24-48V BMS

Aus Open Source Ecology - Germany
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Inhaltsübersicht:

Anleitung zum Aufbau und Inbetriebnahme

Systemübersicht

  Cortex Stecker
  
  Batterieanschlussklemmen
  
  Leistungsmosfets
  
  Hardwareänderungen

Schematischer Aufbau, Komponenten Akkumulator

Grundlegendes

  Anschluss Akkumulator
  
  Batterieanschlusskabel
  
  Anschlusskabel für Zellspannungsmessung und Temperatursensoren
  
  Aktualisierung des Boardlayouts
  
  Platinenherstellung und Bestückung
  
  Gehäuse, Platinenbefestigung
  
  Flashvorgang

Anschluss an Raspberry Pi zur Überwachung und Datenauswertung

Einrichtung der Kanäle im „web Frontend“ und in der Konfigurationsdatei „vzloggerconf“:

Web Frontend

Einrichten der „vzlogger.conf“

Starten des vzloggers über WinSCP:

Export von Datenbanksätzen

Stromverbrauch BMS:

Anpassungen im Quellcode für den Prozessor STM32


Anleitung zum Aufbau und Inbetriebnahme


Folgende Anleitung zum Aufbau und zur Inbetriebnahme des BMS 24V-48V von LibreSolar soll einen Leitfaden darstellen, um den selbständigen Nachbau und die Inbetriebnahme des BMS zu ermöglichen. Der Leitfaden orientiert sich am Aufbau eines BMS für einen LiFePO Akkumulator mit 9 Zellen (28,8V) integriert in einem DC Solarstromspeicher und hat keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Randdaten des realisierten Projektes:

  -	Akkupack 9x 3,2V 60Ah Innopower LiFePo Akkumulatoren, verspannt mit Kunststoffband
  -	Max. Ladestrom 30A über 2x MPPT 100-15 Victron Laderegler
  -	Max. Entladestrom von 11A über Wechselrichter AE Conversion 

Grundlegende Informationen zum BMS sind unter folgenden Links zu finden:


wiki.opensourceecology.de/LibreSolar_BMS

 Genereller Überblick über das BMS, BMS-Features, Einordnung, zukünftige Entwicklungen, bisheriger Einsatz etc.


github.com/LibreSolar/BMS48V

 Vollständiges Repository aller Daten (Sourcecode, Leiterplattenlayouts) für das BMS, neueste Entwicklungen, Verbesserungen, Fortschritte im Projekt, behobene Bugs etc.


libre.solar/devices/

 Überblick über die verschiedenen Elektronikentwicklungen von Martin Jäger, Einordnung BMS 24-48V


github.com/LibreSolar/BMS48V/wiki/Hardware-Description

 Beschreibung der Hardware BMS Controllerboard


github.com/LibreSolar/Switch-N-Sense

 Beschreibung der Hardware des Switch N Sense


Zum selbstständigen Aufbau und zur Inbetriebnahme des BMS sind folgende Kenntnisse unbedingt erforderlich:

  -	Grundkenntnisse der Elektrotechnik
  -	Ggf. Löten von SMD Bauteilen
  -	handwerkliches Geschick


Systemübersicht

Das LibreSolar BMS 24-48V besteht aus zwei Hauptkomponenten: das BMS Controllerboard und das BMS Leistungsboard.

Datei:Abbildung 1 Libre Solar BMS Controllerboard links und BMS Leistungsboard rechts.png
Abbildung 1: Libre Solar BMS Controllerboard links und BMS Leistungsboard rechts

Das BMS Controllerboard ist zuständig für die Spannungsüberwachung der angeschlossenen Zellen, deren Balancing (Entladung von Zellen mit zu hohem Spannungsniveau über Widerstände), Temperaturüberwachung, Stromüberwachung, Berechnung des SoC, der Ansteuerung des BMS Leistungsboards zur Unterbrechung des Lade- und Entladeprozesses im Fehlerfall über Leistungsmosfets, der Ansteuerung des Kommunikationsinterfaces (CAN, UART/I2C/SPI) und der Abarbeitung des Hauptprogramms.

Das BMS Leistungsboard (Switch-N-Sense) enthält je 2 parallel geschaltete Hochleistungsmosfets für jede Stromrichtung in antiserieller Anordnung und einen High-Side-Treiber. Die Ansteuerung erfolgt über das BMS Controllerboard. Dort befindet sich auch der Shunt für die Strommessung. Der dazugehörige A/D-Wandler sitzt im bq769x0. Ein maximaler Strom von 80A kann geschalten werden, wobei dabei unbedingt Kühlkörper auf den Mosfets (Unterseitig auf dem BMS Leistungsboard) zur Abfuhr der Verlustleistung angebracht werden müssen. Kühlungsbedarf besteht insbesondere auch dann, wenn die MOSFETs nur in einer Stromrichtung durchgeschaltet sind und der Strom durch die Body-Dioden der anderen MOSFETs fließt.


Folgendes Bild beschreibt die wesentlichen Bestandteile der Platinen:

Datei:Abbildung 2 Beschreibung der wesentlichen Bestandteile der BMS Platinen
Abbildung 2: Beschreibung der wesentlichen Bestandteile der BMS Platinen



LibreSolar BMS48V on GitHub