Manual da bateria de lítio
Índice
1. Cuidados de segurança ... 1
1.1. Avisos gerais ... 1
1.2. Avisos de carga e descarga ... 1
1.3. Avisos de transporte ... 2
1.4. Eliminação de baterias de lítio ... 2
2. Introdução ... 3
2.1. Baterias de fosfato de ferro-lítio ... 3
2.2. Modelos de baterias de lítio Smart ... 3
2.3. Sistema de gestão de baterias ... 3
2.4. VictronConnect ... 4
3. Projeto do sistema ... 5
3.1. O sinal de alarme da célula da bateria ... 5
3.2. Sinal de pré-alarme ... 5
3.3. O BMS ... 5
3.4. Cargas ou carregadores controlados por BMS. ... 10
3.5. Carregar a partir de um alternador ... 11
3.6. Monitorização de baterias ... 12
3.7. Limitações da monitorização ... 12
4. Instalação ... 13
4.1. O que está na caixa ... 13
4.2. Baixe e instale a aplicação VictronConnect ... 13
4.3. Atualize o firmware da bateria ... 13
4.4. Carregue as baterias antes de utilizar ... 14
4.4.1. Configurações de carga inicial ... 14
4.5. Montagem ... 15
4.6. Ligue os polos da bateria ... 15
4.6.1. Secção transversal do cabo e classificação do fusível ... 16
4.6.2. Ligar uma única bateria ... 17
4.6.3. Ligar várias baterias em série ... 17
4.6.4. Ligar várias baterias em série ... 17
4.7. Ligue o BMS ... 18
4.8. Configurações da bateria ... 19
4.8.1. Autorização de descarga da tensão da célula ... 19
4.8.2. Célula abaixo do limite de pré-alarme de tensão ... 20
4.8.3. Autorização de carregamento a temperatura mínima ... 20
4.8.4. Descompensação de temperatura da bateria ... 20
4.9. Configurações do carregador ... 20
5. Colocação em funcionamento ... 22
6. Funcionamento ... 23
6.1. Monitorização ... 23
6.2. Avisos e alarmes ... 23
7. Carregamento e descarga da bateria ... 25
7.1. Carregamento ... 25
7.2. Equilíbrio das células ... 26
7.3. Descarga ... 26
7.4. Célula abaixo do limite de pré-alarme de tensão ... 27
8. Solução de problemas, suporte e garantia ... 28
8.1. Problemas do VictronConnect ... 28
8.2. Problemas da bateria ... 28
8.2.5. Procedimento para reiniciar o microcontrolador ... 31
8.3. Problemas do BMS ... 35
8.3.1. O BMS frequentemente desativa o carregador de bateria ... 35
8.3.2. O BMS está desligar os carregadores de forma prematura. ... 35
8.3.3. O BMS está a desligar os carregadores de forma prematura. ... 35
8.3.4. A configuração de pré-alarme está em falta no VictronConnect ... 35
8.3.5. O BMS apresenta o alarme enquanto todas as tensões da célula estão dentro do intervalo. ... 35
8.3.6. Como testar se o BMS está a funcionar ... 36
8.4. Apoio técnico ... 37
8.5. Garantia ... 37
9. Informação técnica ... 38
10. Apêndice ... 40
1. Cuidados de segurança
Observe estas instruções e guarde-as perto da bateria para referência futura.
A ficha de segurança do material pode ser descarregada no «menu da ficha de segurança do material» localizado na página do produto Lítio Smart.
O trabalho numa bateria de ião de lítio deve ser realizado apenas por pessoal qualificado.
1.1. Avisos gerais
Ao trabalhar com uma bateria de ião de lítio, use óculos e roupas de proteção.
Qualquer material da bateria detetado, tais como eletrólito ou pó, na pele ou nos olhos deve ser lavado imediatamente com água limpa em abundância. Em seguida, procure assistência médica. Qualquer derramamento em roupas deve ser enxaguado com água.
Risco de explosão e incêndio. Os terminais de uma bateria de ião de lítio estão sempre energizados, portanto, não coloque itens metálicos ou ferramentas em cima de uma bateria de ião de lítio. Evite curtos-circuitos, descargas muito profundas e correntes de carga muito altas. Utilize ferramentas isoladas. Não use quaisquer itens metálicos, como relógios, pulseiras, etc. Em caso de incêndio, deve-se usar espuma do tipo D ou extintor de CO2.
Não abra nem desmonte a bateria. O eletrólito é muito corrosivo. Em condições normais de trabalho, o contacto com o eletrólito é impossível. Se a caixa da bateria estiver danificada, não toque no eletrólito ou pó exposto, pois é corrosivo.
As baterias de ião de lítio são pesadas. Se envolvidas num acidente, podem se tornar um projétil! Garanta uma montagem adequada e segura e utilize sempre
equipamentos de manuseamento adequados para o transporte.
Manuseie com cuidado, pois a bateria de iões de lítio é sensível a choques mecânicos.
Não utilize uma bateria danificada.
Não molhe a bateria.
Utilize apenas com um BMS aprovado pela Victron.
A bateria de lítio se for carregada após ter descarregado abaixo da «Tensão de corte de descarga», ou quando a bateria de lítio está danificada ou sobrecarregada, esta pode libertar uma mistura prejudicial de gases, como o fosfato.
A faixa de temperatura na qual a bateria pode ser carregada é de 5 ° C a 50 ° C. Carregar a bateria em temperaturas fora desta faixa pode causar danos graves à bateria ou reduzir a expetativa de vida da bateria.
A faixa de temperatura na qual a bateria pode ser descarregada é de -20 ° C a 50 ° C. Descarregar a bateria em temperaturas fora desta faixa pode causar danos graves à bateria ou reduzir a expetativa de vida da bateria.
1.3. Avisos de transporte
A bateria deve ser transportada na sua embalagem original ou equivalente e na posição vertical. Se a bateria estiver na sua embalagem, utilize lingas macias para evitar danos.
Não fique debaixo de uma bateria quando esta for içada.
Nunca levante a bateria pelos terminais ou cabos de comunicação BMS, apenas levante a bateria pelas alças.
As baterias são testadas de acordo com o Manual de Ensaios e de Critérios da ONU, parte III, subseção 38.3 (ST/SG/AC.10/11/ Rev.5).
Para o transporte as baterias pertencem à categoria UN3480, Classe 9, Grupo de Embalagem II e devem ser transportadas de acordo com este regulamento. Isto significa que, para transporte terrestre e marítimo (ADR, RID & IMDG), devem ser embaladas de acordo com a instrução de embalagem P903 e para transporte aéreo (IATA) de acordo com a instrução de embalagem P965. A embalagem original está em conformidade com estas instruções.
1.4. Eliminação de baterias de lítio
As baterias marcadas com o símbolo de reciclagem devem ser processadas por uma agência de reciclagem reconhecida. Por acordo, podem ser devolvidas ao fabricante.
As baterias não devem ser misturadas com lixo doméstico ou industrial
2. Introdução
2.1. Baterias de fosfato de ferro-lítio
A bateria de fosfato de ferro-lítio bateria(LiFePO4 ou LFP) é a mais segura das baterias convencionais de iões de lítio. Uma única célula LFP tem uma voltagem nominal de 3,2 V. Uma bateria LFP de 12,8 V é formada por quatro células ligadas em série e uma bateria de 25,6 V é formada por oito células ligadas em série.
O LFP é a escolha química ideal para aplicações muito exigentes. Algumas das suas caraterísticas são: • Robustez - pode funcionar de forma deficitária durante períodos prolongados.
• Eficiência completa elevada.
• Densidade energética elevada - Mais capacidade com menos peso e volume. • Carga e descarga de correntes elevadas - Carga e descargas rápidas são possíveis. • Tensões de carga flexíveis.
A bateria de fosfato de ferro-lítio é, portanto, a química escolhida para uma variedade de aplicações muito exigentes.
2.2. Modelos de baterias de lítio Smart
As baterias de lítio Smart estão disponíveis numa variedade de capacidades e em duas tensões diferentes, ou seja, 12,8 V e 25,6 V. Os seguintes são todos os modelos de bateria disponíveis:
• Bateria LiFePO4 12,8 V/60 Ah Smart • Bateria LiFePO4 12,8 V/100 Ah Smart • Bateria LiFePO4 12,8 V/160 Ah Smart • Bateria LiFePO4 12,8 V/200 Ah Smart • Bateria LiFePO4 12,8 V/300 Ah Smart • Bateria LiFePO4 25,6 V/200 Ah Smart
Para mais informações consulte a página do produto Lítio Smart.
2.3. Sistema de gestão de baterias
As células das baterias de lítio Smart estão protegidas contra sobrecarga, subcarga, carregamento em temperaturas muito baixas e também contra carregamento em temperaturas muito altas.
Como parte da proteção a bateria possui um sistema integrado de controlo para o Equilíbrio, a Temperatura e a Tensão, o BTV. O BTV liga-se a um sistema de gestão de bateria externo, o BMS. No caso de várias baterias, os BTV de várias baterias são ligados em cadeia e, em seguida, ligados ao BMS.
É assim que funciona: O BTV monitoriza cada célula individual da bateria; equilibra as tensões da célula e em caso de alta ou baixa tensão da célula ou em caso de alta ou baixa temperatura da célula, irá gerar um sinal de alarme. O sinal de alarme é recebido pelo BMS e este irá desligar cargas ou carregadores em conformidade.
Um BMS da Victron Energy é essencial para o correto funcionamento da bateria de lítio. A bateria de lítio não pode ser utilizada sem este sistema. Além disso, também irá precisar de garantir que o BMS controle corretamente todas as cargas e fontes de carregamento que estão ligadas à bateria
O BMS não está incluído com a bateria. Tem de ser adquirido separadamente. Existe uma escolha de 4 tipos diferentes de BMS:
Tipo de BMS Tensão Características
VE.Bus BMS
12, 24 ou 48 V Controla MultiPlus ou Quattro através do VE.Bus
Controla cargas e carregadores através do sinais de ligar/desligar
Sinal de controlo de pré-alarme
12, 24, 36 ou 48V Controla cargas e carregadores através do sinais de ligar/desligar
Tipo de BMS Tensão Características
Smart BMS CL 12/100
12 V Porta do alternador com 100 A dedicados Controla cargas e carregadores através do sinais de ligar/desligar
Sinal de controlo de pré-alarme Bluetooth
BMS 12/200
12 V Porta do alternador com 200 A dedicados Porta de cargas e carregadores com 200 A dedicados
Para mais informações consulte a página do produto BMS.
A bateria está equipada com cabos de comunicação BMS. Estes são utilizados para ligar a bateria ao BMS. Os cabos têm 0,5 m de comprimento. Caso os cabos BMS sejam muito curtos para alcançar o BMS, podem ser prolongados utilizando cabos de extensão BMS (não incluídos):
• Conector circular M8 Macho/Fêmea Cabo de 3 pólos 1 m (saco de 2) • Conector circular M8 Macho/Fêmea Cabo de 3 pólos 2 m (saco de 2) • Conector circular M8 Macho/Fêmea Cabo de 3 pólos 3 m (saco de 2) • Conector circular M8 Macho/Fêmea Cabo de 3 pólos 5 m (saco de 2) Para mais informações consulte a página do produto do cabo de extensão BMS.
2.4. VictronConnect
A bateria está equipada com Bluetooth e utiliza-o comunicar com a aplicação VictronConnect. A aplicação VictronConnect é utilizada para ler informações da bateria, fazer ou alterar as configurações da bateria, receber alarmes e atualizar o firmware. A VictronConnect também contém um modo de demonstração.
3. Projeto do sistema
Ao conceber um sistema com bateria de lítio, é necessário ter um entendimento básico de como a bateria interage com o BMS e como o BMS interage com cargas e carregadores.
3.1. O sinal de alarme da célula da bateria
A bateria comunica com o BMS através dos seus cabos BMS. Se o sistema contém várias baterias, todas as baterias serão ligadas em série por através dos cabos BMS e, em seguida, a primeira e a última bateria serão ligadas ao BMS.
A bateria monitoriza as suas células e enviará um sinal de alarme ao BMS em caso de: • Sinal de alarme de baixa tensão da célula
• Sinal de pré-alarme de baixa tensão da célula • Sinal de alta tensão da célula
• Sinal de baixa temperatura • Sinal de alta temperatura
O BMS atuará ao desligar as cargas e/ou carregadores assim que receber um sinal de alarme de uma das células da bateria. O processo de comunicação de alarme entre a bateria e o BMS é ilustrado nas imagens abaixo
BMS
O BMS recebe um sinal de alarme de uma célula de bateria
BMS
O BMS recebe um sinal de alarme de uma célula numa configuração de bateria múltipla
3.2. Sinal de pré-alarme
O objetivo do pré-alarme é alertar que o BMS está prestes a desligar as cargas devido à subtensão da célula. Por exemplo; iria gostar de receber um aviso prévio de que as cargas serão desligadas durante as manobras do barco ou se as luzes forem apagadas quando estiver escuro. Recomendamos ligar o pré-alarme a um dispositivo de alarme claramente visível ou audível.
Comportamento de ligação
No caso de um desligamento por subtensão iminente, a saída de pré-alarme do BMS será ligada. Caso a tensão continue a diminuir, as cargas são desligadas (desconexão da carga) e ao mesmo tempo a saída do pré-alarme é desligada novamente. Caso a tensão aumente novamente (o operador ativou o carregador ou reduziu a carga), a saída do pré-alarme será desligada, assim que a tensão mais baixa da célula subir acima de 3,2 V.
O BTV garante um atraso mínimo de 30 segundos entre a ativação do pré-alarme e a desconexão da carga Este atraso é para permitir ao utilizador uma quantidade mínima de tempo para evitar o desligamento.
3.3. O BMS
BMS
OFF
signal
Load or
charger
O BMS envia um sinal de ligar/desligar para uma carga ou carregador
BMS
Load or
charger
O BMS liga-se ou desliga-se de uma carga ou carregador
Os tipos de BMS disponíveis para a bateria de lítio contam com uma ou ambas as tecnologias. Os tipos de BMS e as suas funcionalidades são descritos resumidamente neste capítulo. Para obter as informações completas do BMS, consulte a página de informações do produto BMS.
O smallBMS
O smallBMS está equipado com uma «desconexão de carga», uma «desconexão de carregamento» e um contacto de pré-alarme.
• No caso de baixa tensão da célula, o smallBMS enviará um sinal de «desconexão de carga» para desligar a(s) carga(s). • Antes de desligar a carga, irá enviar um sinal de pré-alarme indicando baixa tensão iminente da célula.
• No caso de alta tensão da célula ou baixa ou alta temperatura da célula, o smallBMS enviará um sinal de «desconexão de carregamento» para desligar o(s) carregador(s).
smallBMS
SmallBMS
Charger
Load
O smallBMS controla cargas e carregadores através de sinais de «desconexão de carga» e «desconexão de carregamento»
VE.Bus BMS
O VE.Bus BMS comunica diretamente com um sistema inversor/carregador Victron Energy através do VE.Bus. Tal como o smallBMS está equipado com uma «desconexão de carga», uma «desconexão de carregamento» e um contacto de pré-alarme. • Em caso de baixa tensão da célula, o VE.Bus BMS irá enviar um sinal de «desconexão da carga» para desligar a(s) carga(s) e
também irá desligar o inversor do inversor/carregador.
• Antes de desligar as cargas, irá enviar um sinal de pré-alarme de baixa tensão iminente da célula.
• Em caso de baixa tensão da célula ou alta/baixa temperatura da célula o VE.Bus BMS irá enviar um sinal de «desconexão do carregamento» para desligar a(s) carga(s) e também irá desligar o carregador do inversor/carregador.
O detetor de rede é enviado em conjunto com o VE.Bus BMS.
É necessária uma programação especial do inversor/carregador para que o BMS seja capaz de se comunicar com o inversor/carregador.
Detetores de rede
Para mais informações consulte a página do produto VE.Bus BMS.
O VE.Bus BMS irá desligar as cargas e carregadores através de «desconexão de carga» e «desconexão de carregamento» e controla o inversor/carregador
O Smart BMS CL 12/100
O Smart BMS CL 12/100 está equipado com uma «desconexão de carga», uma «desconexão de carregamento» e um contacto de pré-alarme. Também apresenta uma porta de alternador 100 A dedicada.
• No caso de baixa tensão da célula, o Smart BMS CL 12/100 enviará um sinal de «desconexão de carga» para desligar a(s) carga(s).
• Antes de desligar a carga, irá enviar um sinal de pré-alarme indicando baixa tensão iminente da célula.
• No caso de alta tensão da célula ou baixa/alta temperatura da célula, o Smart BMS CL 12/100 enviará um sinal de «desconexão de carregamento» para desligar o(s) carregador(s).
• A porta do alternador controla e limita a corrente do alternador.
Smart BMS CL 12/100
Charger
Load
Smart BMS CL 12/100
Alternator
O Smart BMS CL 12/100 irá desligar cargas e carregadores através da «desconexão de carga» e «desconexão de carregamento». Também controla e limita o alternador.
O BMS 12/200
O BMS 12/200 está equipado com uma porta para ligar um alternador e uma porta para ligar cargas e/ou carregadores. A porta do alternador tem uma intensidade nominal de 80 A e a porta de carga/carregador tem uma intensidade nominal de 200 A. • A porta do alternador controla e limita a corrente do alternador.
• A porta de carga controla as cargas e o carregador
BMS 12/200
Para mais informações consulte página do produto BMS 12/200.
BMS 12/200
Load or
charger
Alternator
3.4. Cargas ou carregadores controlados por BMS.
O BMS envia um sinal de «desconexão de carga» para cargas em caso de alarme de baixa tensão da célula e envia um sinal de «desconexão de carregamento» para carregadores em caso de alta tensão de célula ou alarme de temperatura da célula. As cargas ou carregadores podem ser controlados pelo BMS direta ou indiretamente.
Controlo direto através de um carregador ou terminal de ligar/desligar remoto de carga.
Produtos como carregadores, inversores, carregadores solares, conversores CC/CC ou carregadores CC/CC são
frequentemente equipados com um terminal de ligar/desligar remoto. O sinal BMS de «desconexão de carga» ou «desconexão de carregamento» liga-se diretamente ao terminal de ligar/desligar remoto.
BMS
Load or
charger
O BMS controla diretamente a carga ou carregador
Controlo direto através de VE.Bus
Inversores/carregadores, como o MultiPlus, o MultiPlus-II ou o Quattro, estão equipados com um terminal VE.Bus RJ45. O VE.Bus BMS comunica diretamente com o inversor/carregador através do VE.Bus e desligará o inversor ou o inversor/ carregador em caso de «desconexão de carga» ou «desconexão de carregamento».
O BMS controla um inversor/carregador diretamente através do VE.Bus
Controlo direto através de um cabo especial de ligar/desligar remoto «invertido» ou «não-invertido»
Nem todos os produtos Victron possuem um conector remoto de ligar/desligar ou o conector remoto de ligar/desligar pode não ser adequado para ligar diretamente ao BMS. Nestes casos, é necessário um cabo remoto especial «invertido» ou «não invertido», para que o BMS possa desligar um produto em caso de «desconexão de carga» ou «desconexão de carregamento»
BMS
Load or
charger
Special
remote on/off
cable
O BMS controla o cabo de ligar/desligar remoto e o cabo converte-o num sinal adequado para controlar uma carga ou carregador
Controlo indireto
Caso uma carga ou carregador não possua uma forma de ser controlado remotamente, deve ser ligado um dispositivo que possa ser controlado pelo BMS entre a bateria e a carga ou carregador. Estas são as opções:
• O BatteryProtect é utilizado principalmente para cargas, mas também pode ser utilizado para fontes de carga, mas esteja ciente de que o fluxo de corrente é unidirecional. O BatteryProtect tem um autoconsumo muito baixo no modo de proteção. • O relé Cyrix-Li é utilizado principalmente para fontes de carga, mas também pode ser utilizado para cargas. O fluxo atual é
bidirecional. Mas esteja ciente de que o Cyrix tem um autoconsumo maior quando no modo de proteção do que o BatteryProtect.
BatteryProtect
or Cyrix-Li
BMS
Load or
charger
O BMS controla o BatteryProtect ou Cyrix-Li, que por sua vez desliga a carga ou o carregador da bateria
3.5. Carregar a partir de um alternador
As baterias de lítio têm uma resistência interna muito baixa e aceitam prontamente uma alta corrente de carga. Por isso, deve ser tomado um cuidado especial quando as baterias de lítio são carregadas a partir de um alternador. A maioria dos alternadores não é capaz de limitar a corrente que entra numa bateria de lítio e pode ficar danificado quando é utilizado para carregar uma bateria de lítio Para ligar um alternador com segurança, existem duas opções:
• Certifique-se de que a classificação do alternador é pelo menos duas vezes a classificação da bateria. Por exemplo; um alternador 400 A pode ser ligado com segurança a uma bateria de 200 Ah.
• Ou utilize um alternador equipado com um recurso de limitação de corrente. Se o alternador não tiver um recurso de limitação de corrente, deve ser adicionado um dispositivo de limitação de corrente entre o alternador e a bateria de partida. Os possíveis dispositivos de limitação de corrente que podem ser utilizados neste cenário são:
• A porta do alternador de um Smart BMS CL 12/100. • A porta do alternador de um BMS 12/200.
100Ah
Current limiting device200A
100Ah
60A
100Ah
60A
Carregamento do alternadorPara obter mais informações sobre como carregar a bateria de lítio com um alternador, consulte o blogue e vídeo de carregamento de lítio do alternador..
3.6. Monitorização de baterias
Os componentes internos da bateria (temperatura e tensões das células, bem como alarmes e outros parâmetros BTV) podem ser monitorizados com a aplicação VictronConnect. Esta liga-se à bateria através de Bluetooth.
A monitorização do estado de carga não está integrada na bateria ou no BMS. Se a monitorização do estado de carga for necessária, um monitor de bateria adicional, como BMV, SmartShunt, shunt Lynx ou dispositivo GX, precisará ser adicionado ao sistema.
Caso um dispositivo GX faça parte do sistema, certifique-se de ler o capítulo: «Estado de carga da bateria»: no manual do GX device para determinar se é necessário um monitor de bateria.
Quando é utilizado um dispositivo de monitorização, têm de ser realizadas configurações especiais no monitor da bateria para acomodar a bateria de lítio. Esta informação pode ser encontrada no manual do monitor de bateria. Para mais informações consulte a página do produto do monitor de bateria..
3.7. Limitações da monitorização
Não é possível ligar um cabo VE.Direct (ou qualquer outro cabo de comunicação) à bateria. A interface VE.Direct para USB também não pode ser utilizada. Isto também exclui a versão da aplicação VictronConnect para Windows, pois a versão da aplicação para Windows não é compatível com Bluetooth.
Também não pode ser utilizado um dispositivo GX para ligar a bateria de lítio. Embora a bateria tenha Bluetooth e o dispositivo de monitorização Victron GX também possa ter Bluetooth, eles não são compatíveis entre si e, portanto, não podem se comunicar.
4. Instalação
4.1. O que está na caixa
Tenha cuidado ao desembalar a bateria. As baterias são pesadas. Não a levante pelos pólos ou pelos cabos BMS. A bateria tem duas alças de transporte em cada lado da bateria. O peso da bateria pode ser consultado no capítulo «Dados técnicos». Familiarize-se com a bateria. Os polos da bateria estão localizados na parte superior da bateria. A polaridade dos polos da bateria está indicada na parte superior da bateria. O polo positivo é indicado pelo símbolo «+» e o polo negativo é indicado pelo símbolo «-».
A bateria possui dois cabos BMS. Estes cabos são utilizados para comunicação com o BMS. Um cabo possui um conector macho de 3 polos e o outro possui um conector fêmea de 3 polos Dependendo do modelo da bateria, os cabos BMS estão localizados num lado da bateria ou em dois lados opostos da bateria.
Negative pole
Positive pole BMS cables Carry handles
Vista superior da bateria mostrando os terminais da bateria - Vista lateral de dois modelos diferentes de bateria mostrando cabos BMS
Preste atenção à localização dos cabos BMS ao manusear a bateria. Os cabos BMS podem ser facilmente danificados. Tome cuidado para não danificar os cabos BMS levantando ou movendo a bateria puxando os cabos ou esmagando os cabos prendendo-os debaixo da bateria ou entre duas baterias.
4.2. Baixe e instale a aplicação VictronConnect
A aplicação VictronConnect é necessária para comunicar com a bateria. A aplicação pode ser executada num dispositivo Android, iOS ou macOS Embora também haja uma versão da aplicação para Windows, não é possível utilizar a versão para Windows da aplicação VictronConnect para baterias Smart de lítio, pois o Bluetooth do Windows não é compatível com a aplicação VictronConnect.
Para saber onde pode descarregar ou obter ajuda sobre a aplicação consulte o manual VictronConnect.
O VictronConnect comunica com a bateria através de Bluetooth
4.3. Atualize o firmware da bateria
Antes de utilizar a bateria, é importante verificar se esta possui o firmware mais atualizado. O firmware pode ser verificado e atualizado com o VictronConnect.
O VictronConnect pode solicitar na primeira ligação para atualizar o firmware. Se for esse o caso, deixe-o fazer uma atualização do firmware.
• Clique no símbolo da opção • Vá para informações do produto.
• Verifique se está a executar o firmware mais recente e procure o texto: «Esta é a versão mais recente». • Se a bateria não possuir o firmware mais atualizado, faça uma atualização do firmware.
Firmware information Go to settings Go to option menu
Ecrã principal da bateria Ecrã de configuração Ecrã de informação de produto
4.4. Carregue as baterias antes de utilizar
Ao instalar uma única bateria ou várias baterias em paralelo, o procedimento descrito neste capítulo não é necessário.
Se forem ligadas várias baterias em série ou em série/paralelo, cada bateria individual deve ser carregada antes de todas as baterias serem interligadas.
Contexto: as baterias têm aproximadamente 50 % de carga quando saem da fábrica, devido aos requisitos de segurança no transporte. Por causa das diferenças nas rotas de transporte e no armazenamento, as baterias não apresentam todas com o mesmo estado de carga no momento em que são instaladas.
E como o sistema só consegue corrigir pequenas diferenças no estado de carga de uma bateria para a outra, um grande desequilíbrio com as baterias recém-instaladas não será corrigido. Tenha em conta que este desequilíbrio, um estado da carga diferente entre as baterias, difere do desequilíbrio das células no interior de uma bateria. Para mais informação, consulte a secção Desequilíbrio das células [28].
4.4.1. Configurações de carga inicial
As mesmas para quando uma bateria já instalada deve ser utilizado um BMS.
Configurações do carregador ou inversor/carregador para carga inicial com um BMS (mesmas configurações da operação normal):
Configurações recomendadas do carregador Modelo de bateria Corrente de carga máxima Perfil de carregamento Tensão de absorção Tempo de absorção Tensão de flutuação 12,8 V - 60 Ah 30 A Lítio, fixa 14,2 V 2 h 13,5 V 12,8 V - 100 Ah 50 A Lítio, fixa 14,2 V 2 h 13,5 V
Configurações recomendadas do carregador
12,8 V - 160 Ah 80 A Lítio, fixa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 200 Ah 100 A Lítio, fixa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 300 Ah 150 A Lítio, fixa 14,2 V 2 h 13,5 V
25,6 V - 200 Ah 100 A Lítio, fixa 28,4 V 2 h 27,0 V
Procedimento de carga inicial:
• Ligue cada bateria individual a um carregador ou a um inversor/carregador e a um BMS (e repita para todas as outras baterias).
• Consulte o manual do BMS sobre como configurar o BMS.
• Defina o carregador para o perfil de carregamento conforme indicado na tabela acima.
• Certifique-se de que a bateria, o BMS e o carregador comunicam entre si. Verifique isto ao desligar um dos cabos BMS do BMS e verifique se o carregador desliga. Em seguida, volte a ligar o cabo BMS e verifique se o carregador liga novamente. • Ligue o carregador e verifique se está a carregar a bateria.
• Esteja ciente de que em caso de desequilíbrio, o carregador será desligado e ligado pelo BMS várias vezes. Isto irá manifestar-se da seguinte forma: O carregador ficará ligado por um curto período de tempo, depois o carregador ficará desligado por alguns minutos e ligado novamente por um curto período de tempo e assim por diante. Isto pode repetir-se por várias vezes. Não é nada que o deva preocupar. Isto faz parte do processo de carga em caso de desequilíbrio e é o comportamento previsto. Se as células estiverem equilibradas, o carregador não será desligado até que a bateria esteja totalmente carregada. Para obter mais informações sobre o desequilíbrio da célula e o comportamento do carregador, consulte o parágrafo: «Células desequilibradas».
• O processo é concluído quando a bateria está totalmente carregada e todas as células estão equilibradas. Utilize o
VictronConnect para verificar isto enquanto o carregador ainda está em absorção! A tensão da bateria deve ser 14,2 V e cada célula deve ser 3,55 V +/- 0,02 V. Reinicie o carregador caso ele já tenha caído para flutuar (13,5 V). Observe que,
dependendo do nível de equilíbrio ao iniciar este procedimento, pode ser necessário reiniciar o carregador várias vezes. Mais detalhes no capítulo «Células desequilibradas».
BMS
Carga inicial com a utilização de um BMS
4.5. Montagem
A bateria deve ser montada na posição vertical. A bateria é adequada apenas para utilização interna e deve ser colocada num local seco.
As baterias são pesadas. Ao mover a bateria para o local de destino, utilize equipamento de manuseamento adequado para transporte.
Garanta uma montagem adequada e segura, pois a bateria pode ser projetada em caso de acidente.
As baterias produzem uma certa quantidade de calor quando são carregadas ou descarregadas. Mantenha um espaço de 20 mm em cada lado da bateria para fins de ventilação.
Observe a polaridade da bateria ao ligar os polos da bateria a um sistema CC ou a outras baterias. Cuidado para não causar curto-circuito nos pólos da bateria.
Ligue os cabos; coloque o terminal do cabo do cabo no polo da bateria, coloque a arruela, coloque a arruela de pressão e, em seguida, insira e aperte o parafuso
Ao apertar o parafuso, use o torque correto e utilize ferramentas isoladas que correspondem ao tamanho da chave da bateria
Negative pole Positive pole
Localização dos polos da bateria
Tabela 1. Ligações do polo da bateria
Modelo de bateria Tamanho da porca Torque/momento
12,8 V - 60 Ah M8 10 Nm 12,8 V - 100 Ah M8 10 Nm 12,8 V - 160 Ah M8 14 Nm 12,8 V - 200 Ah M8 14 Nm 12,8 V - 300 Ah M10 20 Nm 25,6 V - 200 Ah M8 14 Nm Bolt Spring Washer Washer Cable lug Battery pole
Ligações do cabo da bateria
4.6.1. Secção transversal do cabo e classificação do fusível
Utilize cabos de bateria com uma área transversal que corresponda às correntes que podem ser previstas no sistema de bateria. As baterias podem produzir correntes muito grandes; portanto, é necessário que todas as ligações elétricas de uma bateria tenham fusíveis.
A classificação do fusível da bateria deve corresponder à classificação atual do cabo da bateria que foi utilizado. O cabo da bateria e o fusível também devem corresponder às correntes máximas previstas do sistema
A classificação de descarga máxima da bateria é indicada na tabela abaixo. A corrente do sistema e, portanto, também a classificação do fusível não deve exceder esta classificação atual. O fusível deve corresponder à classificação de corrente mais baixa, sendo a classificação de corrente do cabo, a classificação de corrente da bateria ou a classificação de corrente do sistema.
Baterias Smart de lítio com classificação máxima de corrente Modelo de bateria Potência nominal máxima do Corrente
12,8 V - 60 Ah 120 A
12,8 V - 100 Ah 200 A
12,8 V - 200 Ah 400 A
12,8 V - 300 Ah 600 A
25,6 V - 200 Ah 400 A
Para mais informação sobre a secção transversal do cabo, tipos de fusíveis e classificações dos fusíveis consulte o guia Wiring Unlimited
4.6.2. Ligar uma única bateria
• Ligue o fusível à bateria no lado positivo. • Bateria única. Ligue a bateria ao sistema CC.
DC
system
Bateria única
4.6.3. Ligar várias baterias em série
• Todas as baterias devem ser do mesmo modelo e idade. • Cada bateria deve ser totalmente carregada individualmente.
• Ligue no máximo quatro baterias de 12,8 V ou no máximo duas baterias de 25,6 V em série.
• Ligue o negativo ao positivo da próxima bateria. Ligue os fusíveis ao conjunto em série no lado positivo. • Ligue o banco de baterias ao sistema.
DC
system
Várias baterias em série
4.6.4. Ligar várias baterias em série
• Todas as baterias devem ser do mesmo modelo e idade. • Ligue um máximo de 5 baterias.
• Ligue o fusível a cada bateria no lado positivo.
• Ligue os cabos do sistema diagonalmente para garantir um caminho de corrente igual através de cada bateria.
• Tenha cuidado para que a área da secção transversal do cabo do sistema seja igual à área da secção transversal do cabo do conjunto vezes o número de conjuntos.
• Ligue o fusível ao cabo principal positivo que vai para o banco de baterias. • Várias baterias em paralelo. Ligue o banco de baterias ao sistema.
• Para mais informação sobre como construir um banco de baterias em paralelo, consulte o guia Wiring Unlimited.
DC
system
• Ligue um máximo de 5 baterias ou conjunto de baterias em série em paralelo • Cada bateria deve ser totalmente carregada individualmente.
• Ligue o fusível a cada conjunto em série no lado positivo.
• Várias baterias em série/paralelo. Ligue os cabos do sistema diagonalmente para garantir um caminho de corrente igual através de cada conjunto de bateria.
• Tenha cuidado para que a área da secção transversal do cabo do sistema seja igual à área da secção transversal do cabo do conjunto vezes o número de conjuntos.
• Não interligue a bateria intermediária às ligações de duas ou mais séries de baterias. • Ligue o fusível ao cabo principal positivo que vai para o banco de baterias.
• Ligue o banco de baterias ao sistema.
• Não interligue pontos médios ou outros pontos entre os fios dos conjuntos. Para mais informação sobre como construir um banco de baterias em paralelo/série, consulte o guia Wiring Unlimited.
DC
system
Várias baterias em série/paralelo
Não interligue pontos médios ou outros pontos entre os fios dos conjuntos.
4.7. Ligue o BMS
Cada bateria possui dois cabos BMS. Dependendo do modelo da bateria, os cabos BMS estão localizados num lado da bateria ou nos dois lados da bateria.
Cabos BMS nos dois lados Cabos BMS num lado
Um dos cabos possui um conector macho de 3 polos e o outro possui um conector fêmea de 3 polos. O BMS também possui os mesmos conectores macho e fêmea.
Conector de cabo BMS fêmea Conector de cabo BMS macho
Conector de cabo BMS macho e conector de cabo BMS fêmea
Se forem utilizadas várias baterias, os cabos BMS das baterias têm de ser interligados (em cadeia). As baterias podem ser interligadas em qualquer ordem.
Female connector Male connector
Interligar cabos BMS
Ligue o BMS. No caso de uma bateria única, ligue os dois cabos BMS ao BMS e, no caso de várias baterias, ligue o primeiro e o último cabo BMS ao BMS.
BMS
Ligação BMS de bateria única
BMS
Ligação BMS de bateria múltipla com cabos de extensão
Se o BMS estiver muito longe para os cabos o alcançarem, utilize os cabos de extensão opcionais. Os cabos de extensão BMS estão disponíveis aos pares e vêm numa variedade de comprimentos. Para mais informações consulte a página do produto do cabo de extensão BMS.
Cabo de extensão BMS
4.8. Configurações da bateria
As configurações predefinidas da bateria Smart de lítio são adequadas para quase todas as aplicações. Não há necessidade de alterar estas configurações, a menos que a aplicação exija condições muito específicas.
Se as configurações precisarem de ser alteradas, utilize a aplicação VictronConnect. Para aceder às configurações, clique no símbolo de configurações .
enviando um sinal para a carga ou para o dispositivo de desconexão da carga. Mantenha esta configuração no valor predefinido de 2,80 V.
O único cenário em que uma configuração mais baixa pode ser aplicável é em sistemas de emergência onde pode ser necessário descarregar a bateria o máximo possível e, portanto, sacrificar parte da vida útil geral da bateria.
Esteja ciente de que, se um valor mais baixo for selecionado, a bateria precisará ser recarregada mais cedo após um desligamento por baixa tensão para evitar uma redução permanente adicional da vida útil da bateria.
O valor padrão é 2,80 V, o intervalo é de 2,60 V a 2,80 V.
4.8.2. Célula abaixo do limite de pré-alarme de tensão
Quando a tensão da célula cai abaixo deste limite, o sinal de pré-alarme é enviado ao BMS. O objetivo do pré-alarme é avisar o utilizador que o sistema está prestes a desligar devido à subtensão. Para obter mais detalhes, consulte o capítulo: «Projeto do sistema»
O valor predefinido é 3,10 V, o intervalo é de 2,80 V a 3,15 V.
4.8.3. Autorização de carregamento a temperatura mínima
Esta configuração define a temperatura mais baixa na qual o BMS permite o carregamento da bateria. Uma célula de bateria de lítio sofrerá danos permanentes quando for carregada a temperaturas abaixo de 5° C.
O valor predefinido é 5 °C, o intervalo é de -20 °C to +20 °C.
Definir esta temperatura abaixo de 5° C anulará a garantia.
4.8.4. Descompensação de temperatura da bateria
Esta configuração pode ser utilizada para definir uma descompensação para melhorar a precisão da medição da temperatura da bateria.
O valor predefinido é de 0 °C , o intervalo é de 10 °C to +10 °C.
4.9. Configurações do carregador
Configurações recomendadas do carregador Modelo de bateria Corrente de carga recomendada Corrent e de carga máxima Perfil de carrega mento Absorção tensão Tempo de absorção* Tensão de flutuação Tensão de Armazena mento** 12,8 V -60 Ah
30 A 100 A Lítio, fixa Entre
14,0 V a 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V -100 Ah
50 A 200 A Lítio, fixa Entre
14,0 V a 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V -160 Ah
80 A 320 A Lítio, fixa Entre
14,0 V a 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V -200 Ah
100 A 400 A Lítio, fixa Entre
14,0 V a 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V -300 Ah
150 A 600 A Lítio, fixa Entre
14,0 V a 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
25,6 V -200 Ah
100 A 400 A Lítio, fixa Entre
28,0 V a 28,8 V
2 h 27,0 V 27,0 V
*Tempo de absorção: 2 horas para uma carga de 100 % ou alguns minutos para uma carga de 98 %.
** A etapa de armazenamento não é necessária em si para uma bateria de lítio, mas se o carregador tiver um modo de armazenamento, defina-o com a mesma tensão de flutuação.
5. Colocação em funcionamento
Depois de feitas todas as ligações, a cablagem do sistema deve ser verificada, o sistema tem de ser ligado e a funcionalidade do BMS deve ser verificada. Veja como fazer isto:
• Verifique a polaridade de todos os cabos da bateria.
• Verifique a área da secção transversal de todos os cabos da bateria.
• Verifique se todos os terminais do cabo da bateria foram crimpados corretamente.
• Verifique se todas as ligações do cabo da bateria estão firmes (não exceda o torque máximo). • Puxe levemente cada cabo da bateria e veja se as ligações estão apertadas.
• Verifique todas as ligações do cabo BMS e certifique-se de que os anéis de parafuso do conector estão aparafusados até o fim.
• Ligue com o VictronConnect a cada bateria.
• Verifique se cada bateria possui o firmware mais atualizado. • Verifique se cada bateria possui as mesmas configurações.
• Ligue o cabo CC positivo e negativo do sistema à bateria (ou banco de baterias). • Verifique a classificação dos fusíveis do conjunto (se aplicável).
• Coloque o(s) fusível(s) do conjunto (se aplicável). • Verifique a classificação do fusível principal. • Coloque o fusível principal.
• Verifique se todas as fontes de carga da bateria foram definidas com as configurações de carga corretas. • Ligue todos os carregadores de bateria e todas as cargas.
• Verifique se o BMS está ligado.
• Desligue um cabo BMS aleatório e verifique se o BMS está a desligar todas as fontes de carregamento e todas as cargas. • Volte a ligar o cabo BMS e verifique se todas as fontes de carregamento e cargas ligam novamente.
6. Funcionamento
Uma vez em funcionamento, é importante cuidar adequadamente da bateria para maximizar a sua vida útil. Estas são as diretrizes básicas:
• Evite a descarga total da bateria em todos os momentos.
• Familiarize-se com o recurso de pré-alarme e aja quando o pré-alarme estiver ativo para evitar o desligamento do sistema CC. • Se o pré-alarme estiver ativo, ou se o BMS tiver desativado as cargas, certifique-se de que as baterias sejam recarregadas o
mais rápido possível. Minimize o tempo que as baterias passam num estado totalmente descarregado tanto quanto possível. • As baterias devem passar pelo menos 2 horas no modo de carga de absorção a cada mês para garantir tempo suficiente no
modo de equilíbrio.
• Ao deixar o sistema sem supervisão por algum tempo, certifique-se de manter as baterias carregadas durante este período ou certifique-se de que as baterias estejam quase cheias e, em seguida, desligue o sistema CC da bateria.
6.1. Monitorização
A aplicação VictronConnect pode ser utilizada para monitorizar a bateria através de Bluetooth.
O VictronConnect irá mostrar a tensão de cada célula, a temperatura da bateria e se há tensão ativa e/ou alarmes de temperatura. As mensagens de alarme só podem ser vistas ou recebidas quando o VictronConnect está ligado ativamente à bateria e o telefone apresenta ativamente o ecrã de lítio Smart. A aplicação não está ativa em segundo plano ou quando o ecrã está desligado.
VictronConnect
Este manual descreve a funcionalidade relacionada com o lítio Smart do VictronConnect. Para mais informações mais gerais, recomendamos que consulte o manual VictronConnect.
6.2. Avisos e alarmes
Estes são os possíveis avisos e alarmes que podem ser gerados pela bateria:
Aviso de subtensão da célula
A voltagem de uma ou mais células está a ficar muito baixa e a descarga foi desativada. Para corrigir este aviso, recarregue a bateria o mais rápido possível.
Alarme de subtensão
Alarme de sobretensão
A tensão da bateria está muito alta. Desative imediatamente todos os carregadores e entre em contato com o instalador do sistema para verificar se todos os carregadores estão devidamente controlados pelo contacto de «desconexão de carga» no BMS. Quando devidamente controlada, uma situação de alta tensão não é possível, porque o BMS desliga todos os carregadores muito antes de disparar o alarme de alta tensão.
Alarme de baixa temperatura
A bateria atingiu o seu limite de baixa temperatura e o carregamento está desativado.
Alarme de temperatura excessiva
A bateria atingiu o seu limite de alta temperatura e o carregamento está desativado.
Os dados das configurações estão corrompidos
Para corrigir isto, vá para a página de configurações e redefina as configurações para os valores de fábrica. Isto também irá redefinir as informações de ligação do Bluetooth e, como tal, o produto deve ser removido da lista de dispositivos emparelhados com Bluetooth para poder ligar novamente. Para mais Informação, consultar o manual VictronConnect.
Entre em contacto com o seu representante da Victron e peça-lhe para comunicar este problema à Victron Energy, pois este erro nunca deveria ocorrer. Inclua o número de série da bateria e a versão do firmware.
Alarme de falha de hardware
Este alarme é gerado quando o hardware falha na bateria. Entre em contacto com o seu revendedor ou distribuidor para resolver esta situação.
Outros alertas e erros
Em caso de qualquer um destes alertas ou erros, entre em contacto com seu revendedor ou distribuidor para resolver esta situação:
• Falha do regulador
• Falha de comunicação interna • Erro de tensão da célula 2 • Erro de tensão da célula 3 • Erro de atualização do regulador 1 • Erro de atualização do regulador 2 • Erro de atualização do regulador 3
7. Carregamento e descarga da bateria
Este capítulo descreve o processo de carregamento, descarga e a regulação das células mais pormenorizadamente para aqueles que estão interessados na formação técnica.
7.1. Carregamento
As baterias de lítio são mais fáceis de carregar do que as baterias de chumbo-ácido. A tensão de carga pode variar de 14 V a 15 V para uma bateria de lítio de 12,8 V e de 28 V a 30 V para uma bateria de lítio de 25,6 V, desde que nenhuma célula seja submetida a mais de 4,2 V. As baterias de lítio ficarão permanentemente danificadas se forem sobrecarregadas.
Se uma célula atingir 4,2 V, o que é impossível num sistema instalado corretamente, toda a carga desta célula será dissipada como calor.
Aconselhamos manter a tensão de carga de absorção entre 14 V (28 V) e 14,4 V (28,8) e a tensão de flutuação em 13,5 V (27 V).
Devido à flexibilidade nas tensões de carga, podem ser ligadas até 5 baterias em paralelo sem muitos problemas. Não ocorrerá nenhum dano se houver pequenas diferenças nas tensões individuais das baterias por causa das resistências dos cabos ou das baterias internas.
Uma vez finalizado a etapa de absorção, o carregador de bateria entra em flutuação. Recomendamos definir a tensão flutuante em 13,5 V (27,0 V).
A etapa de armazenamento não é necessária em si para uma bateria de lítio, mas se o carregador tiver um modo de armazenamento, defina-o com a mesma tensão de flutuação.
Recomendamos uma corrente de carga de 0,5 C. Isto significa que se a bateria estiver completamente vazia, levará 2 horas para carregá-la. Uma taxa de carga de 0,5 C para uma bateria de 100 Ah é de 50 A de corrente de carga. A corrente máxima de carga é 2 C, para uma bateria de 100 Ah é 200 A. Isto carregará a bateria em meia hora. Mas esteja ciente de que as baterias produzirão mais calor quando forem utilizadas altas correntes de carga. É necessário mais espaço de ventilação ao redor das baterias e, dependendo da instalação, pode ser necessária extração de ar quente ou refrigeração com ventilação forçada.
Gráfico de carga da bateria de lítio
O BMS desligará todas as fontes de carga assim que a voltagem da célula da bateria atingir 3,75 V ou se a temperatura da bateria cair abaixo de 5° C ou aumentar acima de 75° C. Isto significa que todas as fontes de carga ligadas à bateria de lítio devem ser controladas pelo BMS.
7.2. Equilíbrio das células
A bateria é composta por quatro células de lítio que estão ligadas em série, na bateria de 12,8 V, e por oito células em série, na bateria de 25,6 V.
Embora selecionadas cuidadosamente durante a produção, as células da bateria não são totalmente idênticas. Portanto, durante um ciclo, algumas células serão carregadas ou descarregadas primeiro que as restantes. Estas diferenças irão aumentar com o tempo se as células não forem equilibradas regularmente.
O mesmo acontece numa bateria de chumbo-ácido, mas as células são corrigidas automaticamente sem a necessidade de elementos eletrónicos para o equilíbrio: uma pequena corrente continuará a fluir mesmo depois de uma ou mais células estarem totalmente carregadas. Esta corrente ajuda a carregar totalmente as outras células que ficaram descompensadas, equalizando assim o estado de carga de todas as células. No entanto, a corrente que atravessa uma célula de lítio, quando está totalmente carregada, é praticamente nula, e as células descompensadas não continuam a ser carregadas.
As células não ficam danificadas se tiverem níveis de equilíbrio diferentes, mas este desequilíbrio irá manifestar-se numa redução da capacidade (temporária) da bateria.
Para manter todas as células equilibradas, as baterias de lítio integram uma compensação “ativa”. Cada célula é monitorizada e, se for necessário, a energia passará da(s) célula(s) com mais tensão para as células com menor tensão. Este processo continua até que as diferenças de tensão entre as células sejam inferiores a 0,01 V.
A tensão de carga que dá início à compensação depende do nível de desequilíbrio. Em caso de desequilíbrio das células significativo, o processo de compensação começa quando a primeira célula atingir 3,3 V.
A compensação das células ocorre no final da fase de carga inicial e continua durante a fase de absorção.
A química do lítio tem uma curva de tensão plana. Isto significa que as tensões da célula devem ser, pelo menos, 3,5 V ou superiores para ser possível corrigir as diferenças celulares menores. A tensão de absorção (14,2 V ou 28,4 V) é suficientemente elevada para que isto ocorra, pois permite uma tensão da célula de 3,55 V em cada célula quando a bateria estiver
completamente equilibrada. É recomendado um período de absorção fixo de 2 h para as baterias de lítio, para haver um tempo suficiente para equalizar as tensões das células.
É importante carregar totalmente a bateria de forma regular (uma vez por mês). Se o sistema for utilizado intensivamente e tiver um ciclo diário (ou algumas vezes por semana) de carga/descarga ou o sistema estiver profundamente descarregado, será necessária mais absorção (compensação das células) por mês.
Tenha em conta que uma tensão de carga mais alta não acelera o processo de compensação da célula. As células são carregadas por corrente e não por tensão. A introdução de corrente numa célula fará com que a tensão aumente com o tempo, mas isto é um processo fixo e aplicar mais tensão não o irá acelerar. Além disso, a velocidade de compensação é determinada pela corrente máxima (1,8 A) dos circuitos de compensação ativos e passivos.
Existem algumas aplicações em que as células da bateria se desequilibram mais rapidamente do que o normal. Nestes casos, deve ser realizada uma carga completa semanal:
• Sistemas com baterias ligadas em série • Sistemas com altas correntes de descarga
• Sistemas com curtos períodos de carga ou baixas tensões de carga
7.3. Descarga
Quase toda a capacidade disponível da bateria pode ser utilizada, com exceção dos últimos 3 % da capacidade restante. As baterias de lítio ficarão permanentemente danificadas se forem completamente descarregadas.
As baterias de lítio podem ser descarregadas com altas correntes. A descarga máxima da bateria de lítio é 2 C. Para uma bateria de 100 Ah, isto significa uma corrente de descarga de 200 A. Isto irá descarregar a bateria em meia hora. No entanto,
recomendamos não descarregar acima de uma taxa de 1 C. Uma taxa de 1 C significa que a bateria é descarregada em 1 hora. Para uma bateria de 100 Ah, esta é uma corrente de descarga de 100 A.
Ao utilizar uma taxa de descarga mais alta, a bateria produzirá mais calor do que quando é utilizada uma taxa de descarga baixa. É necessário mais espaço de ventilação ao redor das baterias e, dependendo da instalação, pode ser necessária extração de ar quente ou refrigeração com ventilação forçada. Além disso, algumas células podem atingir o limite de baixa tensão mais rápido do que outras células. Isto pode ser devido a uma combinação de calor e envelhecimento.
Para saber se uma bateria está muito descarregada, deverá observar as tensões de cada célula. Conforme a bateria está sendo descarregada, a tensão da célula cai. Isto é indicado no gráfico de descarga abaixo. Quando a bateria está quase vazia, a tensão cai mais rapidamente. Este é o sinal de que a bateria está quase vazia. Isto acontece em torno de uma tensão de célula de 2,80 V a 2,60 V. É necessário evitar mais descargas, caso contrário, a bateria ficará danificada. Assim, quando uma das células atingir esta tensão, o BMS desativará todas as cargas CC.
O limite de desligamento de subtensão é configurável, se for definido para uma tensão mais alta, a capacidade de reserva é maior do que se for definida para uma tensão mais baixa. É definido por padrão em 2,8 V e o intervalo é de 2,6 V a 2,8 V.
Gráfico de descarga a apresentar a tensão da célula em várias profundidades de descarga para diferentes taxas de descarga O BMS irá desligar todas as cargas assim que a tensão da célula da bateria cair abaixo do limite de baixa tensão.
Embora seja utilizado um BMS, ainda existem alguns cenários possíveis em que a bateria pode ser danificada devido a descarga excessiva. Estes podem ocorrer se cargas pequenas, tais como: sistemas de alarmes, relés, corrente de espera de
determinadas cargas, descarga da corrente de retorno de carregadores de baterias ou reguladores de carga, descarregarem lentamente a bateria quando o sistema não estiver a ser utilizado.
Em caso de dúvida sobre o possível consumo de corrente residual, isole a bateria quando o sistema não estiver a ser utilizado. Faça isto ao abrir o conector da bateria, puxar o(s) fusível(is) da bateria ou desligar o cabo positivo da bateria.
A corrente de descarga residual é especialmente perigosa se o sistema tiver sido descarregado completamente e tiver ocorrido uma desconexão por uma tensão da célula baixa. Na voltagem da célula de 2,8 V, há aproximadamente 3 % da capacidade restante e a 2,6 V há cerca de 1 % da capacidade restante.
Após o desligamento devido à baixa tensão da célula, uma reserva de capacidade de 1 % corresponde a 1 Ah restante numa bateria de 100 Ah. A bateria ficará danificada se a reserva da capacidade restante for retirada da bateria. Uma corrente residual de 10 mA, por exemplo, pode danificar uma bateria de 100 Ah se o sistema for deixado num estado de descarregado durante mais de 4 dias (100 horas).
Se todas as células são de 2,8 V, isto significa que a tensão do terminal da bateria é 11,2 V (22,4 V) e se todas as células são 2,6 V a tensão do terminal da bateria é 10,4 V (20,8 V). Esteja atento se o BMS desliga a carga assim que a tensão da célula da bateria cair abaixo do limite de baixa tensão. Isto pode não corresponder necessariamente à tensão do terminal da bateria. Portanto, ao investigar cenários de baixa tensão, utilize sempre o VictronConnect para observar as tensões reais das células e não confie apenas na tensão do terminal da bateria.
7.4. Célula abaixo do limite de pré-alarme de tensão
A bateria envia um sinal para o BMS em caso de subtensão da célula iminente. Isto é utilizado pelo BMS para gerar um sinal de pré-alarme. Este sinal dará um aviso prévio de que o BMS está prestes a gerar um sinal de “desconexão de carga” e que as cargas serão desligadas. Isto acontece com uma tensão de célula predefinida de 3,10 V e o intervalo é de 2,80 V a 3,15 V. Importa notar que, as baterias mais antigas não suportam pré-alarme.
8. Solução de problemas, suporte e garantia
Consulte este capítulo em caso de comportamento inesperado da bateria ou se suspeitar de uma falha da bateria. O processo de solução de problemas e suporte consiste em primeiro consultar os problemas comuns da bateria, conforme descrito neste capítulo. Se isto não resolver o problema, siga as recomendações no parágrafo de suporte técnico.
8.1. Problemas do VictronConnect
Não é possível ligar com a aplicação VictronConnect
É muito improvável que a «interface» de «bluetooth» da bateria esteja avariada. Deve experimentar estas indicações antes de pedir assistência:
• É um produto Smart? Os produtos não Smart não são compatíveis com «bluetooth».
• A tensão da bateria é suficientemente alta? O módulo «bluetooth» é desligado como precaução quando a tensão do terminal da bateria for inferior a 8 V ou quando a tensão de uma das células for inferior a 2 V. O módulo «bluetooth» será ligado novamente quando a bateria for carregada. Ao recarregar a bateria após um evento de baixa tensão, utilize o procedimento de carregamento da baixa tensão na secção «Tensão do terminal da bateria muito baixa».
• A tensão da bateria ainda está suficientemente alta? Se a tensão da bateria for inferior a um nível muito baixo, o Lynx Smart BMS acabará por desligar a «interface» de «bluetooth».
• Já existe outro telemóvel ou «tablet» ligado ao produto? Num dado momento, apenas pode estar ligado um destes dispositivos. Certifique-se de que não há outros dispositivos ligados e tente novamente.
• Está suficientemente perto da bateria? Num espaço aberto, a distância máxima são cerca de 20 m.
• Está a utilizar a versão Windows da aplicação VictronConnect? A versão Windows não consegue utilizar Bluetooth. Utilize um dispositivo Android, iOS ou macOS.
• O «bluetooth» foi desativado nas definições da VictronConnect?
IMPORTANTE: Desativar o Bluetooth é um processo irreversível. Assim que o Bluetooth é desativado, não pode ser
reativado.
• O VictronConnect tem um problema? Tente ligar-se a outro produto Victron, isto funciona? Se isto também não funcionar, provavelmente há um problema com o telefone ou tablet. Consulte a secção Resolução de Problemas do manual VictronConnect.
Código PIN perdido
Se perdeu o código PIN, terá de redefini-lo para o código PIN predefinido. Isto é feito na aplicação VictronConnect. • Aceda à lista de dispositivos da aplicação VictronConnect. Clique no símbolo da opção ao lado da lista de produtos. • Uma nova janela será aberta, permitindo que redefina o código PIN de volta ao predefinido: 000000.
• Introduza o código único PUK das baterias, impresso no autocolante de informação do produto. • Mais informações e instruções específicas podem ser encontradas no manual VictronConnect.
Atualização de firmware interrompida
Isto é recuperável, tente atualizar o firmware novamente.
8.2. Problemas da bateria
8.2.1. Desequilíbrio das células
Como reconhecer o desequilíbrio das células• O BMS desativa frequentemente o carregador
Isto é uma indicação de que a bateria não está equilibrada. O BMS nunca desativará o carregador se a bateria estiver equilibrada corretamente. Mesmo quando estiver totalmente carregada, o BMS deixará o carregador ativado. • A bateria parece ter menos capacidade que antes
Se o BMS desativar cargas muito antes do que fazia normalmente, mesmo quando aparentemente a tensão global da bateria está correta, isso pode indicar que a bateria não está em equilíbrio.
• Existe uma diferença considerável entre as tensões das células individuais durante a fase de absorção
Quando o carregador estiver na fase de absorção, todas as tensões das células devem ser iguais, variando de 3,5 V a 3,6 V. Caso contrário, isto indica que a bateria está em desequilíbrio.
• A tensão de uma célula diminui lentamente quando a bateria não está a ser utilizada
Isto não constitui desequilíbrio, embora possa parecer. Um exemplo comum é a igualdade inicial das tensões de todas as células da bateria, mas se a bateria não for utilizada durante mais ou menos um dia, a tensão de uma das células pode ser inferior 0,1 V a 0,2 V em relação às restantes células. Isto não pode ser corrigido com uma compensação e a célula é considerada defeituosa.
Como recuperar uma bateria em desequilíbrio
• Carregue a bateria com um carregador configurado para lítio e controlado por BMS.
• Lembre-se de que a compensação das células apenas decorre durante a fase de absorção. Será necessário reiniciar
manualmente o carregador sempre que entrar em flutuação. A compensação pode demorar bastante tempo (até alguns dias) e obrigará a vários reinícios manuais do carregador.
• Lembre-se de que pode parecer que não está a acontecer nada. As tensões das células podem manter-se inalteradas durante bastante tempo e o BMS ligará e desligará o carregador repetidamente. Tudo isto é normal.
• A compensação está a decorrer quando a corrente de carga for ou superar 1,8 A ou quando o BMS tiver desativado temporariamente o carregador.
• A compensação está quase concluída quando a corrente de carga for inferior a 1,5 A e as tensões da célula se aproximarem de 3,55 V.
• O processo de compensação está concluído quando a corrente de carga diminuir ainda mais e todas as células apresentarem 3,55 V.
Certifique-se de que o BMS controla o carregador, caso contrário pode haver uma sobretensão perigosa nas células. Deve monitorizar as tensões das células com a aplicação VictronConnect. A tensão das células completamente carregadas aumenta lentamente até atingir 3,7 V. Neste ponto, o BMS desativará o carregador e as tensões das células voltam a diminuir. Este processo será repetido continuamente até o equilíbrio ser reposto.
Informação preliminar sobre o equilíbrio das células
O que causa o desequilíbrio das células ou uma variação nas tensões das células • A bateria não passou tempo suficiente na etapa de carga de absorção.
Isto pode, por exemplo, ocorrer num sistema em que não existe energia solar suficiente para carregar completamente a bateria ou em sistemas nos quais o gerador não funciona durante um tempo suficiente ou com a frequência necessária. Durante o funcionamento normal de uma bateria de lítio, pode ocorrer uma pequena variação entre as tensões da célula em qualquer momento. Esta variação é causada por ligeiras diferenças entre a resistência interna e as velocidades de
autodescarga da cada célula. A fase da carga de absorção corrige estas pequenas diferenças. Recomendamos um tempo de absorção mínimo de 2 h por mês para sistemas com uma utilização reduzida, como aplicações de «backup» ou UPS, e de 4 h a 8 h por mês para sistemas de utilização intensa (do tipo autónomo).
• O carregador da bateria nunca atinge a fase de armazenagem (ou de flutuação).
A fase de armazenagem (ou flutuação) é subsequente à fase de absorção. Durante esta fase, a tensão de carga diminui até 3,5 V e a bateria pode ser considerada cheia. Se o carregador nunca entrar nesta fase, isso pode ser um sinal de que a fase de absorção não foi concluída (ver ponto anterior). Deve permitir que o carregador atinja esta fase, pelo menos, uma vez por mês. Isto também é necessário para a sincronização do SoC (estado da carga) pelo monitor da bateria.
• A bateria foi descarregada demasiado profundamente.
Durante uma descarga muito profunda, uma ou mais células na bateria podem ter tensões muito inferiores aos seus limiares de baixa tensão. A bateria pode ser recuperada mediante a compensação, mas também existe uma possibilidade real de uma ou mais células serem defeituosas e de a compensação não ser bem-sucedida. Considere a célula como defeituosa. Isto não está coberto pela garantia.
• A bateria é antiga e está a atingir o final do seu ciclo de vida.
Quando a bateria se aproximar do final do seu ciclo de vida útil, uma ou mais células começarão a deteriorar-se e a tensão será menor que a tensão das restantes. Isto não constitui um desequilíbrio, embora possa parecer. Esta situação não consegue ser corrigida pela compensação. Considere a célula como defeituosa. Isto não está coberto pela garantia. • A bateria tem uma célula defeituosa.
Uma célula pode ficar defeituosa com uma descarga muito profunda, quando está no final do seu ciclo de vida útil ou por um defeito de fabrico. Uma célula defeituosa não constitui um desequilíbrio (embora possa parecer). Não pode ser corrigido pela compensação. Considere a célula como defeituosa. Uma descarga demasiado profunda e o fim do ciclo de vida útil não estão cobertas pela garantia.
Exemplo de cálculo do tempo necessário para repor uma bateria com um desequilíbrio elevado.
Para este exemplo, considere uma bateria de 12,8 V, 200 Ah, com uma célula fortemente subcarregada (descarregada): Uma bateria de 12,8 V contém quatro células, cada com 3,2 V. E estão ligadas em série. Portanto, 3,2 V x 4 = 12,8 V. Como a bateria, cada célula tem uma capacidade de 200 Ah.
Digamos que a célula em desequilíbrio apresenta apenas 50 % da sua capacidade, enquanto as restantes células estão completamente carregadas. Para repor o equilíbrio, o processo de compensação terá de adicionar 100 Ah a essa célula. A corrente de compensação, que é um dado conhecido segundo as especificações da bateria, é 1,8 A. A compensação da célula demorará, pelo menos, 100/1,8 = 55 h.
