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).

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 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.

Der Anlass war für mich, das ich gerne mal ausprobieren wollte, ein kleines Solapanel mittel Kupfer-Tape zusammenzukleben, statt zu löten. Der Kleber des Tapes ist elektrisch leitend und ich hatte in einem Instructable gesehen, das das angeblich funktionieren sollte, was ich inzwischen soweit bestätigen kann, als das das Panel normale Leistungswerte aufweist. Ich kann allerdings noch nichts darüber sagen, wie sich das mit fortschreitender Alterung lagfristig entwickelt, ein Grund mehr die Sache auszuprobieren … und in ein paar Jahren wissen wir dann mehr

Das ganze Panel aufgrund der Verwendung von Pappe und Tape auch eher für den Indoor-Bereich geeignet … lässt sich aber dafür schnell und bequem herstellen.

Dies ist ein Teilprojekt des SolarBox-Projektes und beinhaltet, sozusagen als einfache Grundübung, die Erstellung eines kleinen, solarbetriebenen LED-Lichts, etwa auf dem Niveau einer Solar-Taschenlampe oder eines Solar-Gartenlichts.

Es geht also darum ein Setup für eine kleines LED-Licht zu definieren, welches werden der Nacht permanent an ist und tagsüber mittels Solarstrom geladen wird. Als Speicher sollen handelsübliche NiMh-Mignon-Akkus (AA) zum Einsatz kommen und die Laderegler-Schaltung sollte möglichst simpel, d.h. aus möglichst wenigen Bauteilen, gestrickt sein.

Auch die Anforderungen an das Solarpanel sind recht einfach gehalten. Die Ladespannung bei maximaler Sonneneinstrahlung beträgt ca. 5V, das ist hinreichend um 2 oder 3 NiMh-Akkus zu laden.

Sofern das MiniLight indoor zum Einsatz kommen soll und demzufolge die Anforderungen an die Feuchteresistenz des Panels nicht hoch sind, reicht hier auch ein mit einfachen Mitteln gebautes DIY-Solarpanel, dessen Aufbau im Folgenden beschrieben wird, aber ein gekauftes tuts auch (und ist bei Einberechnung des Arbeitsaufwands vielleicht sogar noch günstiger).

Eine detaillierte und bebilderte Bauanleitung ist unter

http://wiki.opensourceecology.de/Solarbox_MiniLight

zu finden.

Geplant ist der Bau eines “Tiny”-Hauses für zwei Personen, welches aus zwei quadratischen Modulen mit jeweils ca. 3.60m Kantenlänge besteht, die durche ine Überdachung miteinander verbunden sind. Die Wände sollen zweischalig sein mit einer Mittelschicht aus Stroh (zwecks Isolierung) sein und aus Lehmziegeln bestehen, die wiederum mit der Lehmziegelpresse, einem anderen OSE-Projekt, hergestellt werden.

Die Baupläne für dieses Haus werden später für jedermann verfügbar und nachbaubar auf der OSE-Webseite bereitgestellt.

Dieses erste Microhaus soll vor allem erst mal als Test-Platform für das Gesamtkonzept dienen, welches den modularen Aufbau stark betont.

Nicht nur die Bestandteile des Hauses, sondern auch deren Zusammenbau wird vorher bis ins Detail geplant und festgelegt. Es soll nämlich später versucht werden, dieses Haus an einem einzigen Tag zusammenzubauen, wobei ein Team von zwei Dutzend Helfern benötigt wird.

Zitat: “Wir wollen die Ziegel in Echtzeit pressen und dann direkt in die Wände vermauern. Es ist unser Ziel zu demonstrieren, das wir an einem Tag 5000 Ziegel produzieren und in einer Struktur von rund 400 Quadratfuß vermauern können.”  Wofür schon allein 12 Leute benötigt werden. Weitere 8 sollen die die Holzarbeiten machen und Module für Fenster und Türen sowie die Dachsektion erstellen. Ein weiteres 4er-Team soll die mechanischen Module einfügen und  die Wände mit Hilfe einer Putzmaschine verputzen.

Hier werden die Entwürfe gestaltet

Ob diese Rechnung nun tatsächlich so aufgeht bleibt abzuwarten, aber zumindest ist es ein spannender Rekordversuch und sollte dies tatsächlich gelingen, dann wäre das natürlich sehr Pulikumswirksam; immerhin finanziert sich OSE ausschliesslich über Spendengelder.

Bleibt noch zu erwähnen, dass es sich bei dem Microhouse um ein Niedrigenergiehaus handelt, mit Wandheizung und Solarunterstützung.

Wir werden dieses Projekt gespannt mitverfolgen und wieder berichten, sobald sich etwas Neues ergibt.