5. Funzionamento
5.1. Monitoraggio e controllo
Per monitorare e controllare la batteria è sempre necessario un BMS.
I parametri della batteria possono essere letti in diversi modi:
Tramite Bluetooth con l’App VictronConnect
Tramite VictronConnectRemote (VC-R)* Ciò richiede che un dispositivo GX sia collegato a un Lynx Smart BMS NG e che i dati siano trasmessi al portale VRM.
Tramite il Portale VRM: Ciò richiede che un dispositivo GX sia collegato a un Lynx Smart BMS NG e che i dati siano trasmessi al portale VRM.
A seconda del percorso di trasmissione, è possibile leggere i seguenti parametri:
Parametri batteria | Bluetooth | Dispositivo GX | VC-R | VRM |
|---|---|---|---|---|
Stato del balancer | Sì | |||
Tensione min e max della cella | Sì | Sì | Sì | Sì |
Temperatura min e max della cella | Sì | Sì | Sì | Sì |
Numero batterie | Sì | Sì | Sì | Sì |
Numero di celle della batteria | Sì | Sì | Sì | Sì |
Numero di batterie in serie | Sì | Sì | Sì | Sì |
Numero di batterie in parallelo | Sì | Sì | Sì | Sì |
Numero di serie | Sì | No | No | No |
Capacità | Sì | No | No | No |
Versione del firmware | Sì | No | No | No |
Tensione batteria | Sì | Sì | Sì | Sì |
Temperatura della batteria | Sì | Sì | Sì | Sì |
Corrente della batteria | Sì | No | No | No |
Tensione di ogni cella | Sì | No | No | No |
5.1.1. Monitoraggio della batteria tramite VictronConnect
È possibile utilizzare l'app VictronConnect per monitorare le batterie tramite Bluetooth o VC-R. La tabella della sezione precedente elenca i parametri disponibili per ogni tipo di connessione.
Per controllare i parametri della batteria, procedere come segue
|  |
Si noti che i messaggi di avviso, allarme o errore vengono visualizzati solo quando si è attivamente connessi al BMS tramite VictronConnect. L'applicazione non è attiva in secondo piano né quando lo schermo è spento.
5.1.2. Monitoraggio della batteria tramite un dispositivo GX
I parametri della batteria possono essere letti anche con un dispositivo GX, tramite la Consolle Remota in combinazione con un Lynx Smart BMS NG. La tabella della sezione precedente elenca i parametri disponibili per ogni tipo di connessione.
Per controllare i parametri della batteria, procedere come segue
|  |
5.1.3. Monitoraggio della batteria tramite il Portale VRM
I parametri della batteria possono essere letti anche nel Portale VRM (è necessario un dispositivo GX associato a un Lynx Smart BMS NG che trasmetta i dati al VRM). La tabella della sezione precedente elenca i parametri disponibili per ogni tipo di connessione.
I parametri della batteria possono essere visualizzati tramite la scheda "Avanzate". Per ulteriori informazioni, consultare la documentazione del Portale VRM.
5.2. Carica e scarica della batteria
Questo capitolo descrive il processo di carica, scarica e bilanciamento delle celle in modo più dettagliato ed è destinato a coloro che sono interessati al background tecnico.
5.2.1. Carica della batteria e impostazioni consigliate del caricabatterie
Caricabatterie consigliati
Accertarsi che il caricabatterie fornisca la corrente e la tensione corrette per la batteria, quindi non utilizzare un caricabatterie da 24 V per una batteria da 12 V.
Si raccomanda inoltre che il caricabatterie abbia un profilo/algoritmo di carica che corrisponda alla chimica della batteria (LiFePO4) o un profilo personalizzato che possa essere regolato per adattarsi ai parametri di carica appropriati della batteria al litio. Tutti i caricabatterie Victron(caricabatterie CA, compresi gli inverter/caricabatterie, i caricabatterie solari e i caricabatterie CC-CC) integrano questi profili di carica preimpostati. Assicurarsi di selezionare tale profilo. Vedere anche i manuali dei rispettivi caricabatterie.
Impostazioni consigliate per il caricabatterie
I parametri di carica importanti sono la tensione di assorbimento, il tempo di assorbimento e la tensione di mantenimento.
Tensione di assorbimento: 14,2 V per una batteria al litio da 12,8 V (28,4 V / 56,8 V per un sistema da 24 V o 48 V)
Tempo di assorbimento: 2 ore. Si consiglia un tempo di assorbimento minimo di 2 ore al mese per i sistemi a ciclo leggero, come le applicazioni di riserva o UPS, e da 4 a 8 ore al mese per i sistemi a ciclo più intenso (off-grid o ESS). Ciò consente al Balancer di avere il tempo sufficiente per bilanciare le celle correttamente.
Tensione di mantenimento: 13,5 V per una batteria al litio da 12,8 V (27 V / 54 V per un sistema da 24 V o 48 V)
Alcuni profili di carica offrono una modalità di accumulo. Tale modalità non è necessaria per le batterie al litio, ma se il caricabatterie ne è dotato, impostarla sullo stesso valore della tensione di mantenimento.
Alcuni caricabatterie dispongono di un'impostazione della tensione di massa. In tale caso, impostare la tensione di massa sullo stesso valore della tensione di assorbimento.
La carica a compensazione della temperatura non è necessaria per le batterie al litio; disattivare la compensazione della temperatura o impostarla su 0 mV/°C nei caricabatterie.
Corrente di carica consigliata
Anche se la batteria può essere caricata con una corrente di carica molto più elevata (vedere il Dati tecnici. per la corrente di carica continua massima), si consiglia una corrente di carica di 0,5C, che ricaricherà completamente una batteria totalmente scarica in 2 ore. Una corrente di carica di 0,5C per una batteria da 100 Ah corrisponde a una corrente di carica di 50 A.
Profilo di carica
Il grafico a continuazione illustra un tipico profilo di carica derivante da quanto descritto:
Dopo l'avvio del caricabatterie, sono necessarie due ore per raggiungere la tensione di assorbimento
Altre due ore di assorbimento per dare al Balancer il tempo di bilanciare correttamente le celle
Al termine del tempo di assorbimento, la tensione di carica viene ridotta a una tensione di mantenimento di 13,5 V
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Grafico della carica della batteria al litio
5.2.2. Scarica
Sebbene si utilizzi un BMS, esistono alcuni scenari in cui una scarica eccessiva può danneggiare la batteria. Osservare le seguenti avvertenze.
Avvertimento
Le batterie al litio sono care e possono essere danneggiate da una sovrascarica o da una sovraccarica.
I danni dovuti a una scarica eccessiva possono verificarsi se piccoli carichi (come i sistemi di allarme, i relè, le correnti di standby di alcuni carichi, la corrente di ritorno dei caricabatterie o dei regolatori di carica) scaricano lentamente la batteria quando il sistema non è in uso.
L’arresto da parte del BMS dovuto a una bassa tensione delle celle deve sempre essere usato solo come ultima risorsa per evitare danni imminenti alla batteria. Si consiglia di evitare che ciò accada e di utilizzare la funzione di on/off remoto del BMS come interruttore di accensione/spegnimento del sistema se si lascia il sistema incustodito per lunghi periodi di tempo o, ancora meglio, di utilizzare un interruttore della batteria, rimuovendo il fusibile o i fusibili della batteria o il terminale positivo della batteria quando il sistema non è in uso. Prima di effettuare questa operazione, assicurarsi che la batteria sia sufficientemente carica, affinché nella batteria ci sia sempre abbastanza capacità di riserva.
Una corrente di scarica residuale è particolarmente pericolosa se il sistema è stato completamente scaricato e si è verificato un arresto dovuto a bassa tensione della cella. Dopo tale arresto, nella batteria rimane una riserva di capacità di circa 1 Ah ogni 100 Ah di capacità. La batteria si danneggerà se viene assorbita la riserva di capacità rimanente. Una corrente residuale di soli 10 mA, ad esempio, può danneggiare una batteria da 200 Ah se il sistema rimane scarico per più di 8 giorni.
Se si è verificata una disconnessione per bassa tensione delle celle, è necessario intervenire immediatamente (ricaricare la batteria).
Corrente di scarica consigliata
Non superare la corrente di scarica continua massima di ≤1C. Se si utilizza un tasso di scarica più alto, la batteria produrrà più calore rispetto a quando si utilizza un tasso di scarica basso. È necessario un maggiore spazio di ventilazione intorno alle batterie e, a seconda dell'impianto, potrebbe essere necessaria l'estrazione di aria calda o il raffreddamento ad aria forzata. Alcune celle, inoltre, potrebbero raggiungere la soglia di bassa tensione più velocemente di altre. Ciò può essere dovuto ad una combinazione di elevata temperatura della cella e invecchiamento della batteria.
Profondità di scarica (DoD)
La profondità di scarica ha un'influenza decisiva sulla durata della batteria al litio. Maggiore è la profondità di scarica, minore è il numero di cicli di carica possibili. Per il numero di cicli di carica possibili in base alla profondità di scarica, consultare il Dati tecnici. .
Effetto della temperatura sulla capacità della batteria
La temperatura influisce sulla capacità della batteria. I dati della capacità nominale dei rispettivi modelli di batteria riportati nelle schede tecniche si basano su una temperatura di 25 ºC a un tasso di scarica di 1 C. Questi numeri si riducono di circa il 20 % a 0 °C e si riducono ulteriormente fino a circa il 50 % a -20 °C. Tuttavia, poiché il SoC non viene calcolato nella batteria ma nel monitor della batteria, che quindi non mostra il SoC effettivo, è molto più importante tenere d'occhio la batteria e le tensioni delle celle quando si scarica a basse temperature.
5.3. Osservare le condizioni di operative
È inoltre necessario rispettare le condizioni operative per la carica e la scarica della batteria. I parametri variano a seconda del modello di batteria.
In dettaglio, queste sono:
La scarica è consentita solo in un intervallo di temperatura compreso tra -20 °C e +50 °C. Anche il tasso di carica dipende dalla temperatura della batteria. A temperature pari o inferiori a 0 °C, la corrente di scarica deve essere ridotta a 0,5C. A temperature superiori ai 35 °C, anche la corrente di scarica deve essere ridotta. Si veda anche il diagramma seguente.
Assicurarsi che tutti i carichi siano spenti quando la temperatura supera i limiti (idealmente i carichi hanno una porta di on/off remoto controllata dal BMS).
La carica della batteria è consentita solo in un intervallo di temperature compreso tra +5 °C e +50 °C.
A temperature inferiori a 15 °C, la corrente di carica deve essere ridotta a un massimo di 0,3C. A temperature superiori a 35 °C, anche la corrente di carica deve essere ridotta. Si veda anche il seguente diagramma.
Assicurarsi che tutti i caricabatterie siano spenti quando viene raggiunto il limite minimo di temperatura (idealmente il caricabatterie è dotato di una porta di on/off remoto controllata dal BMS) per impedire la carica a temperature inferiori a +5 °C o superiori a 50 °C.
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5.4. Cura della batteria
Una volta operativa, è importante prendersi cura della batteria per massimizzarne la vita utile.
Queste sono le linee guida di base:
Prevenire la scarica totale della batteria in ogni momento.
Familiarizzarsi con la funzione di preallarme del BMS e, quando il preallarme è attivo, prendere le misure necessarie ad evitare lo spegnimento del sistema.
Se il preallarme è attivo, o se il BMS ha disattivato i carichi, assicurarsi che le batterie siano ricaricate immediatamente. Ridurre al minimo il tempo in cui le batterie rimangono in uno stato di scarica profonda.
Il BMS assicura che le batterie trascorrano un tempo sufficiente in assorbimento almeno una volta al mese per garantire un tempo sufficiente in modalità di bilanciamento. Non interrompere il processo di carica finché lo stato del Balancer non indica "Bilanciato" per ogni singola batteria del sistema.
Se si lascia il sistema incustodito per un certo periodo, mantenere le batterie sempre cariche oppure assicurarsi che siano (quasi) piene e poi scollegare il sistema CC dalla batteria.