SBMS4080 – Solar Batterie Management System für LiFePO4 Akkus

Heute möchte ich ein weiteres Open-Hardware-Projekt aus einer Crowdfunding-Kampagne vorstellen, welche von OpenSourceEcology Germany erfolgreich unterstützt worden ist und wird.

SBMS4080

Das SBMS4080 Solar Batterie Management System ist ein Solarladeregler für Lithium-basierte Akkus, einschliesslich der neuen LiFePO4-Technology. Es wurde erfolgreich im Sommer 2014 auf Kickstarter gelaunched von Dacian Todea, aka Electrodacus.

Die Zahl 4080 bedeutet, das der Input-Strom von Solar-Panels oder anderen Stromquellen bis zu 40 Ampere betragen kann. Der maximale Output-Strom liegt im Bereich von bis zu 80 Ampere.

Das Gerät ist bestens geeignet als Batterie-Managementsystem (BMS) für solare Insel-Systeme bzw. Offgrid-Anwendungen basierend auf einer Batterie-Bank von bis zu 8 LiFePo4-Zellen bei 24V (oder auch Standard-LiIon-Akkus).

Referenz-Setup

Bezogen auf die speziellen Anforderungen von Lithium-Zellen bedeutet dies, das es über eine integrierte Balancer-Funktionalität verfügt, was entscheidend ist für eine maximale Anzahl von „full lifecycles“, also von vollen Lade- und Entlade-Zyklen.

Die dürfte in diesem Fall geschätzt irgendwo zwischen 2000 und 4000 (oder gar nochmehr) Zyklen liegen – ein gigantischer Wert, der es historisch gesehen erstmalig ermöglicht, das der Eigenverbrauch von Solarstrom, genauer gesagt die dazu erforderliche Batteriespeicherung, in sinnvolle wirtschaftliche Dimensionen rückt – mit anderen Worten aus den roten in die schwarzen Zahlen befördert wird.

Entprechend erscheinen auf dem Markt jetzt die ersten kommerziellen Speichersysteme dafür, aber die sind derzeit noch ziemlich teuer und meist für etwas größere Anlagen so etwa von 5 bis 10 KWh gedacht.

Mit dem SBMS4080 dagegen erhält man einen frei programmierbaren und LiFePO4-fähigen 40A-Solarladeregler inclusive BMS für rund 120,- EUR – das ist schon wahrlich eine kleine Sensation !

Dabei beinhaltet eine typische Referenz-Anwendung Solarpanels bis zu 800Wp mit einer Batterie-Bank-Kapazität bei 2,4 KWh (mehr oder weniger ist natürlich auch möglich), bei 24V.

Es ist übrigens schon eine neue Version in Planung die noch größere PV-Anlagengrößen erlaubt, mit bis zu 3KWp.

Das Beste am SBMS4080 ist aber, das es sich um ein Open-Hardware-Projekt handelt und sowohl die PCB-Schematics als auch der Firmware-Code unter Creative Common Lizens CC-BY-SA 3.0 frei verfügbar sind.

Damit ist es hinreichend geeignet, als wichtiger Bestandteil in das neue Projekt „Solarbox Baseload“ von OpenSourceEcology Germany integriert zu werden.

Dies habe ich schon seit längerem so geplant und seit kurzem jetzt auch das SBMS4080 hier bei mir vorliegen und bin es bereits fleissig am testen, zumindest soweit es der jahreszeitlich bedingte Mangel an Sonne erlaubt 😉

Da bislang noch wenig Dokumentation zum SBMS4080 in schriftlicher Form vorliegt und die meisten relevanten Infos in mehreren Youtube-Videos und sonstwo im Internet verstreut sind, habe ich mich der Aufgabe angenommen, das alles mal etwas zentral zu bündeln und hier auf der Makeable-Webseite als eine Art User- und Betriebs-Manual zusammenzustellen, wobei ich gleichzeitig meine eigenen Erfahrungen bei der Inbetriebnahme des Systems mit einfliessen lassen kann, darüberhinaus hatte ich einen regen eMail-Austausch mit Dacian zwecks Klärung einiger Fragen und für sonstige System-Infos.

Das Ganze ist zu finden unter http://makeable.de/mlab/makeable/sbms4080/ und soll künftig im Zuge fortlaufender Erkentnisse noch ergänzt werden, womit die OSEG-Gruppe ihrem Anspruch gerecht wird, Baupläne und Anleitungen für bestimmte OpenHardware-Projekte bereitzustellen.

Mein 12V Setup

Mein erstes Setup besteht aus einem 100W-Solarpanel und 4 LiFePo4-Akkus mit 10Ah bei 12V und damit ist noch relativ klein dimensioniert, aber das ist für mich ok, weil ich erstmal noch etwas für dickere Akkus sparen muss und ausserdem ist es durchaus sinnvoll sich erstmal „von unten“ an die Sache ranzutasten (ausserdem kann mein Sinus-Inverter auch nur 12V), denn soviel hab ich schon gelernt: Fehler im Umgang mit LiFePo4-Akkus können schnell teuer werden 😉 wobei allerdings jetzt speziell mit dem SBMS4080 bislang alles reibungslos geklappt hat. Ich hoffe das meine Dokumentation auch anderen SBMS4080-Nutzern dazu verhilft.

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2 Gedanken zu „SBMS4080 – Solar Batterie Management System für LiFePO4 Akkus

  1. Dear Oliver,

    coming first quarter of this coming year we are developing a mobile solar power pack module
    (2nd model) ment for pop-up renewable energy deployment. I’m phyched about your project and I’m curiuous whether you would be able to continue your project in collaboration with us. Preferably physically here in Amsterdam, we would be able to cover your living expenses for this project. as well as hardware costs

    We have a settled investment budget for this development and aim to develop a 50kWh battery pack combined with 24 250Wp panels, that provides 3phase power.
    Our initial revenue model for this summer season will be renting-out the module to festivals in and around Amsterdam for energy provision for (parts) of a festival terain and stages. the goal however is to come to a replicable manufacturable power pack. However we have way more objectives than developing a product that we can sell and rent out.

    We have a young cooperation Metabolic, We envision to provide sustainable and smart resources for self sufficiency by empowering communities and individuals.

    I am now preparing for the new year and the aproach we will take. And I’m determined to integrate the open hardware methodology and documentation structure in our developments . Using the work that has been performed by OSE in New Orleans regarding structural engineering would be a perfect combination with your project to come to a open Solar power pack.

    I would love to tell you more about us and what where planning for.

    I’m curious about your possibilities. and looking foreward to hear from you

    Have a great Christmas!

    Ward Hupperets
    Mechanical Engineer
    Metabolic

  2. excellent publish, very informative. I wonder why the opposite experts
    of this sector don’t notice this. You should continue your writing.
    I am sure, you’ve a huge readers‘ base already!

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