LibreSolar BMS - Batterie Management System - Open Source Ecology - Germany

LibreSolar BMS - Batterie Management System - Open Source Ecology - Germany Basic Data Category: Projects URL (first publication): https://wiki.opensourceecology.de/LibreSolar_BMS no no no Other Design files are in original format: No Free redistribution is allowed licence: No

Description

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LibreSolar BMS – Batterie Management System

Aus Open Source Ecology - Germany

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Inhaltsverzeichnis

LibreSolar

Einführung

Das LibreSolar Projekt wurde 2016 von Martin Jäger initiiert und maßgeblich entwickelt (siehe ), 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. Solar Panels) und stromspeichernden (Bsp. Lithium Ionen Batterien) Komponenten. Dazu wurden als anfängliche Open Source Hardware Projekte zunächst ein MPPT-Laderegler () und ein 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 "" um das Projekt auf einer breiteren Grundlage voranzubringen. Zusätzlich soll in Kooperation mit der (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

Der elektronische Hardware Aufbau besteht allgemein aus einem Kommunikationsinterface, der µC Einheit, der Leistungselektronik und der Messelektronik. Die Details können auf 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.

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

• integrierter Balancer

Einordnung; ähnliche Technologien

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 48V und 36V (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.

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

12/24/48V

Switch-N-Sense

ON/OFF-Schalter, die Mosfets können über 60A 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)

MPPT 20A

Solar-Laderegler

Direct User Interface

OLED-Keypad mit WLAN ANbindung (IoT)

( todo)

Visualisierung

• Raspberry Pi 3 als Server

Dazu Diskussionsseite im Forum unter

Tool-Chain

- Schaltplan und PCB-Layout:

• KiCAD, Projektbezogene Library

- Software-Entwicklung:

• Flashen mit Nucleo-Board

• Platformio-IDE

- (tbc)

Organisatorisches

Entwickler-Team

(Hardware und Firmware Design)

(Modellbildung u. Simulation)

(Visualisierung)

(Collective Open Source Hardware, HAW/HOOU-Arbeitsgruppe) Workgroups und Ansprechpartner: - W1 - W2 - W3 - W4 -

Roadmap and Log

• 28.01.2017 Projekt-Seite im Wiki erstellt
• milestones x,y,z

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.

ToDo next

• a,b,c

Open Tasks

• 1,2,3

Spenden

• - persönliche Nachricht
• - Talk, Diskussion, BuildReports im OSEG Forum

Literatur und Links

Referenz	Beschreibung
	Deutschsprachiges Board im OSEG-Forum zum LibreSolar BMS
	Github-Repository der cos(h) Arbeitsgruppe
	Reproduktion und Inbetriebnahme vom LibreSolar BMS im C-Hack Fablab

Presse

Referenz	Beschreibung
	Vorstellung des LibreSolarBMS beim "BAC21 Energy and Open Hardware – Workshop in Brüssel"

+ General Reviews

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