3. Installazione e configurazione
3.1. Avvertenza e nota importanti
Avvertimento
Le batterie al litio sono care e possono essere danneggiate da un eccesso di carica o di scarica.
L’arresto dovuto a bassa tensione della cella da parte del BMS deve essere sempre utilizzato come ultima risorsa per garantire la sicurezza in ogni momento. Si consiglia di non lasciare che arrivi a quel punto e di spegnere invece il sistema automaticamente dopo un determinato stato di carica (tramite un BMV il cui relè può controllare la porta di on/off remoto del BMS tramite un valore SoC regolabile) in modo da avere sempre una capacità di riserva sufficiente nella batteria, oppure di utilizzare la funzione di accensione/spegnimento remoto del BMS come interruttore on/off del sistema.
I danni dovuti a eccesso di scarica si possono verificare se piccoli carichi (come: sistemi di allarme, relè, corrente di standby di alcuni carichi, perdite di corrente dei caricabatterie o dei regolatori di carica) scaricano lentamente la batteria quando il sistema non è in uso.
In caso di dubbi riguardo alla corrente residuale assorbita, isolare la batteria aprendo l’interruttore della stessa e tirando i/il fusibili/e della batteria o scollegando il polo positivo della batteria quando il sistema non è in uso.
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 della batteria. La batteria si danneggerà se viene assorbita la riserva di capacità rimanente. Una corrente residuale di 10 mA, ad esempio, può danneggiare una batteria da 200 Ah se il sistema rimane scarico per più di 8 giorni.
Se si verifica la disconnessione di una cella per bassa tensione, è necessario intervenire immediatamente (ricaricare la batteria).
Nota
Si noti che le unità Smart BMS CL prodotte fino al numero di serie HQ2109 incluso (controllare il numero NS sul retro del BMS) sono alimentate dalla porta ALTERNATOR/STARTER BAT (alternatore/bat. avviamento). Le unità prodotte successivamente saranno alimentate dalla porta Li-Ion.
3.2. Cose di cui tenere conto
3.2.1. Controllo dei carichi CC tramite la Disconnessione del carico
I carichi CC devono essere spenti o scollegati in caso di rischio di sottotensione della cella, per evitare una scarica profonda. L’uscita Disconnessione del carico dello Smart BMS può essere utilizzata a tale fine.
L’uscita Disconnessione del carico è normalmente sotto tensione (uguale alla tensione della batteria) e diventa “free floating” (= circuito aperto) in caso di imminente sottotensione cella.
I carichi CC con un morsetto on/off remoto che accendono il carico quando il morsetto è sotto tensione (al polo positivo batteria) e lo spengono quando il morsetto è lasciato in “free floating”, possono essere controllati direttamente mediante l’uscita Disconnessione del carico. Vedere Appendice A per un elenco dei prodotti Victron con questo comportamento.
Per i carichi CC con un morsetto on/off remoto che accendono il carico quando il morsetto è messo a terra (al polo negativo batteria) e lo spengono quando il morsetto è lasciato in “free floating”, si può utilizzare il cavo on-off remoto invertibile. Vedere Appendice A.
Nota: si prega di controllare la corrente residua del carico quando si trova in off.
3.2.2. Controllo dei carichi CC tramite BatteryProtect
Un BatteryProtect scollegherà il carico quando:
la tensione di ingresso (= tensione batteria) è caduta al di sotto di un valore predefinito (regolabile nel BatteryProtect) oppure
il morsetto on/off remoto viene messo a terra. Lo Smart BMS si può utilizzare per controllare il morsetto on/off remoto di un BatteryProtect.
3.2.3. Controllo di un caricabatterie tramite Disconnessione della carica
I caricabatterie devono interrompere il processo di carica in caso di sovratensione o sovratemperatura imminente delle celle. L’uscita Disconnessione della carica dello Smart BMS si può utilizzare a tale fine.
La Disconnessione della carica è normalmente sotto tensione (uguale alla tensione della batteria) e passa allo stato di circuito aperto in caso di imminente sovratensione della cella.
I caricabatterie con un morsetto on/ off remoto che attivano il caricabatterie quando il morsetto è sotto tensione (al polo positivo batteria) e lo disattivano quando il morsetto è lasciato in “free floating”, possono essere controllati direttamente mediante l’uscita Disconnessione della carica. Vedere Appendice A per un elenco dei prodotti Victron con questo comportamento.
In alternativa, si può utilizzare un Cyrix-Li-Charge. Il Cyrix-Li-Charge è un combinatore unidirezionale che si inserisce tra un caricabatterie e una batteria al litio. Si attiva solo quando la tensione di carica proveniente da un caricabatterie è presente nel lato di carica del suo morsetto. Un morsetto di controllo collega alla Disconnessione della carica dello Smart BMS.
3.2.4. Varie batterie configurate in parallelo
In caso di varie batterie configurate in parallelo, i set di due cavi connettori circolari M8 di ogni batteria devono essere collegati in serie (in cascata). Collegare i due cavi restanti al Porta BMS.
3.3. Esempi di sistemi
Di seguito troverete una selezione di esempi di sistemi. Tenere presente che esistono molte altre possibilità. È obbligatorio studiare l'Appendice A , poiché all'interno di un gruppo di prodotti possono essere presenti diversi tipi di cavi interfaccia per controllare caricabatterie, inverter e inverter/caricabatterie dalle uscite Disconnessione del carico e della carica del BMS.
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Esempio di applicazione per un veicolo o un'imbarcazione con Smart BatteryProtect
Lo Smart BatteryProtect protegge la batteria al litio da un'ulteriore scarica da parte dei carichi CC quando la tensione della cella è bassa. È controllato tramite l’uscita Disconnessione del carico del BMS. Lo stato di carica della batteria al litio può essere monitorato tramite uno SmartShunt.
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Esempio di applicazione con MPPT e inverter Phoenix
In questo esempio, uno SmartSolar MPPT 75/15 è controllato, tramite un cavo on/off remoto non invertibile VE.Direct, dall'uscita Disconnessione della carica del BMS. L'uscita Disconnessione del carico del BMS, invece, controlla l'ingresso H remoto di un inverter Phoenix VE.Direct e disattiva l'ulteriore scarica della batteria al litio se la tensione della cella è troppo bassa. Lo SmartShunt monitorizza lo stato di carica della batteria al litio.
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Esempio di applicazione con inverter Phoenix VE.Bus da 3 kVA e oltre
Perché l'uscita Disconnessione del carico del BMS possa controllare questo inverter VE.Bus è necessario un cavo on/off remoto invertibile. Lo SmartShunt fornisce informazioni sullo stato di carica della batteria al litio.
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Esempio di applicazione con Multi da 3 kVA di tipo recente, dotato di entrate ausiliari
Gli inverter/caricabatterie più grandi, come questo MultiPlus 12/3000, richiedono due cavi on/off remoti invertibili, uno per controllare la funzione di carica del Multi tramite l'uscita Disconnessione della carica e uno per controllare l'inverter del Multi tramite l'uscita Disconnessione del carico del BMS. Per il sistema di cui sopra, il Multi deve essere del tipo più recente e dotato di entrate ausiliari. Ciò richiede una configurazione aggiuntiva. Per ulteriori informazioni, consultare il documento Collegamento manuale dei sistemi di batterie al litio ai Multi.
3.4. Installazione
Prima dell'installazione, fare le dovute considerazioni sulla progettazione del sistema per evitare connessioni non necessarie e utilizzare cavi che abbiano una lunghezza il più ridotta possibile. Vedere anche il capitolo Esempi di sistema.
Per un raffreddamento ottimale, è consigliabile montare lo Smart BMS su una superficie verticale.
Determinare la portata del fusibile della porta "Alternator/Starter Bat+”. Il fusibile si sdoppia come un derivatore, pertanto lo Smart BMS limiterà la corrente in entrata in base alla portata del fusibile. Per i fusibili e i relativi limiti di corrente, vedere la tabella qui sotto.
Scegliendo il fusibile corretto si eviterà il surriscaldamento dell’alternatore e/o del cablaggio CC.
Scollegare il cablaggio dal polo negativo della batteria di avviamento.
Estrarre il connettore on/off remoto per evitare commutazioni indesiderate dello Smart BMS.
Installare e collegare i fusibili e tutto il cablaggio elettrico, lasciando scollegati i poli negativi delle batterie al litio e della batteria di avviamento. Collegare il positivo della batteria di avviamento al morsetto "Alternator/Starter Bat+” e il positivo della batteria al litio al morsetto Li-Ion+. Assicurarsi che i dadi M8 del fusibile siano ben stretti (coppia di montaggio: 10 NM).
Collegare in cascata i cavi di controllo della batteria tra le batterie al litio e collegare le estremità alla porta del BMS. Per estendere i cavi di comunicazione tra una batteria Lithium Smart e il BMS, utilizzare le prolunghe per cavi a 3 poli con connettore circolare M8 maschio/femmina.
Collegare il cavo GND in dotazione al negativo della batteria al litio e della batteria di avviamento. Tenere presente che il cavo GND in dotazione deve essere opportunamente protetto. A seconda dell'applicazione, è necessario un fusibile da 300 mA a 1,3 A. Utilizzare le specifiche per determinare il consumo di energia previsto dello Smart BMS, utilizzando l’uscita Disconnessione del carico e della carica e l'uscita di preallarme. Questo valore moltiplicato per 1,25 determina il valore del fusibile da utilizzare. Esempio: consumo di corrente 16 mA + uscita Disconnessione del carico 10 mA + uscita Disconnessione della carica 10 mA + uscita di preallarme 1 A = 1036 mA x 1,25 = 1,3 A di portata del fusibile.
Reinserire il connettore on/off remoto nello Smart BMS. Per un corretto funzionamento, è obbligatorio installare un interruttore di accensione/spegnimento tra L e H del morsetto on/off remoto oppure un anello metallico (per difetto).
Il BMS Smart è ora pronto per l’utilizzo.
Portata del fusibile | Corrente di carica max. dell’alternatore | ||
|---|---|---|---|
125 A | 100 A |
Se la corrente di carica dell'alternatore richiesta è inferiore a 40 A, utilizzare il portafusibile ATO in dotazione con una coppia di fusibili ATO appropriata, come indicato nella tabella. | |
100 A | 90 A | ||
80 A | 60 A | ||
60 A | 50 A | ||
2 x 30 A | 40 A | ||
2 x 20 A | 25 A | ||
2 x 15 A | 20 A | ||
2 x 10 A | 12 A | ||
2 x 7,5 A | 9 A |
3.5. Configurazione
3.5.1. Impostazioni Smart BMS
Lo Smart BMS si configura tramite Bluetooth e l'app VictronConnect. Per i dettagli sul download e l'installazione, consultare il manuale di VictronConnect. I passi seguenti descrivono il processo di configurazione e le opzioni:
Alimentare lo Smart BMS come indicato nel capitolo Installazione.
Aprire VictronConnect. Lo Smart BMS apparirà nell'elenco dei dispositivi sotto la voce I miei dispositivi o Altri dispositivi (quest'ultima quando ci si collega per la prima volta).
Premere sullo Smart BMS. Si avvia la finestra di dialogo per l'accoppiamento (il codice PIN per difetto è 000000).
Una volta collegato, viene visualizzata la pagina di stato della batteria, che mostra la tensione della batteria al litio, lo stato dell'interruttore soft, la tensione dell'alternatore/batteria di avviamento e la percentuale di corrente di carica dell'alternatore, seguiti dai messaggi di stato del BMS. Quando si effettua il primo collegamento, appare un messaggio pop-up che chiede di impostare il tipo di fusibile nel menù Impostazioni per poter visualizzare anche la corrente di carica (in percentuale).
Premere sull’ingranaggio in alto a destra per aprire il menù Impostazioni e impostare quanto segue:
Tipo di fusibile:
Impostare il tipo di fusibile corretto come spiegato nel capitolo Installazione. Assicurarsi che corrisponda al fusibile fisicamente installato.
Utilizzo del Preallarme Batteria:
Nel caso di una batteria al litio senza funzione di preallarme, modificare l'uso del Preallarme Batteria in “Pre-alarm not available” (Preallarme non disponibile), altrimenti lasciare l'impostazione predefinita “Use pre-alarm” (Utilizza preallarme).
Preallarme:
Scegliere tra preallarme continuo e intermittente.
Limite di carica della batteria:
Impostare il valore del Limite di carica della batteria (intervallo: 13,0 V..15,3 V) raggiunto il quale la carica deve essere disattivata. Normalmente tale valore dovrebbe essere di 14,2 V per una batteria al litio Victron Smart. Non appena si raggiunge questo valore, la carica della batteria viene interrotta tramite gli ingressi Alternator/Starter Batt.+ e System+. Tali ingressi si riattivano quando la tensione della batteria è inferiore di 0,5 V al limite di carica per 10 secondi (consecutivi).
Funzione on/off remoto:
Questa impostazione definisce ciò che viene controllato dai morsetti di on/off remoto. Per difetto disattiva solo “Alternator”.
Le opzioni sono:
Disattivare l'alternatore: Disattivare la carica tramite la porta dell'alternatore. La funzionalità BMS viene mantenuta.
Spegnere tutto: Viene spento tutto l’insieme, comprese le funzioni del BMS. Questa opzione è adatta come interruttore on/off del sistema. Si noti che il BMS continua a consumare energia proveniente dalla batteria per mantenere la funzione di controllo remoto, sebbene tale consumo sia inferiore a 0,01 W. Ma, sebbene piccolo, tale consumo si accumula nel tempo e, a lungo andare, può scaricare completamente la batteria. Pertanto, assicurarsi che la batteria sia completamente scollegata dal sistema se lo si lascia incustodito per un periodo di tempo prolungato.
La configurazione dello Smart BMS è ora completa e viene visualizzato lo stato. In base allo stato del sistema, vengono visualizzate ulteriori informazioni.
3.5.2. Visualizzazione dello stato di VictronConnect
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