Die Menge an nutzbarer Energie in einer Batterie wird als State-of-Charge, kurz SoC, ausgedrückt.

Der Wert reicht von 0 – 100 %, wobei 0 % bedeutet, dass die Batterie vollständig entladen ist und 100 % bedeutet, dass die Batterie vollständig geladen und je nach BMS-Typ auch vollständig ausgeglichen ist.

SoC-Messmethoden

Es gibt mehrere Methoden zur Messung und Berechnung des SoC:

Basierend auf Batteriespannung

Vorteile:

• Einfache Messmethode

Nachteile:

• Funktioniert nur, wenn die Batterie im Ruhezustand ist
• Funktioniert nicht gut mit LiFePO4, da diese Technologie fast die gleiche Spannung zwischen 40 % und 80 % SoC hat.

Basierend auf der Messung des chemischen Gleichgewichts

Vorteile:

• Präzise

Nachteile:

• Invasive Methode, bei der die Zelle geöffnet werden muss
• Schwierig anzuwenden

Messen des Stroms, der in den oder aus dem Akkupack fließt

Diese Methode wird als Coulomb-Zählung bezeichnet. Es ist im Wesentlichen die Iteration der gemessenen Ströme über die Zeit. Wenn das System beispielsweise 4 Stunden lang einen Entladestrom von 2 A misst, haben Sie eine Gesamtentladung von 2 A x 4 h = 8 Ah.

Vorteile:

• Wenn der aktuelle Zähler genau ist, ist der SoC auch ziemlich genau
• Nicht-invasiv, daher einfach zu messen

Nachteile:

• Funktioniert nur, wenn die aktuelle Messung genau ist
• Wenn der SoC nicht häufig vom BMS synchronisiert wird, ist der SoC möglicherweise nicht mehr genau

Genaue Ergebnisse

Ohne ein invasives Verfahren kann der SoC unter vielen Umständen nicht direkt bestimmt werden. Um dennoch verlässliche Ergebnisse zu erhalten, müssen mehrere Methoden kombiniert und hochwertige Messgeräte eingesetzt werden.

Das 123\SmartBMS tut dies durch die Verwendung von Dual-Range-Stromsensoren. Das bedeutet, dass kleine Ströme im mA-Bereich bis hin zu sehr hohen Strömen wie 500 A gemessen werden können. Darüber hinaus synchronisiert das BMS das SoC bei mehreren Spannungen, wenn die Batterie im Ruhezustand ist.

Nützliche Information: Solange noch nicht alle Zellen über der vollen Schwelle sind, ist die Batterie noch nicht richtig ausbalanciert. Der SoC bleibt maximal bei 99 %. Wenn alle Zellenspannungen über dem vollen Schwellenwert liegen und die Ladeleistung niedrig ist, ist die Batterie vollständig geladen und ausgeglichen, und der SoC wird zu 100 % synchronisiert.

Vergessen Sie natürlich nicht, nach der Installation die einmalige Kalibrierung der Stromsensoren durchzuführen. Dies gewährleistet das genaueste Stromerfassungsergebnis. Informationen zum Kalibrieren des Stromsensors finden Sie im 123\SmartBMS-Handbuch.

Es empfiehlt sich, einen Stromsensor zu verwenden, der dem Strom am nächsten kommt, der am häufigsten in Ihrer Konfiguration verwendet wird. Angenommen, ein Durchschnitt von 80A läuft, mit Ausreißern von 150A, dann sind Sie am besten mit einem Stromsensor von 100A. Dies ist in diesem Arbeitsbereich genauer als ein Stromsensor von 250A.

Die BMS-Zellenplatinen arbeiten in einem Spannungsbereich von 1,5V bis 5V. Jede Zelle, die zwischen dieser Spannung arbeitet, sollte kompatibel sein. Ein paar Beispiele für Arbeitszellenchemie sind LTO, LiFePO4, NMC und NCA.

Es ist möglich nur ein Stromfühler zu verwenden, das BMS funktioniert dann auch einwandfrei. Die Verwendung eines Sensors verbraucht weniger Strom auf der IN-Platine. Der Nachteil ist, dass Sie eingehende und ausgehende Ströme nicht unabhängig voneinander messen können, sondern im ausgehenden Batteriepack. Schließen Sie den Stromsensor an Sensor 1 auf der Platine an.

Es gibt einen Unterschied zwischen dem Platzieren mehrerer Zellen parallel oder Packs parallel.
Mehrere Zellen parallel
Sie können mehrere Zellen sicher parallel platzieren und benötigen nur 1 BMS-Zellenmodul pro paralleler Gruppe. Zum Beispiel: Eine 12V LiFePO4-Packung besteht aus 4 Zellgruppen in Serie. Wenn Sie 8 Zellen haben, wird das Paket als 2P4S konfiguriert (Gruppen von 2 Zellen parallel, dann diese parallelen Gruppen in Serie). In diesem Fall benötigen Sie nur 1 BMS für 4S (4 Zellgruppen).

Mehrere Batteriepacks parallel
Wenn Sie mehrere Pakete parallel verbinden müssen, benötigen Sie 1 komplettes BMS pro Paket. Sie können die Signalrelais auf jeder OUT-Platine in Reihe schalten. Zum Beispiel: mit 3 Packs parallel, können Sie das Ladesignal vom ersten Ladestromrelais OUT zum zweiten Ladestromrelais und durch das dritte Ladestromrelais führen. Dieses Signal kann ein Freigabe- / Sperr- oder Leistungsrelais schalten. Wenn ein oder mehrere BMS einen Zellenladungsfehler haben, ist der Signalpfad unterbrochen. Gleiches gilt für die Lastrelais in Serie.

Keine Batteriedaten in der App und das „E“-Zeichen leuchtet auf der Registerkarte „Batteriedetails“ der App auf. Überprüfen Sie die blinkenden LEDs an der Zellenkette.

Die BMS-Nachricht beginnt an der Starttafel. Wenn das nächste Board die Nachricht erhalten hat, blinkt die LED und das Board sendet die Nachricht an das nächste Board.

Die Position, an der die LED aufhört zu blinken, ist der Ort des Problems. Es kann dieses Board oder das vorherige Board sein. Überprüfen Sie, ob das Kommunikationskabel vom „OUT“ in der vorherigen Platine zum „IN“-Anschluss dieser Platine führt.

Stellen Sie sicher, dass während der Nullkalibrierung absolut kein Strom durch die Stromsensoren fließt.

Auf der Starttafel finden Sie einen blauen Button. Halten Sie die blaue Taste gedrückt, bis die LED schnell blinkt. Lassen Sie nun die Taste los. Die Kalibrierung ist abgeschlossen.

Während das Begin Board mit der Akkuzelle verbunden ist, halten Sie die blaue Taste 5 Sekunden lang gedrückt. Die PIN wird standardmäßig auf „1234“ gesetzt.

Stellen Sie sicher, dass Ihr Telefon Bluetooth 4 oder höher unterstützt.

Android 7.0 enthält einen Fehler, der es unmöglich machen kann, sich mit dem BMS zu verbinden. Wenn Ihr Telefon über Android 7.0 verfügt, überprüfen und aktualisieren Sie bitte die Android-Version, falls dies möglich ist. Wenn Sie Hilfe beim Aktualisieren der Android-Version benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren Telefonhersteller.

Die folgenden Schritte können helfen, sich mit dem BMS zu verbinden.

Wenn Sie Android haben, vergewissern Sie sich, dass die drahtlose Verbindung UND die Standortbestimmung aktiviert sind.

Starten Sie die App neu und überprüfen Sie im Einstellungsbildschirm, ob das BMS unter „Geräte“ angezeigt wird. Tippen Sie darauf, um eine Verbindung herzustellen.

Starten Sie Ihr Telefon neu und öffnen Sie die App, um es erneut zu überprüfen.

Probieren Sie ein anderes Telefon aus, laden Sie die 123SmartBMS-App herunter und prüfen Sie, ob Sie das BMS in der Geräteliste sehen.

Während das Endboard eingeschaltet ist, halten Sie die blaue Taste 5 Sekunden lang gedrückt. Die PIN-Nummer wird auf die Werkseinstellung (1234) zurückgesetzt und nach etwa 10 Sekunden wird das Bluetooth-Modul zurückgesetzt.

Das 123\SmartBMS verfügt über Bluetooth Low Energy. Um eine Liste der Geräte in der Nähe zu erhalten, fordert die App Android auf, nach Bluetooth Low Energy-Geräten zu suchen. Android beginnt nur dann mit der Suche nach diesen Geräten, wenn die Standortberechtigung aktiviert ist. Andernfalls erhält die App eine leere Liste.

Wenn Sie die Standortberechtigung aktivieren, erhält die App eine Liste mit BLE-Geräten, die nahe genug sind, z. B. 123\SmartBMS.

Die App verwendet oder speichert den Standort in keiner Weise.

Dies hängt von der Anwendung ab. Wir empfehlen immer ein energieeffizientes Relais, das beim Einschalten wenig Energie verbraucht.

Empfohlene Relais:

Ja, die Platinen sind so konzipiert, dass der + Pol bei Bedarf größer gebohrt werden kann.

Sehr kleine Ströme können vom Stromsensor nicht gemessen werden, daher aktualisiert das BMS den SoC nicht. Nur wenn eine der Zellen unter Vmin liegt, wird der SoC auf 0 % neu kalibriert, da dies ein bekannter leerer Punkt ist.

Stellen Sie sicher, dass das Pack regelmäßig aufgeladen wird, damit der SoC auf 100 % neu kalibriert wird, wenn er voll ist.

Wenn Sie den Pack längere Zeit nicht benutzen (z. B. weil es Winter ist), können Sie alle Verbraucher abtrennen, damit der Pack nicht leer gezogen wird. Sie können auch ein kleines Erhaltungsladegerät anschließen, um zu verhindern, dass die Batterien im Standby entladen werden.

VictronGX

Die meisten Victron-Geräte können über ein GX gesteuert werden, zum Beispiel CCGX und Cerbo GX. Der GX sendet die richtigen Informationen an das Ladegerät/den Wechselrichter, beispielsweise an den Quattro.

Einige Geräte haben sogar ein GX integriert, zum Beispiel das Multiplus GX. Dies erspart das Hinzufügen eines externen GX.

Durch die Kombination eines 123\SmartBMS mit dem Victron GX ist es möglich, die angeschlossenen Victron-Geräte über das 123\SmartBMS zu steuern.

Ergänzen Sie das/die 123\SmartBMS Signalrelais auf jeden Fall um ein energieeffizientes Leistungsrelais. Dadurch ist sichergestellt, dass das BMS im Notfall alle angeschlossenen Verbraucher/Ladegeräte trennen kann und so die Batterien jederzeit schützt.

Richten Sie das Victron-Gerät mit VEConfig ein

Wenn Ihr Gerät nicht für die Steuerung durch das GX konfiguriert ist, stellen Sie sicher, dass Sie dies tun.

Der folgende Schritt beschreibt die Konfiguration eines Phoenix/Multiplus/Quattro mit VEConfig.

Schritt 1. Verwenden Sie das MK3-USB und verbinden Sie es mit dem Victron-Gerät. Laden Sie Victron VEConfig herunter und installieren Sie es.

Schritt 2. Fügen Sie den ESS-Assistenten hinzu

Schritt 3. Starten Sie den Assistenten. Wählen Sie „Andere BMS“.

Fahren Sie fort, bis der Assistent fertig ist.

Schritt 4. Senden Sie die Einstellungen an das Ziel.

Verbinden Sie das 123\SmartBMS mit dem Victron GX.

Schritt 1. Laden Sie die von 123\SmartBMS erstellte Software „venus-data.tar.gz“ herunter und installieren Sie sie, die Sie hier finden. Legen Sie es auf ein leeres FAT32-formatiertes USB-Laufwerk. Extrahieren Sie die Datei nicht.

Schritt 2. Stecken Sie das USB-Laufwerk in einen USB-Datenanschluss des Victron GX.

Schritt 3. Starten Sie den GX neu. Die Software wird nun kopiert. Nach dem Neustart des GX können Sie das USB-Laufwerk entfernen.

Schritt 4. Starten Sie erneut neu. Die Software wird nach dem Neustart installiert.

Schritt 5. Verbinden Sie ein 123\SmartBMS-auf-USB-Kabel vom 123\SmartBMS End Board Ext Data Port mit dem Victron GX USB-Port. Nach einigen Minuten sollte eine 123\SmartBMS-Instanz auf der Remote-Konsole und im VRM angezeigt werden.

Hinweis: Wenn Sie das Victron Cerbo GX haben, funktionieren nur zwei von drei USB-Ports – die Datenports

Aktivieren Sie DVCC auf dem Victron GX

Öffnen Sie die Victron GX-Remote-Konsole, entweder über LAN oder über VRM. Gehen Sie zu Einstellungen->DVCC. DVCC aktivieren.

Aktivieren Sie auch SVS und STS. Dadurch wird sichergestellt, dass die vom BMS gemessene Spannung und Temperatur vom Victron-System verwendet werden.

Stellen Sie zuerst die richtige Absorptionsspannung ein. Die End-/Absorptionsspannung muss zum Akkupack passen, um korrekt zu funktionieren. Beispiel: Wenn Sie 4 Zellen haben und die Ausgleichsspannung (Vbalance) 3,4 V beträgt, beträgt die Ausgleichsspannung des Pakets 3,4 V x 4 Zellen = 13,6 V. Sie müssen das Ladegerät auf eine End-/Absorptionsspannung konfigurieren, die etwas höher (ca. 0,2 V) als diese Spannung ist, die 13,8 V beträgt.

Gerät mit Fernsignal

Viele Victron-Geräte haben ein „Remote“- oder „Enable“-Signal, das aus zwei Drähten besteht. Solange die beiden Drähte miteinander verbunden sind, ist das Gerät aktiviert. Wenn der Signalweg unterbrochen wird, schaltet das Gerät in den Standby-Modus. Dieses „Remote“-Signal kann direkt an das SmartBMS-Signalrelais angeschlossen werden.

Wenn Sie beispielsweise einen Wechselrichter mit einem Remote-Anschluss haben, können Sie die beiden Remote-Kabel mit den potentialfreien Kontakten des Entlade-/Ladesignalrelais auf der Endplatine (letzte Zellenplatine) verbinden. Verwenden Sie die Anschlussstifte 1 und 2, die „Aufladen zulassen“ und „gemeinsamer Kontakt“ sind.

Victron BlueSolar und SmartSolar MPPT Laderegler

Verwenden Sie das nicht invertierende Ein-Aus-Fernbedienungskabel VE.Direct von Victron, Teilenummer ASS030550310. Mit diesem Kabel können Sie den Akku + an Pin 2 (gemeinsamer Kontakt) des Ladesignalrelais des SmartBMS anschließen. Verbinden Sie das gelbe Victron-Fernbedienungskabel mit dem SmartBMS-Ladekontaktstift 1 (Laden ermöglichen). Siehe auch das Victron-Dokument.

Victron ohne GX oder „Fernbedienung“.

Wenn Ihr Victron-Gerät kein Fernbedienungssignal hat und das nicht invertierende VE.Direct-Fernbedienungs-Ein-Aus-Kabel nicht verwenden kann, können Sie dennoch ein energieeffizientes Leistungsrelais an das BMS anschließen, damit das BMS das Gerät in diesem Fall ausschalten kann erforderlich. Siehe das Handbuch für einen allgemeinen Schaltplan.

Die Verwendung eines kombinierten Ladegeräts/Wechselrichters ist möglich. Verwenden Sie einfach 1 Stromsensor und verbinden Sie diesen Sensor mit Sensor 1. Achten Sie darauf, das Stromkabel richtig durch den Stromsensor zu führen. Während des Ladevorgangs sollten Sie in der App neben dem Batteriesymbol einen positiven Strom sehen. Beim Entladen sollten Sie einen negativen Strom sehen.

Kombiniertes Ladegerät/Wechselrichter mit zwei Aktivierungs-/Deaktivierungssignalen, eines für das Ladegerät und eines für den Wechselrichter

Sie können das BMS im „Normalmodus“ belassen und das Laderelais für das Aktivierungs-/Deaktivierungssignal des Ladegeräts und das Lastrelais für das Aktivierungs-/Deaktivierungssignal des Wechselrichters verwenden.

Kombiniertes Ladegerät/Wechselrichter mit 1 Aktivierungs-/Deaktivierungs- oder keinem Aktivierungs-/Deaktivierungssignal

Im „Normalmodus“ schaltet das BMS das Laderelais aus, wenn der Akkupack voll ist. Dies würde jedoch bedeuten, dass der gemeinsame Strom abgeschaltet wird und der Benutzer sich nicht entladen kann. Für diesen Fall kann das BMS im „kritischen Modus“ konfiguriert werden. Das BMS schaltet den Strom nur ab, wenn ein kritischer Fehlerzustand vorliegt.

Sie können in der App unter Einstellungen in den kritischen Modus wechseln.

Schließen Sie das Lade- und Lastrelais des BMS in Reihe, um ein kombiniertes Lade-/Ladesignal zu erhalten. Jetzt können Sie ein Leistungsrelais oder das Aktivierungs-/Deaktivierungssignal des Geräts schalten. Die Bulk-/End-/Absorptionsspannung des Ladegeräts/Wechselrichters muss mit dem Akkupack übereinstimmen, um korrekt zu funktionieren. Beispiel: Wenn Sie 4 Zellen haben und die Ausgleichsspannung (Vbalance) 3,4 V beträgt, beträgt die Ausgleichsspannung des Pakets 3,4 V x 4 Zellen = 13,6 V. Sie müssen das Ladegerät auf eine etwas höhere Haupt-/Endspannung (ca. 0,025 V-0,04 V pro Zelle) als diese Spannung konfigurieren, die 13,8 V beträgt. Für 16 LiFePO4-Zellen sind dies 54,8 V-55,0 V.

Der 123\PowerSwitch kann zum Abschalten einer oder mehrerer Lasten/Ladegeräte verwendet und vom 123\SmartBMS gesteuert werden.

Es sind zwei Konfigurationen möglich:

Verwenden Sie einen 123\PowerSwitch für die gesamte Installation

In dieser Konfiguration wird der 123\PowerSwitch als „letzte Verteidigungslinie“ verwendet. Wenn eine Zelle einen Fehler hat, zum Beispiel wenn eine Zellenspannung zu hoch oder zu niedrig ist, wird der PowerSwitch ausgeschaltet und damit alle angeschlossenen Ladegeräte und Verbraucher von der Batterie getrennt. Wenn der Fehler behoben ist, schaltet sich der PowerSwitch wieder ein.

Diese Konfiguration wird hauptsächlich mit kombinierten Ladegeräten/Wechselrichtern verwendet, bei denen sich das Ladegerät und der Wechselrichter im selben Gerät befinden wie beim Victron Quattro/Multiplus.

Schließen Sie das schwarze Steuerkabel 123\PowerSwitch (Minus) an den Minuspol des Akkupacks an.

Schließen Sie das rote Steuerkabel 123\PowerSwitch an den „gemeinsamen Kontakt“ der potentialfreien Kontakte des Ladesignalrelais der Endplatine an.

Verbinden Sie das End Board Charge-Signalrelais „Laden erlaubt“ mit dem Load-Signalrelais „Entladen erlaubt“.

Schließen Sie das End Board Load-Signalrelais „gemeinsamer Kontakt“ an den Akkupack + an.

Verwenden Sie zwei 123\PowerSwitches: einen für alle Ladegeräte und einen für alle Lasten/Wechselrichter

Der Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass, wenn ein PowerSwitch ausgeschaltet ist, beispielsweise „Entladen erlaubt“, der andere PowerSwitch („Laden erlaubt“) eingeschaltet bleibt. Wenn also eine Batteriezelle leer ist, bleibt das Ladegerät angeschlossen, um den Pack aufzuladen.

Schließen Sie ein Kabel vom Akkupack + an den „gemeinsamen Kontakt“ (mittleres Loch) des Ladesignalrelais und an das Ladesignalrelais an.

Verbinden Sie das schwarze Steuerkabel 123\PowerSwitch (Minus) beider PowerSwitches mit dem Minuspol des Batteriepacks.

Verbinden Sie den Endboard-Ladesignalrelais-Stift „Laden erlaubt“ mit dem roten Steuerkabel „Charge 123\PowerSwitch“.

Verbinden Sie den Endboard-Load-Signalrelaisstift „Entladen erlaubt“ mit dem roten Steuerdraht 123\PowerSwitch für die Entladung.

Der Victron BatteryProtect kann zum Abschalten einer oder mehrerer Lasten/Wechselrichter verwendet und vom 123\SmartBMS gesteuert werden.

Verbinden Sie das BatteryProtect-Fernbedienungskabel 1 mit dem „gemeinsamen Kontakt“ des Lastrelais der SmartBMS-Endplatine (Stift 2). Verbinden Sie das BatteryProtect-Fernbedienungskabel 2 mit dem SmartBMS Endboard-Lastrelais „Entladung zulassen“ (Stift 3). Wenn das Entladen erlaubt ist, werden Remote-Pin 1 und Remote-Pin 2 miteinander verbunden, um BatteryProtect mitzuteilen, dass das Laden erlaubt ist.