BMS (modbus, broadcast, odpoved vsech periferii)

[Petr Labaj]

Stavím BMS pro vysokonapěťovou baterku. Konkrétně to bude baterka 256V, 
složená z 80 LFP článků 105Ah. Tedy celková kapacita 26.88 kWh.
Obvod lokální péče bude na každém článku.
Protože je těch článků moc, tak musí být zapojení toho pečovacího modulu 
levné a tedy i jednoduché.
Takže prakticky bude tvořeno jen procesorem (asi STM32G030 v pouzdru 
TSSOP20), napěťovou referencí, jedním NTC na desce a druhým 
připojitelným, a jedním optronem.
Původně jsem to chtěl udělat i bez té reference a zkalibrovat ty 
interní, ale povedlo se mi vybártrovat špulku referencí z nějakého 
zrušeného projektu, tak je tam dám.
NTC bude měřit teplotu na tom modulu co nejblíž kontaktu kde bude modul 
našroubovaný, druhé bude případně viset na ocásku. Hlídání teploty je 
podle mě základ bezpečnosti u velkých baterek.

Ty moduly budou propojeny do jednosměrného kruhu. Řídit to bude 
centrální modul (asi s STM32F407). Ten vyšle požadavek do té sběrnice, 
tj. prvnímu modulu. Ten buď doplní svou odpověď (pokud to bude příkaz i 
pro něho) a pošle to druhému modulu atd. Vláček musí oběhnout celé 
kolečko a druhým drátem se vrátit do toho řídicího modulu. Pokud se 
nevrátí, tak je průšvih, vyhlásí se poplach a baterka se odstaví.

Každý ten modul bude napájený z toho článku, který hlídá. Dokonce bez 
stabilizátoru, jen přes Shottky diodu. Takže každý bude na jiném 
potenciálu, o 3.2V odlišném od svého souseda.
Proto výstup procesoru půjde přes optron a výstup optronu do vstupu 
dalšího modulu. Takže na vstupu už optron nebude, oddělení bude jen na 
výstupu a proto stačí na desce jediný optron.

Centrální modul bude komunikovat s měničem po CANbusu, asi protokolem 
Pylontech. Je celkem slušně zdokumentovaný (odposlechem, nikoli firmou) 
a je asi nejrozšířenější z protokolů HV baterek. Resp. je asi jediný 
trochu rozšířený, protože jinak si to každý výrobce peče sám podle sebe 
a na nějakou kompatibilitu se nehledí. Proto jsou HV baterky pro FVE 
většinou svázané jen s měničem stejného výrobce. S výjimkou právě toho 
Pylontechu, který někteří výrobci akceptují jako druhou možnost ke svému 
vlastnímu protokolu.

PL

*******************

Dne 15.9.2024 v 12:34 Pavel Hudeček napsal(a):
>> každý článek nebude na jiném potenciálu, tak bude jednosměrně 
>> galvanicky oddělený od svého souseda.
>
> Tohle by mě zajímalo rozvedené podrobněji.
>
> PH
>
>
> Dne 14.09.2024 v 17:11 Petr Labaj napsal(a):
>> Takhle plánuju svou distribuovanou BMS.
>> Každý článek bude mít na sobě svou vlastní elektroniku, která ho bude 
>> lokálně hlídat a balancovat.
>> A všechny budou zapojeny do takového řetězce (resp. jednosměrného 
>> kruhu), kde šéf ani nemusí předem vědět, kolik má podřízených.
>> Tady to bude ještě vylepšeno tím, že každý článek nebude na jiném 
>> potenciálu, tak bude jednosměrně galvanicky oddělený od svého souseda.
>>
>> Ale takové uspořádání chce vedení silné ruky. Žádnou demokracii. Ten 
>> šéf si na začátku musí zjistit kolik oveček má ve stádu, a pak musí 
>> trvat na tom, že jeho příkazy projdou celým kruhem k němu zase zpět. 
>> A pokud ne, tak musí mít možnost vyhlásit poplach a případně odstavit 
>> nějaká návazná zařízení, která jsou na tom závislá.
>> (v případě té BMS když se odmlčí jediný z těch 80 modulů co tam budu 
>> mít, tak to odstaví celou baterku, případně celou FVE)
>>
>> Kdežto při paralelním napojení na nějakou sběrnici to chce periodicky 
>> monitorovat jednotlivé ovečky, ale pokud se jedna odmlčí, tak nemusí 
>> být nezbytné odstavit celou sběrnici.
>>
>> Rozhodně bych ve Vašem naznačeném příkladu nespoléhal na tržní 
>> principy a na chozrasčot, ale nasadil bych tvrdé direktivní řízení.
>> Každá ovečka ať nahlásí šéfovi to má k dispozici, ale o tom, kdo co 
>> bude dodávat, by měl rozhodovat šéf.
>> Žádné volby, žádná referenda, pěkně diktátorské zřízení.
>>
>> PL