4. Funzionamento
4.1. Algoritmo di carica
I caricabatterie di gamma Blue Smart Victron sono caricabatterie intelligenti a più fasi, appositamente progettati per ottimizzare ogni ciclo di ricarica e mantenerla per periodi prolungati.
L’algoritmo di carica multi-fase comprende le singole fasi di carica descritte a continuazione:
Test/Carica
Prima che inizi il ciclo di carica, la batteria viene testata per sapere se accetterà la carica, anche se è completamente scarica (vicino a 0 V di tensione a vuoto).
Il LED TEST continua a lampeggiare finché un impulso di carica riesce ad aumentare la tensione della batteria al di sopra di 12,5 V (25,0 V per i caricabatterie da 24 V) o finché non trascorrono 2 minuti.
Se si rileva un problema, come una connessione a polarità inversa, un cortocircuito o se un caricabatterie da 12 V è collegato a una batteria da 24 V, la batteria sarà rigettata e tutti i LED di stato di carica lampeggeranno; in questo caso il caricabatterie deve essere immediatamente scollegato.
Se la fase di test continua per un lungo periodo di tempo e la custodia della batteria diventa stranamente calda (dopo essere passata alla prima fase di carica), è probabile che la batteria sia danneggiata e abbia creato un cortocircuito interno; in questo caso il caricabatterie deve essere immediatamente scollegato.
Se si collega un carico mentre si cerca di testare e ricaricare una batteria molto scarica, si potrebbe verificare un falso rigetto; in questo caso tutti i carichi devono essere scollegati e si deve ripetere la fase di test.
Prima fase
La batteria è caricata alla massima corrente di carica finché la tensione aumenta fino alla tensione di assorbimento configurata.
La durata della prima fase di carica dipende dal livello di scarica della batteria, dalla sua capacità e dalla corrente di carica.
Una volta terminata la fase di prima carica, la batteria sarà carica all’80 % circa (o >95 % per le batterie agli ioni di litio) e potrà essere rimessa in servizio, se necessario.
Assorbimento
La batteria è caricata alla tensione di assorbimento configurata: la corrente di carica decresce lentamente mentre la batteria si avvicina alla piena carica.
La durata della fase di assorbimento è adattiva e varia in modo intelligente in base al livello di scarica della batteria, determinato dalla durata della prima fase di carica.
La durata della fase di assorbimento può variare da un minimo di 30 minuti fino a un massimo di 8 ore (o quello configurato) per una batteria molto scarica.
Ricondizionamento
La tensione della batteria cerca di aumentare fino alla tensione di ricondizionamento configurata, mentre la corrente in uscita del caricabatterie è regolata all’8 % della corrente di carica nominale (ad esempio, 1,2 A massimo per un caricabatterie da 15 A).
Il ricondizionamento è una fase di carica opzionale per le batterie piombo-acido e non è raccomandabile per un uso normale/ciclico: utilizzarlo solo se necessario, giacché un uso non necessario o un abuso dello stesso riduce la vita utile della batteria, in seguito a gassificazione eccessiva.
La tensione di carica più alta, durante la fase di ricondizionamento, può recuperare/invertire parzialmente la degradazione dovuta a solfatazione, generalmente causata da una carica inadeguata o se la batteria è stata lasciata in uno stato di scarica profonda per un lungo periodo di tempo (solo se effettuato a tempo).
La fase di ricondizionamento si può applicare occasionalmente anche alle batterie a liquido elettrolita, per bilanciare le tensioni delle singole celle ed evitare la stratificazione dell’acido.
La fase di ricondizionamento è determinata non appena la tensione della batteria aumenta fino alla tensione di ricondizionamento configurata o dopo una durata massima di 1 ora (o quella configurata).
Tenere presente che, in determinate condizioni, è possibile che lo stato di ricondizionamento termini prima di raggiungere la tensione di ricondizionamento, come quando il caricabatterie alimenta contemporaneamente dei carichi; la batteria non è stata completamente caricata prima che inizi la fase di ricondizionamento; la durata del ricondizionamento è troppo breve (impostata su un tempo inferiore a un’ora) o se la corrente in uscita del caricabatterie è insufficiente rispetto alla capacità della batteria/banco batterie.
Mantenimento
La tensione della batteria è mantenuta sullo stesso valore della tensione di mantenimento configurata per evitare la scarica.
Iniziata la fase di mantenimento, la batteria è completamente carica e pronta all’uso.
Anche la durata della fase di mantenimento è adattiva e varia tra 4 e 8 ore, in base alla durata della fase di assorbimento, dopodiché il caricabatterie determina che la batteria entri in fase di mantenimento.
Accumulo
La tensione della batteria è mantenuta sullo stesso valore della tensione di accumulo, che è leggermente minore rispetto alla tensione di mantenimento, per minimizzare la gassificazione e allungare la vita utile della batteria in stato di non uso e carica continuata.
Ripristino
Per ripristinare la batteria ed evitare una lenta auto-scarica quando si trova in fase di accumulo durante molto tempo, si effettua automaticamente 1 ora di carica di assorbimento ogni 7 giorni (o in base alla configurazione).
4.2. Compensazione temperatura
La gamma di caricabatterie Blue Smart Victron compensa automaticamente la tensione di carica configurata in base alla temperatura ambiente (ad eccezione della modalità Li-Ion o se la funzionalità sarà stata disabilitata manualmente).
La tensione di carica ottimale di una batteria al piombo-acido varia in modo inverso rispetto alla temperatura della batteria; la compensazione della tensione di carica automatica in base alla temperatura elimina la necessità di speciali impostazioni della tensione di carica in ambienti caldi o freddi.
Durante l’accensione, il caricabatterie misura la sua temperatura interna e la usa come riferimento per la compensazione della temperatura, sebbene la misurazione della temperatura iniziale sia limitata a 25ºC, giacché non si può sapere se il caricabatterie è ancora caldo in seguito a un’operazione precedente.
Il caricabatterie produce un certo calore durante il funzionamento, pertanto la misurazione della temperatura interna si usa solo dinamicamente se considerata affidabile, quando la corrente di carica scende a un livello basso/trascurabile ed è trascorso il tempo adeguato affinché la temperatura del caricabatterie si sia stabilizzata.
La tensione di carica configurata è relativa a una temperatura nominale di 25 °C e la compensazione lineare della temperatura avviene tra i limiti di 6 °C e 50 °C in base al coefficiente di compensazione della temperatura di default di 16,2 mV/ °C (per i caricabatterie a 24 V moltiplicare il coefficiente per 2) o come configurato.
Il coefficiente di compensazione della temperatura è misurato in mV/ºC e si applica a tutta la batteria/banco batterie (non per ogni cella).
4.3. Inizio di un nuovo ciclo di carica
Un nuovo ciclo di carica inizia quando:
La prima fase di carica è completa e la corrente in uscita aumenta fino alla massima corrente di carica per quattro secondi (in seguito a un carico collegato contemporaneamente)
Se la nuova corrente della prima fase di carica è configurata e la corrente in uscita la supera in fase di mantenimento o accumulo per quattro secondi (in seguito a un carico collegato contemporaneamente)
Il tasto MODE è stato premuto o è stata selezionata una nuova modalità di carica
Si usa VictronConnect per selezionare una nuova modalità di carica o per cambiare la funzione da «Alimentazione» a «Carica»
L’alimentazione CA è stata scollegata e ricollegata
4.4. Tempo di carica stimato
Una batteria piombo-acido si trova a circa l’80 % dello stato di carica (SoC) quando la prima fase di carica è completa.
La durata della fase di prima carica Tbulk può essere calcolata come Tbulk = Ah / I, dove I è la corrente di carica (esclusi eventuali carichi) e Ah è la capacità della batteria esaurita al di sotto dell’80 % del SoC.
Potrebbe essere necessario un periodo di assorbimento Tass fino a 8 ore per ricaricare completamente una batteria molto scarica.
Ad esempio, il tempo di carica di una batteria da 100 Ah completamente scarica e caricata da un caricabatterie da 10 A fino a circa l’80 % del SoC è Tprima fase = 100/10 = 10 ore.
Includendo una durata di assorbimento di Tabs = 8 ore, il tempo di carica totale stimato sarebbe Ttotale = Tbulk + Tabs = 10 + 8 = 18 ore. Una batteria agli ioni di litio ha una carica di oltre il 95 % al termine della fase di assorbimento e raggiunge il 100 % della carica dopo circa 30 minuti di carica di assorbimento.