5. Obsługa
5.1. Monitorowanie i sterowanie
Do monitorowania i sterowania akumulatorem konieczny jest BMS.
Parametry akumulatora można odczytać na różne sposoby:
Przez Bluetooth za pomocą aplikacji VictronConnect
Przez VictronConnect Remote (VC-R): Wymaga to podłączenia urządzenia GX do Lynx Smart BMS NG, a dane muszą zostać przesłane do portalu VRM.
Przez portal VRM: Wymaga to podłączenia urządzenia GX do Lynx Smart BMS NG, a dane muszą zostać przesłane do portalu VRM.
W zależności od ścieżki transmisji można odczytać następujące parametry:
Parametry akumulatora | Bluetooth | Urządzenie GX | VC-R | VRM |
|---|---|---|---|---|
Stan wyrównywacza | Tak | |||
Minimalne i maksymalne napięcie ogniwa | Tak | Tak | Tak | Tak |
Minimalna i maksymalna temperatura ogniwa | Tak | Tak | Tak | Tak |
Liczba akumulatorów | Tak | Tak | Tak | Tak |
Liczba ogniw akumulatora | Tak | Tak | Tak | Tak |
Liczba akumulatorów połączonych szeregowo | Tak | Tak | Tak | Tak |
Liczba akumulatorów połączonych równolegle | Tak | Tak | Tak | Tak |
Numer seryjny | Tak | Nie | Nie | Nie |
Pojemność | Tak | Nie | Nie | Nie |
Wersja oprogramowania wbudowanego | Tak | Nie | Nie | Nie |
Napięcie akumulatora | Tak | Tak | Tak | Tak |
Temperatura akumulatora | Tak | Tak | Tak | Tak |
Prąd akumulatora | Tak | Nie | Nie | Nie |
Napięcie poszczególnych ogniw | Tak | Nie | Nie | Nie |
5.1.1. Monitorowanie akumulatora przez VictronConnect
Aplikacji VictronConnect można używać do monitorowania akumulatora przez Bluetooth lub VC-R. W tabeli we wcześniejszym rozdziale przedstawiono wykaz dostępnych parametrów zależnie od rodzaju połączenia.
Celem skontrolowania parametrów akumulatora należy wykonać poniższe czynności:
|  |
Należy pamiętać, że komunikaty ostrzegawcze, alarmowe lub o błędach są wyświetlane tylko podczas aktywnego połączenia z BMS za pośrednictwem VictronConnect. Aplikacja nie jest aktywna w tle, ani gdy ekran jest wyłączony.
5.1.2. Monitorowanie akumulatora przez urządzenie GX
Parametry akumulatora można również odczytać za pomocą urządzenia GX za pośrednictwem konsoli zdalnej w połączeniu z Lynx Smart BMS NG. W tabeli w poprzednim rozdziale podano wykaz dostępnych parametrów zależnie od rodzaju połączenia.
Celem skontrolowania parametrów akumulatora należy wykonać poniższe czynności:
|  |
5.1.3. Monitorowanie akumulatora przez portal VRM
Parametry akumulatora można również odczytać za pośrednictwem portalu VRM (wymaga urządzenia GX w połączeniu z Lynx Smart BMS NG, który przesyła swoje dane do VRM). W tabeli w poprzednim rozdziale podano wykaz dostępnych parametrów zależnie od rodzaju połączenia.
Parametry akumulatora można wyświetlić za pośrednictwem zakładki „Zaawansowane”. Więcej informacji podano w dokumentacji portalu VRM.
5.2. Ładowanie i rozładowanie akumulatora
W tym rozdziale, z myślą o osobach zainteresowanych wiedzą techniczną, szczegółowo opisano proces ładowania, rozładowywania i równoważenia ogniw.
5.2.1. Ładowanie akumulatora i zalecane ustawienia ładowarki
Zalecane ładowarki do akumulatorów
Należy sprawdzić, czy ładowarka dostarcza do akumulatora prąd o właściwym natężeniu i napięciu, więc ładowarki 24 V nie należy używać do ładowania akumulatora 12 V.
Zaleca się również, aby ładowarka posiadała profil/algorytm ładowania dostosowany do składu chemicznego akumulatora (LiFePO4) lub profil niestandardowy, który można dostosować do odpowiednich parametrów ładowania akumulatora litowego. Wszystkie ładowarki Victron (Ładowarki AC w tym Falowniki/Ładowarki, Ładowarki solarne i Ładowarki DC-DC) wyposażone są w takie profile ładowania. Należy sprawdzić, czy wybrano właściwy profil. Patrz także odpowiednie instrukcje obsługi ładowarek.
Zalecane ustawienia ładowarki
Ważnymi parametrami ładowania są napięcie absorpcji, czas absorpcji i napięcie konserwacyjne.
Napięcie absorpcji: 14,2 V dla akumulatora litowego 12,8 V (28,4 V / 56,8 V dla instalacji 24 V lub 48 V)
Czas ładowania absorpcyjnego: 2 godziny. Zalecamy minimalny czas absorpcji wynoszący 2 godziny miesięcznie w przypadku systemów o niewielkich cyklach, np. instalacji rezerwowych lub UPS, oraz 4 do 8 godzin miesięcznie w przypadku systemów o cyklu bardziej intensywnym (instalacje autonomiczne lub ESS). Daje to wyważarce wystarczająco dużo czasu na prawidłowe zrównoważenie ogniw.
Napięcie ładowania konserwacyjnego: 13,5 V dla akumulatora litowego 12,8 V (27 V / 54 V dla instalacji 24 V lub 48 V)
W niektórych profilach przewidziano również tryb składowania. Nie jest on konieczny w przypadku akumulatora litowego, ale jeśli ładowarka ma tryb składowania, tę opcję należy ustawić na tę samą wartość, co napięcie ładowania konserwacyjnego.
Niektóre ładowarki zapewniają możliwość ustawienia napięcia ładowania stałoprądowego. W takim przypadku wartość napięcia ładowania stałoprądowego należy ustawić na tę samą wartość, co napięcie ładowania absorpcyjnego.
Ładowanie z kompensacją temperatury nie jest wymagane w przypadku akumulatorów litowych; Opcję kompensację temperatury należy wyłączyć lub ustawić kompensację temperatury na 0 mV/°C.
Zalecany prąd ładowania
Nawet jeśli akumulator można ładować znacznie większym prądem ładowania (patrz Dane techniczne, gdzie podano wartości maksymalnego prądu ładowania ciągłego), zalecamy prąd ładowania 0,5C, który pozwoli na pełne naładowanie całkowicie rozładowanego akumulatora w ciągu 2 godzin. Prąd ładowania 0,5C dla akumulatora 100 Ah odpowiada prądowi ładowania 50 A.
Profil ładowania
Typowy profil ładowania wynikający z powyższego wygląda jak na poniższym wykresie:
Po uruchomieniu ładowarki osiągnięcie napięcia absorpcyjnego zajmuje dwie godziny
Kolejne dwie godziny trwa absorpcja, co zapewnia układowi równoważącemu czas na prawidłowe zrównoważenie ogniw
Po upływie czasu absorpcji napięcie ładowania zostaje obniżone do napięcia konserwacyjnego 13,5 V
 |
Wykres ładowania akumulatora litowego
5.2.2. Rozładowanie
Pomimo zastosowania BMS, nadal istnieje kilka możliwych sytuacji, w których akumulator może ulec uszkodzeniu w wyniku nadmiernego rozładowania. Należy bezwzględnie przestrzegać poniższego ostrzeżenia.
Ostrzeżenie
Akumulatory litowe są drogie, a w wyniku nadmiernego rozładowania lub przeładowania mogą ulec uszkodzeniu.
Uszkodzenie spowodowane nadmiernym rozładowaniem może mieć miejsce w sytuacji, gdy małe odbiorniki energii (np. systemy alarmowe, przekaźniki, prąd czuwania niektórych odbiorników, pobór prądu wstecznego z ładowarek akumulatorów lub regulatorów ładowania) powoli rozładowują akumulator, gdy system nie jest używany.
Wyłączenie z powodu niskiego napięcia ogniwa przez BMS powinno być zawsze ostatecznością, aby zapobiec nieuchronnemu uszkodzeniu akumulatora. Zalecamy, aby w ogóle nie dopuszczać do takiej sytuacji, ale korzystać z funkcji zdalnego włączania/wyłączania BMS jako włącznika/wyłącznika systemu, gdy system pozostaje bez nadzoru przez dłuższy czas, lub jeszcze lepiej, gdy system nie jest używany, użyć wyłącznika akumulatora, wyjąć bezpiecznik(i) akumulatora lub odłączyć dodatni biegun akumulatora. Przedtem jednak należy sprawdzić, czy akumulator jest wystarczająco naładowany, aby zawsze pozostała w nim wystarczająca rezerwa ładunku.
Prąd resztkowy rozładowania jest szczególnie niebezpieczny w przypadku całkowitego rozładowania układu i wyłączenia ogniwa w wyniku zbyt niskiego napięcia. Po wyłączeniu w wyniku zbyt niskiego napięcia ogniwa w akumulatorze pozostaje rezerwa pojemności wynosząca około 1 Ah na 100 Ah pojemności akumulatora. Akumulator ulegnie uszkodzeniu, jeśli zostanie pobrana z niego pozostała rezerwa pojemności, na przykład prąd szczątkowy o wartości zaledwie 10 mA może uszkodzić akumulator 200 Ah, jeśli system będzie pozostawiony rozładowany przez ponad 8 dni.
W przypadku wyłączenia z powodu zbyt niskiego napięcia ogniwa należy podjąć natychmiastowe działania (naładować akumulator).
Zalecany prąd rozładowania
Nie należy przekraczać maksymalnego ciągłego prądu rozładowania ≤1C. W przypadku zastosowania wyższego współczynnika rozładowania akumulator będzie generował więcej ciepła niż przy niskim współczynniku rozładowania. Wokół akumulatorów należy wtedy zapewnić więcej miejsca na obieg powietrza, a w zależności od instalacji może być wymagany wyciąg gorącego powietrza lub wymuszone chłodzenie powietrzem. Ponadto niektóre ogniwa mogą osiągnąć próg niskiego napięcia szybciej niż inne. Może to wynikać z podwyższonej temperatury ogniwa i starzenia się akumulatora.
Głębokość rozładowania (DoD)
Głębokość rozładowania ma decydujący wpływ na żywotność akumulatora litowego. Im większa głębokość rozładowania, tym mniejsza liczba możliwych cykli ładowania. W Dane techniczne przedstawiono możliwą liczbę cykli ładowania w zależności od głębokości rozładowania.
Wpływ temperatury na pojemność akumulatora
Temperatura wpływa na pojemność akumulatora. Dane dotyczące pojemności nominalnej określonego modelu akumulatora w arkuszu danych wskazano uwzględniając temperaturę 25 °C i szybkość rozładowania wynoszącą 1C. Wartości te zmniejszają się o ~20 % w temperaturze 0 °C i jeszcze bardziej zmniejszają się do ~50 % w temperaturze -20 °C. Ponieważ jednak SoC nie jest obliczany w akumulatorze, ale w monitorze akumulatora, który w związku z tym nie pokazuje rzeczywistego SoC, znacznie ważniejsze jest obserwowanie napięcia akumulatora i ogniwa podczas rozładowywania w niskich temperaturach.
5.3. Znaczenie warunków roboczych
Należy także zwrócić uwagę na warunki robocze podczas ładowania i rozładowania akumulatora. Parametry różnią się w zależności od modelu akumulatora.
Są to:
Rozładowanie jest dozwolone tylko w zakresie temperatur od -20 °C do +50 °C. Szybkość ładowania zależy również od temperatury akumulatora. W temperaturach równych lub niższych niż 0 °C prąd rozładowania należy zmniejszyć do 0,5C. W temperaturze powyżej 35 °C prąd rozładowania również należy zmniejszyć. Patrz również poniższy wykres.
W sytuacji, gdy temperatura wykracza poza dopuszczalny zakres należy dopilnować, by wszystkie odbiorniki energii były wyłączane (najlepiej, gdyby odbiorniki wyposażone były w gniazdo zdalnego włączania/wyłączania sterowane przez BMS).
Ładowanie akumulatora jest dozwolone wyłącznie w temperaturze w zakresie od +5 °C do +50 °C.
W temperaturze poniżej 15 °C prąd ładowania należy zmniejszyć do maksymalnie 0,3C. Prąd ładowania należy również zmniejszyć w temperaturze powyżej 35 °C. Patrz poniższy wykres.
W chwili osiągnięcia dolnego limitu temperatury, w której ładowanie akumulatora jest dozwolone, należy dopilnować, by wszystkie ładowarki były wyłączane (najlepiej, gdyby ładowarka wyposażona była w gniazdo zdalnego włączania/wyłączania sterowane przez BMS), co zapobiegnie ładowaniu w temperaturze poniżej +5 °C lub powyżej 50 °C.
 |
5.4. Pielęgnacja akumulatora
Po uruchomieniu akumulatora należy o niego odpowiednio dbać, dzięki czemu zmaksymalizuje się jego żywotność.
Oto podstawowe zalecenia:
Należy zawsze zapobiegać całkowitemu rozładowaniu akumulatora.
Należy zapoznać się z funkcją alarmu wstępnego BMS i podejmować działania w chwili jego uruchomienia, zapobiegając wyłączeniu systemu.
Po uruchomieniu alarmu wstępnego lub wyłączeniu odbiorników energii przez BMS należy niezwłocznie naładować akumulatory. Należy zminimalizować czas, gdy akumulatory znajdują się w stanie głębokiego rozładowania.
BMS czuwa nad tym, by przynajmniej raz w miesiącu przez odpowiednio dużo czasu akumulatory ładowane były w trybie absorpcji, a tym samym w trybie równoważenia. Procesu ładowania nie należy przerywać do chwili, gdy status każdego akumulatora z układzie nie zostanie określony jako „Zrównoważony”.
W sytuacji, gdy system przez jakiś czas pozostaje bez nadzoru, należy dopilnować, by w tym czasie akumulatory były albo naładowane, albo (prawie) naładowane, a następnie odłączyć instalację prądu stałego od akumulatora.