Communication BMS pour l'intégration du stockage solaire : compatibilité avec les protocoles CAN, RS485 et onduleur

Pourquoi la communication entre les onduleurs est la principale cause de défaillance sur le terrain pour les installations de stockage d'énergie solaire

Interrogez quiconque a mis en service un système de stockage solaire à grande échelle et vous entendrez une histoire similaire : en laboratoire, le système a passé tous les tests avec succès. Tensions des cellules conformes aux spécifications, équilibrage fonctionnel, protections déclenchées comme prévu. Mais une fois sur site, l’onduleur et la batterie ont refusé de communiquer, ou pire, ils communiquaient, mais affichaient un état de charge incorrect, refusaient les commandes de charge ou renvoyaient des codes d’erreur indéchiffrables. Le système est rentré à l’atelier. Le projet a perdu une semaine.

Il ne s'agit pas d'un cas isolé. C'est l'une des pannes les plus fréquentes sur le terrain dans les projets de stockage d'énergie solaire, et la cause première est presque toujours la même : un système de gestion de batterie (BMS) doté d'un port CAN, mais qui ne prend pas en charge le protocole attendu par l'onduleur. Pour le stockage en particulier, la communication n'est pas une fonctionnalité, elle est le fondement même du système.

Les trois canaux — Leur rôle exact dans un système de stockage

La communication entre le système de gestion technique du bâtiment (GTB) d'un système de stockage solaire utilise généralement trois canaux physiques, chacun véhiculant un trafic différent. Identifier le canal responsable de chaque flux est la première étape pour rédiger une spécification de communication pertinente.

Bus CAN

Le protocole CAN assure la liaison prioritaire en temps réel entre la batterie et l'onduleur. Il transmet l'état de charge, les limites de courant de charge et de décharge, les limites de tension, les indicateurs de défaut et les messages de contrôle spécifiques au protocole. C'est sur ce canal que l'onduleur s'appuie pour gérer la charge et la décharge de la batterie en toute sécurité. En cas de défaillance du protocole CAN ou d'utilisation d'un protocole incorrect, le reste du système est inopérant.

RS485

Utilisé pour la surveillance à basse fréquence, la télémétrie et l'intégration avec les systèmes de gestion de l'énergie au niveau du site ou les logiciels de supervision, le RS485 est également l'interface courante pour les systèmes multi-packs en cascade, où chaque pack communique avec un contrôleur. Le protocole Modbus RTU est généralement utilisé sur cette liaison.

Bluetooth

Pour le diagnostic par l'installateur et l'utilisateur final : l'application pour smartphone affiche les tensions des cellules, les températures, l'état d'équilibrage et l'historique des alarmes. Elle ne fait pas partie du circuit de contrôle en temps réel ; elle est utile pour la mise en service, le dépannage et la transparence pour l'utilisateur final.

Distinction essentielle : posséder un réseau CAN ne signifie pas parler le protocole de votre onduleur

Il est important de s'attarder sur cette section, car c'est souvent là que les erreurs se produisent lors de la consultation des fiches techniques. Le bus CAN est une norme physique et électrique : un moyen de transférer des données entre les appareils de manière fiable. Ce n'est pas un protocole. Les protocoles définissent la signification de ces bits : quel identifiant de message indique l'état de charge, quelle disposition des octets représente la limite de courant de charge, quels codes d'erreur sont définis.

Deux unités de gestion de bâtiment (BMS) peuvent toutes deux « prendre en charge le protocole CAN » et pourtant être totalement incapables de communiquer avec le même onduleur, car elles utilisent des protocoles différents. Une BMS compatible avec une interface CAN générique, mais n'implémentant pas la structure de messages attendue par votre onduleur, entraînera précisément la panne décrite précédemment : les câbles sont connectés, les voyants sont allumés, mais aucune donnée utile n'est échangée.

Protocoles courants des onduleurs de stockage et ce que signifie réellement la prise en charge native

À l'échelle mondiale, les systèmes de stockage résidentiels et commerciaux de petite taille convergent vers un ensemble relativement restreint de protocoles d'onduleurs. La liste exacte des éléments nécessaires à un projet dépend de l'onduleur spécifié, mais les discussions portent généralement sur les grandes marques présentes sur chaque marché régional. Au-delà de la marque, il convient de comprendre deux niveaux de compatibilité pratiques :

Prise en charge des protocoles natifs

Le firmware du BMS implémente directement le protocole de l'onduleur. Dans la plupart des cas, la mise en service est considérablement simplifiée car le protocole est déjà implémenté au niveau du firmware. Toutefois, certains détails, tels que la version du protocole, la version du firmware des deux côtés, le mappage des paramètres et la configuration côté onduleur, doivent être vérifiés pour un déploiement précis. C'est ce qui réduit les pannes sur le terrain par rapport à une solution configurable ou utilisant uniquement le protocole CAN, où la couche protocolaire elle-même doit être développée ou adaptée, en plus de tous les éléments mentionnés précédemment.

Support configurable/adaptable

Le système de gestion technique du bâtiment (GTB) offre une interface CAN et une interface de configuration supérieure permettant de sélectionner ou d'adapter le protocole à un onduleur spécifique. Cette solution est plus flexible, mais exige que l'installateur ou le fournisseur maîtrise son fonctionnement lors de la mise en service.

Interface CAN uniquement

Le système de gestion technique du bâtiment (GTB) possède un port CAN, mais n'implémente pas le protocole de l'onduleur. L'intégrateur doit donc développer lui-même la couche protocolaire. Pour la plupart des projets de stockage, cette solution n'est pas rentable : le temps d'ingénierie nécessaire coûte plus cher que le choix d'un système GTB intégrant nativement cette fonctionnalité.

La question pratique et essentielle à poser pour toute demande de devis de stockage : souhaitez-vous une solution native, configurable, ou allez-vous développer vous-même la couche protocolaire ? La plupart des installateurs privilégient une solution native. Les fabricants de packs gérant plusieurs projets avec différentes marques d’onduleurs optent souvent pour une solution configurable.

Comment vérifier la compatibilité avant de commander

Voici la liste de contrôle préalable à la demande de devis qui permet d'éviter l'échec sur site décrit au début. La suivre prend moins d'une heure et permet de gagner des semaines par la suite :

• Vérifiez d'abord le modèle de votre onduleur, et non celui du BMS.L'onduleur a généralement des exigences de protocole plus strictes que le BMS. Verrouillez l'onduleur, puis vérifiez que le BMS est compatible ; ne procédez pas dans l'autre sens.
• Demandez au fournisseur du BMS une liste des protocoles d'onduleurs implémentés nativement au niveau du firmware, par nom.Une liste exhaustive mentionnera les protocoles spécifiques. Une réponse vague du type « compatible avec tous les principaux onduleurs » est un signal d'alarme à prendre au sérieux.
• Veuillez demander le document de protocole ou une déclaration de vérification de compatibilité spécifique à votre modèle d'onduleur.Un fournisseur sérieux confirmera la compatibilité ou admettra honnêtement que des travaux d'adaptation sont nécessaires.
• Si la marque de l'onduleur est régionale ou récemment commercialisée,Il faut s'attendre à avoir besoin d'une assistance configurable plutôt que native, et prévoir le temps de mise en service en conséquence.
• Pour les projets multi-onduleurs (par exemple, un fabricant de packs fournissant plusieurs marques d'onduleurs),Privilégiez un système de gestion de batterie (BMS) avec prise en charge configurable des écrans supérieurs plutôt qu'un BMS qui impose un protocole unique en usine.

Pile de communication DALY pour le stockage solaire

Le système de gestion technique du bâtiment (GTB) de 4e génération de DALY pour le stockage d'énergie est conçu selon le modèle de communication décrit précédemment. Il prend en charge les bus CAN et RS485 pour une intégration en temps réel avec l'onduleur et les systèmes du site, et utilise la signalisation par contact sec pour les interverrouillages matériels. Au niveau du protocole, les protocoles courants des onduleurs de stockage sont implémentés nativement dans le firmware pour les principales marques destinées au marché résidentiel et commercial de petite taille. Pour les autres marques d'onduleurs, l'interface de configuration de l'interface de surveillance supérieure permet d'adapter le protocole aux spécificités du projet lors de la mise en service.

Deux précisions importantes dans l'esprit de cet article : la liste exacte des marques d'onduleurs prises en charge nativement doit être demandée à l'équipe d'ingénierie pour votre projet spécifique, et non déduite d'un discours marketing générique ; et la mention « prise en charge native » dans la fiche technique d'un fournisseur doit toujours être vérifiée par rapport à votre modèle d'onduleur exact avant de passer commande.

Foire aux questions

Q1Si une spécification de BMS indique « compatible CAN », est-ce suffisant pour la conception d'un système de stockage ?

Pas à lui seul. La mention « compatible CAN » indique que le BMS possède un port CAN et peut transférer des données sur le bus ; elle ne garantit pas que le BMS utilise le protocole attendu par votre onduleur. Avant de passer commande, renseignez-vous sur les protocoles de l'onduleur implémentés nativement au niveau du firmware. Si la réponse est vague, vous disposez des informations nécessaires avant de commander.

Q2Quelle est la différence entre la prise en charge native du protocole et la simple prise en charge du protocole CAN ?

Le protocole CAN définit le câblage et le transport des messages ; le protocole, quant à lui, définit le contenu des messages. La prise en charge native du protocole signifie que le micrologiciel du BMS implémente la structure de messages spécifique attendue par une marque d'onduleur donnée, permettant ainsi une communication optimale entre les deux appareils dès leur mise en service. La prise en charge exclusive du protocole CAN signifie que le BMS dispose du port, mais que l'intégrateur doit développer la couche protocolaire nécessaire à son fonctionnement – ​​une solution rarement viable commercialement pour les projets de stockage.

Q3Comment gérer un projet multi-onduleurs où je fournis des onduleurs de marques différentes ?

Recherchez un système de gestion technique du bâtiment (GTB) compatible avec des protocoles configurables via un outil de supervision ou de micrologiciel, plutôt qu'un système GTB imposant un protocole d'onduleur unique en usine. Cela permet d'utiliser le même matériel GTB avec plusieurs marques d'onduleurs, l'adaptation du protocole étant gérée lors de la mise en service. Vérifiez auprès du fournisseur quelles marques sont déjà prises en charge par la bibliothèque de protocoles configurables et lesquelles nécessitent un développement spécifique au projet.

À propos de DALY

DALY conçoit et fabrique des systèmes de gestion de batteries au lithium pour les équipementiers, les fabricants de packs et les intégrateurs. Ses produits sont utilisés dans plus de 130 pays. Fondée en 2015, DALY opère selon les normes ISO 9001 et ISO 14001 et est conforme aux réglementations CE et RoHS. Sa gamme de solutions de stockage d'énergie bénéficie de la certification UL (composant reconnu, mais non certification UL complète – cette distinction est importante pour les projets nord-américains), et la documentation nécessaire à la certification au niveau du pack ou du système est fournie.

Spécifier la communication BMS pour votre projet de stockage ?

Si vous envisagez un projet de stockage d'énergie solaire et souhaitez que la communication entre le système de gestion du bâtiment (BMS) et l'onduleur fonctionne correctement sur site, l'équipe d'ingénierie de DALY peut confirmer la compatibilité du protocole avec votre modèle d'onduleur spécifique avant la passation de la commande.

• Indiquez la marque et le modèle de votre onduleur, la taille de votre projet et sa configuration en parallèle.
• Demander la liste de compatibilité du protocole natif et la vérification spécifique au projet
• Demande de documentation technique sur le système de gestion technique du bâtiment (GTB) pour le stockage d'énergie de 4e génération
• E-mail:dalybms@dalyelec.com

Page produit BMS pour le stockage d'énergie :https://www.dalybms.com/home-storage-bms/