LiPo BMS überwachung mit Grafischer ausgabe über LAN

Hallo, ich bin noch neu in dem Bereich Andruino.
Ich versuche mal mein Vorhaben ausführlich zu erklären. Also bitte nicht Meckern dass es so viel Text ist.
Ich habe vor eine Autarke Energieversorgung für meine Gartenlaube zu bauen, die ich mittels Andruino auslesen/ Überwachen möchte.

Istzustand:
2x APC Smart-UPS 2200VA
1x Inselsolaranlage mit 2x Polykristalline Solarpanele mit je 130 W und 12 V 20A Laderegler.
1x Spannungswandler 12 V => 220 V 1000 W
2x Varta Starterbatterien 110 Ah/ 920A in Reihe geschaltet zum Laden.
1x Vodafone Giga Cube Hotspot / Huawei B528s

Zurzeit ist es so konfiguriert, dass mittels der Solaranlage die Beiden Autobatterien geladen werden, an diesen ist der Spannungswandler angeschlossen, der über eine APC den Giga Cube und 2 IP-Kameras versorgt. Die zweite APC wird in der Regel eher im Sommer verwendet, um den Kühlschrank zu betreiben, dafür werden dann die Autobatterien Parallel an der Externen Stromversorgung angeschlossen. Da dieser Sommer ja leider mehr Bewölkte als sonnige Tage hatte, kam es vermehrt dazu, dass ich nicht mehr auf die Kameras zugreifen konnte, da die Stromversorgung wegen Unterspannung zusammengebrochen war. Leider aktiviert die Schutzschaltung sich bei ausreichender Ladung nicht wieder automatisch, so dass ich dann jedes Mal zum Garten fahren musste, und die Schutzschaltung wieder Aktivieren musste. Da ich durch meine Arbeit an einer Insolvenzversteigerung teilnehmen konnte, und günstig an einen Posten neuer Sony Konion 18650 Lithium-Ionen-Akkus gekommen bin > 250 stück. Wir haben auch noch einen Ganzen Satz alter Servergehäuse bei uns in der Firma stehen, so dass ich auf die Idee gekommen bin, dass ich mir Akkupacks für die USV bauen könnte.

Sollzustand:
Ich möchte immer 4x3 18650 Akkus zu ~ 12V Akkupacks zusammensetzen, mit einem entsprechenden 3S BMS. Da die BMS mit Schnittstelle Sauteuer sind, und dass bei entsprechender Menge (20 Stück) doch sehr ins Geld gehen würde, würde sich das Projekt nicht mehr rentieren. Außerdem sind die BMS Schnittstellen zu 99% über Bluetooth, was mir aus der ferne auch nix bringen würde.
Nun zu meinem (wahrscheinlich) bescheuerten Projekt. Ich möchte die ~12 V LI-Ion Akkupacks immer zu ~ 48V Akkupacks in 19“ Servergehäuse verfrachten, so dass ich 5x ~ 48 V Akkus für meine APCs erhalte, dazu wollte ich mir dann 5 Andruinos zulegen, die:

  1. Den Ladezustand der einzelnen Zelleneinheiten anzeigt.
  2. Gesamtladezustand aller 4 Zelleneinheiten um Gehäuse anzeigt.
  3. Aktuelle Temperatur der Zelleneinheiten im Gehäuse anzeigt.
  4. Die Aktuelle Stromentnahme in Ampere anzeigt.
  5. Die Restkapazität der Zelleneinheiten je 12 V Block anzeigt.
  6. Die Voraussichtliche Restlaufzeit bis zur Abschaltung durch Erreichen der Mindestspannung anzeigen.

Also brauche ich 17 Signaleingänge pro Andruino, Gibt es das Überhaupt?
Die werte der Sensoren sollen mittels LAN abrufbar sein, da ich via VPN zuhause auf einem alten All-in-One-PC die Daten Live im Blickfeld haben möchte.

Was denkt ihr, was ist von diesem Projekt Möglich, welchen Andruinos brauche ich? Reichen da die Nanos mit Zusatzboard aus? Welche Sensoren muss ich für was nehmen? Wie kann ich das über LAN erreichbar machen?

Mir eine Abfragemaske in Access zu bauen, traue ich mir zu, das Programmieren sollte gegeben falls mit etwas Unterstützung machbar sein, aber mit den Andruinos und Raspis habe ich noch nie wirklich gearbeitet.

Ich hoffe ich habe jetzt nicht die meisten Abgeschreckt. Für Verbesserungen an meinem Vorhaben bin ich immer offen.

Also mich nicht.
Na gut, vielleicht doch.
Warum nimmst Du eine USV - das schlechtest effiziente - um eine Insel zu betreiben?

Der GigaCube ist doch nen 12V-Gerät.
Also ich würde den direkt (mit Schaltung) aus dem Akku betreiben.

Die Cams sind IMHO auch nicht auf HighVoltage angewiesen. Also ebenso mit Schaltreglern bedienen.

Das macht bei Deinen 2 Cams und einem irgendwas 12V-24W Gerät vermutlich schon eine Verlängerung gegenüber der ineffizienten HochundRunterTransformation, das Du da nix mehr zusätzlich brauchst.

Aber egal was Du vor hast und auf was Du aus bist.
Ein Arduino MEGA kann das.

Da ich selbst mehrere kleine Inseln betrieben habe, widerstrebt es mir eigentlich..

Sicher wirst Du einen existirenden Andruino brauchen, ich weiss aber nicht, woher du den bekommst, denn ich weiss nicht, was ein Andruino ist.

OK Sorry, Schande auf mein Haupt. natürlich meine ich Arduino. ich habe die ganze Zeit immer Andruino von Andruid im Hinterkopf gehabt.

Ja gut, da gebe ich dir Recht, aber es ist ja geplant, dass ich eigentlich autark meine 230 V Bedürfnisse befriedige. An den Batterien ist aktuell noch die 12 V Innenbeleuchtung angeschlossen, sowie Soundsystem. Aber ich brauche da auch mal meine 230 V für eine Kreissäge, Heckenschere, Lötkolben, Schweißgerät, Kühlschrank usw. daher sind die 230 V schon interessant. Ich möchte ungern alles neu Kaufen nur um mir die Wandlung auf 230 V zu sparen. Außerdem bastle ich verdammt gerne, habe von den APCs noch 5 Stück die in der Ecke stehen und auf ein Projekt warten. Ich möchte einfach die Möglichkeit haben komplett autark den Garten zu betreiben. Einfach so aus Spaß an der Sache.

Ganz im Gegenteil - endlich mal jemand der im ersten Posting schon ausführlich erklärt was er hat und was er machen will.

Das kannst du doch trotzdem.
Aber die USV die ganze Zeit mitlaufen zu lassen verbraucht unnötig Strom. Vielleicht motiviert es ja mal den Standbystromverbrauch der USV zu messen. Wenn da tatsächlich ein Standbystrom von 1mA herauskommt dann kannste es ja so lassen. Ich schätze mal es werden eher 200 mA sein.

Der Gigacube wird mit 12V versorgt. Das kann man auch gleich ganz direkt machen. Einen Knackpunkt hat es vielleicht.
Die Autobatterien haben 12,0V bis 14,4V Volt. Das heisst weil die Spannung auf 14,4V hochgehen kann bräuchte man schon einen Spannungsregler um den Giga-Cube mit konstant 12V zu versorgen. Aber da die Spannung auch bis auf 12,0V runter gehen kann geht ein DC-DC-stepdownregler wahrscheinlich nicht. Es müsste dann ein stepup-up/step-down-regler sein.

Und man muss tatsächlich einmal vergleichen, was verbraucht der step-up/step-down-Schaltregler im Vergleich zu der USV.

vgs

Mir geht es in erster Linie darum wie ich den Arduino Konfigurieren/ Programmieren müsste, um sie Li-Ion Akkus aus der Ferne über das Internet, bzw. LAN- Überwachen kann, also alle genannten Werte abrufen kann. Der Tipp mit dem Arduino Mega ist schon mal gut, aber welche Sensoren kann man dazu verwenden? Bei Amazon ist die Auswahl an Typen und preisen ja endlos.

Amazon wäre eine schlechte Wahl um Bauteile zu kaufen.
Die Nachteile von Amazon:
Keine detailiierten technischen Angaben und Datenblätter schon gar nicht
Amazon ist meistens nicht der günstigste Anbieter für solche Bauteile

Du hast 17 Messwerte / Signale aber zum Beispiel die Temperaturen der Zellen kann man mit digitalen Tempertatursensoren messen die alle zusammen die gleiche Datenleitung benutzen. (Onewire-sensoren Typ DS18B20) Das heißt für alle Temperaturen braucht man nur einen IO-pin.

Digitale Schaltsignale "Ein"/"Aus" kann man auch über sogenannte IO-expander erfassen. die brauchen nur zwei IO-pins und können dann bis zu 16 digitale Ein-/Ausgänge erfassen / schalten

Und für Spannungen gibt es auch mehrkanalige A/D-Wandler die dann auch nur 2 IO-pins für die Kommunikation (per I2C-Bus) brauchen.

Ob das günstiger als ein Arduino Mega wird muss man mal ausrechnen.

Du müsstest mal genauer beschreiben:
Wie viele Spannungen willst du messen? Genaue Zahl nennen
Wie viele digitale Schaltsignale "Ein" / "Aus" willst du erfassen?
vgs

Um das Problem zu umgehen, bin ich erstmal den Umweg über die schon vorhandenen USVs gegangen, das mitgelieferte Netzteil bringt die 12V konstant.

Ich sage mal den Standbystrom kann ich erst mal vernachlässigen, Durch meine Arbeit komme ich des Öfteren an Akkus dran, sei es Blei Akkus, Li-Ion, Li-Po Akkus, von daher denke ich dass das Projekt immer weiter wachsen wird. Eine Idee war auch schon mal das ich das ganze für den Winter mit einem Selbstgebauten BHKW betreibe, dass Wiederum auch eine Menge an Überwachung bräuchte, und auch Eingriffsmöglichkeiten aus der ferne verwirklichen müsste. Aber das ist ein anderes Projekt was noch in weiter Zukunft liegt

Werde ich mich später in meiner Pause mal Dransetzen und noch mal einen neuen Schalt- / Verlaufsplan erstellen und mir noch mal Gedanken über die Punkte der Abnahme machen.

Welchen kannst du den Empfehlen?

Da gibt es nicht den einen für alle Bauteile / Module
Wenn du schon Rentner bist und als Hobby Shops durchsuchen hast

https://www.komputer.de

Ich schlage vor du benennst mal die Zahlen die ich oben angefragt habe
und dann frage in diesem Thread was die Experten an Bauteilen für diese Anforderungen vorschlagen würden.
vgs

Werde ich Später in Angriff nehmen.

Da sag ich Dir, verticker die USVen und besorg Dir sowas wie ne EFFEKTA AX oder nen Grohmann.
Die sind Inselfähig und effektiv, was zum einen die Ladung als auch die Entladung angeht.

Die USV'en ziehen Dir ohne Last die Akkus leer, so schnell kannst Du gar nicht schätzen, wie lange die Ladung reicht.

Die Frage ist, ob es eine einzelne Insel werden soll, oder mehrere.
Ich habe 4 Jahre 2 Inseln betrieben, die voneinander getrennt waren - auf der einen Seite ne Effekta und auf der anderen Seite mehrere BuckBoost-Schaltregler 12V/10 A, sowie für Laptop und co. nen paar KFZ-Dosen für CarAdapter.

Aber mal horchen, was Du eigentlich überwachen willst :wink:

Also das Verstehe ich nicht wat wilste mit 24 V schalt die Akkus praller + zu + und - zu - .
Nicht das die Akkus sind schon defekt

Nein!
Wenn die nicht selektiert nach Innenwiderständen sind: niemals!

Zum teil haste recht aber Er schreibt 2 gleiche Varta Akkus und dan ist das nicht so prickelig. nur 24 V Akku mit 12 V laden ist ok?

Na, da ist jetzt was quer.
Aufgrund seiner Angaben gehe ich davon aus, das umgeschraubt wird. Aber ja, es fehlen noch Unmengen an Angaben....

Was für Regler ist das ?

Ja da hast du recht, so mache ich dass auch