Batterie al litio 3: Protezione dell'apparecchiatura e l'equipaggio
Ogni batteria è potenzialmente pericoloso ! Anche se le batterie al litio (LiFePo4) sono i più sicuri delle batterie al litio (e potrebbe anche presenti meno rischi che il cavo della batteria), Essi possono essere facilmente distrutti e/o essere pericoloso in certe situazioni estreme...
Da quando ho scritto questo articolo ho sviluppato un BMS che soddisfa esattamente le esigenze di protezione e longevità di una batteria al litio per l'alimentazione da un sito isolato (barca, auto da campeggio, casa, sito industriale). Su richiesta degli amici navigatori l'ho industrializzato. Ora è in vendita sul mio sito web: https://www.taobms.com
Oltre a un sistema elettrico correttamente progettato e creazione di sistemi per l'esecuzione con un buon margine di sicurezza, È indispensabile prendere alcune precauzioni per proteggersi batterie, installazione elettrica, la barca e l'equipaggio…
In questo articolo che inizierò con una rapida revisione della progettazione e il funzionamento di una cella al litio al fine di meglio comprendere il suo deterioramento e i rischi associati. Quindi, dalle condizioni ottimali di utilizzo di batterie, Ho intenzione di esaminare modi per implementare : BMS (Sistema di gestione della batteria), fusibile, interruttore di circuito, circuito di comando degli alternatori, Caricatori solari e altri caricatori, allarmi…
Suoni complessi ?… Don ' t panic !
Se ciò che viene esposto in questo articolo sembra complicato e scoraggiante, non fatevi prendere dal panico ! Sarebbe un peccato non a perseverare sulla strada di litio e suoi numerosi vantaggi perché questi concetti e suggerimenti sono in realtà piuttosto semplice per un elettricista marino. Ci vuole un po' di cura, il metodo e la scelta di avere una struttura potente che non dimenticherete. Non esitate a consigliare e supportare da un professionista che ha esperienza nella progettazione e installazione di sistemi di batteria al litio. Si spende un paio di euro sarà un buon investimento.
Struttura di una batteria al litio
Come in una batteria piombo-acido, la batteria al litio è costituita da piastre positive, piastre negative e un elettrolita. Un piatti della batteria al litio sono porosi e assorbire completamente l'elettrolito così anche se non c'è nessun liquido nella batteria. Ma a differenza della batteria piombo-acido dove il carico e lo scarico causare reazioni chimiche che trasformano i suoi componenti, in un litio batteria la carica e scarico sono da una piastra ioni di litio in movimento ad un altro.
Quando si carica la batteria, gli ioni di litio migrano nell'elettrolita a venire adatti alla struttura di carbonio elettrodo negativo così che l'elettrodo positivo (LiFePo4) impoveriti in litio per lasciare solo la struttura di cristallo FePo4. Viceversa, durante lo scarico, gli ioni di litio lasciano la struttura in carbonio elettrodo negativo, migrare l'elettrolito e ritorno si inseriscono nella struttura cristallina dell'elettrodo positivo per ri-forma LiFePo4.
Componenti di una batteria di litio sono molto stabili e, in un mondo perfetto, inalterato da questo processo di "inserimento".… Ma altri fenomeni possono verificarsi e danneggiare la batteria più o meno rapidamente.
Modalità di deterioramento della batteria al litio :
1 -SEI - solido / Interfaccia dell'elettrolito :
Uno strato di "Interfaccia". (SEI), fra l'elettrolita e le piastre, si forma per reazione chimica quando la batteria è fatta. Questo strato "SEI" contribuisce alla stabilizzazione chimica della batteria… Ma nel tempo questo strato continua a crescere fino a diventare dannosa per il corretto funzionamento della batteria. Temperatura elevata, questo livello non pensa più velocemente.
È quindi imperativo per proteggere le batterie al litio ad alta temperatura. L'ideale è mantenere tra 15 ° C e 25 ° c..
2 – Placcatura di litio
Esso è un fenomeno per cui il litio solido (metallo) forme dell'elettrodo negativo. Essa si verifica quando viene interrotto il processo di inserimento. La sua origine è relativo a una cattiva gestione della batteria e riduce irreversibilmente la capacità di. Alcune situazioni noti che promuove la formazione di litio solido :
- Troppo alta corrente di carica : Quando la corrente di carico è superiore alla capacità di assorbimento di litio nell'anodo, litio metallo si deposita su di esso. Si raccomanda di non superare un carico di corrente, 3 0 c (30Per una batteria di 100Ah)
- Carico a bassa temperatura : Quando la temperatura è vicino o sotto 0 ° c., la capacità di assorbimento di litio nell'anodo è notevolmente ridotto. Accettabile a corrente di carica di 20 ° C danneggia la batteria a bassa temperatura.
- Supporta la modalità "Galleggiante". : Continuare a caricare una batteria, una volta che è 100% SOC forzerà lo spostamento di tutti gli ioni di litio per l'elettrodo di carbonio, possono essere inseriti o non. Al litio che non può essere assorbito tramite l'elettrodo si depositerà su questo sotto forma di metallo. È assolutamente necessario interrompere qualsiasi carica quando la batteria raggiunge 100% SOC.
3 -Sovraccarichi e sovratensioni
È la causa principale della distruzione di una batteria al litio… più o meno velocemente a seconda della frequenza e livelli di impulso / Overload.
- Una tensione di 13,6 volt (3,4 Volt per cella) è sufficiente per caricare la batteria al fine di 100% SOC - la fase di assorbimento è appena un po' lunga. Una tensione nella parte superiore della 13,6 volt applicata a una batteria già carica saranno sovraccaricare la batteria e danneggiarla anche se la corrente di carica è pari a zero. La tensione è alta, Questo è più veloce.
- In pratica una tensione di carica di 13,8 volt (3,45 Volt per cella) permette di caricare rapidamente a intorno 100% SOC. Ma è indispensabile per fermare il carico, non appena la corrente di carica è inferiore a 0, 033C (3,3 Ampere per un parco di 100Ah).
- Qualsiasi tensione sopra questi livelli danneggerà la batteria e nella parte superiore della 17,2 volt (4,3 Volt per cella) l'elettrolita si decomponga in gas che aumenterà la pressione nella batteria finché si deforma e alla fine prende fuoco.
4 -Scarico troppo profondo
- Se una cella LiFePo4 è scaricata di sotto 2,0 polarità di volt improvvisamente si annulla se stesso e l'anodo di rame si dissolverà nell'elettrolita. Quando si carica il rame si dissolve nell'elettrolita precipita e si deposita sulla superficie del catodo in forma di cristalli taglienti. Che possono perforare il separatore sottile tra gli elettrodi e creare un corto circuito.
- Quando diverse celle sono collegate in serie e una delle celle è completamente scarica prima degli altri, la corrente inverte in questa cella… Che cosa la distruggerà. Se calcoliamo possono prendere fuoco. Per generare una tensione di cella è crollato - non tentare mai di ricaricare.
- È quindi imperativo per misurare tensioni a livello di ogni cella. Una misura della tensione di batteria Park non è sufficiente !
5 -Cause esterne
- Le batterie al litio sono molto resistente e a basso rischio. Anche se abbiamo tagliato una cella premendo un chiodo perpendicolare alle piastre, Questo creerà un corto circuito una tantum, un sacco di gas e calore gratuito, ma non sarà sufficiente per renderlo a fuoco.
- D'altro canto, uno shock molto violento o un incidente alla periferia delle placche potrebbe essere il corto circuito su una più grandi piastre di superficie, Che cosa potrebbe causare il surriscaldamento e una fuga termica.
- Una batteria al litio di cortocircuito corrente può facilmente superare 20 a 30 ° c (entrambi 8 000 a 12 000 Ampere per un parco di 400Ah). Anche se i costruttori test mostrano che questo non è sufficiente per esplodere o prendere fuoco una batteria in buone condizioni, Provate a immaginare che cosa questo farà per la chiave a brugola sui baccelli !
6 -Fuga termica
È difficile (ma non Impossibile) per accendere una batteria al litio. In questo caso le temperature sono tali che può fondere metallo e vetro.
La fuga termica si verifica quando la temperatura interna raggiunge i 200 ° c. (altri tipi di batterie al litio - cobalto, nichel, manganese… – hanno la più alta densità di energia e temperature di fuga termica inferiore). È una reazione chimica con il rilascio di ossigeno dal catodo (LiFePo4) e uno sviluppo di calore molto forte.
Sovraccarica della batteria danneggerà la batteria fino a distruggerlo, ma è improbabile che questo crea abbastanza calore per innescare instabilità termica.
Anche senza raggiungere la fuga termica, una batteria che ha riscaldato e/o presenta segni esteriori di deterioramento (Shell gonfiato o Spalato) subì gravi danni interni per le piastre e/o il livello dell'elettrolito che è stato incenerito. In nessun caso essere ricaricato senza correre seri rischi.
7 -Fine della vita
Mentre alcune strutture sono in atto per una dozzina d'anni, Non ho trovato alcun rapporto che indica che una batteria correttamente utilizzati in un'applicazione Marina e ' successo a fine vita.
Utilizzo di un parametri di batteria al litio di 12 volt :
Ci sono una dozzina di anni, i precursori erano le specifiche dei produttori per guidarli nell'uso delle batterie al litio. Nel corso del tempo, con l'accumulo di esperienza e le batterie danneggiate, Questi utenti esperti consiglia di ridurre la tensione a carico e aumentare la tensione in base al quale non dovremmo scendere.
Ecco una raccolta di valori da cui questi utenti di lunga data (LiFePo4 batteria su una barca a vela) sembrano essere convergenti per evitare sottolineando la batteria al litio e massimizzare la sua aspettativa di vita… qualunque sia il produttore di batterie LiFePo4.
Ottimale per la carica e Scarica :
- Tensione di carica 13, 80V (3,45 V/cella)
- Corrente di carico < 0,3C (120Per un parco di 400Ah)
- Corrente carico stop 0, 03C (12Per un parco di 400Ah)
- Non supporta la modalità "Galleggiante". (o limitata a 13, 2V se non scelta)
- Corrente di dispersione < 0,3C
- Tensione di Scarica minima 12, 80V (3,20 V/cella)
- SOC 10% a 90%
- Temperatura ambiente 15 ° C a 25 ° C
Non superare i limiti massimi :
Si noti che questi valori sono degli estremi mai superare. In eccesso i valori ottimali citato ad alto rischio di danno irreversibile della batteria e ridurre le prestazioni più.
- Tensione di carica massima 14, 60V (3,65 V/cella)
- corrente di carica 1 c-2C (400A-800A per una flotta di 400Ah)
- Carico temperatura 0 ° C a 45 ° C
- corrente di Scarica di 2C-3C (800A 1200A per una flotta di 400Ah)
- Tensione di Scarica minima 12, 60V (3,15 V/cella)
- Scarico - 20 ° C a 55 ° C temperatura
Attenzione alle specifiche indicate dai produttori !
Produttori di batterie al litio (LiFePo4) tutti i valori un po' diversi indicano a vicenda, ma sempre di gran lunga superiore a questi valori ottimali (ma per l'uso in un veicolo elettrico con carico e quick release). Alcuni danno la colpa l'invecchiamento precoce delle loro batterie utilizzando i valori consigliati dai produttori
È interessante notare che le specifiche fornite dai produttori di batterie e regolatori di carica sono praticamente "compatibile" con le impostazioni di caricamento di batterie di piombo… modo che dal loro punto di vista potremmo sostituire direttamente un piombo da una batteria batteria al litio ! È certo che in queste circostanze la conversione al litio è semplice… e vendite agevolate. Decidere chi ti fidi…
Un produttore serio come sostenitori di Victron, per le batterie al litio (LiFePo4), parametri ampiamente di sopra di questi valori ottimali (Carico tra tensione di 14V e 15V / Galleggiante 13, 6V / Temperatura di esercizio tra - 20 ° C a 50 ° C).
Questi valori potrebbero portare a distruzione e invecchiamento prematuro di batteria LiFePo4 ? Può essere che queste batterie utilizzano una tecnologia leggermente diversa e/o ci - e altri sistemi di regolazione all'interno del blu di casella ? Se qualcuno ha informazioni su questo…
Ricetta per un'installazione sicura e duratura :
Per poter utilizzare una batteria al litio in condizioni ottimali e massimizzare la sua vita che è necessario :
- Progettazione installazione e programma sistemi di pagare per questi valori ottimali
E in caso di guasto di un sistema… o quando un errore umano :
- Impostate allarmi e azioni correttive dove si discosta dai valori ottimali (che è probabilmente un segno di un'impostazione errata o un malfunzionamento di un sistema di ricarica)
- Scollegare la batteria, se vengono raggiunti i valori estremi (Qual è la prova di un fallimento di uno o più sistemi)
Sistemi di protezione
Oltre a un fusibile, il cuore del sistema di protezione è BMS (Sistema di gestione della batteria).
Fusibile
Il suo ruolo è quello di proteggere il cavo corto circuito. Tale deve essere collocato più vicino possibile alla batteria.
Abbiamo visto che una batteria al litio corrente di corto circuito può superare il 8kA e semplicemente che la resistenza dei cavi e dei collegamenti è inferiore a 1,7 milliohm per ottenere così un funzionamento sotto 13,3 volt. Che cosa è possibile se il corto circuito è vicino alla batteria (un cavo di 50mm 2 ha una resistenza di 0,3 milliohm per metro) e le connessioni sono ben fatto con una bassa resistenza di contatto dell'ordine di poche decine di microohms. È quindi importante che il fusibile capacità di rottura è superiore 8kA.
- 250A fusibile ANL – potere di interruzione 6kAUn fusibile ANL ha una capacità di rottura ordine 6kA e se la corrente è più alta c'è un rischio di formazione di archi elettrici intorno il fusibile e il circuito non è tagliato.
- Fusibile classe T 400 una. – capacità di rottura 20KaUn fusibile "Classe T" ha una capacità di rottura 20 kA e sembra essere una scelta migliore. Il fusibile deve essere formato in modo da avere alcuni margine così tante operazione grande consumatore allo stesso tempo (salpa ancora, Verricello elettrico, desalinateur, convertitore…). Per la mia applicazione ho installato un fusibile "Classe T" 400A.
- Pensando di avere un ricambio del fusibile…
BMS (Sistema di gestione della batteria)
Il BMS è un'unità elettronica che protegge la batteria da un aumento di potenza, sottotensione, una temperatura troppo alta e uno squilibrio tra le celle.
Il BMS controlla la temperatura della batteria e le tensioni a livello di ogni cella. A seconda del difetto osservato il BMS :
- puntualmente spodesta una cella per evitare un sovraccarico (Bilanciamento del)
- allarmi antincendio
- disconnessione di sistemi di carico o di consumatori tramite il relè di cut-off
- e nel limite finale si disconnette la batteria tramite un relè generale cut-off
molto importante :
La BMS non è il sistema che controlla la carica della batteria in registrazione e sistemi di taglio per caricare a diversi livelli. Sistemi di supporto deve essere programmati per caricare la batteria in condizioni ottimali e il BMS interviene solo in caso di guasto di questi sistemi.
Ci sono tre componenti in un BMS :
- una misura per ogni cella circuito BMS (o un gruppo di celle in parallelo - ci sono quattro per una batteria di 12 volt)
- inserito un circuito centrale di BMS che raccoglie informazioni da ogni cellula e in caso di anomalia delle Sirene, il controllo di relè…
- Le Sirene, Relè di, solenoidi e altri mezzi per completare le azioni ordinate dal circuito centrale BMS
Ho installato un BMS prodotto da CleanPowerAuto LLC negli Stati Uniti : HousePower BMS. Ma questa società è stata acquisita da un integratore di batterie al litio e questo BMS non è commercializzato in modo indipendente. Non c'è più supporto o possibilità di acquistare componenti di ricambio. Così troverà presto un altro BMS per sostituire. Se avete già esperienza con altri BMS, Sono interessato !
Bilanciamento delle celle :
Anche se il concetto è interessante, la funzione di "bilanciamento" offerta da molti BMS è spesso inutile nelle nostre applicazioni alle basse correnti (0,3C) e se noi rispettiamo la tensione ottima sopra :
- Tutti gli elementi e feedback che ho trovato indicano che, in questi termini di utilizzo, Se le celle di una batteria sono bilanciate correttamente prima della loro messa in rimangono equilibrate dopo centinaia di cicli.
- Bilanciamento del 'Automatico' è fatto end-of-charge. Se una delle celle è "pieno" prima degli altri è dominanza reindirizzando una piccola parte della corrente in una resistenza di basso valore
- Per la HousePower BMS, la tensione da cui la dominanza di una cella è 3,55 Volt e come il carico di questa cella non è completamente interrotto, la tensione continua a salire… Questa funzionalità non è completamente efficace per proteggere la batteria.
- Con una tensione di carica massima 13,8 volt (3,45 Volt per cella), la tensione dello shunt di 3,55 volt non sarà raggiunto a meno che il guasto del controller di carica.
- Bilanciamento delle celle di una batteria al litio sarà coperto in un prossimo articolo.
Tensione e allarme :
Un BMS ha generalmente diversi livelli di allarme di innesco e azionamento del relè basato sulla tensione di ogni cella o batteria. Per la HousePower di BMS sono fissati questi livelli (altri BMS sono completamente programmabili) :
1 -Tensione batteria :
- => 14,4V per più di 10 secondi (3,6 V/cella) – Attenzione alta tensione (HVC / Taglio di alta tensione) : segnale acustico / luminoso + disconnessione dei sistemi per caricare
- <= 11, 6V per più di 10 secondi (2,9 V/cella) – Avvertimento di bassa tensione (LVC / Taglio di bassa tensione) : segnale acustico / luminoso + disconnessione dei consumatori
- HCV e LVC vengono cancellati automaticamente quando la tensione ritorna a un livello accettabile (13,80V per HCV e 12, 40V per LVC)
2 -Tensione di ogni cella (o gruppo di celle in parallelo)
- => 3,65V – Allarme alta tensione (HVA / Allarme alta tensione) : come HVC + la batteria al litio viene disconnessa se l'anomalia persiste più di 60 secondi
- <= 2, 6V – Allarme di bassa tensione (LVA / Allarme di bassa tensione) : come LVC + la batteria al litio viene disconnessa se l'anomalia persiste più di 60 secondi
- Intervento manuale è necessario ricollegare la batteria dopo un HVA o LVA (Questo permette di correggere la causa del difetto)
Mi aspetto un BMS
HousePower BMS è abbastanza semplice e offre una buona protezione per la mia batteria. Come io vado a prospezione per un nuovo BMS, Qui sono le caratteristiche che sto cercando :
- Quattro livelli di sicurezza in tensione (allerta e allarme, su e giù) con un relè di controllo per ogni uscita
- Tutte le tensioni di avvertimento e allarmi, misurata a livello di ogni cella
- Tutte le tensioni di avviso e allarme programmabile
- Sensore di temperatura della batteria con allarme programmabile e l'innesco di avviso
- Possibilità di pilotare direttamente Victron multi caricatore-inverter e caricabatterie solare MPPT di Victron
Le tensioni di avvertimento e di allarme che sembrano su misura per la mia installazione :
Cella | Batteria | |
HVA : allarme alto – isolamento della batteria | 3,65V | 14,6V |
HVC : avviso alta - scollegare il caricabatterie | 3,55V | 14,2V |
LVC : bassa attenzione - staccare utenze | 3,20V | 12,8V |
LVA : allarme basso - isolamento della batteria | 3,15V | 12,6V |
Cablaggio del BMS e delle periferiche
Ora che abbiamo un BMS che rileva situazioni anomale, ha bisogno di circondarlo con i mezzi per agire secondo queste situazioni :
- Scollegare i sistemi di carico (HVC)
- Scollegare i consumatori (LVC)
- Isolare la batteria (HVA e LVA)
Cablaggio del potere di CleanAuto LLC BMS HousePower
Il BMS guiderà relè correttamente dimensionato per il taglio di vari circuiti di carico (HVC), dei consumatori (LVC) e anche per isolare la batteria come ultima risorsa (HVA e LVA). La topologia 'piatto spaghetti' cioè trovati su molti barca a vela non è sempre la più appropriata per l'effettiva installazione di BMS.
Un'analisi del esistenti e necessario con possibilmente una riconfigurazione del cablaggio.
Topologia con separazione del Bus del carico e consumo :
Una buona pratica per installazione elettrica sulla barca a vela è quello di avere due positive 'Bus'. Un 'Bus' di carica a cui sono collegati tutti i sistemi carico e un 'Bus' dei consumatori per tutto ciò che consuma l'energia.
In questo modo i sistemi di supporto può essere scollegati senza disturbare il resto del sistema e viceversa.
Si noterà, cosa molto importante, che solo due fili sono collegati alla batteria al litio (possibilmente la sonda di tensione batteria DC). Tutti i collegamenti sono effettuati su diversi autobus.
Non è sempre possibile perché se, Come me, avete un MultiPlus di Victron caricabatterie-inverter, con un unico cavo che si collega alla batteria, Questa strategia ha il piombo nell'ala. Ma occorre tuttavia evitare di avvicinarsi.
Questa è la teoria, perché questa topologia da sola non è sufficiente. Infatti…
Un alternatore non può essere scollegato dalla batteria che carica
senza particolari precauzioni, sotto pena di distruggere !
Altri tipi di regolatori (turbina di vento, PWM solare…) rischiano anche di essere distrutti e/o inviare le tensioni eccessive se fossero scollegati sotto carico. È quindi necessario riflettere sull'impatto di queste azioni sui produttori di correnti e loro sistemi di controllo.
Ho qui dettagliatamente due possibili approcci :
1 -Sconnessione di ogni caricatore :
Un primo approccio consiste nell'utilizzare l'uscita ' alta tensione ' (HVC) il BMS alla sconnessione di unità di ciascun sistema di ricarica basato su sue specificità e la raccomandazione del produttore.
- Alternatori : Il modo di fermare la produzione di un alternatore è quello di tagliare il suo campo. Per accedere a questo thread… e così avere un alternatore con esterno regolatore semplifica il lavoro
- Caricabatterie solare, vento e idro-generateurs : Ad esempio un arresto caricatore solare è preferibile se tagliamo il circuito tra i pannelli solari e il regolatore…
- Sistemi di supporto "Avanzate" : Sempre più produttori forniscono un'uscita per il controllo del mercato / la stazione di caricabatterie. Con due figli, o tramite un bus di dati.
2 -Batteria in parallelo :
Un altro approccio è quello di mantenere una batteria al piombo in parallelo con la batteria al litio (collegato al carico Bus).
Quando il relè HVC si apre per disconnettere il carico della batteria di litio di Bus, sistemi di supporto hanno una carica della batteria e non vengono disturbati. È importante avere la tensione sonda dei sistemi per caricare collegato dopo il relè così che la regolazione del carico per il corretto funzionamento quando il relè è aperto.
La batteria piombo-acido sarà sempre piena perché caricato permanentemente in modalità "Galleggiante" tra 13, 2V e 13, 8V. Praticamente non contribuisce alla capacità del servizio Battery Park perché la sua pressione sanguigna è sempre inferiore a quello delle batterie al litio. Il rovescio della medaglia è che qualche energia è persa per mantenere la batteria carica modalità "Galleggiante".. Questa batteria aggiunge peso 'morte' e sarebbe interessante vedere se la batteria del motore può essere utilizzata per questo scopo…
Cablaggio di BMS il TAO
Ogni struttura esistente è diverso e sarebbe antieconomico sostituire tutto (tranne forse se la topologia esistente "ciotola di spaghetti".;-). Dobbiamo capire l'esistente (fare schemi elettrici se non sono presenti) per progettare la nuova struttura (attrezzature, cablaggio e programmazione) tenendo conto dei principi semplici :
- Mantenere le cose semplici e non esitate a rimuovere ciò che non aiuta
- Prendere in considerazione il modo in cui gestiamo (o gestirà) l'energia sulla barca
- Attrezzature per sostituire così come loro programmazione di decidere
- Analizzare il rischio, decidere sulla protezione desiderata (per quanto riguarda la polizza assicurativa)
- La nuova struttura di design e documentare con schemi elettrici
Noi viviamo definitivamente il TAO e come generare e utilizzare energia elettrica abbiamo guidato la nostra scelta di mettere in atto le protezioni della batteria :
- Vorrei che potuto tagliare tutti i sistemi carico manualmente.
- Mi auguro che i pannelli solari può essere fermati dal BMS in quanto non siamo sempre sulla barca quando si carica la batteria.
- Mi auguro che alternatori saranno arrestati dal BMS per lunghe navigazioni al motore, vigilanza è minore.
- L'alimentatore del bacino viene utilizzato solo raramente con il generatore (collegato alla rete elettrica di una banchina) e sempre quando siamo a bordo. Ho deciso di non volare dal BMS, ma mettere posto avvisi sonori da qualsiasi derivato delle tensioni.
- I grandi consumatori di energia sono il salpa-ancore, il verricello elettrico e il convertitore 220V per alimentare il desalinateur. Ho fatto la scelta di non guidare loro sconnessione dal BMS, perché siamo sempre a bordo quando lavorano e potete tagliare manualmente se si verifica un suono di avviso precoce. Di più se il SOC è inferiore 25% Abbiamo messo il generatore in esecuzione quando usiamo un grande consumatore.
- Tutti gli ordini sono presso le carte sul tavolo e facilmente accessibile : interruttore di alimentazione del convertitore, avviamento del generatore, Pannelli solari e generatori di potenza manuale.
- Se la tensione di una cella raggiunge un valore estremo, Mi auguro che la batteria è isolata scollegando tutti i circuiti.
- Quando la barca è lasciata per lungo tempo con nessuno a bordo, la batteria al litio 50% e completamente scollegato da qualsiasi circuito (compreso il BMS che per un lungo periodo potrebbe svuotarlo).
1 – Prima linea di protezione : Audibles precoce
Una batterie del controller (Victron BMV702) viene installato con allarmi sonori di bassa e alta tensione, pagato il modo più conservatore di HCV e l'avviso di BMS LVC. Questo ci permette di reagire manualmente prima di intervenire il BMS.
Se la tensione della batteria è leggermente fuori i valori ottimali di cui sopra, viene attivato l'avviso sonoro (meno di 11, 8V o superiori a 14, 1V). Niente di grave per la batteria, ma è un segno che un componente del nostro sistema non funziona normalmente e possiamo risolvere il problema fino a quando c'è di peggio.
2 – Seconda linea di protezione : Suono di avviso / Scollegare il caricabatterie
Se la tensione della batteria deriva un po' di più, senza raggiungere un livello che potrebbe danneggiare la batteria il BMS…
- Attiva un allarme acustico di avvertimento se la tensione della batteria è
un) minore o uguale a 11, 6V
b) maggiore o uguale a 14, 4V
- Fermare l'alternatori e carica solare se la tensione della batteria è maggiore o uguale a 14, 4V
-
- Alternatori : relè per tagliare ogni campo alternatore
- Solare : relè tra pannelli e regolamentazione (800W a 60V / entrambi una corrente massima di 14A)
Nota che posso ordinare manualmente da un interruttore relè di tagliare generatori e pannelli solari. Questo mi permette di interrompere la carica una volta che le batterie sono cariche e riavviarli quando il SOC è inferiore a 30%.
3 -Terza linea di protezione : Isolamento della batteria
Se la tensione di una cella si avvicina a un livello critico (meno di 2, 6V o superiore a 3, 65V) un solenoide che isola la batteria di controllo BMS.
Questo solenoide può anche essere controllato manualmente per le operazioni di manutenzione.
C'è un rischio se HVA si verifica prima di HVC come generatori e regolatore solare non sarebbe arrestato prima di essere disconnesso dalla batteria. Che ciò accada dovrebbe una cella essere 3, 65V e poi gli altri sono 3, 55V, entrambi un saldo pari a 0, 1V tra celle.
Per limitare questo rischio, ogni due mesi, controllare la tensione di ogni cella in 100% SOC. Nei nove mesi la differenza di tensione massima tra cellule è 0, 007V. Io non sono preoccupato.
Cablaggio di dettaglio di BMS il TAO
Articolo successivo : La carica delle batterie al litio
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Ciao voglio installare 4 Batterie LifePO4 su un carrello elettrico per avere 4 8volt ( Vecchia batteria al gel) Come dovrebbe procedere il BMS porrà un problema grazie
Ciao,
Per prima cosa devi fare uno schema elettrico della tua installazione e decidere il livello di protezione desiderato. È inoltre necessario anticipare i mezzi di ricarica per questa batteria e come controllarli.
Nel caso più semplice si acquista 4 Batterie al litio 12V (o due batterie da 24V) con BMS integrato, e si collegano queste batterie in serie per ottenere 48V.
Ciao Filippo.
Sono un ingegnere elettronico e ho aiutato una persona della mia famiglia con l'installazione elettrica del suo camper.
16 Gli elementi 3.2V 200A erano stati acquistati da Amazon per realizzare una batteria 51.2V 200A.
Ma l'uso di 2 Tensioni, 12V e 48V hanno posto problemi di conversione della tensione.
Ho optato per una batteria 12V 800A con elementi paralleli e seriali.
4 Batterie 12.8V 200A accoppiate a un BMS.
Ho messo il 4 set di batterie da 12,8 V accoppiate in parallelo con un cavo sul + 1mohm per ogni batteria da 12,8 V.
Funziona.
Il problema è che gli elementi hanno superato i 3,65 V.
Quindi i BMS non tagliano non appena una cella raggiunge i 3,65 V..
Così ho deciso di caricare le batterie a 13,6 V.
Che è più che sufficiente.
IL PROBLEMA È IL BMS.
Come ingegnere elettronico ho progettato mentalmente il BMS ideale.
Un BMS ideale consisterebbe in 3 Moduli.
Un modulo di controllo, un modulo di controllo del carico e un modulo commade di scarico.
Il modulo di controllo gestirebbe la carica della batteria non appena un elemento raggiunge la sua tensione critica, scarico non appena la soglia critica era prevista e consentiva l'equalizzazione attiva degli elementi.
Realizzare moduli elettronici per un ingegnere elettronico non è un problema.
Ho realizzato migliaia di schede elettroniche nella mia vita che ho progettato per l'industria.
La progettazione di PCB non è un problema.
Il problema è conoscere le necessità di poter realizzare le mappe su larga scala.
Le schede elettroniche sono composte da componenti CMS montati da macchine autoposizionanti.
Non c'è bisogno di andare in Cina per questo.
Ciao TAO e grazie per la vostra esperienza unica lifepo4 in cambio . Che cosa pensi di bms 123 con Invia ev-potenza Bluetooth ? Questo sembra evitare il famoso piatto di spaghetti e rispondere alle vostre aspettative.
Ciao Filippo,
Sopra si scrive “Ho installato un BMS prodotto da CleanPowerAuto LLC negli Stati Uniti : HousePower BMS. Ma questa società è stata acquisita da un integratore di batterie al litio e questo BMS non è commercializzato in modo indipendente. Non c'è più supporto o possibilità di acquistare componenti di ricambio. Così troverà presto un altro BMS per sostituire. Se avete già esperienza con altri BMS, Sono interessato !”
Hai trovato un altro BMS che ti soddisfa oggi ? Ho scelto le batterie ma cambusa a livello di BMS.
Grazie e buona giornata
Xavier
Heya io sono per la prima volta qui. Mi sono imbattuto in questo forum e lo trovo veramente utile & Mi ha aiutato molto.
Spero di dare qualcosa indietro e aiutare gli altri come aiutato
mi.
Bravo per il tuo tuto Philippe! buona, Leggo ancora un buon 1/2 dozzina di volte, ma già in lettura 1 °, Capisco il principio….
Il Guatemala hmmmmm (Quando piove, piogge, piogge…..)