3. Designul sistemului și ghidul de selecție BMS
Prezentul capitol descrie modul în care bateria interacționează cu BMS, respectiv interacțiunea BMS cu consumatorii și încărcătoarele, în scopul protejării bateriei. Aceste informații sunt importante pentru proiectarea sistemului și pentru a putea alege BMS cel mai potrivit pentru sistemul în cauză.
3.1. Număr maxim de baterii în configurație serie, paralelă sau serie/paralel
Într-un sistem pot fi utilizate un total de maximum 50 de baterii Victron Lithium NG, indiferent de BMS-ul Victron NG care se folosește. Astfel, se alimentează sistemele de stocare a energiei de 12 V, 24 V și 48 V cu până la 384 kWh (192 kWh pentru un sistem de 12 V), în funcție de capacitatea utilizată și de numărul de baterii. Consultați capitolul Instalarea pentru detalii despre instalare.
Consultați tabelul de mai jos pentru a vedea cum poate fi obținută capacitatea maximă de stocare (folosind ca exemplu baterii de 12,8 V/300 Ah, 25,6 V/300 Ah și 51,2 V/100 Ah):
Tensiune sistem | 12,8 V/300 Ah | Energie nominală | 25,6 V/300 Ah | Energie nominală | 51,2 V/100 Ah | Energie nominală |
|---|---|---|---|---|---|---|
12 V | 50 în paralel | 192 kWh | na | na | na | na |
24 V | 50 în 2S25P | 192 kWh | 50 în paralel | 384 kWh | na | na |
48 V | 48 în 4S12P | 184 kWh | 50 în 2S25P | 384 kWh | 50 în paralel | 256 kWh |
3.2. Semnalele de alarmă ale bateriei și acțiunile BMS
Bateria însăși monitorizează tensiunile celulelor, curentul și temperatura bateriei. BMS-ul procesează constant aceste date și, pe lângă afișarea lor prin intermediul aplicației VictronConnect și/sau al unui dispozitiv GX, creează avertismente și alarme după cum este necesar, de exemplu, atunci când este iminentă o tensiune scăzută a celulelor sau când temperatura bateriei devine prea scăzută pentru a permite încărcarea bateriei.
Pentru a proteja bateria, BMS-ul oprește apoi consumatorii și/sau încărcătoarele sau generează o prealarmă pentru a avea suficient timp să ia contramăsuri.
Acestea sunt posibilele avertismente și alarme ale bateriei, însoțite de acțiunile corespunzătoare ale BMS:
Semnal de alarmă BMS | Acțiune BMS |
|---|---|
Avertizare de prealarmă privind tensiunea scăzută a celulei (≤ 3,0 V) | BMS generează un semnal de pre-alarmă |
Alarmă de tensiune scăzută a celulelor cu o întârziere minimă de 30 de secunde (≤ 2,8 V) | BMS oprește consumatorii |
Alarmă de tensiune ridicată a celulei (≥ 3,6 V) | BMS oprește încărcătoarele |
Alarmă de temperatură scăzută a bateriei (< 5 °C) | BMS oprește încărcătoarele |
Alarmă de temperatură ridicată a bateriei (> 50 °C) | BMS oprește încărcătoarele |
Bateria comunică datele sale către BMS prin intermediul cablurilor BMS.
 |
BMS-ul primește un semnal de alarmă de la o celulă a bateriei
Dacă sistemul conține mai multe baterii, cablurile BMS ale tuturor bateriilor sunt legate în serie (conectare în cascadă). Primul și ultimul cablu BMS se conectează la BMS.
 |
BMS-ul primește o tensiune ridicată de la o celulă dintr-o configurație cu baterii multiple
Bateria este echipată cu cabluri BMS cu lungime de 50 cm. Dacă aceste cabluri sunt prea scurte pentru a ajunge la BMS, ele pot fi prelungite cu cabluri de prelungire BMS.
Există două moduri în care BMS poate controla consumatorii și încărcătoarele:
Prin transmiterea unui semnal electric sau digital de pornire/oprire către încărcător sau consumator.
Prin conectarea sau deconectarea fizică a unui consumator sau a unei surse de încărcare la/de la baterie. Fie direct, fie folosind un releu BatteryProtect sau Cyrix Li-ion.
Toate tipurile BMS disponibile pentru bateria NG se bazează fie pe una, fie pe ambele tehnologii. În capitolele următoare sunt descrise pe scurt tipurile de BMS și modul de funcționare al acestora.
 BMS transmite un semnal de pornire/oprire către un consumator sau un încărcător |  BMS se conectează sau se deconectează de la un consumator sau un încărcător |
3.2.1. Semnalul de pre-alarmă a BMS-ului
Scopul prealarmei este de a avertiza că BMS-ul este pe cale să oprească încărcăturile deoarece una sau mai multe celule au atins pragul de prealarmă de subtensiune a celulei (3,0 V, codificat). Vă recomandăm să conectați ieșirea de prealarmă a BMS-ului la un dispozitiv de alarmă vizibil sau sonor. În situația în care prealarma este ridicată, utilizatorul poate porni un încărcător pentru a preveni oprirea sistemului de curent continuu.
Comportamentul de comutare
În cazul unei opriri iminente sub tensiune, ieșirea de prealarmă a BMS-ului se va activa. Dacă tensiunea continuă să scadă, sarcinile sunt oprite (deconectarea sarcinii) și, în același timp, ieșirea de prealarmă se va opri din nou. În cazul în care tensiunea crește din nou (operatorul a activat un încărcător sau a redus sarcina), ieșirea de prealarmă se va dezactiva odată ce cea mai mică tensiune a celulei a fost peste 3,2 V.
BMS-ul asigură o întârziere minimă de 30 de secunde între activarea pre-alarmei și deconectarea consumatorului. Această întârziere are scopul de a permite utilizatorului un interval minim de timp pentru a preveni oprirea.
3.3. Modelele de BMS
În prezent, este disponibil doar Lynx Smart BMS NG, alte modele sunt așteptate să apară în curând.
Tip BMS | Tensiune | Funcții | Utilizare tipică |
|---|---|---|---|
 Lynx Smart BMS 500 A NG și Lynx Smart BMS 1000 A NG | 12, 24 sau 48 V | Controlează sarcinile și încărcătoarele prin semnalele de pornire/oprire Poate controla invertoare/încărcătoare, încărcătoare solare și încărcătoare CC și CA selectate prin DVCC Generează semnale de pre-alarmă Contactor de 500 A sau 1000 A pentru deconectarea pozitivă a sistemului Monitor baterie Bluetooth Se poate conecta la un dispozitiv GX prin VE.Can Poate fi combinată cu toate produsele Lynx M10 busbar Pornire/Oprire/Inactivitate prin aplicația VictronConnect sau printr-un dispozitiv GX Instalat în sistemul pozitiv și negativ Citire instantanee prin Bluetooth | Sisteme mai mari cu integrare digitală sau în situațiile unde este necesar un releu de protecție încorporat De asemenea, sisteme cu invertor/încărcătoare, dacă este prezent un dispozitiv GX |
3.3.1. Lynx Smart BMS NG
Lynx Smart BMS NG este utilizat în sisteme medii până la mari care conțin consumatori CC și CA prin invertoare sau invertoare/încărcătoare, de exemplu, pe iahturi sau în vehicule de agrement. Acest BMS este dotat cu un contactor care deconectează sistemul CC, un contact de „deconectare consumator”, unul de „deconectare încărcare” și unul de „pre-alarmă”, și un sistem de monitorizare a bateriei. În plus, poate fi conectat la un dispozitiv GX și poate controla echipamentele compatibile Victron Energy prin DVCC.
În cazul unei tensiuni scăzute a celulelor, BMS-ul va trimite un semnal de „deconectare a sarcinii” pentru a opri sarcina (sarcinile).
Înainte de a opri un consumator, acesta va transmite un semnal de pre-alarmă indicând o iminentă tensiune scăzută a celulei.
În situația unei tensiuni ridicate a celulelor sau unei temperaturi scăzute/înalte a bateriei, BMS-ul va trimite un semnal de „deconectare a încărcării” pentru a opri încărcătorul (încărcătoarele).
Dacă bateriile sunt și mai descărcate (sau supraîncărcate), contactorul se va deschide, efectiv deconectând sistemul de СС pentru a proteja bateriile.
Pentru mai multe informații, consultați manualul Lynx Smart BMS NG, care poate fi găsit pe pagina de produs a Lynx Smart BMS.
Lynx Smart BMS NG |
Lynx Smart BMS NG va opri consumatorii și încărcătoarele prin intermediul semnalelor de „deconectare consumator” și „deconectare încărcare” și va controla invertorul/încărcătorul prin intermediul unui dispozitiv GX. În cazul în care bateria se descarcă și mai mult, BMS o va deconecta de la sistemul cu СС. |
3.4. Încărcarea de la un alternator
În comparație cu bateriile cu plumb-acid, cele cu litiu au o rezistență internă foarte scăzută și acceptă un curent de încărcare mult mai ridicat. Din acest motiv, trebuie acordată atenție deosebită la evitarea supraîncărcării alternatorului.
Asigurați-vă de faptul că valoarea nominală a curentului alternatorului este cel puțin dublă față de cea a bateriei. De exemplu, un alternator de 400 A poate fi conectat în siguranță la o baterie de 200 Ah.
Utilizați un alternator echipat cu un regulator de control al temperaturii. Aceasta va preveni supraîncălzirea alternatorului.
Folosiți un limitator de curent precum un încărcător СС-СС sau un convertor CC-CC între alternator și bateria de pornire.
Pentru informații suplimentare privind încărcarea bateriilor cu litiu de la un alternator, consultați blogul și videoclipul destinate încărcării bateriilor cu litiu cu ajutorul unui alternator.
 |
Încărcarea cu alternatorul
3.5. Monitorizarea bateriei
Parametrii comuni ai bateriei, precum tensiunea bateriei, temperatura bateriei, curentul bateriei și tensiunile celulelor pot fi citite prin Bluetooth folosind aplicația VictronConnect prin intermediul BMS. Dacă un dispozitiv GX (cu internet) este utilizat împreună cu un Lynx Smart BMS NG, datele vor fi disponibile și pe portalul VRM.
Dacă, din anumite motive, utilizați un monitor de baterie suplimentar în sistem, asigurați-vă că sunt efectuate următoarele setări, astfel încât calculul SoC și al energiei încărcate și descărcate să se facă corect:
setați eficiența de încărcare la 99 %;
setați numărul lui Peukert la 1,05.
De asemenea, asigurați-vă că monitorul extern al bateriei este alimentat de la borna de sarcină a BMS-ului și nu direct de la baterie pentru a preveni descărcarea accidentală a bateriei.
Pentru informații suplimentare despre dispozitivele de monitorizare a bateriei, consultați pagina de produs a dispozitivului de monitorizare a bateriei.