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Vorstellung des HJDC (H)ome Assistant (J)K-BMS (D)eye (C)ontroller

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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
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Vorstellung des HJDC  -  (H)ome Assistant (J)K-BMS (D)eye (C)ontroller:

Github

Ziel dieses Projekts war es für mich einen Controller zu entwickeln der zwischen JK-BMS und Deye Wechselrichter platziert wird,
um die Schwächen des JK-BMS aufgrund der fehlenden Kommunikation auszumerzen.
Dieser Controller liest die Werte des JK-BMS und übermittelt sie zum Deye und simuliert dabei, dass er eine Pylontec Batterie ist.
Zusätzlich liest er die Werte des Deye aus und liefert sie an Home Assistant und kann dessen Konfiguration auch modifizieren.
Auch die BMS Werte werden an Home Assistant kommuniziert.

 

Features:

  • Es kann eingestellt werden, aller wie viel Tage die Batterie ein Top-Balacing ausführen soll.
    Dazwischen wird sie nur auf einstellbare Prozent (Bsp. 90%) geladen.
    Nur zum balancen wird die Spannung erhöht und fast zu 100% geladen.
    Denn auch wenn die Batterie nur zu 3.46V pro Zelle geladen wird, bedeutet dies schon etwa 99%.
    Es wird also vermeiden, dass dies täglich geschieht. Das sollte die Lebensdauer der Batterie erhöhen.
    Aus meinen Erfahrungen sollte mit gut eingestellten Werten (unnötiges Balancen wird verhindert) ein wöchentliches Balancen ausreichend sein.
  • Es kann eingestellt werden, bis wie viel Prozent (Bsp. 15%) die Batterie minimal entladen werden darf.
  • Stufenlose Reduzierung der Lade- und Entladeleistung (sogar bis 0A) , wenn:
       - Batterie zu kalt
       - Batterie zu warm
       - BMS zu warm
       - Einzelne Zelle zu hohe Spannung
       - Einzelne Zelle zu niedrige Spannung

    Damit wird verhindert, dass das BMS beim laden oder entladen aufgrund von Grenzwerten komplett abschaltet.
    Bevor irgendwelche Grenzwerte des BMS erreicht werden, wird die Leistung schon reduziert.
    Die Grenzwerte werden von den Einstellungen des BMS gelesen und verwendet.

  • Die maximale Lade und Entladeleistung kann eingestellt und jederzeit in Home Assistant modifiziert werden.
  • Auch Laden und Entladen kann man aus und wieder einschalten, ohne es im BMS zu deaktivieren, indem der Controller dem Wechselrichter sagt, dass er nicht laden oder entladen soll.

Stromversorgung:
Der Controller wird vom BMS versorgt. Somit ist die einzige Verbindung zum Deye ein Standard LAN Kabel.
Leitungsschutzschalter sollten idealerweise auf dem (+) Kabel verbaut werden.
Somit haben das BMS und der DEYE das gleiche potenzial, da Sie über (-) verbunden sind.

Lesen und modifizieren des Deye:
Zusätzlich können mit dem RS485 Modul Werte des Wechselrichters in hoher Frequenz gelesen und zudem auch modifiert werden.
Dies würde die wöchentlichen Balancen auch ermöglichen, ohne ein JK-BMS zu verwenden.
Dazu müsste man aber Automationen in Home Assistant hinzufügen, welche dann die erlaubten Ladeampere auf 0 begrenzen wenn 90% erreicht sind.
In meinem Falle macht dies der Controller selbst.
Zusätzlich ist es möglich einen weiteren NTC Temperatur Sensor zu verbauen (Platine ist dafür vorbereitet). Dieser war ursprünglich dazu gedacht die Kabeltemperatur zu messen, und bei Grenzwerten die Leistung zu reduzieren.
Jedoch hat sich herausgestellt das das BMS selbst etwas wärmer als das Kabel wird. Somit reicht es die Leistung beim überschreiten der BMS Temperatur zu reduzieren.
Somit könnte man den zusätzlichen Sensor auch zum messen der Raumtemperatur verwenden.
Möglicherweise könnte daraus ein Sicherheitsfeature werden wenn die Raumtemperatur aufgrund eines Brandes sprunghaft ansteigt.

Empfohlene Werte:
Nach wochenlangen Tests empfehle ich für 16 Zellen die Ladespannung auf 55.3V (3.456 V/Zelle) zu stellen. Dies ist nötig, um die überhaupt einen Drift der Zellen feststellen zu können.
Die "Start Balance Volt.(V)" im BMS sollte auf 3.45V gestellt werden. Somit wird überhaupt nur gebalanced, wenn die Batterie schon nahezu 100% geladen ist.
Unnötiges balancen bei Spannungen, die darunter stattfinden aufgrund von unterschiedlichen internen Widerständen der Batterie oder Verkabelungen, werden somit vermieden.
Die "Balance Trig. Volt.(V)" kann man auf den minimal Wert 0.003 V stellen. Denn der Controller beendet das Balancen schon, wenn über 1 Minute lang das Delta ≦ 0.005 V ist.
Dies ist nützlich um dauerhaft zu balancen und nicht immer nur zu warten bis eine Zelle mal wieder über 0.005 V ist.
Zudem muss die höchste Zelle über der "Start Balance Volt.(V)" sein und der Ladestrom unterhalb von 2A.
Dann entscheidet der Controller das die Zellen ausreichend gebalanced sind und führt das nächste Balancen erst wieder nach Tagen (einstellbar) aus.

Platine:
Ich habe ein paar Testplatinen herstellen lassen um alle Komponenten vernünftig zu verbinden so das nur ein 4 pin Stecker zum BMS und ein LAN Kabel zum Deye führt.
Eine zusätzliche Stromversorgung ist nicht notwendig, der Controller wird vom BMS mittels 60V/5V DC/DC Wandler versorgt.
Verwendet wird ein Wemos Esp32 S2 Mini. Denn dieser hat einen geringeren Stromverbrauch als ein Standard Esp32 Dev01 Bord.
Jedoch kann die Software auch mit einem normalen Esp32 Dev01 verwendet werden. Nur die Pins müssten umkonfiguriert werden.
Die Platine ist nicht zwingend notwendig und man könnte es auch selbst auf einer Lochrasterplatine nachlöten.
Jedoch könnte ich fertige Sets inklusive Platine und allen Komponenten bei entsprechender Nachfrage anbieten.

Lasst mich bitte wissen was Ihr zum Projekt denkt und ob Interesse an einer Kleinserie besteht.

 

Hier ein Video vom Top-Balancing nach 5 Tagen täglichen laden bis nur 90% und entladen bis 30%.

Top Balancing wird beendet wenn für länger als 1 Minute folgende 3 Bedingungen zutreffen.

- max Zelle > 3.45V
- Ladestrom kleiner 2A
- Delta der Zellen nicht grösser als 0.005

Danach wird wieder für mehrere Tage nur bis 90% (einstellbar) geladen.


   
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(@linuxdep)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 3021
 

Sicher ein interessantes Projekt für die JK-BMS Besitzer, wegen der fehlenden CAN Verbindung habe ich mich damals für das Seplos entschieden... aber so wird das JK-BMS interessant für HA Nutzer. Ich habe jetzt zusätzlich zum Seplos auch noch einen BSC in Planung...

Könnte dein Projekt auch mehr als ein BMS einbinden?

Victron MPPT Rechner
Leitungsrechner by polz
SolarRechner HTW-Berlin
Akkutester A40L zu verleihen
Anleitung Deye 12k Einrichtung mit Bildern


   
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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
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Nein, kann es aktuell nicht. Habe auch nicht unbedingt vor das einzubinden, da ich dafür eine weitere UART Verbindung aufbauen müsste. Das wäre allerdings mit dem ESP32 Dev01 möglich, da dieser einen weiteren hat. Man müsste sich dann aber erst neue Routinen einfallen lassen. Ich selbst habe den Anwendungsfall nicht, weswegen es schwierig werden würde, das Verhalten zu verifizieren. Ich schaue mir die Systeme gern längere Zeit an und optimiere, was mir noch nicht gefällt.

Meine Empfehlung wäre sowieso eine andere. Verbaut habe ich eine 16S2P Batterie (32 Zellen) mit EVE 280Ah Zellen. Diese lade ich dauerhaft nur mit 120A da Sie durchaus warm werden durch das Laden. Wenn ich mir vorstelle, dass ich nur eine 16S1P Batterie (16 Zellen) hätte, müsste nach der Theorie die Verlustleistung (Temperaturerhöhung) 4-mal höher sein.
Ich denke nicht, dass die Batterien das auf Dauer besonders mögen. EVE gibt an, dass bei 45Grad die Batterie nur 4000 Zyklen statt 6000 Zyklen hat. Diese Temperatur erreichen wir zwar nicht, aber dennoch denke ich, dass für die Haltbarkeit eine erhöhte Temperatur nicht förderlich ist.

Entladen tut man sowieso selten dauerhaft mit 200A. Kurze spitzen sind daher nicht sonderlich schlimm.

Aber lange Rede, kurzer Sinn.

Wenn einem die Entladeleistung von 200A (10,5 kW) ausreicht, dann ist das BMS Theoretisch ausreichend für eine 16S3P (48 Zellen) Batterie, die ich persönlich dauerhaft mit 180A laden würde. Das BMS würde dabei recht warm werden, weswegen man darüber nachdenken könnte 2 Lüfter an das BMS zu verbauen (oben und unten). Diese Lüfter könnte man über den Controller bei Bedarf aktivieren.

Somit hätte man nur eine Batteriebank mit knapp 45 kWh Kapazität. Die Komplexität und Kosten bleiben somit gering bei optimierter thermischer Zyklen Festigkeit.

Die Kosten für die Batterie würden sich auch auf etwa 5000 Euro begrenzen und man könnte es simpel anschließen.

Erst, wenn man mehr Leistung oder Kapazität benötigt, würde ich über mehrere Batterien mit zusätzlichen BMS nachdenken.

Aber das ist nur meine Meinung. Sicherlich sind die mehreren Batterien auch bei vielen aus der Historie heraus entstanden.


   
Wolfgang reacted
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(@fast23)
Newbie
Beigetreten: Vor 10 Monaten
Beiträge: 1
 

Genau sowas suche ich nur für JBD BMS. Habe da auf GitHub auch schon den ein oder anderen "Schnipsel" gefunden. Aber bin echt blutiger Anfänger, was ESP32 angeht...


   
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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 48
Themenstarter  

Ich habe den Github link zum ersten Beitrag hinzugefügt. Für Fragen stehe ich gern zur Verfügung.

Sollte Interesse an der Platine bestehen könnt Ihr euch gern bei mir melden.
Ich würde diese BMS Kombination bis zu 16S3P oder 17S3P ~45 kWh empfehlen.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 7593
 

Sehr schönes Projekt!!

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@klaus-arenfeld)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 52
 

@ackmaniac Dieses Projekt kann genau das, was ich mir vorstelle. Ich bin deshalb auch an einer Platine interessiert und möchte das nachbauen Sweaty . Könntest du noch eine Information ergänzen, wo man die aufgesetzten Platinen mit den restlichen Komponenten erhält oder wie diese genau heißen?


   
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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 48
Themenstarter  

Habe jetzt ein paar weiter Platinen in Auftrag gegeben. Wer Interesse an einem Set hat oder weitere Fragen kann sich gern per PM melden.


   
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(@alex_s)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 484
 

@ackmaniac Hast du mal einen Link zu dem von dir verwendeten 60/5v DC DC Buck vonverter? Ist es evtl dieser:

 
Danke 
 
Sendet dein Adapter auch die gemessenen Werte per mqtt?

   
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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
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Beiträge: 48
Themenstarter  

Ich verwende diese Variante

Deine funktioniert nur bis 53V. Das würde zu Probleme führen.
Man könnte durch Änderung der konfiguration auch MQTT verwenden.


   
Wolfgang reacted
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(@alex_s)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 484
 

Danke für die Info.

Wie kommst du drauf dass die oben  von mirverlinkte Platine nur bis 53v funktioniert? es ist doch ein LM2596HVS und 63v elkos verbaut? Hast du mir diesem Modell eventuell schon schlechte Erfahrung gemacht..

nichtsdestotrotz halte ich die von dir gewählte spannungs versorgungs Platine für die bessere Wahl, da hier vom Hersteller schon die 5 Volt fest eingestellt sind und damit das poti entfallen kann.. ich vermute es handelt sich um die folgende?

https://www.ebay.de/itm/175684108124?

Hast du mit deinem 60VDC/DC wandler über längere Zeit schon gute Erfahrung gemacht? Mir ist nämlich vor einiger Zeit schon mal ein drittes Modell nach  ca 1 Monaten im Betrieb kaputt gegangen. Allerdings hatte der auch einen Raspberry versorgt und war dadurch höher belastet.


   
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(@thomaslevering)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 9 Monaten
Beiträge: 14
 

Zur Info, wenn ihr auch mal versucht mehrere BMS an einem RS485 Bus auszulesen.

Das geht bei mir nicht, obwohl die "DeviceAddr" in der HandyApp eingestellt werden kann

Software V11.287

 

Currently, only our energy storage BMS can be addressed(JK-PB1A16S10P,JK-PB1A16S15P,JK-PB2A16S15P,JK-PB2A16S20P)  But if you want to address this BMS BD4A17S4P, JK need MOQ 500pcs to custom-made it 

So better ask customer to use JK-BD6A20S-15PR,here R means RS485. So it's JK-BD6A20S-15P +RS485 moudle. This BMS also support addressing

 


   
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(@mobilfunk01)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 8
 

Hallo, ich bin absoluter Neuling was Solar und Home Assistant angeht, möchte aber das meine BMS mit dem Deye 12K spricht.... und da ich schon länger das Forum besuche aber bisher noch nicht was geschrieben habe, stelle ich kurz mein Projekt vor, damit ich auch PN machen kann.

Habe mir schon vor einiger Zeit 48 Eve 280ah Batterien gekauft, und 3 JKBMS (B2a24S-20P ) weil ich eigentlich 3x 16S1 Batterie Packs machen wollte, aber da es anscheinend nichts vernünftiges gibt, wie das JKBMS mit einem Wechselrichter kommuniziert, war ich die ganze Zeit auf der suche. Ich hatte mir auch 3 MCPow WR 5,6kw gekauft, da ich 3 Phasig machen wollte. Eigentlich eine Insel - aber da sich ja ständig was ändert, könnte ich mir auch vorstellen den Rest einzuspeisen.

Jetzt habe ich mir einen schönen Raum in der Scheune hergerichtet, wo die Batterien reinkommen und angedacht ist jetzt ein Deye sun 12K Wechselrichter zu bestellen.

An Solar habe ich erst mal drei Strings mit jeweils 12x 385W Panels Richtung Süd.

Meine Frage nun zu dem Home Assist, da ich erst mal nicht selbst löten wollte: Langt das green Set oder sollte ich gleich das yellow set bestellen ? Und wenn ja, wo ? Das größere Set ( yellow ) scheint mir zukunftssicherer, wegen matter Unterstützung. Es wird wahrscheinlich in Zukunft bei mir auch noch einige Ausbaustufen geben....

Ich würde dann auch, wie von Ackmaniac beschrieben, erst mal mit einem BMS eine 16S3P konfiguration ausprobieren wollen, damit die Anlage erst mal zum laufen kommt und sich die Akkus nicht kaputt stehen. Morgen werden sie erst mal in den Raum verbracht und ausgeglichen. Bei Stichproben war der innere Wiederstand und die Voltzahl absolut gleich ( letztes Jahr bei Chenzen Basen gekauft ). Ich hoffe mal das das auf alle Batterien zutrifft.

Auf den Deye Sun 12k bin ich gekommen, weil man später dann mehrere miteinander Verbinden könnte, und ich bisher nichts absolut schlechtes darüber gehört habe. Oder gibt es hier im Forum gegenteilige Informationen, die ich noch nicht gesehen habe ?

Dann hätte ich natürlich auch interesse an der Platine als Set, damit das einen Sinn ergibt. Unterstützung könnte ich von meinem Bruder bekommen, der ist fit was ESP und Raspi angeht, aber man muss auch nicht alles neu erfinden.

Danke das ihr den Beitrag gelesen habt, und ich bitte um Verständnis, ist mein erster Beitrag hier...


   
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(@ackmaniac)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 48
Themenstarter  

Ich würde so einen Rechner empfehlen. Hat alles was man braucht, etwas schneller als ein Raspberry Pi 4 und ist viel grünster.
Dell Wyse 5070 J4105 8GB DDR4 128GB

Für 3 mal 12x385W PV reciht der Deye. Aber nur wenn diese keine Verschattung haben.


   
Wolfgang reacted
AntwortZitat
(@mobilfunk01)
Vorsichtiger Stromfühler
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Beiträge: 8
 

Hallo, Danke für die Antwort ! Wenn es auch auf einem Mini PC läuft, ist alles gut. Dann stelle ich zuerst meinen alten PC da hin, und später einen mini PC... Die Ausrichtung ist Süd, ohne Verschattung... Den Deye 12K hab ich bestellt, der sollte nächste Woche kommen, dann geht es endlich los.


   
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