BMS-communicatie voor de integratie van zonne-energieopslag: compatibiliteit met CAN-, RS485- en omvormerprotocollen.

Waarom communicatie met omvormers de meest voorkomende oorzaak van storingen is bij de bouw van zonne-energieopslagsystemen

Vraag het aan iedereen die ooit een grootschalige zonne-energieopslag heeft gerealiseerd en je hoort steeds hetzelfde verhaal: het accupakket doorstond alle tests op de testbank. Celspanningen binnen de specificaties, balancering werkte, beveiligingen traden in werking zoals verwacht. Maar eenmaal op locatie weigerden de omvormer en de accu met elkaar te communiceren – of erger nog, ze communiceerden wel, maar gaven een verkeerde laadstatus weer, weigerden laadopdrachten of gaven foutcodes die niemand kon ontcijferen. Het accupakket werd teruggestuurd. Het project liep een week vertraging op.

Dit is geen zeldzaam geval. Het is een van de meest voorkomende storingen in zonne-energieopslagprojecten, en vrijwel altijd is de oorzaak dezelfde: een batterijbeheersysteem (BMS) met een CAN-poort dat het protocol dat de omvormer verwacht niet ondersteunt. Voor opslag is communicatie geen extraatje, maar de basis van het systeem.

De drie kanalen: wat elk kanaal daadwerkelijk doet in een opslagsysteem.

Communicatie binnen een gebouwbeheersysteem voor zonne-energieopslag maakt doorgaans gebruik van drie fysieke kanalen, elk met een ander datapatroon. Weten welk kanaal welk type data verwerkt, is de eerste stap bij het opstellen van een bruikbare communicatiespecificatie.

CAN-bus

De CAN-bus is de belangrijkste realtimeverbinding tussen de batterij en de omvormer. Via CAN worden gegevens over de laadstatus, laad- en ontlaadstroomlimieten, spanningslimieten, foutmeldingen en protocolspecifieke besturingsberichten verzonden. Dit is het kanaal waarop de omvormer vertrouwt om te weten hoe de batterij veilig opgeladen en ontladen moet worden. Als de CAN-bus uitvalt of een verkeerd protocol gebruikt, heeft de rest van het systeem geen bruikbare informatie om op te reageren.

RS485

Gebruikt voor monitoring met een lagere frequentie, telemetrie en integratie met energiebeheersystemen op locatieniveau of monitoringssoftware op een hoger niveau. RS485 is ook de gebruikelijke interface voor in serie geschakelde systemen met meerdere modules, waarbij elke module rapporteert aan een controller. Modbus RTU is het gebruikelijke protocol op deze verbinding.

Bluetooth

Voor diagnose door installateurs en eindgebruikers: de smartphone-app die celspanningen, temperaturen, balanceringsstatus en alarmgeschiedenis weergeeft. Geen onderdeel van de live regelkring; handig voor inbedrijfstelling, probleemoplossing en transparantie voor de eindgebruiker.

Het cruciale onderscheid: CAN hebben betekent niet dat je het protocol van je omvormer spreekt.

Dit gedeelte verdient het om even stil te staan, want hier gaat het vaak mis bij het kiezen van de juiste specificaties. Een CAN-bus is een fysieke en elektrische standaard – een manier om betrouwbaar gegevens tussen apparaten te verplaatsen. Het is geen protocol. Protocollen zijn afspraken over de betekenis van die gegevens: welke bericht-ID de laadstatus weergeeft, welke byte-indeling de maximale laadstroom aangeeft en welke foutcodes zijn gedefinieerd.

Twee BMS-systemen kunnen beide "CAN ondersteunen" en toch volledig ongeschikt zijn om met dezelfde omvormer te communiceren, omdat ze verschillende protocollen implementeren. Een BMS dat een generieke CAN-interface ondersteunt, maar niet de berichtstructuur implementeert die uw omvormer verwacht, zal precies de hierboven beschreven storing ter plaatse veroorzaken: de draden zijn aangesloten, de lampen branden, maar er wordt geen nuttige informatie uitgewisseld.

Gangbare protocollen voor opslagomvormers en wat native ondersteuning nu precies inhoudt.

Wereldwijd is er voor energieopslag in woningen en kleine commerciële toepassingen een relatief beperkt aantal omvormerprotocollen beschikbaar gekomen. De exacte lijst die een project nodig heeft, hangt af van het type omvormer dat wordt gespecificeerd, maar de gesprekken gaan meestal over de grote merken die elke regionale markt bedienen. Onder het merkniveau zijn er twee praktische niveaus van compatibiliteit die men moet begrijpen:

Native protocolondersteuning

De BMS-firmware implementeert het omvormerprotocol direct. In de meeste gevallen wordt de inbedrijfstelling aanzienlijk eenvoudiger omdat het protocol al op firmwareniveau is geïmplementeerd. Specifieke details zoals de protocolversie, de firmwareversie aan beide zijden, de parametermapping en de configuratie aan de omvormerzijde moeten echter nog worden gecontroleerd voor de exacte implementatie. Dit vermindert storingen in het veld ten opzichte van een configureerbare of CAN-only oplossing, waarbij de protocollaag zelf, naast al het bovenstaande, ook nog ontwikkeld of aangepast moet worden.

Configureerbare/aanpasbare ondersteuning

Het gebouwbeheersysteem (BMS) biedt CAN en een configuratie-interface voor de bovenliggende monitor, waarmee het protocol kan worden geselecteerd of aangepast aan een specifieke omvormer. Dit is flexibeler, maar vereist wel dat de installateur of leverancier weet wat hij doet tijdens de inbedrijfstelling.

CAN-interface alleen

Het gebouwbeheersysteem (BMS) heeft een CAN-poort, maar implementeert het inverterprotocol niet. Van de integrator wordt verwacht dat hij/zij zelf de protocollaag ontwikkelt. Voor de meeste opslagprojecten is dit commercieel niet haalbaar; de benodigde ontwikkeltijd is duurder dan de keuze voor een BMS met native ondersteuning.

De eerlijke, praktische vraag bij elke offerteaanvraag voor energieopslag is: wilt u een native, configureerbare oplossing, of gaat u zelf de protocollaag ontwikkelen? De meeste installateurs willen een native oplossing. Fabrikanten van energiepakketten die meerdere projecten met verschillende omvormermerken uitvoeren, willen vaak een configureerbare oplossing.

Hoe u de compatibiliteit kunt controleren voordat u bestelt

Dit is de checklist die je vóór de offerteaanvraag moet invullen om de eerder beschreven mislukkingen op locatie te voorkomen. Het doorlopen ervan duurt minder dan een uur en bespaart weken aan verdere problemen.

• Controleer eerst het model van uw omvormer, niet dat van het gebouwbeheersysteem (BMS).De omvormer hanteert doorgaans strengere protocolvereisten dan het gebouwbeheersysteem (BMS). Vergrendel de omvormer en controleer vervolgens of het BMS hiermee overeenkomt – niet andersom.
• Vraag de BMS-leverancier om een ​​lijst met omvormerprotocollen die standaard in de firmware zijn geïmplementeerd, inclusief de namen.Een echte lijst zal specifieke protocollen vermelden. Een vaag antwoord als "ondersteunt alle belangrijke omvormers" is een waarschuwingssignaal dat serieus genomen moet worden.
• Vraag het protocoldocument of een compatibiliteitsverklaring aan die specifiek is voor uw omvormermodel.Een serieuze leverancier zal ofwel de overeenkomst bevestigen, ofwel eerlijk toegeven dat er aanpassingen nodig zijn.
• Als het merk van de omvormer regionaal is of recent op de markt is gebracht,Ga ervan uit dat je configureerbare ondersteuning nodig hebt in plaats van native ondersteuning, en plan de inbedrijfstellingstijd dienovereenkomstig in.
• Voor projecten met meerdere omvormers (bijvoorbeeld een fabrikant van omvormerpakketten die aan verschillende omvormermerken levert),Geef de voorkeur aan een BMS met configureerbare ondersteuning voor meerdere monitoren boven een BMS dat in de fabriek vastligt op één protocol.

DALY's communicatiestack voor zonne-energieopslag

DALY's 4e generatie energieopslag-BMS is gebouwd rond het hierboven beschreven communicatiepatroon. Het biedt CAN-bus en RS485 voor live integratie met de omvormer en systemen op locatieniveau, met potentiaalvrije signalering voor hardwarematige vergrendelingen. Op protocolniveau zijn gangbare protocollen voor opslagomvormers native geïmplementeerd in de firmware voor de belangrijkste merken die actief zijn in de residentiële en kleinschalige commerciële markt; voor omvormermerken die niet in deze lijst staan, maakt de configuratie-interface op het bovenliggende niveau het mogelijk om tijdens de inbedrijfstelling projectspecifieke protocolaanpassingen te ontwikkelen.

Twee belangrijke kanttekeningen bij dit artikel: de exacte lijst met native ondersteunde omvormermerken kunt u het beste opvragen bij het engineeringteam voor uw specifieke project, en niet zomaar aannemen op basis van algemene marketingteksten; en controleer de vermelding van "native support" in de datasheet van een leverancier altijd voor uw specifieke omvormermodel voordat u een bestelling plaatst.

Veelgestelde vragen

Q1Is het voldoende als in de BMS-specificatie staat "CAN ondersteund" voor een opslagsysteem?

Niet op zichzelf. "CAN-ondersteuning" geeft aan dat het BMS een CAN-poort heeft en gegevens over de bus kan versturen; het zegt niets over het protocol dat uw specifieke omvormer ondersteunt. Vraag daarom vóór de aankoop welke omvormerprotocollen standaard in de firmware zijn geïmplementeerd. Als u daar een vaag antwoord op krijgt, dan weet u precies welke informatie u nodig had voordat u de bestelling plaatste.

Q2Wat is het verschil tussen native protocolondersteuning en alleen CAN-ondersteuning?

CAN is de standaard voor bekabeling en berichtoverdracht; protocol is de overeenkomst over de inhoud van de berichten. Native protocolondersteuning betekent dat de BMS-firmware de specifieke berichtstructuur implementeert die een bepaald omvormermerk verwacht, zodat de twee apparaten direct correct met elkaar communiceren. Ondersteuning voor alleen CAN betekent dat de BMS de poort heeft, maar dat de integrator de protocollaag moet ontwikkelen om deze werkend te krijgen – wat zelden commercieel haalbaar is voor opslagprojecten.

Q3Hoe pak ik een project met meerdere omvormers aan, waarbij ik verschillende merken omvormers lever?

Kies voor een gebouwbeheersysteem (BMS) met configureerbare protocolondersteuning via een monitor op een hoger niveau of een firmwaretool, in plaats van een BMS dat in de fabriek een enkel omvormerprotocol vastlegt. Hierdoor kan dezelfde BMS-hardware worden gebruikt voor meerdere omvormermerken, waarbij de protocolaanpassing tijdens de inbedrijfstelling wordt afgehandeld. Vraag de leverancier welke merken al in de bibliotheek met configureerbare protocollen zijn opgenomen en voor welke merken projectspecifieke ontwikkeling nodig is.

Over DALY

DALY ontwerpt en produceert lithiumbatterijbeheersystemen voor OEM's, fabrikanten van accupakketten en systeemintegratoren, met producten die in meer dan 130 landen worden gebruikt. DALY is opgericht in 2015 en werkt volgens ISO 9001/ISO 14001-normen met CE- en RoHS-conformiteit. De energieopslagproducten hebben de status van UL Recognized Component (geen volledige UL-systeemcertificering – dit onderscheid is belangrijk voor projecten in Noord-Amerika), met documentatie ter ondersteuning van systeemcertificering op pakket- of systeemniveau.

Specificeer je BMS-communicatie voor je opslagproject?

Als u een project voor zonne-energieopslag aan het plannen bent en wilt dat de communicatie tussen het gebouwbeheersysteem (BMS) en de omvormer daadwerkelijk op locatie werkt, kan het engineeringteam van DALY de protocolcompatibiliteit voor uw specifieke omvormermodel controleren voordat de bestelling wordt verzonden.

• Vermeld het merk en model van uw omvormer, de omvang van uw project en de parallelle configuratie.
• Vraag de lijst met compatibele native protocollen en projectspecifieke verificatie aan.
• Vraag de specificatiedocumentatie aan voor het gebouwbeheersysteem (BMS) van de 4e generatie energieopslag.
• E-mail:dalybms@dalyelec.com

Productpagina voor energieopslagsystemen (BMS):https://www.dalybms.com/home-storage-bms/