar von OSEG unterstützt. Im Frühjahr 2017 bildete sich in Zusammenarbeit mit der Hochschule für angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg die studentische Projektgruppe "Collective Open Source Hardware - cos(h)" um das Projekt auf einer breiteren Grundlage voranzubringen. Zusätzlich soll in Kooperation mit der Hamburg Open Online University (HOOU) eine offene digitale Lernplattform erstellt werden

Systemübersicht

Das LibreSolar System besteht derzeit aus zwei Hautpkomponenten: dem MPPT Solarladeregler und dem BMS. Das BMS ist wiederum modular aufgeteilt in das BMS Controllerboard und dem BMS Leistungsboard.

  • MPPT: Solarladeregler
  • BMS-Controllerboard
  • BMS-Switch-N-Sense


  • LibreSolar Batterie-Management-System

  • BMS – links Mainboard, rechts Switch-N-Sense

Der elektronische Hardware Aufbau besteht allgemein aus einem Kommunikationsinterface, der µC Einheit, der Leistungselektronik und der Messelektronik. Die Details können auf libresolar.github.io unter dem Reiter Hardware nachgeschlagen werden.

In nachfolgender Abbildung ist das Systemlayout zu erkennen. Die MPPT Komponenten können modular erweitert werden, je nach benötigter Solarleistung.

  • System-Übersicht, Schaltungsschema

  • Übersicht: Durch Verwendung mehrerer MPPTs kann eine höhere Amperzhal erreicht werden



Das LibreSolar BMS bietet eine Vielzahl von Vorteilen, u.a. folgende:

  • integrierter Balancer
  • 12 V, 24 V, 36 V und 48 V Version
  • ...

Einordnung; ähnliche Technologien

Vgl. SBMS4080 und SBMS100 von Dacian Todea

Das LibreSolar BMS ist eine neuere BMS-Generation und bietet in etwa den gleichen Leistungsumfang wie das etwas ältere SBMS4080 nebst einigen zusätzlichen Features:

  • kann auch 48 V und 36 V (daher auch gut für EV geeignet)
  • Modularisierter Aufbau
  • verbesserte Sicherheits-Features

Es werden die gleichen Power-Mosfets verwendet, aber da der Intersil-Chip nur bis 24V kann, setzt das LibreSolar BMS auf dem TI BQ769x0-Chipsatz auf, was eine bessere Skalierbarkeit bis 48V beinhaltet.

Rahmenbedingungen

...

Anwendungen

  • stationär, als Solarspeicher mit Li-Akkus für vorzugsweise Solar-Strom bzw. sonstige alternative Energien.
  • Elektro-Mobilität, 36V und 48V Variante
  • OpenNanoGrid, lokales smartes Niedervolt-Stromnetz

Nebenaspekte / Überlegungen / Ausblick

  • Beschaffbarkeit von Komponenten
  • PCB-Stückzahlen ==> Serienfertigung


12/24/48 V

Mainboard-Dokumentation siehe LibreSolar BMS48V auf GitHub

  • BMS48V

  • BMS 48V PCBs Prototyp

  • Mainboard PCB Layout mit STM32F072 32-Bit Arm CPU und TI bq76940 Balancer-Chip

Switch-N-Sense

ON/OFF-Schalter, die Mosfets können über 60 A vertragen. Dient zur Eigenabsicherung des Akkus, kann aber auch noch zusätzlich als ON/OFF-Laderegler für höhere Amperzahlen verwendet werden (dabei Steuerung durch das BMS via UEXT-Port)

Englische Dokumentation siehe LibreSolar Switch-N-Sense auf GitHub

  • Switch-N-Sense Mosfetschalter

  • Switch-N-Sense PCB Prototyp

  • Switch-N-Sense PCB Layout

MPPT 20 A

Dokumentation des Solar-Ladereglers LibreSolar MPPT 20 A in GitHub


  • 20 A Solarladeregler mit Maximum Power Point Tracking (MPPT)

  • Neue Version V.08, passend für Hammont Gehäuse

Benutzeroberfläche / Direct User Interface

OLED-Keypad mit WLAN Anbindung (IoT)

  • Benutzeroberfläche mit OLED-Display

  • OLED-Display mit BMS an 36V LiFePO4-Akku (= 12 Zellen)


(... todo)

Visualisierung

Dazu Diskussionsseite im Forum unter [1]

Entwicklungsschritte / Tool-Chain

Organisatorisches

Entwickler-Team

Martin Jäger
Hardware und Firmware Design
Michel Langhammer
Modellbildung u. Simulation
Oliver Schlüter
Visualisierung
cos(h)
Collective Open Source Hardware, HAW/HOOU-Arbeitsgruppe

Entwicklungszeitplan und Log

03.10.2016
Projektstart, LibreSolar GitHub-Repository (github.com)
28.01.2017
Projekt-Seite im Wiki erstellt

Aktueller Entwicklungs-Status

28.04.2016
Die Hardware-Komponenten existieren bereits als PCB-Prototypen und werden laufend gestestet. Die Firmware beinhaltet bereits die zentralen Grundfunktionen und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Visualisierung kann per IoT und RaspberryPi3 als Host erfolgen.


Spenden

Kontakt

Literatur und Links

Presse

Abgerufen von „https://wiki.opensourceecology.de/index.php?title=Benutzer:Andreas_Plank/Sandkasten2&oldid=14734“