120s+ BMS für HV-Akku

Ich plane einen bzw. mehrere HV-Akkupacks mit je 128 Grade-A-LFP-Zellen in Serie (und möchte an dieser Stelle auch keine Diskussion anstoßen, ob ein 48V-System besser wäre). Dazu würde ich in diesem Projekt gerne zwei bis drei Hybridwechselrichter GoodWe GW10K-ET einsetzen und mit einem GW-SEC1000-Controller zusammenschalten. So viele Zellen benötigen eine Menge Platz (z.B. 120Ah mit ca. 5cm Dicke) und ein BMS, das damit zurecht kommt. Die üblichen Multizellen-BMSe sind nicht wirklich dazu geeignet, weil der übergreifende Abgleich der Zellspannungen nicht funktioniert.

In meiner bisherigen Recherche bin ich auf Batrium WatchMon-CORE mit BlockMon-M8 gestoßen, das in Summe für 128 Zellen ca. 2500€ kostet und einen CAN-Bus hat, der das Protokoll verschiedener LV-Speicher für viele Wechselrichter passend emulieren kann. Leider scheint offiziell kein HV-Wechselrichter unterstützt zu sein, aber immerhin die LV-Typen von GoodWe, was die Hoffnung keimen lässt, dass es vielleicht klappen könnte den CAN-Bus nativ (also ohne Raspi mit Doppel-CAN-Bus zur Übersetzung) anzuschließen, was mir aus Stabilitätsgründen lieber wäre. Der Hersteller Batrium hat sich auf Nachfrage zu einer Unterstützung der GoodWe-ET-Serie bisher nicht konkret geäußert.
Darüber hinaus habe ich noch das 123SmartBMS G3 gefunden, das aber weder mehr kann, noch günstiger ist. Es gibt dann noch aus dem Automotive-Bereich BMSe, aber die zu adaptieren halte ich für zu aufwendig.

Überschlägig komme ich beim BMS (ca. 2500€) zzgl. Verkabelung, DC-HV-Sicherungen, DC-HV-Schütz und Unterbringung (~1000€) bei 128 Akkus mit je 120Ah (~6000€) auf etwa 10k€ in Summe. Ich habe keine Ahnung, ob das ein guter und plausibler Preis für einen 52kWh-Akku ist. Gegenüber BYD oder Pylontech sicher, aber ich frag’ ja hier nach :wink:

So und hier seid ihr gefragt: Gibt es eine gute Alternative zu Batrium? Gibt es eine DIY-Variante mit Platinen-Layout und Open-Source-Software? Was sind eure Erfahrungen? Wer von euch baut mit dieser Menge an Zellen Akkus?

Stuart Pittaway DIY BMS

Hallo deti und erstmal herzlich willkommen hier im Forum !

Da hast du ein großes Projekt geplant. Leider kann ich dir nicht viel dazu sagen, aber ich habe Interesse an den möglichen Antworten bzw. deinen weiteren Planungen. Ein guter Bekannter von mir liegt mir schon seit einiger Zeit in den Ohren, ob ich ihm helfen könne einen Model3-Akku zum Notstromaggregat umzubauen. Dazu würde auch ein BMS für 96S benötigt.

Das DIY-BMS von Stuart Pittaway habe ich selbst bei meiner DIY-Powerbank im Einsatz würde es aber für nicht empfehlenswert für einen Speicher in dieser Größenordnung sehen. Das Problem ist, das jedes Zell-Überwachungsmodul (in deinem Fall 128 Stück) seriell verschaltet ist und die Daten vom Controller durch alle 128 Module laufen müssen. Auch wenn mit der Version 4.4 die Reaktionszeit deutlich schneller wurde, so ist das eine finde ich zu lange und damit fehleranfällige “Kette”. Aber vielleicht gibt es schon jemand, der einen Akku mit 96S oder mehr mit diesem BMS gebaut hat ?

das diy bms mit 120s ist dann auch zu träge etwa 6 sekunden für nen roundtrip mit der neuen firmware

Bilde mir ein wo ein Video gesehen zu haben dass man solche langen Zellen-Serien beim DIYBMS dann einfach auftrennt , sprich nicht einen Contoler mit 128 Cel-Modulen sondern n Controler mit 128 / n Cell-Modulen verwenden kann.
Aber frag mich bitte nicht nach dem Video

Stuart Pittaway DIY BMS
Vielen Dank für den Tipp! Ich habe mir etwas Zeit genommen und das diyBMS genauer angesehen. Zuerst ist es sehr interessant, weil es den Quellcode, alle Schaltpläne und Platinen-Layouts dazu gibt. Somit ist es ein Leichtes das CAN-Bus-Interface am Controller für die ET-Serie von GoodWe zum Laufen zu bringen (die Spezifikation gibt es hier:https://github.com/yasko-pv/gw-ev/blob/main/CAN_protocol_HV.pdf). Interessant ist auch, dass man die Auswahl hat die Platinen selbst fertigen zu lassen und zu bestücken oder fast fertige Module für ~6€/Stück im Webshop zu kaufen. Gegenüber dem Batrium-System ergibt sich überschlägig also mindestens ein Kostenvorteil von 1500€.
Nüchtern betrachtet steht und fällt so ein modulares BMS mit der Messgenauigkeit der A/D-Wandler und der maximal nutzbaren Balancierleistung. Beim diyBMS ist der Prozessor bekannt (ATtiny 841) und der misst mit 10bit bis maximal 4,398V, was grob einer Auflösung von 0,5mV (zzgl. Rauschen) entspricht. Bei Batrium-BMS gibt es hierzu keine Aussage. Die Balancierleistung beträgt jeweils maximal ca. 5W, je nach Temperatur.
Sicher ist das Daisy-Chaining der einzelnen Module geschwindigkeitsbestimmend, aber Batrium macht das ja auch nicht anders und die Balancierung ist ja in der Regel auch ein langwieriger Prozess, bei dem die Kommunikationsgeschwindigkeit nicht bedeutsam ist.
So wie es aussieht, hat das Web-Frontend des diyBMS allerdings eine Beschränkung auf 32s-Packs, aber der Quellcode scheint auch mit jedem anderen Wert für "totalNumberOfSeriesModules" zu funktionieren. Mit der 4.4er Hardware sind 5 oder sogar 9,6kBit/s (mit etwas mehr Übertragungsfehlern) unter Verwendung der neuesten Firmware wohl möglich (bisher war das Limit 2,4kBit/s). Damit wären 128 Module in 8,6 Sekunden durch.
So langsam entsteht für mich ein Bild, wie das alles klappen könnte. Trotzdem möchte ich hier niemand übermäßig motivieren diesen Weg zu gehen, weil viele Zellen auch weit auseinander laufen können und zudem Hochvoltsysteme ein sehr gewissenhaftes Arbeiten verlangen.
Da hast du ein großes Projekt geplant. Leider kann ich dir nicht viel dazu sagen, aber ich habe Interesse an den möglichen Antworten bzw. deinen weiteren Planungen. Ein guter Bekannter von mir liegt mir schon seit einiger Zeit in den Ohren, ob ich ihm helfen könne einen Model3-Akku zum Notstromaggregat umzubauen. Dazu würde auch ein BMS für 96S benötigt.
Für's Model 3 gibt es auch ein spannendes Projekt hier: https://github.com/damienmaguire/Tesla-Model-3-Battery-BMS und hier: https://www.youtube.com/watch?v=TP57bOstNGc

Um schneller voran zu kommen ist das diyBMS sicher ein guter Ausgangspunkt. Ich kann ja hier von Zeit zu Zeit meinen Fortschritt dokumentieren... oder gleich Videos auf einen YouTube-Kanal hochladen - das macht man doch heute so ;-).

Deti

hier ist eine sammelbestellung im entstehen
https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?f=8&t=1476&p=12153#p12153

es kommt auf den akku an 8 sekunden sind sschon viel für einen lifepo falls mal eine zelle abdriftet und nicht sofort weggeschaltet wird

hier ist eine sammelbestellung im entstehen
https://forum.drbacke.de/viewtopic.php?f=8&t=1476&p=12153#p12153

es kommt auf den akku an 8 sekunden sind sschon viel für einen lifepo falls mal eine zelle abdriftet und nicht sofort weggeschaltet wird
Zugegeben, ich kenne die üblichen Reaktionszeiten bei anderen BMSn nicht, aber wenn ich es richtig verstehe, dann mittelt das diyBMS ohnehin die einzelnen Messungen, wodurch die Trägheit weiter zunimmt.

Was mich so ein bisschen am diyBMS noch umtreibt, ist die Frage, ob das Shunt-Projekt wirklich schon nutzbar ist - also vor allem die Zuverlässigkeit der SOC-Berechnung. Wie macht ihr das? Hier dürfte ja zu meinem geplanten Hochvoltsystem kaum ein Unterschied sein.

An der Batrium-Front hat sich nun eine Supportmitarbeitern doch mal etwas Zeit genommen und meine Anwendung genauer angesehen. Scheinbar wird das CAN-Bus-Protokoll für die HV-Typen von GoodWe schon nativ unterstützt. Man hat mir auch von den modularen CellMons abgeraten und stattdessen das Produkt CellMate-K9 für jeweils 16 Zellen empfohlen. Das liegt bei 128 Zellen preislich ganze 1000€ unter meiner ursprünglichen Kalkulation und es erlaubt ein Chaining zwischen den einzelnen CellMate-K9 Modulen. Inkl. Shunt komme ich da auf 1600€.

Deti

Noch ne Alternative…Boosttech

Noch ne Alternative....Boosttech
Dafür, dass es Deutschlands meist verkauftes BMS sein soll, höre ich das erste mal davon?

das BMS wird von den Schraubern im ev-conversion Bereich genutzt
wohl zu teuer für PV speicher Eigenbau
https://www.e-drive-solution.de/shop/

Na ja, wenn alle bei Aliexpress / China Ebay kaufen, weiß die Messtelle für diese Aussagen nichts davon :wink:

das BMS wird von den Schraubern im ev-conversion Bereich genutzt
wohl zu teuer für PV speicher Eigenbau
https://www.e-drive-solution.de/shop/
Sieht ja dem Boosttech zum verwechseln ähnlich :D

Vielen Dank für euer Feedback! In der Zwischenzeit habe ich viel recherchiert, gerechnet und nachgedacht.

Ich habe jetzt Fakten geschaffen und mich für WatchMon-CORE und 8x CellMate-K9 entschieden. Ein Hauptgrund für die Entscheidung ist die Eignung für Hochvoltsysteme, inkl. Shunt. Mein System wird mit 128 Zellen á 120Ah starten und ist bis 172 Zellen erweiterbar. Der Preis ist mit 1900€ zwar nicht gerade gering, aber im Vergleich zu allen anderen Lösungen ist es immer noch eines der günstigsten BMSe.

Nur das diyBMS wäre günstiger gewesen, aber es ist in seiner jetzigen Form weder für Hochvoltsysteme, noch für meinen Wechselrichter (GoodWe GW10K-ET) ausgelegt. Damit ginge dann das Basteln noch weiter und bei 172 Zellen wäre das modulare System mit nur einem RS485-Bus hinreichend langsam.

Somit steht die Planung und die Bestellungen sind alle ausgelöst. Damit habe ich jetzt mal etwas Pause bis die CATL-Akkus von BASEN aus China eintreffen (60-70 Tage Lieferzeit).

Starten werde ich mit dem Bau eines 2mx2m-Gestells auf Basis von 30x30 Nut-Profilen für die “Powerwall”.

Es bauen ja nicht so viele Leute Hochvolt-Systeme: Wenn ihr wissen wollt, wie das Projekt weiter geht, dann halte ich euch gerne auf dem Laufenden. Ich kann auch ein paar Videos dazu produzieren. Gebt einfach kurz bescheid, ob ich Updates posten soll.

Nich fragen, posten :geek:

Auf jeden Fall posten ! Freue mich auf Updates. :clap:

Hay, schönes Projekt und gleich eine Frage dazu.
Ist es richtig dass es “energieeffizienter” wäre, mehrere Kleinere BMS Blöcke zu errichten (mit gleichguten Zellen) und diese Parallel zu schalten?


Diese Blockmons verheizen überschüssige Energie zum Ausgleich oder?

Nur mal so als Anfänger Frage…

Grüße Andreas


….
Starten werde ich mit dem Bau eines 2mx2m-Gestells auf Basis von 30x30 Nut
Es bauen ja nicht so viele Leute Hochvolt-Systeme: Wenn ihr wissen wollt, wie das Projekt weiter geht, dann halte ich euch gerne auf dem Laufenden. Ich kann auch ein paar Videos dazu produzieren. Gebt einfach kurz bescheid, ob ich Updates posten soll.
Bin sehr an deinem HV Akku Projekt interessiert. Gerne Zwischenstände und natürlich das Endergebnis posten.
Habe einen Plenticore WR mit 3 Eingängen. Wobei zwei mit der 8,8kWp PV belegt sind und der dritte für einen HV Akku benutzt werden kann.
Mal sehen wo die Reise hin geht.

Grüße Thomas
Ist es richtig dass es "energieeffizienter" wäre, mehrere Kleinere BMS Blöcke zu errichten (mit gleichguten Zellen) und diese Parallel zu schalten?


Diese Blockmons verheizen überschüssige Energie zum Ausgleich oder?
Ich setze 8x CellMate-K9 ein, die jeweils 16s können. Die Blockmons sind im Vergleich dazu teurer, die Kommunikation ist langsamer und nicht zuletzt sind die nicht für HV-Akkus geeignet, weshalb mir Batrium zu den CellMate-K9 Modulen geraten hat.

Hier mein aktueller Zwischenstand:

Ich habe ja ab Anfang Dezember einiges an Equipment geordert, das schon teilweise eingetroffen ist. Dazu gehörten neben dem BMS von Batrium auch einiges an Elektronik und Installationsmaterial, sowie 30x30-Aluprofile für den Bau eines Regals mit 8 x 2 Ebenen mit jeweils 100 x 24cm für insgesamt 256 Zellen. Die ersten 128 Akkus (50kWh) sollten bis spätestens Mitte Februar hier eintreffen. Einige Arbeiten sind schon geschehen und ich habe brav alles gefilmt. Ich mache daraus 8-10 Teile á 10 Minuten für YouTube, die ich so produziere, dass ich die dann grob im Wochenabstand veröffentlichen kann.

Das Projekt wird damit nicht beendet sein. Ab März beginne ich noch mit dem Bau einer 20kWp PV-Anlage, die meine bestehende 8kWp-Anlage ergänzen wird. Drum herum gibt es noch einige spannende Themen zur Sektorenkopplung und zum Energiemanagement, die ich noch nicht hinreichend gut genug gelöst habe. Falls euch das alles interessiert, dann halte ich euch gerne auf dem Laufenden.

Deti

Hallo Deti!

Gibt es schon Neuigkeiten zu deinem Projekt ? Da ich den selben WR wie du nutze bin ich dementsprechend an deinem Projekt interessiert.

Ich habe mittlerweile den GW WR im IoBroker mittels Lan Adapter einbinden können, uns steuere mein Smarthome je nach Leistungsausschüttung meiner 11,2 KWP Anlage.

Hast du die BMS zu WR Schnittstelle schon testen können ? Wenn Ja, war das alles Plug&Play und wird der Status schon im Sems Portal angezeigt ?

LG & Ich freue mich schon auf deine Fortschritte!

Gruss :wave: