8. Colocar em paralelo o Lynx Smart BMS
8.1. Introdução
Pode ser criado um banco de baterias redundante em paralelo mediante a combinação de várias unidades Lynx Smart BMS e Lynx Smart BMS NG com os bancos de baterias associados. Esta funcionalidade inovadora melhora significativamente os sistemas de baterias de lítio, ao multiplicar a capacidade máxima de armazenamento de energia e tolerar correntes mais elevadas. Mais importante ainda, introduz redundância, o que garante a operacionalidade do sistema, mesmo se um banco de baterias se avariar. Esta redundância é fundamental para manter uma fonte de alimentação e funcionamento contínuo.
Características principais
Capacidade e redundância acrescidas: Ao colocar os bancos de baterias em paralelo, o sistema consegue suportar com correntes mais elevadas e permanecer operacional, mesmo se um banco de baterias se avariar.
Compatibilidade aumentada: Nestas configurações, as unidades analógicas Lynx Smart BMS podem ser combinadas com as unidades Lynx Smart BMS NG, o que possibilita sistemas que conjugam bancos de baterias com baterias Lithium Smart e Lithium NG. No entanto, apenas as unidades Lynx Smart BMS com a mesma corrente nominal podem ser utilizadas em paralelo (p. ex., 500 A ou 1000 A, mas não 500 A ou 1000 A).
Tratamento de erros automático: Se um banco de baterias apresentar um erro, desliga-se enquanto os restantes continuam a funcionar. Isto assegura uma fonte de alimentação contínua e reduz o risco de paragem do sistema.
Monitorização melhorada: O sistema proporciona uma visão detalhada de todos os bancos de baterias ligados e desligados na lista de dispositivos GX, o que possibilita uma monitorização e diagnóstico abrangentes.
Religação perfeita: Quando um BMS desligado estiver pronto a ligar-se, volta a ligar-se ao banco de baterias de uma forma segura sem causar picos de corrente significativos.
Integração automática de bancos de baterias novos: Não é necessário configurar.
Como funciona?
Se o dispositivo GX detetar vários bancos de baterias com a mesma instância VE.Can, irá tratá-los como BMS ligados ao mesmo barramento CC.
Quando dois ou mais BMS estão ligados, formam um sistema de bateria «virtual» que aparece como um único dispositivo adicional na lista de dispositivos GX. O sistema de baterias virtual funciona como um banco de baterias comum com todas as suas funções, da mesma forma que um banco de baterias físico. O DVCC seleciona automaticamente este banco de baterias.
Ao ligar um BMS a um sistema já em funcionamento, a diferença de tensão aceitável antes de fechar o contactor depende da capacidade dos bancos de baterias que já estão em linha; quanto maior for capacidade, menor será a diferença de tensão permitida. O novo banco de baterias apenas será ligado quando a diferença estiver nos limites aceitáveis.
O estado do contacto ATC/ATD e do Alternador ATC está sincronizado.
Se surgir um evento de baixa tensão de célula num dos bancos de baterias, o BMS associado abre imediatamente o seu contactor (após alguns segundos), em vez de passar pela sequência de atraso normal para evitar uma descarga adicional desnecessária do armazenamento da bateria. Todos os outros BMS continuam operacionais.
8.2. Requisitos e limitações
Esta secção indica os requisitos e as limitações de funcionamento de um sistema de baterias com vários Lynx Smart BMS.
Requisitos:
Cada Lynx Smart BMS no sistema requer, pelo menos, o firmware v1.11.
Um dispositivo GX com firmware 3.40 ou posterior.
Limitações:
Apenas as unidades Lynx Smart BMS com a mesma corrente nominal podem ser usadas em paralelo (p. ex., 500 A ou 1000 A, mas não 500 A ou 1000 A). As unidades analógicas Lynx Smart BMS podem ser misturadas com as unidades Lynx Smart BMS NG.
Nos sistemas com várias unidades Lynx Smart BMS ligadas à mesma rede VE.Can, mas não parte de um banco de baterias redundante paralelo, use o dispositivo GX e aceda a Definições → Serviços → [porta VE.Can correspondente] para atribuir a cada unidade uma instância VE.Can única. O dispositivo GX trata os BMS com a mesma instância VE.Can como parte do banco de baterias virtual recém-criado.
O limite atual global é sempre a soma dos limites dos BMS ativos. Quando um BMS se desliga devido a um erro, a capacidade de processamento total de corrente do sistema diminui em conformidade.
8.3. Ligações elétricas
As ligações do BMS e do distribuidor no Lynx Smart BMS são um banco de baterias local e podem ser feitas como habitualmente.
No entanto, há algumas particularidades a considerar durante a instalação. São as seguintes:
Para garantir a alimentação contínua do dispositivo GX, ligue as portas AUX de todos os BMS em paralelo. Esta configuração assegura que o dispositivo GX permanece alimentado se um BMS entrar em modo de desativação ou for desligado para manutenção. É necessário um díodo de bloqueio para cada saída AUX. Para mais detalhes, consulte os esquemas seguintes.
Recomendamos a ligação de um botão de pressão com fecho (de preferência com LED) aos respetivos terminais remotos de ligar/desligar do BMS em vez do circuito de fios instalado de fábrica. Isto permite a fácil ativação/desativação de cada banco de baterias individualmente. Para obter detalhes, consulte os esquemas a seguir.
Recomendamos também a instalação de um alarme sonoro, como uma campainha externa, ligado ao relé 1 do dispositivo GX. Quando o relé 1 está configurado como relé de alarme, o sinal sonoro soará em caso de situação de alarme. Este alarme pode ser confirmado diretamente no dispositivo GX, o que interromperá o som do alarme. Como alternativa, o relé de alarme pode ser ligado para se integrar no sistema de alarme de um barco.
Se os contactos ATC forem necessários, ligue todos os contactos ATC em paralelo. Os BMS seguem o estado ATC uns dos outros. Se um BMS desativar o ATC, os outros farão o mesmo.
Se o contacto ATD for necessário, ligue todos os contactos ATD em paralelo para que as cargas continuem a funcionar se, pelo menos, um BMS tiver corrente.
Se for necessário um ATC de Alternador, ligue todos os contactos do relé em paralelo. Enquanto, pelo menos, um banco de baterias estiver ligado, o alternador pode funcionar.
O esquema seguinte ilustra duas unidades Lynx Smart BMS NG, cada uma a gerir o seu respetivo banco de baterias, conectadas em paralelo. O esquema subsequente proporciona uma visão detalhada da configuração da cablagem, incluindo os botões de pressão com travamento e LED integrados, o posicionamento de díodos de bloqueio no caso de a saída AUX precisar de ser ligada em paralelo e a ligação de um alarme audível ao Relé 1 no dispositivo GX. Tenha conta que a maioria dos botões com LED integrados foi concebida para uma tensão de acionamento LED de 12 V ou 24 V. Ao serem utilizados num sistema baseado num banco de baterias de 48 V, vai ser necessária uma resistência de balastro adicional, conforme indicado na legenda do esquema em "B".
8.4. Monitorização e controlo
Os BMS individuais são monitorizados e controlados como um BMS único através do dispositivo GX ou da VictronConnect, enquanto o BMS virtual só pode ser monitorizado a partir do dispositivo GX. Se o dispositivo GX tiver uma ligação à Internet, os parâmetros dos BMS individuais e do BMS virtual também são enviados ao portal VRM e podem ser monitorizados aqui.
O BMS virtual é controlado automaticamente, enquanto os BMS individuais podem ser controlados manualmente (ligado, em espera, desligado). Também é possível atribuir um nome individual no menu do dispositivo. |  |
O monitor da bateria no VRM apresenta sempre os valores combinados no painel de instrumentos do VRM. Todos os parâmetros BMS estão disponíveis através de widgets no menu VRM Avançado. |  |
Quando um BMS arranca, verifica a diferença de tensão entre a bateria em linha e a bateria recém-adicionada. Permanece no estado «Pendente» até que a diferença de tensão seja suficientemente pequena para fechar o contactor em segurança. Este estado é apresentado na lista de dispositivos para o BMS respetivo. Quando um BMS está neste estado, um campo de «tensão do sistema» também aparece na página do dispositivo, mostrando a tensão do BMS paralelo. |  |
A tabela apresenta os parâmetros dos BMS individuais e descreve o método para calcular e visualizar os valores combinados para o BMS virtual.
Parâmetro | Resultado combinado em BMS virtual |
|---|---|
Limite da Tensão de Carga (CVL) | CVL mais baixo dos BMS, dependendo do estado do dispositivo (carga inicial, absorção e flutuação) |
Limite de Corrente de Carga (CCL) | Soma de todos os CCL |
Limite de Corrente de Descarga (DCL) | Soma de todos os DCL |
Estado da carga (SoC) | Média de SoC ponderada pela proporção de capacidade |
Capacidade (Ah) | Soma |
Tempo restante (TTG) | Média dos BMS |
Tensão da bateria | Temperatura |
Corrente da bateria | Soma |
Potência da bateria | Soma |
Temperatura de bateria | Máximo |
8.5. Perguntas frequentes (FAQ)
Esta secção responde a perguntas e preocupações comuns para ajudar a compreender melhor e a utilizar a função BMS em paralelo. Se estiver a resolver um problema, precisar de esclarecimentos sobre funcionalidades ou procurar conselhos para otimizar a sua experiência, aqui pode encontrar algumas respostas úteis. Se não obtiver respostas para a sua pergunta, consulte as secções detalhadas deste manual.
P: O que acontece quando tenho dois bancos, o primeiro totalmente carregado e o segundo vazio e ativar ambos os BMS simultaneamente?
R: Ambos os BMS entram em pré-carregamento. O vazio completa primeiro o pré-carregamento e depois liga-se. O segundo BMS entra no modo pendente e espera até que a diferença de tensão esteja dentro dos limites; por outras palavras, espera até que o primeiro banco seja carregado com uma tensão semelhante.
P: O que acontece quando tenho um banco totalmente carregado e em linha e depois ativo o segundo banco, que está vazio?
R: O segundo banco entra no modo «standby» e aguarda até que a diferença de tensão esteja dentro dos limites; por outras palavras, que o(s) banco(s) em linha descarregue(m) com uma tensão suficientemente baixa.
P: O que acontece no sentido contrário, com um banco vazio em linha e um banco cheio adicionado?
R: O banco cheio irá entrar no modo pendente até que o limite de tensão esteja dentro do limite correspondente, isto é, até que o banco vazio seja carregado.
P: O que acontece se houver uma perda de comunicação entre os BMS?
R: Depende de onde a conexão é interrompida na cadeia de BMS. Vamos imaginar um sistema com dois bancos de baterias, como mostra a imagem abaixo:
Evento | Comportamento | |
|---|---|---|
O cabo A está desligado ou partido | BMS 1: O BMS emite uma advertência de que a ligação CAN se perdeu e continua a funcionar como um BMS autónomo BMS 2: Continua a funcionar como um BMS autónomo, mantendo a comunicação, incluindo o DVCC, com o dispositivo GX BMS virtual: Continua presente no dispositivo GX e indica que apenas um dos dois BMS está ligado |  |
O cabo B está desligado ou danificado | BMS 1: Continua a funcionar em paralelo, enquanto a comunicação com o dispositivo GX é interrompida BMS 2: Continua a funcionar em paralelo, enquanto a comunicação com o dispositivo GX é interrompida Para ambos os BMS: O DVCC não está a funcionar, porque nenhum dos BMS consegue comunicar com o dispositivo GX. Portanto, o algoritmo de carregamento definido no(s) carregador(es) passa a ser válido BMS virtual: Desaparece da lista de dispositivos | |
Erro no banco de baterias 1 ou 2 | BMS: O BMS desliga o banco de baterias defeituoso, enquanto os restantes continuam a funcionar como BMS autónomos Os parâmetros DVCC (CCL, CVL e DCL) baseiam-se na bateria para o BMS ainda ativo | |
Falha da fonte de alimentação num BMS | BMS: O BMS defeituoso desliga-se, enquanto os restantes continuam a funcionar como BMS autónomos Os parâmetros DVCC (CCL, CVL e DCL) baseiam-se na bateria para o BMS ainda ativo |
P: O que acontece em caso de erro num dos bancos de baterias?
R: Consulte a tabela abaixo.
P: O que acontece se uma fonte de alimentação falhar num dos BMS?
R: Consulte a tabela abaixo.
P: Como é que o circuito de pré-carregamento tolera a diferença de tensão ao ligar a um sistema já em funcionamento?
R: Quando estiver ligado a um sistema já em funcionamento, a diferença de tensão aceite antes de fechar o contactor depende da capacidade detetada dos bancos de baterias já em linha.
P: Como são geridos os estados de contacto de ATC, ATD e do ATC Alternador através de vários BMS?
R: O estado do contacto de ATC, ATD e ATC Alternador estão sincronizados em todos os BMS.
P: O que acontece se a tensão de uma célula for demasiado baixa num dos bancos de baterias?
R: Se a tensão de uma célula for demasiado baixa, o BMS correspondente abre o seu contactor após alguns segundos de atraso para evitar mais descargas, enquanto os outros BMS continuam em linha.