Vorstellung Eigenentwicklung BMS HV-Batterien

Elektrik, DIY, Softwareprojekte, Neue Ideen BMS Eigenentwicklung
1

Nachdem ich schon in einem anderen Thread über meine DIY-Batterie geschrieben habe möchte ich euch hier ein paar Details zu meinem "Batterieprojekt" erläutern.

Meine PV-Anlage ist seit Ende 2021 mit 15kWp in Betrieb und schon bei der Auswahl des WR habe ich mich für einen HV-fähigen WR entschieden und die Absicht verfolgt, irgendwann eine Batterie anschliessen zu können.

Entgegen mancher Unkenrufe habe ich mich dazu entschlossen, kein fertiges Produkt (BYD, LG, ...) zu kaufen, sondern meine beschränkten Kenntnisse auf dem Gebiet der Elektronik und Informatik zu nutzen, mein "eigenes" Batteriepaket zu schnüren.

Viel weniger wissenschaftlich als manch anderes DIY-Projekt hier und ursprünglich mit eigenen aktiven Balancer Boards (Basis STM32F103, LTD 6811/LTC6830) und einem STM32F405 geplant, bin ich dann letztendlich bei einer anderen Implementierung gelandet.

Und zwar JK-BMSs für Balancing und Spannungsmessung und ein Board mit ESP32 zur Überwachung und Kommunikation (CAN,Modbus). Die Batterie läuft nun seit rund 10 Tagen und hat noch nicht einmal ein Top-Balancing hinter sich :slight_smile: Work in progress quasi ....

Aber die Freude, seit dieser Zeit nur 10Cent für Netznutzung und Strombezug ausgegeben zu haben sind mit ein Grund, euch meine Implementierung hier vorzustellen.

96S 320Ah, BMS Board mit 2 Relais für Precharge (nicht einmal BYD hat das ?!!!) und Main Relais und 4 Stück JK-BMS mit galvanisch isolierter RS485 und drei Pack to Pack Balancern (2 FETS zur Relaissteuerung :slight_smile: ).

BMS
BMS978×1220 278 KB

IMG_20250921_014250
IMG_20250921_0142503840×3840 183 KB

Sicher haben auch 16S Speicher (vor allem bei heutigen Komplettpreisen) ihre Berechtigung, aber ich werde ein ähnliches 96-120S System mit stärkerem WR auch bei einem Freund implementieren.
Am Foto noch mit Labornetzteil als Spannungsversorgung für das BMS (~280mA/12V) aktiv. Die Verlustleistung durch JK-BMS Bluetooth Kommunikation werde ich vielleicht auch einmal abdrehen (aber bei 320Ah kein großes Thema).

LG aus Wien Umgebung !

4 „Gefällt mir“
2

Kommerzielle Batterien haben zwar etwas mehr auf ihrem "motherboard" aber Features wie ein Precharge Relais scheinen nur optional bestückt zu werden ...

e0a1d025a655
e0a1d025a655768×1024 151 KB

3

Endlich hat meine Batterie das erste Top-Balancing bekommen und ich lade jetzt noch in homöpathischen Dosen vom Grid. Weil die Grafik irgendwie witzig aussieht ... Forced Charging mit 10W und wie das der Inverter so regelt :wink:

ForcedCharge_10W
ForcedCharge_10W1920×760 216 KB

4

Sehr interessant, zu welchem Wechselrichter kommuniziert du zu mit deinem ESP ?

5

Der SH10RT macht solche Zellmassagen und hübschen Grafiken bei 10W Ladeleistung :slight_smile:

Und kurz nach Eintreffen der ersten Sonnenstrahlen hört er dann auf damit .... Vermutlich eine Einstellung am Sungrow ? :slight_smile:

ForcedCharge_ending
ForcedCharge_ending3011×1208 206 KB

6

Nachdem ich jetzt auch mit Hilfe von @carolus endlich ein Top Balancing durchgeführt habe anbei der Entlade/Ladeverlauf meiner 96S Batterie:

DischargeCycle
DischargeCycle1920×2314 1.96 MB

Die SOC Berechnung wird erzeit noch auf aufgrund der SH10RT Lade/Entladeleistung berechnet und die As/Ah laufen nur im Hintergrund mit. Die Ladung wurde dabei mit 100% bewertet, Entladungen mit 98% Effizienz Aufschlag.
Die rund 5W des BMS sind nicht berücksichtigt da AC-seitig.
Ich muß jetzt selbst erst rechnen um eine ordentliche und realistische SOC Berechnung hinzubekommen :slight_smile:

Die "Screenshots" sind vielleicht ein wenig unübersichtlich aber offenbar ist die Batterie nach dem Nachladen von 184Ah von 20% auf "80% Ladezustand" sogar über den (241.49Ah - 59.50Ah) / 0.98. Ich muß mir das erst selbst "durchrechnen" und irgendwann die SOC Berchnung auf das Coloumb-Counting umstellen.
Aber wenn ich keinen großen Denkfehler habe kann ich mit der Effizienz ganz zufrieden sein.

SOC_Verlauf_100-20-80
SOC_Verlauf_100-20-802706×1150 97.5 KB

Die Verläufe sehen für mich sehr harmonisch aus auch wenn Pack1 etwas hinterher hinkt.

Man sieht auch recht gut daß sich die Zellen unterhalb SOC40 spannungsmäßig etwas von einander unterscheiden aber sich dann wieder angleichen. Bin kein "Experte" aber zumindest die Batterie scheint brav zu funktionieren.

Lade und Entladeleistung war übrigens meist bei max ~0,3C (10A max).

7

Wegen verschiedener Kapazität. Ganz normal.

Du kennst meinen Frankenstein?

8

Danke ja - habe über deinen Aufbau gelesen. Hier scheine ich aber einfach beim Top Balancing nicht ganz geduldig gewesen zu sein, die Zellen sind meines Erachtens alle gleicher Kapazität (4x24 Stück aus gleicher Charge) und die Unterschiede auch marginal. Bin ganz zufrieden - und wenn ich von den Problemen mit BYD in anderen Foren lese ... never !