Smart BMS для интеграции с инверторами Voltronic (Axpert, InfiniSolar и тд) и других производителей

Взаимодействие BMS с гибридным или полугибридным инвертором позволяет исключить часть негативных моментов, которые могут возникать в процессе работы лития (например отстегивание сборки на лету по причине одна банка убежала при заряде либо при разряде просела ниже чем..), кроме того, если это заложено в ПО инвертора позволяют более гибко управлять распределением энергии, в том числе и с учетом фактического уровня разряда АКБ. Уже существуют производители готовых систем хранения, поддерживающих работу с десятками брендов инверторов - основной недостаток этих устройств - цена. С другой стороны, производители качественных и недорогих BMS продолжают вариться в собственном соку и максимум что обеспечивают это открытость протокола и приложение для смартфона/компа, без каких либо попыток совместимости с производителями популярных инверторов.

Идея в следующем - используя проверенный вариант китайского BMS создать устройство, обеспечивающее совместимость протокола этого BMS с наиболее популярными и ходовыми инверторами.

В качестве первого подопытного экземпляра выбран Smart BMS (производитель будет уточнен чуть позже) и инвертор Axpert VM III производства Voltronic Power - может встречаться под разными наименованиями, с высокой вероятность может быть известен как PIP, Sila и тд.

В качестве образца, имеющего совместимость с десятком производителей инверторов предлагается использовать протокол обмена системы хранения Pylontech

Основные функции устройства для Axpert VM III и интерфейсы -
1. Преобразование протокола Smart BMS в протокол Pylontech RS232
2. Интерфейс на стороне BMS - TTL
3. Интерфейс на стороне Axpert VM III - RS232
4. Наличие гальванической развязки с интерфейсом BMS - обязательно
5. Питание устройства +5В от Axpert VM III - желательно
6. Передача информации BMS по MQTT на внешний сервер - желательно
7. Встроенный вебсервер с настройкой подключения WiFi, настройкой скорости интерфейса стороны инвертора, настройками MQTT сервера - желательно
8. Возможность поддержки других типов интерфейсов и протоколов стороны инвертора в ПО (при установке соот-го интерфейса) canbus и RS485 (canbus требуется для инверторов других производителей, RS485 для семейства InfiniSolar и некоторых других.

Что будет лишним -
Вероятно это попытки сделать из устройства монитор BMS, инвертора и тд - все в одном флаконе на простом и доступном железе точно не потянет.

 

об этом речи не идет, речь только о том, чтобы данные могли передаваться по mqtt от БМС-ок.
Конкретно этот инвертор имеет еще два интерфейса по умолчанию, юсб и блютус, которые все (3) вместе с rs-232 работают независимо (параллельно), поэтому с мониторингом этого инвертора проще, главное, одновременно с взаимодействием инвертора с БМС иметь мониторинг (передачу данных по ячейкам и некоторые другие данные) от каждой БМС, а обработку этих данных можно (нужно) осуществлять уже другими устройствами.
Ну, и если бегло судить по описанию, то инвертор уже поддерживает данные по 4-м БМС, что меня полностью устраивает, а вот, к примеру, Дмитрия, может не устроить, у него сейчас уже больше 8 линеек аккумуляторов, каждая со своими БМС и балансирами.

 

Вариант для Axpert VM III
Приатачен протокол Smart BMS и протокол Pylontech RS232

Распиновка типового кабеля Axpert VM III - Pylontech

Пины 1 и 3 обеспечивают питание +5В, в том числе и для внешнего WiFi адаптера. По схемам инверторов этого производителя, питание +5В организовано через преобразователь 7805 от отдельной обмотки ВЧ транса, исполнение корпуса не помню, но до1А для потребителей этот вариант обеспечивает в любом случае.

 

Если мне память не изменяет, Pylontech поддерживает 8 модулей последовательно по RS485 и по внешнее устройство любым методом, если таких сборок по 8 шт больше чем одна, через какую-то коробку все уже организовано, всего 254 BMS. Нужно смотреть протокол у Voltronic, что и как они принимают по RS232 в сторону инвертора. Главное один, первый BMS с ID 1 прицепить... Дальше будет проще.

 

Спасибо за информацию, рад что дискуссия по созданию коробочки пошла в правильном направлении. Давно родилась такая идея, связать инвертер через коробку с обычной bms.

В принципе это уже удалось сделать, но через высокоуровневые команды и несколько слоев автоматизации. Странно, что на иностранных форумах ничего подобного нет, хотя может им проще покупать готовые сборки.

@Jabber, большое спасибо за документацию по протоколу Pylontech, будет время - попробую сэмулировать устройство, прикинуться bmsиной.

 

Дабы не терзать на начальном этапе инвертор, попробуйте эту совтину. Она и инвертор читает, и пилонтех. Для чтения пилонтеха есть проекты на ардуино, но возможно с виндой будет быстрее попробовать. Где-то был оригинальный монитор для этой системы, пока не нашел.

 

Не знаю каких результатов Voltronic добился после связи с BMS, у многих производителей появилась хорошая гибкость в плане управления зарядом-разрядом, от каких источников, в какой последовательности и тд. Как минимум у инвертора теперь будет актуальная инфа о состоянии заряда АКБ, а вот воспользуется или нет, пока непонятно.

 

Спасибо за софт, почитал PYLON Li-Fe battery communication protocol V2.8, протокол достаточно простой, ничего сложного в нем нет.
Все, что видел на ардуине для мониторинга - использовался перевод порта батареи в консольный режим, где в ответ на команды, батарея сообщала на человеческом языке инфу о себе, дальше оставалось все спарсить и раскидать по внутренним переменным в ардуинке. Сомневаюсь, что инвертер общается так же.

Кстати, по ссылке https://forum.arduino.cc/t/rs485-modbus-between-solar-charger-inverter-and-battery-setup/602331 товарищ при помощи платы rs485 присоединился к шине и записал диалог между инвертером и подключенной батареей. (на всякий случай перенес сюда) И самое замечательное то, эти данные точно совпадают с протоколом, описанным в файле PYLON Li-Fe battery communication protocol V2.8.pdf, пример пакета к конце файла - значит верное направление.

Основная цель проекта, кмк - заставить инвертер реагировать на заряд и параметры ячеек. Например, переключаться в SUB/UTI при определенном уровне SOC, считанным с BMS. Если функционал прошивки инвертера это не позволяет, тогда это бессмысленная история, возиться ради того, чтобы посмотреть палочки заряда на экране инвертера - сомнительная затея. Буду благодарен за информацию о том как именно инвертер распоряжается сведениями с pylontech.

Дополнено: пока все что есть, это " 05 (Battery type) - If selected PYL, programs of 02, 26, 27 and 29 will be automatically set up. No need for further setting." те Maximum charging current, Bulk, Float charging voltage и Low DC cut-off voltage выставятся в соответствии с рекомендуемыми Pylon. Так конечно не очень интересно.

 

Я больше склоняюсь к тому, что по мере заряда по информации от ячеек скорее всего временно ограничивается напряжение заряда, так как управление током очень скачкообразное и ступеньки большие, 2, 10, 20, 30 и т. д. ампер. А напряжение меняется по 0,1 вольта на 16 ячеек, что довольно плавно (по 6,25 мВ на ячейку), чтобы не дать убежать более заряженным ячейкам. Я именно так выравниваю ячейки после обычного заряда до 3,5 вольт на ячейку, максимальный разброс может быть до 120 мВ перед выравниванием.
Затем добавляю по 0,1 вольта напряжение заряда, жду выравнивания (начинают включаться балансиры, первая ступень около 3,55 вольт, вторая около 3,6 вольт), потом снова добавляю и так, пока все ячейки не наберут 3,6 вольт и ток заряда не упадет до нуля. Но это вручную. Можно и просто поставить ток заряда ниже тока балансировки (у меня это 10 ампер на 4 линейки), напряжение около 57.6 вольт и использовать режим эквалайзинга в инверторе. Но это тоже почти вручную, так как приходится на время эквалайзинга изменять ток зарядки.
Интересно, какой балансир в той БМС (на какой ток балансировки рассчитан)?
А вот по разряду непонятно, в этом инверторе нет настроек по степени разряда (напряжение разряда не считаю настройкой в плане SOC, особенно на лифере), да и в БМС вроде нет таких настроек (например, разряжать не ниже остаточной емкости в 30% или до напряжения 3.1 вольта на ячейку, что наступит раньше).
Но это все от недостатка информации по взаимодействию БМС и инвертора.
Пока более понятна и вроде универсальней схема внешнего управления инвертором, описанная выше @efkostya на распберри, а более подробно в основной теме по инверторам PIP-GK, за что ему огромное спасибо.

 

Новая прошивка для монитора Axpert VM III 2.66 (VCU)
https://www.forumhouse.ru/posts/28377293/

 

После уточнений и доп. изысканий пп. 3 принимает новое значение -

3. Интерфейс на стороне Axpert VM III - RS485

Таким образом, устройство будет универсальным для всех инверторов производства Voltronic Power, поддерживающих взаимодействие с BMS. Непосредственно для Axpert VM III на порт RJ45 выведен как RS232 так и RS232

 

Вот тут вроде есть довольно много информации по организации обмена с аккумуляторами Pylontech
https://www.photovoltaikforum.com/thread/130061-pylontech-us2000b-daten-protokolle-programme/?pageNo=1

 

Вот еще один вариант протокола обмена, написано, как:
Axpert VM III and ISolar SMV III (plus others) with removable display BMS pinout and protocol

 

Я вот волею судьбы тоже включился в эту интересную эпопею, с инвертором Виктрон, панелью управления Венус, BMS от SEPLOS.
Сейчас все на стадии согласования. Многое мне помог понять уважаемый @Jabber, за что ему огромное СПАСИБО!
Приедет БМСка от SEPLOS, которую я сегодня заказал, и все более/менее станет понятно, когда все это соединим и запустим.
По документации, протоколам, описанию аппаратной части все есть.
Интерфейсные кабели, адаптеры тоже есть.
Один кабель надо будет докупить или сделать, если не получится быстро докупить.
В общем, вперед за орденами, как говорит Серега Бодров (@СБодров).
Я не очень волоку во всех этих протоколах и CAN шинах, но будто бы там все стыкуется на ура.
Подробнее расскажет @Jabber, если захочет и сочтет нужным.
Будем ждать продолжения.

 

Поздравляю. У вас, получается, управление будет по can, а мониторинг по rs485?
Если не трудно, выложите в теме протоколы и другую документацию, если производитель напрямую не запретил ее выкладывать.
Я подумываю о такой бмс, но у меня и управление и мониторинг должны быть по rs485, может это как-то отражено в документации (возможно ли так).