Hallo Leute,
bestimmt bin ich trotz einiger Stunden Suche einfach nur zu doof zum Finden, aber könnt ihr mir beim Schreiben einer kleinen allgemeinen Anleitung für ein Huawei R4850G2-Netzteil an einem LifePO4-16S-DIY-Akkusystem helfen?
Das openDTU-onBattery-Projekt unterstützt offiziell den R4850G2 als Ladegerät und auch die Fusion Board-Variante könnte wohl damit umgehen, allerdings finde ich nirgends eine brauchbare Schritt-für-Schritt-Anleitung dazu. Das Projekt “Esp-HuaweiR4850-Controller” auf GitHub und diverse andere vielversprechende Projekte haben mich leider mehr verunsichert als geholfen, da dort z. B. von einem ESP8266 und zusätzlichem Löten die Rede ist…
Wie sollte die Verkabelung stattfinden und was muss dabei beachtet werden?
Was muss bei der erstmaligen Einrichtung auf Software-Seite beachtet werden?
Da viele einen DIY-LifePO4-Batteriespeicher besitzen und manche auch das openDTU-Fusion Board, würde ich diese Problematik gerne öffentlich lösen und eine Art Anleitung zum Nachbauen schreiben – deswegen dieses Thema hier. Es folgt die bisherige Anleitung:
Benötigte Komponenten
– openDTU-Fusion Board (hier: v2.3)
– SN65HVD230 CAN-Transceiver (oder das “offizielle” aber teurere CAN/Iso Shield als Aufsteckplatine)
– HUAWEI R4850G2 Netzteil
– kompatibler Gleichrichtermodulstecker für den R4850G2
– Ideale Diode (Rückstromschutz)
– DC-Sicherungsautomat (2-polig)
– DC-Schmelzsicherung
– Netzkabel/Schutzkontaktstecker für AC-seitigen Anschluss (DIY?!)
– diverse DC-Kabel (mind. 10 mm²) und CAN-Datenverbindungskabel
Verdrahtungsplan
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ OPENDTU FUSION BOARD v2.3 │
│ [ 3V3 ] [ GND ] [ SDA ] [ SCL ] │
└──────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┬───────┘
│ (3.3V) │ (Masse) │ (TX / GPIO4)│ (RX / GPIO5)
▼ ▼ ▼ ▼
┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SN65HVD230 CAN-TRANSCEIVER (oder die Aufsteckplatine) │
│ [ 3.3V ] [ GND ] [ CTX ] [ CRX ] │
│ │
│ [ CANH ] [ CANL ] │
└────────────────┬─────────────────────┬─────────────────┘
│ (CAN-High) │ (CAN-Low)
▼ ▼
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ [ CAN_H ] [ CAN_L ] │
│ │
│ [ N ] ◀┼──┐ (AC, vom Netz)
│ HUAWEI R4850G2 NETZTEIL [ L ] ◀┼──┼═══════════════
│ [ PE ] ◀┼──┘
│ │
│ [ DC OUT + ] [ DC OUT – ] │
└──────────┬────────────────────────┬──┬───────┘
│ (+) │ │ (–)
▼ │ │
┌──────────────┐ │ │
│ IDEALE DIODE │ │ │
│ [ VIN+ ] │ │ │
│ [ VOUT+ ] │ │ │
│ [ GND ] │◀──(Dünnes –)───┘ │
└──────┬───────┘ │
│ │
▼ (Eingang +) ▼ (Eingang –)
┌────────────────────────────────────────────────┐
│ C50 50 A DC-SICHERUNGSAUTOMAT (2-polig) │
└──────┬───────────────────────────┬─────────────┘
│ (Ausgang +) │ (Ausgang –)
▼ │
┌──────────────┐ │
│ 50A SCHMELZ- │ │
│ SICHERUNG │ │
└──────┬───────┘ │
│ │
▼ ▼
[ STROMSCHIENE + ] [ STROMSCHIENE – ]
(Vom 16S-LFP-Akku kommend)
Anmerkung: Die 50 A sind bewusst so niedrig gewählt, da das Ladegerät nicht mehr als maximal 2.000 Watt aus thermischen und Lärm-Gründen (die Aufrüstung mit einem besseren Lüfter ist mir bekannt) abgeben soll. Hinter der AC-Seite befindet sich aus Redundanz-/Datenerfassungszwecken ein Shelly Plug S.
Aufbau & Anschluss
-
Das R4850G2-Netzteil mit angestecktem Gleichrichtermodulstecker mit idealer Diode, DC-Sicherungsautomat und der Schmelzsicherung verbinden. Den DC-Sicherungsautomaten ausschalten und erst dann an die beiden Plus- und Minus-Stromschienen anschließen.
-
Das openDTU-Fusion-Board über den CAN-Transceiver (oder die Aufsteckplatine) mit dem Netzteil/Gleichrichtermodulstecker verbinden.
Nur wenn nicht die Aufsteck-Platine verwendet wird: Achte beim CAN-Transceiver darauf, dass ein 120 Ω-Widerstand zwischengeschaltet und aktiv ist. Bei meinem muss der hierfür bereits verbaute 120 Ω-Widerstand nur per einfachem Jumper aktiviert werden. -
Die AC-Seite anschließen (nicht erschrecken, das Netzteil erwacht direkt zum Leben und die Lüfter drehen sich, aber durch die noch blockierte DC-Verbindung kann nichts in Richtung Akku-Pack passieren) und das Netzteil in der openDTU-onBattery-Weboberfläche entsprechend einstellen:
Wichtig:
Bei “Schnittstellentyp” nicht den externen Controller auswählen, da das Fusion Board bereits einen internen, nativen CAN-Controller integriert hat. Den zwischengeschalteten CAN-Transceiver benötigen wir hier nur, um auch CAN-Signale senden also das Netzteil auch steuern (und nicht nur überwachen) zu können.
Die Offline-Werte sagen dem Netzteil: Sobald die CAN-Verbindung zwischen DTU und Netzteil gestört ist (egal aus welchen Gründen), dann schaltet das Netzteil autonom nach einigen Sekunden Toleranzzeit in die hier definierten Zustände. Es würde also bei 54 Volt Gesamt-DC-Spannung abschalten, aber da bei “Offline Strom” ohnehin 0 steht, schaltet sich das Netzteil bei gestörter Verbindung in den StandBy und der Stromfluss versiegt komplett. -
Nun nachdem die entsprechende Spannung auf DC-Seite aufgebaut wurde, mittels DC-Sicherungsautomaten die Verbindung auch zur DC-Seite durchschalten. Dank dem Vorladen sollte es nun keinen (großen) Funken bzw. Einschaltstromstoß geben.
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Nun kann das Netzteil in der openDTU-Weboberfläche direkt oder mittels MQTT-Kommandos z. B. von einem Raspberry Pi oder einer Smart Home-Steuerung gesteuert werden!
Günstige oder sogar negative dynamische Strompreise und der Akku ist nicht voll?
→ Ladegerät an und 2.000 Watt ab damit in den Akku!
(Je nach Bedarf auch bis zu 3.000 Watt, aber dann müsst ihr definitiv die Absicherungen [Leitungsschutzschalter, Schmelzsicherung und Netzteil-Kühlung] vergrößern!)
Ergänzung zum CAN-Transceiver bzw. der Aufsteckplatine
Anstelle des separaten SN65HVD230 CAN-Transceivers und der manuellen Verkabelung kann auch das offizielle OpenDTU Fusion CAN/Iso Shield als Aufsteckplatine verwendet werden.
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Vorteil: Sauberes Plug & Play auf dem Board, zusätzliche VE.Direct-Isolatoren für eventuelle Victron-Geräte.
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Nachteil: Der Display-Anschluss (SPI) des Fusion Boards wird dadurch vollständig belegt.
Wer ein Display nutzen möchte, fährt mit der manuell verkabelten Modul-Variante über SDA/SCL besser. Außerdem ist diese Platine etwas teurer und nur für diesen Zweck geeignet/sinnvoll.
Haftung
Bitte haltet euch zwingend an die Sicherheitsregeln der Elektrotechnik (vor allem die 5 Sicherheitsregeln) und macht nichts, wo ihr euch nicht absolut sicher seid! Ich übernehme keinerlei Haftung und Gewährleistung, wenn durch diese Anleitung – auch bei korrekter Ausführung – Schäden jedweder Art entstehen! Jeder ist für sich selbst verantwortlich!
Was haltet ihr von dem Projekt und der Anleitung bisher? Ist sie überhaupt richtig oder habe ich Dinge vergessen/übersehen oder gar einen (möglicherweise) gefährlichen Zustand verursacht?
Über eure Anregungen, Kritik, Fragen und Verbesserungsvorschläge würde ich mich sehr freuen und werde das alles entsprechend in diesen Beitrag einbringen.
Wenn diese Anleitung “fertig” ist, würde ich mich genau an sie halten und es in mein bestehendes System einzubauen – und andere können dies auf eigene Gefahr natürlich auch gerne tun.
Liebe Grüße,
Sven
