3. Conception du système et guide de sélection du BMS
Ce chapitre décrit comment la batterie interagit avec le BMS et comment ce dernier interagit avec les consommateurs et les chargeurs afin de protéger la batterie. Ces informations sont importantes pour concevoir le système et choisir le BMS le plus adapté au système.
3.1. Nombre maximum de batteries en série, en parallèle ou en configuration série/parallèle
Un système peut utiliser jusqu’à 50 batteries Lithium NG de Victron au total, quel que soit le BMS NG Victron utilisé. Cela permet de construire des systèmes de stockage d’énergie de 12 V, 24 V et 48 V pouvant atteindre 384 kWh (192 kWh pour un système 12 V), en fonction de la capacité utilisée et du nombre de batteries. Voir le chapitre Installation pour les détails de l’installation.
Consultez le tableau ci-dessous pour voir comment la capacité de stockage maximale peut être atteinte (en utilisant les batteries 12,8 V/300 Ah, 25,6 V/300 Ah et 51,2 V/100 Ah à titre d’exemple) :
Tension du système | 12,8 V/300 Ah | Énergie nominale | 25,6 V/300 Ah | Énergie nominale | 51,2 V/100 Ah | Énergie nominale |
|---|---|---|---|---|---|---|
12 V | 50 en parallèle | 192kWh | S.O. | S.O. | S.O. | S.O. |
24 V | 50 en 2S25P | 192kWh | 50 en parallèle | 384kWh | S.O. | S.O. |
48 V | 48 en 4S12P | 184kWh | 50 en 2S25P | 384kWh | 50 en parallèle | 256kWh |
3.2. Signaux d’alarme et actions du BMS
La batterie elle-même surveille la tension des cellules, l’intensité et la température de la batterie. Le BMS traite constamment ces données et, en plus de les afficher via l’application VictronConnect et/ou un dispositif GX, il crée des avertissements et des alarmes selon les besoins, par exemple lorsqu’une tension de cellule basse est imminente ou que la température de la batterie devient trop basse pour permettre à la batterie de se charger.
Pour protéger la batterie, le BMS éteint alors les consommateurs et/ou les chargeurs ou génère une préalarme afin d’avoir suffisamment de temps pour prendre des contre-mesures.
Voici les différents avertissements et alarmes possibles et les actions correspondantes prises par le BMS :
Signal d’alarme du BMS | Action BMS |
|---|---|
Avertissement de préalarme de tension de cellule basse (≤ 3,0 V) | Le BMS lance un signal de préalarme |
Alarme de tension de cellule basse avec un délai minimum de 30 secondes (≤ 2,8 V) | Le BMS éteint les consommateurs |
Alarme de tension de cellule élevée (≥ 3,6 V) | Le BMS éteint les chargeurs |
Alarme de température de batterie basse (< 5 °C) | Le BMS éteint les chargeurs |
Alarme de température de batterie élevée (> 50 °C) | Le BMS éteint les chargeurs |
La batterie communique ses données au BMS via les câbles BMS.
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Le BMS reçoit une tension de cellule faible d’une cellule de la batterie
Si le système contient plusieurs batteries, tous les câbles BMS de ces batteries sont raccordés en série. Le premier et le dernier câble BMS sont branchés au BMS.
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Le BMS reçoit une tension de cellule élevée d’une cellule dans une configuration à batteries multiples
La batterie est équipée de câbles BMS de 50 cm de long. Si ces câbles sont trop courts pour atteindre le BMS, ils peuvent être rallongés à l’aide de câbles de rallonge BMS.
Le BMS peut contrôler les consommateurs et les chargeurs de deux manières :
En envoyant un signal d’allumage/arrêt électrique ou numérique au chargeur ou au consommateur.
En branchant ou en débranchant physiquement un consommateur ou une source de charge depuis la batterie. Soit directement soit en utilisant un relais BatteryProtect ou Cyrix Li-ion.
Tous les types de BMS disponibles pour une batterie NG sont basés sur l’une ou l’autre de ces technologies ou sur les deux. Les types de BMS et leurs fonctionnalités sont brièvement décrits dans les chapitres suivants.
 Le BMS envoie un signal marche/arrêt à un consommateur ou à un chargeur |  Le BMS connecte la batterie à un consommateur ou à un chargeur, ou il déconnecte la batterie d’un consommateur ou d’un chargeur |
3.2.1. Le signal de préalarme du BMS
Le but de la préalarme est d’avertir l’utilisateur que le BMS est sur le point d’éteindre les consommateurs parce qu’une ou plusieurs cellules ont atteint le seuil de préalarme de sous-tension de cellule (3,0 V, codé en dur). Nous vous recommandons de connecter la sortie de préalarme du BMS à un dispositif d’alarme visible ou audible. Lorsque la préalarme est déclenchée, l’utilisateur peut mettre en marche un chargeur pour éviter que le système CC ne s’arrête.
Comportement de mise sous tension
En cas d’arrêt imminent pour sous-tension, la sortie de préalarme du BMS s’active. Si la tension continue de diminuer, les consommateurs sont éteints (déconnexion de consommateur) et en même temps, la sortie de préalarme est désactivée. Si la tension remonte (l’opérateur a activé un chargeur ou a réduit la charge), la sortie de préalarme se désactive une fois que la tension de cellule la plus basse a dépassé 3,2 V.
Le BMS garantit un délai minimum de 30 secondes entre l’activation de la préalarme et la déconnexion des consommateurs. Ce délai accorde à l’opérateur un minimum de temps pour éviter la coupure.
3.3. Les modèles de BMS
Actuellement, seul le Lynx Smart BMS NG est disponible, mais d'autres modèles devraient suivre prochainement.
Type de BMS | Tension | Fonctions | Application typique |
|---|---|---|---|
 Lynx Smart BMS 500 A NG et Lynx Smart BMS 1 000 A NG | 12, 24 ou 48 V | Contrôle les charges et les chargeurs avec les signaux marche/arrêt Peut contrôler les convertisseurs/chargeurs, les chargeurs solaires et sélectionner les chargeurs CC et CA via le DVCC. Génère un signal de pré-alarme Contacteur 500 A ou 1 000 A pour déconnecter le positif du système Contrôleur de batterie Bluetooth Peut se connecter à un dispositif GX à travers VE.Can Peut être combiné avec toutes les barres omnibus Lynx M10 Marche/arrêt/veille à distance via l'application VictronConnect ou un dispositif GX Installé sur les côtés positif et négatif du système Lecture instantanée via Bluetooth | Systèmes de plus grande taille avec intégration numérique ou si un relais de sécurité intégré est nécessaire Également les systèmes avec convertisseur/chargeur si un dispositif GX est présent |
3.3.1. Le Lynx Smart BMS NG
Le Lynx Smart BMS NG est utilisé dans des systèmes de moyenne à grande envergure gérant des consommateurs CC et CA via des convertisseurs ou des convertisseurs/chargeurs, par exemple sur des yachts ou dans des véhicules de loisirs. Ce BMS est équipé d’un contacteur qui déconnecte le système CC, d’un contact de « déconnexion de consommateur », de « déconnexion de chargeur », de « préalarme » et d’un contrôleur de batterie. En outre, il peut être raccordé à un dispositif GX et contrôler un équipement Victron Energy via DVCC.
En cas de tension de cellule basse, le BMS enverra un signal de « déconnexion de consommateur » pour éteindre le ou les consommateurs.
Avant d’éteindre le consommateur, il enverra un signal de préalarme indiquant une tension basse imminente sur la cellule.
En cas de tension élevée sur une cellule ou de température basse ou élevée de la batterie, le BMS enverra un signal de « déconnexion de chargeur » pour éteindre le ou les chargeurs.
Si les batteries sont davantage déchargées (ou surchargées), le contacteur s’ouvrira, ce qui déconnectera effectivement le système CC pour protéger les batteries.
Pour plus d’informations, consultez le manuel du Lynx Smart BMS NG qui se trouve sur la page produit du Lynx Smart BMS.
Le Lynx Smart BMS NG |
Le Lynx Smart BMS NG éteindra les consommateurs et les chargeurs à travers des signaux de « déconnexion de consommateur » et de « déconnexion de chargeur », et il contrôlera le convertisseur/chargeur à travers un dispositif GX. Si la batterie est encore plus déchargée, le BMS débranchera la batterie du système CC. |
3.4. Charge depuis un alternateur
Par rapport aux batteries au plomb, les batteries au lithium ont une résistance interne très faible et acceptent un courant de charge beaucoup plus élevé. Des précautions particulières doivent être prises pour éviter de surcharger l’alternateur :
Assurez-vous que le courant nominal de l’alternateur est au moins deux fois supérieur à la capacité nominale de la batterie. Par exemple, un alternateur de 400 A peut être connecté en toute sécurité à une batterie de 200 Ah.
Utilisez un alternateur équipé d’un régulateur d’alternateur à température contrôlée. Cela évitera la surchauffe de l’alternateur.
Utilisez un dispositif de limitation de courant comme un chargeur CC-CC ou un convertisseur CC-CC entre l’alternateur et la batterie de démarrage.
Pour plus d’informations sur la charge des batteries au lithium avec un alternateur, consultez le blog et la vidéo relative à la charge des batteries au lithium avec un alternateur.
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Charge par un alternateur
3.5. Surveillance de la batterie
Les paramètres courants de la batterie, tels que la tension et la température de la batterie, l’intensité de la batterie et la tension des cellules, peuvent être lus via Bluetooth à l’aide de l’application VictronConnect via le BMS. Si un dispositif GX (avec Internet) est utilisé avec un Lynx Smart BMS NG, les données seront également disponibles sur le portail VRM.
Si, pour une raison quelconque, vous utilisez un contrôleur de batterie supplémentaire dans le système, veillez à ce que les réglages suivants soient effectués afin que le calcul de l’état de charge et de l’énergie chargée et déchargée soit effectué correctement :
Configurez l'efficacité de charge sur 99 %
Configurez l’indice de Peukert sur 1,05.
Assurez-vous également que le contrôleur de batterie externe est alimenté par la borne de consommateur du BMS et non directement par la batterie afin d’éviter toute décharge accidentelle de la batterie.
Pour plus d’informations sur les contrôleurs de batterie, consultez la page produit des contrôleurs de batterie.