3. Systemdesign och BMS-valguide
Det här avsnittet beskriver hur batteriet interagerar med BMS och hur BMS interagerar med belastningar och laddare för att hålla batteriet skyddat. Denna information är nödvändig för systemdesign och för att kunna välja det mest lämpade BMS för systemet.
3.1. Högsta antal serie- parallell- eller serie/parallellkopplade batterier
Upp till 50 Victron Lithium Battery NG-batterier kan användas i ett system, oberoende av vilket Victron BMS NG som används. Detta gör det möjligt att upprätta 12, 24 och 48 V-energilagringssystem med upp till 384 kWh (192 kWh för ett 12 V-system), beroende på den kapacitet som används och antalet batterier. Se kapitlet Installation för installationsdetaljer.
Kolla i tabellen nedan för att se hur den högsta lagringskapaciteten kan uppnås (med 12,8 V/300 Ah, 25,6 V/300 Ah och 51,2 V/100 Ah-batterier som ett exempel):
Systemspänning | 12,8 V/300 Ah | Nominell energi | 25,6 V/300 Ah | Nominell energi | 51,2 V/ 100 Ah | Nominell energi |
|---|---|---|---|---|---|---|
12 V | 50 parallellkopplade | 192 kWh | n/a | n/a | n/a | n/a |
24 V | 50 i 2S25P | 192 kWh | 50 parallellkopplade | 384 kWh | n/a | n/a |
48 V | 48 i 4S12P | 184 kWh | 50 i 2S25P | 384 kWh | 50 parallellkopplade | 256 kWh |
3.2. BMS larmsignaler och BMS-åtgärder
Batteriet övervakar själv cellspänningarna, ström och batteritemperaturen. BMS processar konstant denna data och utöver att visa den via appen VictronConnect och/eller en GX-enhet, skapar det även varningar och larm efter behov, till exempel om en låg cellspänning är nära förestående eller om batteritemperaturen blir för låg för att tillåta batteriet att ladda.
För att skydda batteriet kommer BMS sedan att stänga av belastningar och/eller laddare eller generera ett förlarm för att få tillräckligt med tid att vidta motåtgärder.
Följande är alla möjliga batterivarningar och larm samt den tillkommande BMS-åtgärden:
BMS-larmsignal | BMS-åtgärd |
|---|---|
Förlarmsvarning om låg cellspänning (≤ 3,0 V) | BMS genererar en förlarmssignal |
Larm om låg cellspänning med en lägsta fördröjning på 30 sekunder (≤ 2,8 V) | BMS stänger av belastningar |
Larm om hög cellspänning (≥ 3,6 V) | BMS stänger av laddarna |
Larm om låg batteritemperatur (< 5 °C) | BMS stänger av laddarna |
Larm om hög batteritemperatur (> 50 °C) | BMS stänger av laddarna |
Batteriet kommunicerar dess data till BMS via BMS-kablarna.
 |
BMS mottar en larmsignal om låg cellspänning från en battericell
Om systemet innehåller flera batterier är alla batteri-BMS-kablar seriekopplade (kedjekopplade). Den första och den sista BMS-kabeln är ansluten till BMS.
 |
BMS mottar en larmsignal om hög cellspänning från en cell i en uppsättning av flera batterier
Batteriet är utrustat med 50 cm långa BMS-kablar. Om kablarna är för korta för att nå BMS kan de förlängas genom att använda BMS-förlängningskablar.
Det finns tre sätt BMS kan styra lastningar och laddare:
Genom att skicka en elektrisk eller digital av/på-signal till laddaren eller belastningen.
Genom att fysiskt koppla till eller från en belastning eller en laddningskälla från batteriet. Antingen direkt eller genom att använda en BatteryProtect eller ett Cyrix Li-ion-relä.
Alla typer av BMS som finns tillgängliga för NG-batterier förlitar sig antingen på den ena eller båda dessa tekniker. I följande avsnitt beskrivs BMS-typerna och deras funktioner i korthet.
 BMS skickar en av/på-signal till en belastning eller laddare |  BMS kopplar till eller från en belastning eller laddare |
3.2.1. BMS förlarmssignal
Avsikten med förlarmet är för att varna om att BMS kommer att koppla från belastningarna på grund av att en eller flera celler har uppnått tröskelvärdet för förlarm vid cellunderspänning (3,0 V hårdkodat). Vi rekommenderar att du kopplar förlarmet till en tydligt synlig eller hörbar larmanordning. När förlarmet aktiveras kan användaren slå på en laddare för att förhindra att DC-systemet stängs ner.
Växlingsbeteende
I händelse av en nära förestående bortkoppling på grund av underspänning kommer BMS förlarmsutgång att slås på. Om spänningen fortsätter att sjunka kommer belastningarna att kopplas från (belastningsfrånkoppling) samtidigt som förlarmsutgången återigen stängs av. Om spänningen stiger igen (operatören har aktiverat en laddare eller minskat belastningen) kommer förlarmsutgången att stängas av när den lägsta cellspänningen har stigit över 3,2 V.
BMS säkerställer en minsta fördröjning på 30 sekunder mellan aktiveringen av förlarmet och belastningsfrånkopplingen. Den här fördröjningen är för att ge användaren en minimitid för att förhindra frånkopplingen.
3.3. BMS-modeller
I nuläget finns bara Lynx Smart BMS NG tillgänglig. Ytterligar modeller förväntas komma inom kort.
BMS-typ | Spänning | Funktioner | Vanlig tillämpning |
|---|---|---|---|
 Lynx Smart BMS 500 A NG och Lynx Smart BMS 1 000 A NG | 12, 24 eller 48 V | Styr belastningar och laddare via av/på-signaler Kan styra växelriktare/laddare, solcellsladdare och välja DC-och AC-laddare via DVCC Genererar en förlarmssignal 500 A- eller 1 000 A-kontaktdon för att koppla från systemets positiva pol. Batteriövervakare Bluetooth Kan ansluta till en GX-enhet via VE.Can Kan kombineras med alla Lynx M10-samlingsskenor Fjärrkontroll på/av/standby via appen VictronConnect eller en GX-enhet Installerad i systemets positiva och negativa pol Omedelbar avläsning via Bluetooth | Större system med digital integration eller när ett inbyggt säkerhetsrelä krävs Även system med växelriktare/laddare om GX-enhet finns |
3.3.1. Lynx Smart BMS NG
Lynx Smart BMS NG används i medelstora till stora system som innehåller DC-belastningar och AC-belastningar via växelriktare eller växelriktare/laddare, till exempel på yachter eller i fritidsfordon. Detta BMS är utrustat med en kontaktor som kopplar bort DC-systemet, en ”belastningsfrånkoppling”, en ”laddningsfrånkoppling”, en kontakt för ”förlarm” och en batteriövervakare. Utöver detta kan den anslutas till en GX-enhet och styra kompatibel Victron Energy-utrustning via DVCC.
I händelse av låg cellspänning skickar BMS en signal om ”belastningsfrånkoppling” för att koppla från belastningen/belastningarna.
Innan en belastning kopplas från skickar den en förlarmssignal för att varna om en nära förestående låg cellspänning.
I händelse av hög cellspänning eller låg/hög celltemperatur skickar BMS en signal om ”laddningsfrånkoppling” för att koppla från laddarna.
Om batterierna laddas ur ytterligare (eller överladdas) öppnas kontakten och kopplar effektivt från DC-systemet för att skydda batterierna.
För mer information se Lynx Smart BMS NG-manualen som du hittar på produktsidan för Lynx Smart BMS.
Lynx Smart BMS NG |
Lynx Smart BMS NG kopplar från belastningar och laddare via signalerna för ”belastningsfrånkoppling” och ”laddningsfrånkoppling” och styr växelriktaren/laddaren via en GX-enhet. Om batteriet laddas ur ännu mer kopplar BMS från batteriet från DC-systemet. |
3.4. Laddning från en växelströmsgenerator
Jämfört med blybatterier har litiumbatterier ett väldigt lågt internt motstånd och accepterar en mycket högre laddningsström. På grund av detta måste särskild hänsyn tas för att undvika överladdning av växelströmsgeneratorn.
Säkerställ att generatorns märkström är minst två gånger batterikapaciteten. Exempel: En generator på 400 A kan med säkerhet kopplas till ett 200 Ah batteri.
Använd en generator utrustad med en temperaturstyrd generatorregulator. Detta förhindrar att generatorn överhettas.
Använd en strömbegränsande enhet som exempelvis en DC-DC-laddare eller en DC-DC-omvandlare mellan generatorn och startbatteriet.
För mer information om hur man laddar litiumbatterier med en växelströmsgenerator, se bloggen och videon om litiumladdning med växelströmsgenerator.
 |
Laddning med växelströmsgenerator
3.5. Batteriövervakning
De vanliga batteriparametrarna, såsom batterispänning, batteritemperatur, batteriström och cellspänning kan läsas ut via Bluetooth med appen VictronConnect. Om en GX-enhet (med internet) används tillsammans med en Lynx Smart BMS NG kommer datan även att göras tillgänglig på VRM-portalen.
Om du av någon anledning använder ytterligare en batteriövervakare i systemet ska du säkerställa att följande inställningar är gjorda så att beräkningen av SoC och den laddade och urladdade energin görs korrekt.
Ställ in laddningsverkningsgraden på 99 %
Ställ in Peukert-exponenten på 1,05
Säkerställ även att den externa batteriövervakaren försörjs från BMS belastningsterminal och inte direkt från batteriet för att förhindra att batterierna laddas ur oavsiktligt.
För mer information om batteriövervakare se produktsidan för batteriövervakare.