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Manual do carregador solar MPPT

3. Características

Nesta secção:

3.1. Deteção automática da tensão da bateria

O carregador solar detecta automaticamente a tensão do sistema (tensão da bateria) suportada (por exemplo, 12 V, 24 V ou 48 V) na primeira ligação. Se depois for necessária uma tensão do sistema diferente, ou se o carregador solar estiver ligado a um sistema de 36 V, existe a possibilidade de configurar manualmente as definições do carregador solar.

3.2. Algoritmo MPPT excecional

Localização MPP ultrarrápida

O carregador solar inclui um controlador MPPT ultrarrápido. Isto é especialmente vantajoso quando a intensidade da luz solar varia constantemente, como acontece com nublosidade. Com o controlador MPPT ultrarrápido, é possível captar mais 30 % de energia do que com os carregadores solares com um controlador PWM e até mais 10 % do que com os controladores MPPT mais lentos.

Rendimento solar ótimo

O carregador solar tem um algoritmo de localização ótimo. Permite maximizar sempre a captação de energia ao bloquear o MPP (ponto de energia máximo) ótimo. Quando ocorre sombreamento parcial, podem existir dois ou mais pontos de potência máxima na curva de tensão-potência. Os MPPT convencionais tendem a bloquear num MPP local e que pode não ser ótimo.

3.3. Eficiência de conversão superior

O carregador solar tem uma eficiência de conversão superior. A eficiência máxima supera 98 %. Uma das vantagens da eficiência elevada é que o carregador solar não dispõe uma ventoinha de arrefecimento e que a corrente de saída máxima está garantida até uma temperatura ambiente de 40 ºC (104 ºF).

3.4. Proteção eletrónica ampla

O carregador solar possui proteção contra o sobreaquecimento. A saída mantém o valor nominal até uma temperatura ambiente de 40 ºC (104 ºF). Se a temperatura aumentar ainda mais, a corrente de saída não manterá o seu valor nominal.

O carregador solar está equipado com uma proteção de polaridade invertida PV e uma proteção de corrente invertida PV.

3.5. Aplicação VictronConnect

A app VictronConnect pode ser utilizada para:

  • Monitorizar o carregador solar e visualizar os dados da bateria e solares em tempo real.

  • Utilizar as funções do carregador solar.

  • Aceder a dados históricos de 30 dias e ao histórico de erros.

  • Configurar as definições do carregador solar.

  • Atualizar o «firmware».

MPPT_VictronConnect_screenshot.svg

Captura de ecrã da app VictronConnect, que mostra dados em tempo real e dados históricos.

A app VictronConnect pode ser descarregada nas lojas de aplicações ou na página de «downloads» Victron Energy.

A aplicação está disponível para as seguintes plataformas:

  • Android.

  • Apple iOS, tenha em conta que o USB não é suportado, apenas é possível fazer a ligação por «bluetooth».

  • MacOs.

  • Windows, tenha em conta que o «bluetooth» não é suportado, apenas é possível fazer a ligação por USB.

Download_VictronConnect_and_QR_code.png

A aplicação pode ser ligada ao carregador solar da seguinte ordem:

MPPT_L_-_VC_direct.png

Ligar via Bluetooth.

MPPT_L_-_VC_via_USB.png

Ligar via USB.

MPPT_L_-_VC_via_VRM.png

Ligar via Internet ou LAN.

3.6. Visualização

Existem várias opções de visualização:

3.7. Porta VE.Direct.

A porta VE.Direct permite comunicar com o carregador solar. Pode ser utilizada com várias finalidades:

  • Para ligar a um dispositivo de monitorização, como um dispositivo GX ou GlobalLink.

  • Para ligar à aplicação VictronConnect.

  • Para o controlo externo.

São necessários cabos especiais ou «interfaces» para fazer a ligação a esta porta:

3.8. Portas VE.Can

As duas portas RJ45 VE.Can das unidades permitem a comunicação entre vários produtos da Victron habilitados para VE.Can e podem ser usadas para conectar o carregador solar a vários dispositivos, como:  

  • Um dispositivo GX - para monitorização e controlo.

  • Vários carregadores solares VE.Can - para carregamento sincronizado.

  • Vários carregadores solares VE.Can, outros produtos VE.Can e/ou um dispositivo GX - para uma variedade de aplicações.

3.9. Saída de carga

O carregador solar é equipado com uma saída de carga virtual.

3.9.1. Saída de carga virtual

Uma saída de carga virtual pode ser estabelecida para compensar a ausência de uma saída de carga física no carregador solar.

Para criar uma saída de carga virtual:

A saída de carga virtual pode ser configurada na aplicação VictronConnect e controlada utilizando as tensões da bateria ou o algoritmo BatteryLife. Para obter detalhes sobre o processo de configuração, consulte o capítulo Definições da saída de carga .

3.9.2. BatteryLife

Esta secção apenas é aplicável se utilizar a saída de carga virtual.

Se o carregador solar não conseguir recarregar a capacidade total da bateria num dia, o resultado será frequentemente um ciclo contínuo da bateria entre um estado «parcialmente carregado» e um estado «fim de descarga». Este funcionamento (sem uma recarga completa regular) pode inutilizar uma bateria de chumbo-ácido em algumas semanas ou meses.

O algoritmo BatteryLife da bateria monitoriza o estado da carga da bateria e, se for necessário, aumenta diariamente um pouco o nível de desligamento da carga (isto é, desliga a carga mais cedo) até que a energia solar captada seja suficiente para recarregar a bateria quase na totalidade. A partir deste ponto, o nível de desligamento da carga será alterado para obter uma recarga de quase 100 % uma vez por semana.

3.10. Carregamento das baterias

3.10.1. Carregamento da bateria de três fases adaptativas

O carregador solar realiza um carregamento de três fases. As fases de carregamento são: Inicial – Absorção – Flutuação.

Carga inicial

Durante a fase de carga inicial, o carregador solar fornece a corrente de carga máxima para carregar rapidamente as baterias. Durante esse estágio, a tensão da bateria aumentará lentamente. Quando a tensão da bateria atinge a tensão de absorção definida, a fase de carga inicial termina e começa a de absorção.

Absorção

Durante a fase de absorção, o carregador solar muda para um modo de tensão constante. A corrente que flui para a bateria irá diminuir gradualmente. Quando a corrente descer abaixo de 2A (corrente de cauda), o estágio de absorção será interrompido e o estágio de flutuação terá início.

Quando ocorrem apenas descargas superficiais, o tempo de absorção é mantido curto. Isso é feito para evitar a sobrecarga da bateria. No entanto, se a bateria estiver profundamente descarregada, o tempo de absorção é automaticamente aumentado para garantir que a bateria é totalmente recarregada.

Flutuação

Durante o estágio de flutuação, a tensão é reduzida e o estado de carga total da bateria é mantido.

Dica

Não é necessário um estágio de armazenamento para os carregadores solares, ao contrário dos carregadores CA, pois à noite não há energia solar e, portanto, o carregamento da bateria será interrompido.

3.10.2. Algoritmo de carga flexível

A aplicação VictronConnect permite a seleção de 8 algoritmos de carga predefinidos ou, alternativamente, o algoritmo de carga é totalmente programável. As tensões de carga, a duração do estágio e a corrente de carga podem ser personalizadas.

Adicionalmente, pode configurar os oito algoritmos pré-programados com um botão rotativo.

3.10.3. Carga de equalização

Alguns tipos de baterias de chumbo-ácido precisam de uma carga de equalização periódica. Durante a equalização, a tensão de carga aumentar acima das tensões de carga regulares para equilibrar as células.

A aplicação VictronConnect pode ativar uma necessária equalização da carga.

3.11. Medição da temperatura

A leitura da temperatura permite realizar um carregamento compensado na temperatura. As tensões de carga de absorção e de flutuação são ajustadas com base na temperatura da bateria (acessório necessário) ou então na temperatura interna do carregador solar.

O carregamento da bateria compensado pela temperatura é necessário ao carregar as baterias de chumbo-ácido em ambientes quentes ou frios.

A compensação da temperatura pode ser ativada ou desativada nas definições do carregador e a quantidade de compensação e o coeficiente de compensação (mV/ºC) são reguláveis.

3.11.1. Sensor de temperatura interno

O carregador solar tem um sensor de temperatura interno integrado.

A temperatura interna serve para definir as tensões de carga compensadas pela temperatura. Para tal, é utilizada a temperatura interna quando o carregador solar está «frio». O carregador solar está «frio» quando existe apenas um pouco de corrente para a bateria. Lembre-se de que é simplesmente uma estimativa da temperatura ambiente e da bateria. Se necessitar de uma temperatura de bateria precisa, deve considerar a utilização de um sensor externo para a temperatura da bateria; consulte a secção Sensor externo da tensão e da temperatura.

A compensação de temperatura varia de 6 ºC a 40 ºC (39 ºF a 104 ºF).

O sensor de temperatura interno também permite determinar se o carregador solar está sobreaquecido.

3.11.2. Sensor externo da tensão e da temperatura

O Smart Battery Sense (opcional) é um sensor sem fios de tensão e temperatura da bateria e pode ser usado com o carregador solar. Ele mede a temperatura e a tensão da bateria e envia-as via Bluetooth para o carregador solar.

O carregador solar utiliza as medições do sensor Smart Battery para:

  • O carregamento compensado pela temperatura com a temperatura real da bateria, em vez da temperatura interna do carregador solar. Uma medição precisa da temperatura da bateria melhorará a eficiência de carregamento e prolongará a duração das baterias de chumbo-ácido.

  • Compensação da tensão. A tensão de carga aumenta para compensar uma queda de tensão nos cabos da bateria durante a carga de corrente elevada.

O carregador solar comunica com o sensor Smart Battery através de «bluetooth» usando uma rede VE.Smart Network. Para mais informação sobre esta rede, consulte o manual da rede VE.Smart Networking.

Em alternativa, também pode instalar uma rede VE.Smart Network que mede a temperatura e a tensão da bateria entre um carregador solar e um monitor de bateria BMV-712 Smart ou SmartShunt que tenha sido equipado com um Sensor de Temperatura para BMV, sem precisar de um sensor Smart Battery.

Nota

Não se esqueça de que a rede VE.Smart Network apenas pode ser configurada se o carregador solar dispuser de comunicação «bluetooth», se tiver «bluetooth» ativado ou se estiver equipado com um «dongle» VE.Direct Bluetooth Smart.

MPPT_large_system_with_battery_sense

Exemplo de uma rede VE.Smart Network de um sensor Smart Battery e um carregador solar.

3.12. Sensor de tensão

Um Sensor Smart Battery ou um monitor de bateria medem a tensão terminal da bateria e enviam-na por «bluetooth» usando a rede VE.Smart Network ao carregador solar. Se a tensão de bateria for inferior à tensão de carga solar, o carregador solar aumentará a tensão de carga para compensar as perdas de tensão.

3.13. Ligar / desligar remoto

O carregador solar está equipado com um terminal de ligar / desligar remoto. O carregador solar pode ser ligado ou desligado à distância, conectando um botão neste terminal ou apresentando um sinal elevado no terminal H ou um sinal baixo no terminal L. Em alternativa, este terminal pode ser ligado a um dispositivo de controlo externo como, por exemplo, um sistema de gestão da bateria de lítio (BMS).

Há várias maneiras de ligar o carregador solar utilizando o(s) terminal(is) remoto(s):

  • Os terminais L e H estão ligados por um interruptor ou relé.

  • Quando a tensão no H terminal for maior que 2,9 V (até à tensão da bateria) através de um interruptor, relé ou outro dispositivo externo, como uma bateria BMS.

  • Quando a tensão no L terminal for direcionada para o negativo da bateria. (<3,5 V) através de um interruptor, relé ou outro dispositivo externo, como uma bateria BMS.

Um terminal remoto virtual de ligar/desligar pode ser criado usando o cabo remoto de ligar/desligar(opcional) VE.Direct sem inversão.

A funcionalidade pode ser programada com as definições da função da porta RX da aplicação VictronConnect.

3.14. Relé programável

O carregador solar está equipado com um relé programável. O relé pode ser programado para determinadas situações, como:

  • Tensão PV elevada

  • Tensão da bateria elevada ou baixa

  • Temperatura elevada ou baixa

  • Flutuação ou equalização ativa

  • Carregador solar num estado de Erro

  • Deteção diária

  • Saída de carga

3.15. WireBox

A WireBox MPPT opcional é uma cobertura plástica que pode ser instalada no fundo do carregador solar. Cobre a bateria e os terminais solares, prevenindo o contacto acidental ou negligente com a bateria e os terminais PV. Proporciona um nível de segurança adicional, sendo particularmente útil se o carregador solar estiver instalado numa área de acesso geral.

Para mais informação e para encontrar a WireBox MPPT certa para o seu carregador solar, consulte a página de produto correspondente:

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Exemplo de um carregador solar com WireBox MPPT