Inhaltszusammenfassung für AutarcTech JOULIE-16
- Seite 1 JOULIE-16 Dokumentation JOULIE-16 Anwendungs- Handbuch Version 3.2 Juli 2019 (Änderungen vorbehalten) Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 1 von 37...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
JOULIE-16 Dokumentation Wichtiger Hinweis Lieferumfang Optionale Komponenten Vorwort Verwendung 1. Hardwareübersicht 1.1. Technische Daten 1.2. Board Übersicht 1.3. Anschluss-Übersicht 1.4. Optionale Anschlüsse 1.5. CPU unabhängige Sicherheit 2. Zusammenbau 2.1. Schritte zum Anschließen 2.2. LED-Anzeigen 3. Software 3.1. BMS shell program 3.2. -
Seite 3: Wichtiger Hinweis
Das Joulie-16 darf nicht ohne die ausdrückliche Genehmigung des Herstellers in sicherheitskritischen Bereichen angewendet werden, z.B. Krankenhäuser. Das Joulie-16 darf nicht in offenen oder ungeschützten Räumen verwendet werden. Es hat weder einen Berührungsschutz noch einen Schutz gegen das Eindringen von Wasser oder anderen Fremdkörpern (Schutzklasse IP00). -
Seite 4: Lieferumfang
JOULIE-16 Dokumentation Lieferumfang Joulie-16 - Active Balance BMS 48V/16S CellCon Balance - 4 ERNI Balancer-Kabel mit farbigen Steckern und Leitungen, 1,5 m Dokumentation bitte erfragen, Sie wird Ihnen online zugeschickt. Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 4 von 37... -
Seite 5: Optionale Komponenten
JOULIE-16 Dokumentation Optionale Komponenten - CellCon NTC - Zellen-Boards mit NTC 10k, (36 x 19 mm²) für M5 - M8, Klemmbuchse - Relais - LAYHER, bi-stable, 24V/200A, 6A / 80ms Schaltimpuls - Strom-Sensor - LEM HASS 100-S Version 3.2 30. Jul 2019... -
Seite 6: Vorwort
JOULIE-16 Dokumentation Vorwort Joulie-16 ist der Name eines Batterie Management System (BMS) mit einem sehr leistungsfähigen Active Balancer mit bidirektionalen fly-back-Konvertern. Der Wirkungsgrad beträgt 92%, und es balanciert auch in der Lade-, Entlade- und im Leerlauf mit 10A Spitze pro Zelle, 5A im Mittel. -
Seite 7: Verwendung
JOULIE-16 Dokumentation Verwendung Das Joulie-16 Active Balance BMS dient zur Überwachung der Aufladung und Entladung von Lithium-Zellen und zum Ausgleich von Zellen mit unterschiedlichem SOC (State of Charge) von in Reihe geschalteten Zellen. Lithium-Zellen reagieren sehr empfindlich auf eine Unterschreitung der minimalen Zellenspannung (Tiefentladung) und Überschreiten der maximalen Zellenspannung (Überlast), so dass die... -
Seite 8: Hardwareübersicht
JOULIE-16 Dokumentation 1. Hardwareübersicht 1.1. Technische Daten • Batterie Management System für 16S Lithium Zellen • Schützt und balanciert aktiv Zellen während der Aufladung / Entladung und im Leerlauf-Modus • Active Balancing auch mit abgeschaltetem Ladegerät, um einen sehr guten symmetrischen Block zu erhalten •... -
Seite 9: Galvanisch Getrennte Ausgänge (2) Für Disable Charge/Discharge (Optional)
JOULIE-16 Dokumentation Abmessungen 270 mm x 205 mm x 40 mm (BxLxH) Gewicht 268 g Klasse IP32 Spannung pro Zelle 2-5 V Balancing-Strom Spitze/ 10 A / 5 A Durchschnitt Spannungsmessung 0.0016 V (12 Bit ADC) Temperaturmessung 12 Bit ADC Wirkungsgrad 92 % (http://www.linear.com/product/... -
Seite 10: Board Übersicht
JOULIE-16 Dokumentation 1.2. Board Übersicht RS232-Ext optional Active Balancer independent safety Zellen-Anschlüsse Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 10 von 37... -
Seite 11: Anschluss-Übersicht
JOULIE-16 Dokumentation 1.3. Anschluss-Übersicht Anschlussschema Joulie-16 / CellCon NTC input vref Phoenix Klemmkontakte für Stromsensor und Relais RJ45-Anschluß für Temperatur-Sensoren ERNI Balancer - Anschluss, Ansicht von der Kabelseite Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 11 von 37... -
Seite 12: Optionale Anschlüsse
JOULIE-16 Dokumentation 1.4. Optionale Anschlüsse Um eine hohe Flexibilität zu erreichen, kann die Platine mit Phoenix-Klemmsteckern (z.B. SPTD 1,5 / 2-H-3,5 - 1841490) für Stromsensor, Relais, “Disable charge/discharge” und Hauptschalter/LED bestückt werden. Bitte fragen Sie uns nach den Möglichkeiten. Standardmäßig ist nur der Stromsensor, 1 Relaisstecker und der Hauptschalter an Bord. -
Seite 13: Cpu Unabhängige Sicherheit
JOULIE-16 Dokumentation 1.5. CPU unabhängige Sicherheit Um soviel Sicherheit wie möglich zu haben, ist ein MCU-unabhängiger Sicherheitskreis auf dem BMS implementiert. Diese Schaltung prüft den Herzschlag der MCU sowie die Versorgungsspannung. Bei niedriger Spannung oder Verlust des MCU-Herzschlags schaltet die Sicherheitseinheit das Relais nach 80ms aus. -
Seite 14: Zusammenbau
JOULIE-16 Dokumentation 2. Zusammenbau Um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten und vor Schäden zu schützen, bitte vorsichtig sein, wenn Sie alle notwendigen Drähte anschließen. Besondere Vorsicht ist beim Verbinden der + Pole der Zellen mit den BMS Balancer- Steckverbindern erforderlich! Bei falschen Anschlüssen kann die Platine beschädigt werden! -
Seite 15: Schritte Zum Anschließen
Sie die korrekten Verbindungen mit Hilfe des (optionalen) Testadapters, wie z.B. CellLog (http://www.progressiverc.com/celllog-8m.html), siehe Optionale Komponenten weiter oben. verbinden Sie alle anderen Kabel des BMS (Temperatursensoren, Stromsensor, Relais, Ethernet, CAN mit dem Joulie-16. Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 15 von 37... - Seite 16 JOULIE-16 Dokumentation Überprüfen Sie die Spannungen mit einem Multimeter oder Testadapter! (https:// alofthobbies.com/isdt-bc-8s-lipo-cell-meter.html) Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 16 von 37...
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Seite 17: Hauptschalter Ausgeschaltet
JOULIE-16 Dokumentation XII. vergewissern Sie sich, dass der Hauptschalter ausgeschaltet - verbinden Sie die Balancer-Kabel mit dem Joulie-16 in der richtigen Reihenfolge 1 - 4! Wenn Sie die Stecker abziehen wollen, dann in umgekehrter Reihenfolge 4 - 1! Anschlussschema der Balancer-Kabel mit dem Joulie-16 BEACHTEN SIE DIE REIHENFOLGE, von links nach rechts einstecken! XIII. -
Seite 18: Led-Anzeigen
JOULIE-16 Dokumentation 2.2. LED-Anzeigen Nach dem Einschalten des BMS leuchtet die grüne LED an der Vorderseite des Gerätes, und die Fernbedienung blinkt. Nach ein paar Sekunden schaltet sich das Relais ein. Dies wird durch die gelbe LED, bzw. durch die externe LED, angezeigt. -
Seite 19: Beispiel-Ausgabe
JOULIE-16 Dokumentation STOPB Stop auto balancing RELAY Switch relay NETINFO Get network parameters NETTEST Network test FWTRACE Start/stop FW-Trace VER Get FW-Version ERROR Get last error code UNLOCK Enter service mode HELP Hilfetext-Ausgabe - siehe oben. SETID Setzt die BMS ID. Die letzten 20 Bits der BMS ID werden für die Bildung der MAC-Adresse benutzt. - Seite 20 JOULIE-16 Dokumentation ERROR_BALTIME=30 BAL_INTFACT=20 BAL_MAXFACT=40 BAL_USEBUDGET=1 BAL_SOCCORRFACT=15 RE_UPPLIM=3.80 RE_LOWLIM=2.60 RE_UPPRES=3.60 RE_LOWRES=2.90 RE_TIMEOUT=120 T_LIMITOFF=50.0 T_LIMITON=48.0 T_DIFF=6.3 CU_CHLIM=1000 CU_DCLIM=-1000 CU_ZEROUPPLIM=400 CU_ZEROLOWLIM=-400 CU_ZEROTIME=600 MON_INTERVAL=60 Setzen eines Parameters: $> setb DC_THSTART=2.9 DC_THSTART=2.09 Parameter werden nach dem Befehl startb im Flash-Speicher abgelegt, ansonsten sind sie nur für die aktuelle Sitzung.
- Seite 21 JOULIE-16 Dokumentation RELAY Relais ein oder aus. Syntax: RELAY [ON|OFF] NETINFO Ausgabe der Netzwerkinfo. $> netinfo DHCP_ON=1 HOST_IP=192.168.0.123 ROUTER_IP=192.168.0.111 SUBNETMASK=255.255.255.0 MAC_ADDRESS=A0-BB-3E-80-00-00 NETTEST Erlaubt den Test der Netzwerkverbindung zum Mikrolab-Server. Dieses Kommando generiert eine E-Mail. FWTRACE Trace ein / aus. Syntax: FWTRACE [ON|OFF] Ausgabe der BMS-Firmware-Version.
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Seite 22: Parameter-Übersicht
JOULIE-16 Dokumentation 3.2. Parameter-Übersicht Die Parameter-IDs sind im Dokument „BMS_2016-05-18_1v11.pdf“ beschrieben, bzw. aktueller Dateiname der letzten Version dieser Datei. Setup via Terminal-Program. BAT_CAPACITY PAR 620 “POWER capacity cellblock” BAT_DOD PAR 621 “POWER max. depth of discharge” BAT_SOC5VOLT PAR 625 “POWER SOC5% voltage”... -
Seite 23: Parameter (Beispiel & Default)
JOULIE-16 Dokumentation 3.3. Parameter (Beispiel & Default) Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 23 von 37... -
Seite 24: Shell-Trace
JOULIE-16 Dokumentation 3.4. Shell-Trace • Übersicht Trace ist eine Entwicklungshilfe, keine vordefinierte Trace-Ausgabe. Zusätzlich zu den hier beschriebenen Ausgaben werden auch andere, hier nicht beschriebene Ausgaben erzeugt. Fehler und Warnungen im Trace sind markiert mit „>>>>>>>>>>>>>>>> <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<“, z.B. >>>>>>>>>>>>>>>> error D0010009 <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<... - Seite 25 JOULIE-16 Dokumentation Bei Anschluss eines Wechselrichters mit CAN-Schnittstelle zusätzliche Werte: Ladespannung [mV] Ladestrom [mA] Entladespannung [mV] Entladestrom [mA] Hinweis für SMA Wechselrichter: Die Werte für den Wechselrichter im Trace sind nicht diejenigen, die tatsächlich zum Wechselrichter gehen, sondern die in den Parametern eingestellten Werte.
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Seite 26: Can Interface Für Studer Und Sma
JOULIE-16 Dokumentation 4. CAN Interface für STUDER und SMA Fragen Sie bei Studer Innotec und/oder SMA nach der kompletten Protokoll- Dokumentation. Pin-Belegung des RJ-45-Steckers "CAN" für Studer XCOM-CAN / SMA Sunny Island: Signal Sync1 – reserved CAN_GND SYNC_H CAN_H CAN_L SYNC_L Sync7 –... -
Seite 27: Jumper Und Dip-Schalter-Einstellungen Für Can Interface
JOULIE-16 Dokumentation 4.1. Jumper und DIP – Schalter - Einstellungen für CAN Interface Studer (NEDAP) Position Dip switch 1 Relais angeschlossen 2 Relais angeschlossen reserviert 3, 4, 5 kein CAN-Protokoll (beliebiger Wechselrichter) SMA CAN-Protokoll, time-out >= 30ms NEDAP CAN-Protokoll MultiCast-Protokoll (CAN-Port unbenutzt) Studer CAN-Protokoll, time-out <= 10ms... -
Seite 28: Can-Einstellungen Für Studer / Sma
JOULIE-16 Dokumentation 4.2. CAN-Einstellungen für Studer / SMA Notwendige Objekte: Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 28 von 37... - Seite 29 JOULIE-16 Dokumentation Studer nutzt das gleiche Protokoll aber einen anderen time-out, der kürzer ist als bei SMA. Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 29 von 37...
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Seite 30: Protokoll-Beschreibung
JOULIE-16 Dokumentation 5. Protokoll-Beschreibung 5.1. Ethernet-Protokoll (Standard) Dieses Protokoll ist proprietär. 5.2. Ethernet-Protokoll (Multicast) Siehe Handbuch für LiMaster. Bitte fragen Sie uns. 5.3. Serielles Protokoll (USB) Siehe 3.4. Shell trace. Version 3.2 30. Jul 2019 Seite 30 von 37... -
Seite 31: Soc-Berechnung
JOULIE-16 Dokumentation 6. SOC-Berechnung Für die Berechnung des SOC (State of Charge) beträgt der Referenzpunkt 100%. Dies wird durch die folgenden Bedingungen bestimmt: Alle Zellenspannungen liegen innerhalb des Bereichs des Parameters SOC_100% _voltage ± 50mV und der Ladestrom beträgt mindestens eine Minute weniger als 5% der Nennkapazität (nur wenn der Ladestrom nicht durch das BMS begrenzt ist) ODER Mindestens die Hälfte der Zellenspannungen ist größer als der Parameter SOC_100% _spannung... -
Seite 32: Fehlerliste
7. Fehlerliste Name Fehler- Beschreibung Fehlercode Server- klasse code EC_UDF_UPDATEFILE Warning falsches Updatefile, kein Update durchgeführt 90020014 2020 EC_UDF_UPDATEFLASH Warning Fehler bei Programmieren der Firmware ins Flash 90020015 2021 (nach Spannungswegnahme bleibt Gerät in Bootloader) EC_FAT_SETUP_RW Fatal Setup: Init Error D0050001 5001 bei der Initialisierung der Parameter aus dem Flash ist ein Fehler... - Seite 33 Name Fehler- Beschreibung Fehlercode Server- klasse code EC_LTC6903_TIMING_WARN Warning ADC Konvertierung Timingproblem 90010018 1024 EC_CAN_TXCOMMON Warning CAN Transmit-Buffer voll 9001001E 1030 es können keine Meldungen mehr über die CAN-Schnittstelle abgesetzt werden, Wechselrichter ist nicht mehr erreichbar (ab Version 1.13 Warnung, davor fataler Fehler) EC_TEMPERATURE Device Temperatur zu hoch...
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Seite 34: F&A
Name Fehler- Beschreibung Fehlercode Server- klasse code EC_INVALID_VOLTAGES Fatal Gemessene Zellspannungen nicht gültig D001003C 1060 die gemessenen Zellspannungen liegen außerhalb des Plausibilitätsintervalls [1,0V..4,9V] EC_ADC0_WARN Warning Warnung Wandlung ADC0 90010046 1070 Hardwarefehler EC_ADC1_WARN Warning Warnung Wandlung ADC1 90010047 1071 Hardwarefehler EC_ADC0_ERROR Fatal Fehler Wandlung ADC0 D0010048... - Seite 35 Name Fehler- Beschreibung Fehlercode Server- klasse code EC_IMBALANCE_WARN Warning SMA: Zellen nicht ausbalanciert 90060015 (nicht benutzt ab Version 0.006) nur für SMA-Wechselrichter EC_IMBALANCE User A0060016 SMA: Zellen nicht (nicht benutzt ab Version 0.006) ausbalanciert für SMA- Wechselrichter EC_DATA_SAVE_WARN Warning Webdaten können nicht in Flash gespeichert werden 90070001 7001 Hardwarefehler, es stehen keine Statistikdaten mehr zur Verfügung...
- Seite 36 Wie kann ich Zugriff auf die gespeicherten BMS-Daten bekommen? Bitte kontaktieren Sie uns. • Wie kann ich mehrere Joulie-16 zu Cluster-Systemen zusammenschalten? Bitte fragen Sie uns, alles ist im Manual für Master zu finden, was auf Anfrage erhältlich ist. •...
- Seite 37 • Welche vergleichbaren Produkte hat AutarcTech noch? AutarcTech bietet ein kaskadierbares 4S / 12V Active Balance BMS, das technisch auf den gleichen Komponenten basiert wie Joulie-16. Dieses BMS heißt JOULIE-4c, ein separates Handbuch beschreibt die Funktionen und ihre Verwendung.