5. Funcionamento
5.1. Monitorização e controlo
É sempre necessário um BMS para monitorizar e controlar a bateria.
Os parâmetros da bateria podem ser lidos de diferentes maneiras:
Através de «Bluetooth» com a aplicação VictronConnect
Através de VictronConnect Remote (VC-R): Isto requer que um dispositivo GX seja ligado a um Lynx Smart BMS NG e que os dados sejam transmitidos ao portal VRM.
Através do Portal VRM: Isto requer que um dispositivo GX seja ligado a um Lynx Smart BMS NG e que os dados sejam transmitidos ao portal VRM.
Dependendo do trajeto de transmissão, é possível ler os seguintes parâmetros:
Parâmetro da bateria | Bluetooth | Dispositivo GX | VC-R | VRM |
|---|---|---|---|---|
Estado do compensador | Sim | |||
Tensão da célula mínima e máxima | Sim | Sim | Sim | Sim |
Temperatura da célula mínima e máxima | Sim | Sim | Sim | Sim |
Número de baterias | Sim | Sim | Sim | Sim |
Número de células da bateria | Sim | Sim | Sim | Sim |
Número de baterias em série | Sim | Sim | Sim | Sim |
Número de baterias em paralelo | Sim | Sim | Sim | Sim |
Número de série | Sim | Não | Não | Não |
Capacidade | Sim | Não | Não | Não |
Versão de firmware | Sim | Não | Não | Não |
Tensão da bateria | Sim | Sim | Sim | Sim |
Temperatura de bateria | Sim | Sim | Sim | Sim |
Corrente da bateria | Sim | Não | Não | Não |
Tensões da célula individual | Sim | Não | Não | Não |
5.1.1. Monitorizar a bateria através da VictronConnect
A aplicação VictronConnect pode ser utilizada para monitorizar a bateria através de Bluetooth ou VC-R. A tabela na secção anterior lista os parâmetros disponíveis por tipo de ligação.
Para verificar os parâmetros da bateria, faça o seguinte:
|  |
Tenha em atenção que as mensagens de advertência, alarme ou erro são apresentadas apenas quando estão ligadas ativamente ao BMS através da VictronConnect. A aplicação não está ativa em segundo plano, nem quando o ecrã está desligado.
5.1.2. Monitorizar a bateria com um dispositivo GX
Os parâmetros da bateria também podem ser lidos com um dispositivo GX através da consola remota em conjunto com um Lynx Smart BMS NG. A tabela na secção anterior lista os parâmetros disponíveis por tipo de ligação.
Para verificar os parâmetros da bateria, faça o seguinte:
|  |
5.1.3. Monitorizar a bateria com o portal VRM
Os parâmetros da bateria também podem ser lidos através do Portal VRM (requer um dispositivo GX em conjunto com um Lynx Smart BMS NG que transmite os dados ao VRM). A tabela na secção anterior lista os parâmetros disponíveis por tipo de ligação.
Os parâmetros da bateria podem ser visualizados no separador «Avançado». Para obter mais informação, consulte a documentação do Portal VRM.
5.2. Carregamento e descarga da bateria
Este capítulo descreve o processo de carregamento, descarga e a regulação das células mais pormenorizadamente para aqueles que estão interessados na formação técnica.
5.2.1. Carregamento da bateria e configurações recomendadas do carregador
Carregadores de bateria recomendados
Certifique-se de que o seu carregador fornece a corrente e a tensão corretas para a bateria. Portanto, não use um carregador de 24 V para uma bateria de 12 V.
Também se recomenda que o carregador tenha um perfil/algoritmo de carregamento que corresponda à química da bateria (LiFePO4) ou um perfil personalizado ajustável para corresponder aos parâmetros de carregamento apropriados da bateria de lítio. Todos os carregadores Victron ( carregadores de CA incluindo inversores/carregadores, carregadores solares e carregadores de CC-CC) têm estes perfis de carregamento predefinidos integrados. Certifique-se de que este perfil está selecionado. Consulte também os respetivos manuais do carregador.
Configurações recomendadas do carregador
Os parâmetros importantes de carregamento são a tensão de absorção, o tempo de absorção e a tensão de flutuação.
Tensão de absorção: 14,2 V para uma bateria de lítio de 12,8 V (28,4 V/56,8 V para um sistema de 24 V ou 48 V)
Tempo de absorção 2 h. Recomendamos um tempo de absorção mínimo de 2 h por mês para sistemas com uma utilização em ciclo reduzida, como aplicações de «backup» ou UPS, e de 4 h a 8 h por mês para sistemas de utilização em ciclo intensa (do tipo autónomo ou ESS). Isto permite que o sistema de compensação reequilibre as células adequadamente.
Tensão de flutuação: 13,5 V para uma bateria de lítio de 12,8 V (27 V/54 V para um sistema de 24 V ou 48 V)
Alguns perfis de carregamento oferecem um modo de armazenamento. Isto não é necessário numa bateria de lítio, mas se o carregador tiver um modo de armazenamento, deve defini-lo com o mesmo valor da tensão de flutuação.
Alguns carregadores têm uma definição de tensão inicial. Neste caso, defina a tensão de carga inicial com o mesmo valor que a tensão de absorção.
O carregamento com compensação de temperatura não é necessário para baterias de lítio. Desative a compensação de temperatura ou defina a compensação de temperatura como 0 mV/°C nos seus carregadores de bateria.
Corrente de carregamento recomendada
Mesmo que a bateria possa ser carregada com uma corrente de carga muito mais elevada (ver em Informação técnicaa corrente de carga contínua máxima), recomendamos uma corrente de carga de 0,5 C, que recarrega uma bateria completamente vazia em 2 h. Uma corrente de carga de 0,5 C para uma bateria de 100 Ah corresponde a uma corrente de carga de 50 A.
Perfil de carregamento
Um perfil de carregamento típico resultante do que foi mencionado acima parece-se com o gráfico abaixo:
Depois de ligar o carregador, demora 2 h a atingir a tensão de absorção
Mais duas horas de tempo de absorção para dar ao regulador tempo para equilibrar as células adequadamente
No final do tempo de absorção, a tensão de carregamento é reduzida para uma tensão de flutuação de 13,5 V
 |
Gráfico de carga da bateria de lítio
5.2.2. Descarga
Embora seja utilizado um BMS, ainda existem alguns cenários possíveis em que a descarga excessiva pode danificar a bateria. Certifique-se de que respeita a seguinte advertência.
Atenção
As baterias de iões de lítio são dispendiosas e podem ficar danificadas devido a uma sobrecarga ou a uma descarga excessiva.
Os danos por descarga excessiva podem ocorrer se cargas pequenas (como sistemas de alarmes, relés, correntes de espera de determinadas cargas, descarga da corrente de retorno de carregadores de baterias ou reguladores de carga) descarregarem lentamente a bateria quando o sistema não estiver a ser utilizado.
Uma desconexão pelo BMS devido a baixa tensão da célula deve ser apenas utilizada como um último recurso para impedir o dano iminente da bateria. Recomenda-se que, primeiro, evite que isto aconteça e que, em alternativa, use a função de ligar/desligar remoto do BMS como um interruptor de ligar/desligar se deixar o sistema sem supervisão durante períodos prolongados ou, melhor ainda, que utilize um interruptor de bateria, removendo os fusíveis ou o terminal positivo da bateria quando o sistema não estiver a ser utilizado. Antes de fazer isto, certifique-se de que a bateria está suficientemente carregada para que haja sempre uma capacidade de reserva suficiente.
A corrente de descarga residual é especialmente perigosa se o sistema tiver sido descarregado completamente e tiver ocorrido um encerramento por uma tensão da célula baixa. Depois deste corte, permanece uma capacidade de reserva de aproximadamente 1 Ah por 100 Ah na bateria. A bateria ficará danificada se a reserva de capacidade restante for extraída; por exemplo, uma corrente residual de apenas 10 mA pode danificar uma bateria de 200 Ah, se o sistema ficar descarregado durante mais de uma semana.
Se ocorrer uma desconexão por baixa tensão da célula, é necessária uma ação imediata (recarregar a bateria).
Corrente de descarga recomendada
Não ultrapasse a corrente de descarga contínua máxima de ≤1C. Ao utilizar uma taxa de descarga mais elevada, a bateria produz mais calor que ao utilizar uma taxa de descarga baixa. É necessário mais espaço de ventilação em volta das baterias e, dependendo da instalação, pode ser necessária a extração de ar quente ou o arrefecimento forçado do ar. Além disso, algumas células podem atingir o limiar de baixa tensão mais rapidamente que outras. Isto pode ser devido a uma combinação de temperatura da célula elevada e ao envelhecimento da bateria.
Profundidade de Descarga (DoD)
A profundidade de descarga tem uma influência decisiva na vida útil da bateria de lítio. Quanto maior for a profundidade de descarga, menor será o número de ciclos de carga possíveis. Consulte o Informação técnica para obter o número possível de ciclos de carga, dependendo da profundidade de descarga.
Efeito da temperatura na capacidade da bateria
A temperatura afeta a capacidade da bateria. Os dados de capacidade nominal do respetivo modelo de bateria na ficha de dados baseiam-se em 25 ºC a uma taxa de descarga de 1C. Estes números diminuem em cerca de 20 % a 0 ºC e diminuem ainda mais em cerca de 50 % a -20 ºC. No entanto, como o SoC não é calculado na bateria, mas no monitor da bateria, que, portanto, não mostra o SoC real, é muito mais importante controlar as tensões da bateria e da célula ao descarregar a baixas temperaturas.
5.3. Observe as condições de funcionamento
As condições de funcionamento para carregar e descarregar a bateria também devem ser cumpridas. Os parâmetros diferem consoante o modelo da bateria.
Estes são os detalhes:
A descarga só é permitida num intervalo de temperaturas de -20 ºC a 50 ºC A taxa de carga também depende da temperatura da bateria. Em temperaturas a ou abaixo de 0 ºC, a corrente de descarga deve ser reduzida para 0,5C. Com temperaturas superiores 35 ºC, a corrente de descarga também deve ser reduzida. Consulte também o diagrama abaixo.
Certifique-se de que todas as cargas são desligadas quando a temperatura supera os limites (idealmente, as cargas têm uma porta de ligar/desligar remota controlada pelo BMS).
O carregamento da bateria só é permitido numa intervalo de temperatura de +5 °C a +50 °C.
A temperaturas inferiores a 15 ºC, a corrente de carga deve ser reduzida para um máximo de 0,3C. A temperaturas superiores 35 ºC, a corrente de descarga também deve ser reduzida. Consulte também o diagrama abaixo.
Certifique-se de que todos os carregadores são desligados quando o limite mínimo de temperatura é atingido (idealmente, o carregador tem uma porta de ligar/desligar remota controlada pelo BMS) para evitar o carregamento abaixo de + 5 ºC ou acima de 50 ºC.
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5.4. Cuidado da bateria
Em funcionamento, é importante cuidar adequadamente da bateria para maximizar a sua vida útil.
Estas são as diretrizes básicas:
Evite a descarga total da bateria em todos os momentos.
Deve familiarizar-se com as características do pré-alarme do BMS e atuar quando estiver ativo para evitar o desligamento do sistema.
Se o pré-alarme estiver ativo ou se o BMS tiver desativado as cargas, certifique-se de que as baterias são recarregadas imediatamente. Minimize o tempo que as baterias estão num estado de descarregamento profundo.
O BMS garante que as baterias passam um tempo suficiente em absorção pelo menos uma vez por mês para assegurar um tempo suficiente no modo de compensação. Não interrompa o processo de carregamento até que o estado do compensador mostre «equilibrado» para cada bateria individual no sistema.
Se o sistema ficar sem supervisão durante um período prolongado, deve manter as baterias carregadas ou certificar-se de que as baterias estão (quase) carregadas e que desliga depois o sistema CC da bateria.