3. Systeem ontwerp en BMS-selectiegids
Dit hoofdstuk beschrijft hoe de accu omgaat met het BMS en hoe het BMS omgaat met belastingen en laders zodat de accu beschermd is. Deze informatie is belangrijk voor systeemontwerp en om het meest geschikte BMS voor het systeem te kunnen selecteren.
3.1. Maximaal aantal accu's in serie, parallel of serie/parallel opstelling
Tot 50 Victron Lithium NG accu's kunnen in totaal gebruikt worden in een systeem, ongeacht het gebruikte Victron BMS NG. Dit maakt 12 V, 24 V en 48 V energieopslagsystemen mogelijk met tot 384 kWh (192 kWh voor een 12 V-systeem), afhankelijk van de gebruikte capaciteit en het aantal accu's. Raadpleeg het Installatie hoofdstuk voor installatiedetails.
Controleer de onderstaande tabel om te zien hoe de maximale opslagcapaciteit bereikt kan worden (met 12,8 V/300 Ah, 25,6 V/300 Ah en 51,2 V/100 Ah accu's als voorbeeld):
Systeemspanning | 12,8 V/300 Ah | Nominale energie | 25,6 V/300 Ah | Nominale energie | 51,2 V/100 Ah | Nominale energie |
|---|---|---|---|---|---|---|
12 V | 50 in parallelschakeling | 192 kWh | n.v.t. | n.v.t. | nb | nb |
24 V | 50 in 2S25P | 192kWh | 50 in parallelschakeling | 384 kWh | nb | nb |
48 V | 48 in 4S12P | 184 kWh | 50 in 2S25P | 384 kWh | 50 in parallelschakeling | 256 kWh |
3.2. De BMS-alarmsignalen en BMS-acties
De accu zelf bewaakt de celspanningen, stroom en accutemperatuur. Het BMS verwerkt deze gegevens voortdurend en geeft ze niet alleen weer via de VictronConnect-app en/of een GX-apparaat, maar geeft indien nodig ook waarschuwingen en alarmen, bijvoorbeeld als een lage celspanning dreigt of als de accutemperatuur te laag wordt om de accu op te laden.
Om de accu te beschermen schakelt het BMS belastingen en/of laders uit of geeft een vooralarm om voldoende tijd te hebben om tegenmaatregelen te nemen.
Dit zijn de mogelijke accu waarschuwingen en -alarmen en de bijbehorende BMS-acties:
BMS-alarmsignaal | BMS-actie |
|---|---|
Lage celspanning vooralarm waarschuwing (≤ 3,0 V) | Het BMS geeft een Pre-Alarm signaal |
Laag celspanningalarm met een minimale vertraging van 30 seconden (≤ 2,8 V) | Het BMS schakelt de belastingen uit |
Hoge celspanningsalarm (≥ 3,6 V) | Het BMS schakelt de laders uit |
Lage accutemperatuursalarm (< 5 °C) | Het BMS schakelt de laders uit |
Hoge accutemperatuursalarm (< 5 °C) | Het BMS schakelt de laders uit |
De accu verstuurt deze gegevens naar het BMS via de BMS-kabels.
 |
Het BMS ontvangt een lage celspanning van een accucel
Als het systeem meerdere accu’s bevat, dan worden alle accu BMS-kabels in serie geschakeld (doorgelust). De eerste en de laatste BMS-kabel wordt aangesloten op het BMS.
 |
Het BMS ontvangt een hoge celspanning van een cel in een meervoudige accu-opstelling
De accu is uitgerust met 50 cm lange BMS-kabels. Mochten deze kabels te kort zijn om het BMS te bereiken, dan kunnen de kabels verlengd worden met BMS-verlengkabels..
Er zijn twee manieren waarop het BMS belastingen en laders kan besturen:
Door het sturen van een elektrisch of een digitaal aan-/uit-signaal naar de lader of belasting.
Door een belasting of lader fysiek te koppelen of los te koppelen van de accu. Ofwel direct, of door gebruik te maken van een BatteryProtect of Cyrix Li-ion-relais.
Alle beschikbare BMS-types voor de NG accu zijn gebaseerd op één of beide van deze technologieën. De BMS-types en hun functionaliteit worden kort beschreven in de volgende hoofdstukken.
 Het BMS stuurt een aan- / uit signaal naar een belasting of lader |  Het BMS koppelt met of koppelt los van een belasting of lader |
3.2.1. Het vooralarmsignaal van BMS
Het doel van het vooralarm is om te waarschuwen dat het BMS op het punt staat belastingen uit te schakelen omdat één of meer cellen de te lage spanning vooralarm-drempel (3.0 V, vast gecodeerd) bereikt hebben. We bevelen aan de vooralarmuitgang van het BMS aan te sluiten op een duidelijk zichtbaar of hoorbaar alarmapparaat. Als het vooralarm wordt gegeven dan kan de gebruiker een lader inschakelen om te voorkomen dat het DC-systeem wordt afgesloten.
Schakelgedrag
Bij een dreigende uitschakeling door te lage spanning wordt de vooralarmuitgang van het BMS ingeschakeld. Als de spanning blijft dalen, worden de belastingen uitgeschakeld (ontkoppeling van de belasting) en wordt tegelijkertijd de voooralarmuitgang weer uitgeschakeld. Als de spanning weer stijgt (als de bediener een acculader inschakelt of de belasting verlaagt), dan wordt de vooralarmuitgang uitgeschakeld zodra de laagste celspanning boven 3,2 V is gestegen.
Het BMS zorgt voor een minimale vertraging van 30 seconden tussen het inschakelen van het vooralarm en het ontkoppelen van de belasting. Deze vertraging is om de gebruiker tijd te geven om het afsluiten te voorkomen.
3.3. De BMS-modellen
Momenteel is enkel de Lynx Smart BMS NG beschikbaar, met extra modellen die later volgen.
BMS-type | Spanning | Kenmerken | Typische toepassingen |
|---|---|---|---|
 Lynx Smart BMS 500A NG en Lynx Smart BMS 1000A NG | 12, 24 of 48 V | Regelt belastingen en laders met aan-/uitsignalen Kan omvormers/laders, PV-laders besturen en selecteert AC-laders via DVCC Geeft een vooralarmsignaal 500 A of 1000 A magneetschakelaar om de systeem plus los te koppelen Accubewaker Bluetooth Kan aangesloten worden op een GX-apparaat via VE.Can Kan gecombineerd worden met alle Lynx M10 verdeelrail-producten Extern Aan/Uit/Sluimerstand via VictronConnect-app of een GX-apparaat Geïnstalleerd in het systeem positief en negatief Direct uitlezen via Bluetooth | Grotere systemen met digitale integratie of als er een ingebouwd veiligheidsrelais nodig is Ook systemen met omvormer/laders als er een GX-apparaat aanwezig is. |
3.3.1. Het Lynx Smart BMS NG
Het Lynx Smart BMS NG wordt gebruikt in middelgrote tot grote systemen die DC- en AC-belastingen bevatten via omvormers of omvormer/acculaders, bijvoorbeeld op jachten of in recreatievoertuigen. Dit BMS is uitgerust met een magneetschakelaar die het DC-systeem loskoppelt, een “Load Disconnect”-, een “Charge Disconnect”-, een ”Pre-Alarm”-klem en een accubewaker. Daarnaast kan het aangesloten worden op een GX-apparaat en compatibele Victron Energy-apparatuur bedienen via DVCC.
Bij een te lage celspanning stuurt het BMS een “Load Disconnect” signaal om de belasting(en) uit te schakelen.
Vóór het uitschakelen van een belasting zal een ”Pre-Alarm” signaal worden gestuurd dat aangeeft dat de celspanning te laag dreigt te worden.
Bij een te hoge celspanning of te lage of te hoge celtemperatuur stuurt het BMS een “Charge Disconnect” signaal om de lader(s) uit te schakelen.
Als de accu's nog verder ontladen (of te veel gladen) worden, gaat de magneetschakelaar open en wordt het DC-systeem uitgeschakeld om de accu's te beschermen.
Raadpleeg voor meer informatie de Lynx Smart BMS NG-handleiding, die gevonden kan worden op de Lynx Smart BMS-productpagina.
Het Lynx Smart BMS NG |
Het Lynx Smart BMS NG schakelt belastingen en laders uit via de “Load Disconnect” en “Charge Disconnect” signalen en regelt de omvormer/lader via een GX-apparaat. Als de accu nog verder ontladen wordt, dan koppelt het BMS de accu los van het DC-systeem. |
3.4. Opladen via een dynamo
In vergelijking met loodzuuraccu’s hebben lithiumaccu's een zeer lage interne weerstand en aanvaarden een veel hogere laadstroom. Er moeten speciale voorzorgsmaatregelen genomen worden om overbelasten van de dynamo te voorkomen.
Zorg ervoor dat de nominale waarde van de dynamo minstens twee keer zo groot is als die van de accucapaciteit. Zo kan bijvoorbeeld een 400 A-dynamo veilig worden aangesloten op een 200 Ah-accu.
Gebruik een dynamo die is uitgerust met dynamoregelaar met temperatuurregeling. Dit voorkomt oververhitting van de dynamo.
Gebruik een apparaat dat de stroom beperkt zoals een DC-DC-lader of een DC-DC-omvormer tussen de dynamo en de startaccu.
Voor meer informatie over het laden van lithiumaccu's met een dynamo, zie de Lithium laden met dynamo-blog en video.
 |
Dynamo laden
3.5. Accu bewaking
De standaard accuparameters, zoals de accuspanning, accutemperatuur, accustroom en celspanningen kunnen via Bluetooth uitgelezen worden door middel van de VictronConnect-app via het BMS. Als een GX-apparaat (met internet) gebruikt wordt samen met een Lynx Smart BMS NG worden de gegevens ook beschikbaar gemaakt op het VRM-portaal.
Als er om één of andere reden een extra accubewaker in het systeem gebruikt wordt, zorg er dan voor dat de volgende instellingen worden uitgevoerd, zodat de berekening van de laadtoestand en de geladen en ontladen energie juist wordt uitgevoerd:
Stel de laadefficiëncy in op 99 %
Stel de Peukert-exponent in op 1,05
Zorg er ook voor dat de externe accubewaker gevoed wordt vanuit de belastingsklem van het BMS en niet rechtstreeks vanuit de accu om toevallige accu ontlading te vermijden.
Raadpleeg voor meer informatie over accubewakers de Accubewaker-productpagina.