Manuale delle batterie al litio
rev 00 30/09/2020
Indice
1. Precauzioni per la sicurezza ... 3
1.1. Avvisi generali ... 3
1.2. Allarmi per la carica e la scarica ... 3
1.3. Allarmi per il trasporto ... 4
1.4. Smaltimento delle batterie al litio ... 4
2. Introduzione ... 5
2.1. Batteria al litio-fosfato di ferro ... 5
2.2. Modelli di batterie al litio Smart ... 5
2.3. Sistema di gestione della batteria ... 5
2.4. VictronConnect ... 6
3. Progettazione del sistema ... 7
3.1. Il segnale di allarme della cella della batteria ... 7
3.2. Il segnale di preallarme ... 7
3.3. Il BMS ... 7
3.4. Carichi o caricabatterie controllati dal BMS ... 12
3.5. Carica mediante alternatore ... 13
3.6. Monitoraggio batteria ... 14
3.7. Limitazioni del monitoraggio ... 14
4. Installazione ... 15
4.1. Cosa contiene la confezione ... 15
4.2. Scaricare e installare l'app VictronConnect ... 15
4.3. Aggiornare il firmware della batteria ... 15
4.4. Caricare le batterie prima dell'uso ... 16
4.4.1. Impostazioni di carica iniziale ... 16
4.5. Montaggio ... 17
4.6. Collegare i poli della batteria: ... 17
4.6.1. Area della sezione trasversale del cavo e valori nominali dei fusibili ... 18
4.6.2. Collegamento di una singola batteria ... 19
4.6.3. Connessione di più batterie in serie. ... 19
4.6.4. Connessione di più batterie in parallelo ... 19
4.7. Connettere il BMS ... 20
4.8. Impostazioni della batteria ... 21
4.8.1. Tensione della cella che si può scaricare ... 21
4.8.2. Soglia di preallarme sottotensione cella ... 22
4.8.3. Temperatura minima carica autorizzata ... 22
4.8.4. Compensazione temperatura batteria ... 22
4.9. Impostazioni del caricabatterie ... 22
5. Attivazione ... 24
6. Funzionamento ... 25
6.1. Monitoraggio ... 25
6.2. Avvisi e allarmi ... 25
7. Carica e scarica della batteria ... 27
7.1. Carica ... 27
7.2. Bilanciamento delle celle ... 28
7.3. Scarica ... 28
7.4. Preallarme di sottotensione cella ... 29
8. Risoluzione dei problemi, supporto e garanzia ... 30
8.1. Problemi con VictronConnect ... 30
8.2. Problemi con la batteria ... 30
8.2.1. Celle sbilanciate ... 30
8.2.2. Capacità inferiore a quella attesa ... 31
8.2.3. Tensione terminale della batteria molto bassa. ... 31
8.2.4. La batteria è vicina alla fine del ciclo di vita o è stata usata in modo improprio ... 32
8.3. Problemi del BMS ... 34
8.3.1. Il BMS disabilita frequentemente il caricabatterie ... 34
8.3.2. Il BMS spegne prematuramente i caricabatterie ... 34
8.3.3. Il BMS spegne prematuramente i carichi ... 34
8.3.4. In VictronConnect manca l'impostazione del preallarme ... 34
8.3.5. Il BMS visualizza l'allarme mentre tutte le tensioni delle celle sono nell’intervallo ... 34
8.3.6. Come verificare se il BMS è funzionale ... 35
8.4. Supporto tecnico ... 35
8.5. Garanzia ... 35
9. Dati tecnici. ... 36
10. Appendice ... 37
10.1. Procedura di carica iniziale senza BMS ... 37
1. Precauzioni per la sicurezza
Attenersi a queste istruzioni e tenerle accanto alla batteria per riferimento futuro.
La scheda tecnica di sicurezza può essere scaricata dal «Menu scheda tecnica di sicurezza» situato nella pagina del prodotto Lithium Smart.
I lavori su una batteria agli ioni di litio devono essere eseguiti solo da personale qualificato.
1.1. Avvisi generali
Quando si lavora su una batteria agli ioni di litio, indossare occhiali e indumenti protettivi.
Qualsiasi materiale fuoriuscito della batteria, come elettrolita o polvere sulla pelle o negli occhi, deve essere imme- diatamente risciacquato con abbondante acqua pulita. Successivamente, rivolgersi a un medico. Gli spruzzi che dovessero finire sugli indumenti devono essere sciacquati con acqua.
Rischi di esplosione e incendio. I morsetti di una batteria agli ioni di litio sono sempre sotto tensione: non collocarvi sopra oggetti metallici o utensili. Evitare cortocircuiti, scariche troppo profonde e correnti di carica troppo alte. Usa- re utensili isolati. Non indossare oggetti metallici, come orologi, braccialetti, eccetera. In caso di incendio, è neces- sario utilizzare un estintore a schiuma di tipo D o a CO2.
Non aprire o smontare la batteria. L’elettrolita è molto corrosivo. In normali condizioni operative, è impossibile en- trare in contatto con l’elettrolita Se la carcassa della batteria è danneggiata, non toccare l’elettrolita o la polvere esposti, poiché sono molto corrosivi.
Le batterie agli ioni di lito sono pesanti. Se si dovesse verificare un incidente potrebbero trasformarsi in un proietti- le! Assicurarsi di eseguire un montaggio adeguato e sicuro e di utilizzare sempre le opportune attrezzature di movi- mentazione.
Maneggiare con cautela, poiché le batterie agli ioni di litio sono sensibili agli shock meccanici.
Non usare batterie danneggiate.
Non bagnare la batteria.
1.2. Allarmi per la carica e la scarica
Una scarica troppo profonda danneggerà seriamente la batteria agli ioni di litio e potrebbe essere pericolosa. Di conseguenza, è obbligatorio utilizzare un relè di sicurezza esterno.
Usare solo con un BMS approvato da Victron.
Se caricata dopo essere stata scaricata al di sotto della «Tensione di cut-off della scarica», o quando danneggiata o sovraccaricata, la batteria al litio può rilasciare una miscela dannosa di gas, come il fosfato.
L’intervallo di temperatura oltre il quale la batteria può essere caricata è compreso tra 5 °C e 50 °C. La carica della batteria a temperature al di fuori di questo intervallo può causare gravi danni alla batteria o ridurne la durata.
L’intervallo di temperatura oltre il quale la batteria può essere scaricata è compreso tra -20 °C e 50 °C. Scaricarla a temperature al di fuori di questo intervallo può causare gravi danni alla batteria stessa, o ridurne la durata.
1.3. Allarmi per il trasporto
La batteria deve essere trasportata nella sua confezione originale, o equivalente, in posizione verticale. Se la bat- teria è nella sua confezione, utilizzare imbracature morbide per evitare danni.
Non sostare sotto una batteria sollevata.
Non sollevare mai la batteria tenendola per i morsetti o per i cavi di comunicazione BMS, ma solo alle maniglie.
Le batterie sono state testate conformemente al Manuale delle Prove e dei Criteri delle Nazioni Unite, parte III, sottosezione 38.3 (ST/SG/AC.10/11/Rev.5).
Per il trasporto delle batterie, fare riferimento alla categoria UN3480, Classe 9, Gruppo di Imballaggio II ed eseguire il trasporto conformemente a tale regolamento. Ciò significa che, per il trasporto terrestre e marittimo (ADR, RID & IMDG) deve essere imballata secondo le istruzioni di imballaggio P903, mentre, per il trasporto aereo (IATA), secondo le istruzioni di imballaggio P965. L'imballaggio originale è conforme a queste istruzioni.
1.4. Smaltimento delle batterie al litio
La batterie che presentano il simbolo del riciclaggio devono essere smaltite tramite un ente per il riciclaggio ricono- sciuto. Previo accordo, possono essere restituite al produttore.
Le batterie non devono essere smaltite insieme a rifiuti domestici o industriali
Non gettare la batteria nel fuoco.
2. Introduzione
2.1. Batteria al litio-fosfato di ferro
La batteria al litio-fosfato di ferro (LiFePO4 o LFP) è la più sicura tra i tipi di batterie al litio tradizionali. Una singola cella LFP ha una tensione nominale di 3,2 V. Una batteria LFP da 12,8 V è composta da 4 celle collegate in serie e una batteria da 25,6 V è composta da 8 celle collegate in serie.
LFP è la chimica normalmente scelta per applicazioni molto impegnative. Alcune delle sue caratteristiche sono:
• Robustezza: può funzionare in modalità deficit durante lunghi periodi di tempo.
• Elevata efficienza di andata e ritorno.
• Alta densità di energia: più capacità con meno peso e volume.
• Correnti di carica e scarica elevate: sono possibili cariche e scariche rapide.
• Tensioni di carica flessibili.
La batteria al litio-fosfato di ferro è quindi la chimica più scelta per tutta una serie di applicazioni molto impegnative.
2.2. Modelli di batterie al litio Smart
La batteria al litio Smart è disponibile in una varietà di capacità e in due diverse tensioni, ovvero 12,8 V e 25,6 V. Questi sono tutti i modelli di batterie disponibili:
• Batteria LiFePO4 12,8 V/60 Ah
• Batteria LiFePO4 12,8 V/100 Ah
• Batteria LiFePO4 12,8 V/160 Ah
• Batteria LiFePO4 12,8 V/200 Ah
• Batteria LiFePO4 12,8 V/300 Ah
• Batteria LiFePO4 25,6 V/200 Ah
Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto Lithium Smart.
2.3. Sistema di gestione della batteria
Le celle delle batterie al litio Smart sono protette da sovraccarico, sottocarico, carica a temperature troppo basse e carica a tem- perature troppo alte.
Come parte della sua protezione, la batteria dispone di un sistema integrato di controllo di bilanciamento, temperatura e tensione, il BTV. Il BTV si collega ad un sistema di gestione della batteria esterno, il BMS. In presenza di più batterie, i BTV sono collegati a margherita e poi al BMS.
Ecco come funziona: Il BTV monitora ogni singola cella della batteria; ne bilancia le tensioni e in caso di alta o bassa tensione o di alta o bassa temperatura, genera un segnale di allarme. Il segnale di allarme viene ricevuto dal BMS che, di conseguenza, spegne i carichi o i caricabatterie.
Il BMS Victron Energy è essenziale per un corretto funzionamento della batteria al litio. La batteria al litio non può essere utilizza- ta senza. Oltre a ciò, sarà necessario assicurarsi che il BMS controlli correttamente tutti i carichi e le fonti di carica collegate alla batteria.
Il BMS non è incluso con la batteria. Deve essere acquistato separatamente. È possibile scegliere tra 4 diversi tipi di BMS:
Tipo di BMS Tensione Caratteristiche
VE.Bus BMS
12, 24 o 48 V Controlla il MultiPlus il Quattro tramite VE.Bus
Controlla i carichi e i caricabatterie tramite segnali di accensio- ne/spegnimento
Segnali di controllo preallarme
smallBMS
12, 24, 36 o 48 V Controlla i carichi e i caricabatterie tramite segnali di accensio- ne/spegnimento
Segnali di controllo preallarme
Nota: lo smallBMS era precedentemente chiamato miniBMS
Tipo di BMS Tensione Caratteristiche
Smart BMS CL 12/100
12 V Porta dell’alternatore dedicata da 100 A
Controlla i carichi e i caricabatterie tramite segnali di accensio- ne/spegnimento
Segnali di controllo preallarme Bluetooth
BMS 12/200
12 V Porta dell’alternatore dedicata da 200 A Porta di carico e caricabatterie dedicata da 200 A
Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto BMS
La batteria è dotata di cavi di comunicazione BMS. Questi servono per collegare la batteria al BMS. La lunghezza dei cavi è di 0,5 m. Nel caso in cui i cavi BMS siano troppo corti per raggiungere il BMS, possono essere prolungati utilizzando delle prolun- ghe BMS (non incluse):
• Connettore circolare M8 maschio/femmina cavo a 3 poli 1 m (confezione da 2)
• Connettore circolare M8 maschio/femmina cavo a 3 poli 2 m (confezione da 2)
• Connettore circolare M8 maschio/femmina cavo a 3 poli 3 m (confezione da 2)
• Connettore circolare M8 maschio/femmina cavo a 3 poli 5 m (confezione da 2) Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto prolunga BMS
2.4. VictronConnect
La batteria è dotata di Bluetooth, che utilizza per comunicare con l'app VictronConnect. L'applicazione VictronConnect viene uti- lizzata per leggere le informazioni sulla batteria, per effettuare o modificarne le impostazioni, per ricevere gli allarmi e per aggior- nare il firmware. VictronConnect contiene anche una modalità demo.
Per ulteriori informazioniconsultare il manuale VictronConnect.
3. Progettazione del sistema
Quando si progetta un sistema con una batteria al litio, è necessaria una comprensione di base di come la batteria interagisca con il BMS e di come quest’ultimo interagisca con i carichi e i caricabatterie.
3.1. Il segnale di allarme della cella della batteria
La batteria comunica con il BMS attraverso i suoi cavi BMS. Se il sistema contiene più batterie, tutte le batterie sono collegate in serie tramite i cavi BMS e quindi la prima e l'ultima batteria sono collegate al BMS.
La batteria monitora le sue celle e invia un segnale di allarme al BMS nel caso in cui si verifichi un:
• Segnale di allarme per bassa tensione delle celle
• Segnale di preallarme per bassa tensione delle celle
• Segnale di alta tensione delle celle
• Segnale di bassa temperatura delle celle
• Segnale di alta temperatura delle celle
Il BMS reagirà spegnendo i carichi e/o i caricabatterie non appena riceverà un segnale di allarme da una delle celle della batteria.
Il processo di comunicazione dell'allarme tra la batteria e il BMS è rappresentato nelle immagini qui sotto.
BMS
Il BMS riceve un segnale di allarme da una cella della batteria
BMS
Il BMS riceve un segnale di allarme da una cella in una configurazione a batteria multipla
3.2. Il segnale di preallarme
Lo scopo del preallarme è di avvertire che il BMS sta per spegnere i carichi dovuti alla sotto tensione della cella. Ad esempio, si desidera un avviso tempestivo che i carichi vengono spenti durante le manovre della barca, o se le luci vengono spente quando è buio. Si consiglia di collegare il preallarme ad un dispositivo di allarme chiaramente visibile o acustico.
Comportamento dell’interruttore
In caso di un imminente spegnimento per sotto tensione, l'uscita di preallarme del BMS si accenderà. Nel caso in cui la tensione continui a diminuire, i carichi verranno spenti (disinserimento del carico) e allo stesso tempo l'uscita di preallarme si spegnerà di nuovo. Nel caso in cui la tensione salga di nuovo (l’operatore ha abilitato un caricabatterie o ha ridotto il carico) l’uscita di preallar- me si spegnerà una volta che la tensione più bassa della cella sarà salita al di sopra dei 3,2 V.
Il BTV garantisce un ritardo minimo di 30 secondi tra l'attivazione del preallarme e la disconnessione del carico. Questo ritardo serve a concedere all'utente un tempo minimo per evitare lo spegnimento.
3.3. Il BMS
Oltre a rendere disponibile il segnale di preallarme di cui sopra, lo scopo principale del BMS è quello di controllare i caricabatterie e i carichi. Ci sono due modi per farlo:
1. inviando un segnale al caricabatterie o al carico.
2. collegando o scollegando fisicamente un carico o una fonte di carica dalla batteria, utilizzando ad esempio, un grande contat- tore.
BMS
signal OFF Load or charger
Il BMS invia un segnale di accensione/spegnimento a un carico o a un caricabatterie
BMS
Load or charger
Il BMS si collega o si scollega da un carico o da un caricabatterie
I tipi di BMS disponibili per la batteria al litio si basano su una o entrambe queste tecnologie. I tipi di BMS e le loro funzionalità sono descritti brevemente in questo capitolo. Per le informazioni complete sul BMS, vedere la pagina di informazioni sul prodotto BMS.
Lo smallBMS
Lo smallBMS è dotato di un «sezionatore di carico», un «sezionatore di carica» e un contatto di preallarme.
• In caso di bassa tensione della cella, lo smallBMS invierà un segnale di «disconnessione del carico» per spegnere il carico (o i carichi).
• Prima di spegnere il carico, invierà un segnale di preallarme che indicherà l'imminente bassa tensione della cella.
• In caso di alta o bassa tensione della cella, o alta o bassa temperatura della cella, lo smallBMS invierà un segnale di «discon- nessione del carico» per spegnere il o i caricabatterie.
smallBMS
SmallBMS Charger
Load
Lo smallBMS controlla i carichi e i caricabatterie tramite i segnali «disconnessione del carico» e «disconnessione della carica».
Il VE.Bus BMS
Il VE.Bus BMS comunica direttamente con un sistema di inverter/caricabatterie Victron Energy tramite il VE.Bus. Proprio come lo smallBMS, è dotato di un «sezionatore di carico», un «sezionatore di carica» e un contatto di preallarme.
• In caso di bassa tensione della cella, il VE.Bus BMS invierà un segnale di «disconnessione del carico» per spegnere il carico (o i carichi) e spegnerà anche l'inverter dell'inverter/caricabatterie.
• Prima di spegnere il carico, invierà un segnale di preallarme che indicherà l'imminente bassa tensione della cella.
• In caso di alta tensione della cella o di alta/bassa temperatura della cella, il VE.Bus BMS invierà un segnale di «disconnessione del carico» per spegnere il carico (o i carichi) e spegnerà anche l'inverter dell'inverter/caricabatterie.
Il rilevatore di rete viene fornito insieme al VE.Bus BMS.
NOTA
Affinché il BMS sia in grado di comunicare con l’inverter/caricabatterie, è necessaria una speciale program- mazione di quest’ultimo.
VE.Bus BMS
Rilevatore di rete
Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto VE.Bus BMS.
Il VE.Bus BMS disinserirà i carichi e i caricabatterie tramite «disconnessione del carico» e «disconnessione della carica» e con- trollerà l'inverter/caricabatterie
Lo Smart BMS CL 12/100
Lo BMS Smart CL 12/100 è dotato di un «sezionatore di carico», un «sezionatore di carica» e un contatto di preallarme. Dispone anche di una porta dedicata per l’alternatore da 100 A
• In caso di bassa tensione della cella, lo Smart BMS CL 12/100 invierà un segnale di «disconnessione del carico» per spegnere il carico (o i carichi).
• Prima di spegnere il carico invierà un segnale di preallarme che indicherà l'imminente bassa tensione della cella.
• In caso di alta o bassa tensione della cella, o alta o bassa temperatura della cella, lo Smart BMS CL 12/100 invierà un segnale di «disconnessione della carica» per spegnere il o i caricabatterie.
• La porta dell'alternatore controlla e limita la corrente dell'alternatore.
Smart BMS CL 12/100
Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto Smart BMS CL 12/100.
Charger Load
Smart BMS CL 12/100 Alternator
Lo Smart BMS CL 12/100 spegne i carichi e i caricabatterie tramite la «disconnessione del carico» e la «disconnessione della carica». Inoltre, controlla e limita l’alternatore.
Il BMS 12/200
Il BMS12/200 è dotato di una porta per il collegamento di un alternatore e di una porta per il collegamento di carichi e/o caricabat- terie. La porta dell’alternatore è da 80 A e la porta del carico/caricabatterie è da 200 A.
• La porta dell'alternatore controlla e limita la corrente dell'alternatore
• La porta di carico controlla sia i carichi che i caricabatterie
BMS 12/200
Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto BMS12/200.
BMS 12/200
Load or charger Alternator
Il BMS 12/200 scollega i carichi e i caricabatterie. Inoltre, controlla e limita la corrente dell’alternatore.
3.4. Carichi o caricabatterie controllati dal BMS
Il BMS invia un segnale di «disconnessione del carico» ai carichi in caso di allarme di bassa tensione della cella e invia un segna- le di «disconnessione della carica» ai caricabatterie in caso di alta tensione della cella o di allarme di temperatura della cella. I carichi o i caricabatterie possono essere controllati dal BMS direttamente o indirettamente.
Controllo diretto tramite un caricabatterie o un terminale di accensione/spegnimento da remoto del carico
Prodotti come caricabatterie, inverter, caricabatterie solari, convertitori CC/CC o caricabatterie CC/CC sono spesso dotati di un terminale di accensione/spegnimento da remoto. Il segnale BMS «disconnessione carica» o «disconnessione carico» si collega direttamente al terminale di accensione/spegnimento da remoto.
BMS Load or charger
Il BMS controlla direttamente il carico o il caricabatterie
Controllo diretto tramite VE.Bus
Gli inverter/caricabatterie, come il MultiPlus, il MultiPlus-II o il Quattro sono dotati di un terminale VE.Bus RJ45. Il VE.Bus BMS comunica direttamente all’inverter/caricabatterie tramite il VE.Bus e spegne l’inverter o l’inverter/caricabatterie in caso di un even- to di «disconnessione del carico» o di «disconnessione della carica».
Il BMS controlla un inverter/caricabatterie direttamente tramite il VE.Bus
Comando diretto tramite un cavo speciale «invertente» o «non invertente» di accensione/spegnimento da remoto Non tutti i prodotti Victron hanno un connettore di accensione/spegnimento da remoto, o questo potrebbe non essere adatto per il collegamento diretto al BMS. In questi casi, è necessario uno speciale cavo da remoto «invertente» o «non invertente», in modo che il BMS possa spegnere un prodotto in caso di «disconnessione del carico» o «disconnessione della carica».
BMS Load or charger
Special remote on/off
cable
Il BMS controlla il cavo di accensione/spegnimento da remoto e il cavo lo converte in un segnale adatto a controllare un carico o un caricabatterie
Controllo indiretto
Nel caso in cui non sia possibile controllare un carico o un caricabatterie da remoto, è necessario collegare un dispositivo che possa essere controllato dal BMS tra la batteria e il carico o il caricabatterie. Le opzioni sono le seguenti:
• Il BatteryProtect è utilizzato principalmente per i carichi, ma può essere usato anche per le fonti di carica. Occorre, però, tenere presente che il flusso di corrente è unidirezionale. Quando è in modalità di protezione, BatteryProtect ha un autoconsumo mol- to basso.
• Il relè Cyrix-Li è usato principalmente per le fonti di carica, ma può essere usato anche per i carichi. Il flusso di corrente è bidi- rezionale. Ma bisogna considerare che il Cyrix ha un autoconsumo più elevato quando è in modalità di protezione, rispetto al BatteryProtect.
BatteryProtect or Cyrix-Li
BMS
Load or charger
Il BMS controlla il BatteryProtect o il Cyrix-Li, che a sua volta scollega il carico o il caricabatterie dalla batteria
3.5. Carica mediante alternatore
Le batterie al litio hanno una resistenza interna molto bassa e accettano prontamente una corrente di carica elevata. Per questo motivo, è necessario prestare particolare attenzione quando le batterie al litio vengono caricate da un alternatore. La maggior parte degli alternatori non è in grado di limitare la corrente che entra in una batteria al litio e può essere danneggiata quando viene utilizzata per caricarne una. Per collegare in modo sicuro un alternatore, esistono due opzioni:
• assicurarsi che la potenza dell'alternatore sia almeno doppia rispetto a quella della batteria. Ad esempio, un alternatore da 400 A può essere collegato in sicurezza a una batteria da 200 Ah.
• Oppure utilizzare un alternatore dotato di un limitatore di corrente. Se l'alternatore non ha una funzione di limitazione della cor- rente, è necessario aggiungere un dispositivo di limitazione della corrente tra l'alternatore e la batteria di avviamento. Possibili limitatori di corrente utilizzabili in questo scenario sono:
• La porta dell'alternatore di un Smart BMS CL 12/100.
• La porta dell'alternatore di un BMS 12/200.
• Aggiungere un convertitore o caricatore CC/CC.
100Ah
Current limiting device
200A
100Ah 60A
100Ah 60A
Carica dall’alternatore
Per ulteriori informazioni sul caricamento della batteria al litio con un alternatore, vedere il blog e il video della ricarica al litio del- l'alternatore.
3.6. Monitoraggio batteria
L'interno della batteria (temperatura e tensioni delle celle, così come gli allarmi e altri parametri BTV) può essere monitorato con l'app VictronConnect. Si collega alla batteria tramite Bluetooth.
Il monitoraggio dello stato di carica non è integrato nella batteria o nel BMS. Se è necessario un monitoraggio dello stato di cari- ca, bisognerà aggiungere al sistema un ulteriore monitor della batteria, come un dispositivo BMV, SmartShunt, Lynx shunt o GX.
Nel caso in cui un dispositivo GX faccia parte del sistema, assicurarsi di leggere il capitolo: «Stato di carica della batteria» nel manuale del dispositivo GX per determinare se è necessario o meno un monitor della batteria.
Quando si utilizza un dispositivo di monitoraggio della batteria, è necessario effettuare impostazioni speciali nel monitor, in modo che possa accogliere la batteria al litio. Queste informazioni si trovano nel manuale del monitor della batteria. Per ulteriori infor- mazioni consultare la pagina del prodotto per il monitoraggio della batteria.
3.7. Limitazioni del monitoraggio
Non è possibile collegare un cavo VE.Direct (o qualsiasi altro cavo di comunicazione) alla batteria. Neanche l'interfaccia VE.Di- rect to USB può essere utilizzata. Ciò esclude anche la versione Windows dell'app VictronConnect, poiché questa non supporta il Bluetooth.
Inoltre, non è possibile utilizzare un dispositivo GX per il collegamento alla batteria al litio. Sebbene la batteria sia dotata di Blue- tooth e il dispositivo di monitoraggio Victron GX potrebbe essere dotato di Bluetooth, questi non sono compatibili tra loro, quindi non possono comunicare.
4. Installazione
4.1. Cosa contiene la confezione
Fare attenzione quando si disimballa la batteria. Le batterie sono pesanti. Non sollevarla tenendola per i poli o per i cavi BMS. La batteria ha due maniglie per il trasporto su entrambi i lati. Il peso della batteria si trova nel capitolo «Dati tecnici».
Prendere familiarità con la batteria. I poli della batteria sono collocati sulla sua estremità superiore. Anche la polarità dei poli della batteria è indicata sulla sua estremità superiore. Il polo positivo è indicato da un simbolo «+» e il polo negativo da un simbolo «-».
La batteria è dotata di due cavi BMS. Questi cavi sono utilizzati per la comunicazione con il BMS. Un cavo ha un connettore maschio a 3 poli e l'altro ha un connettore femmina a 3 poli. A seconda del modello di batteria, i cavi del BMS si trovano su un lato o sui due lati opposti della batteria.
Negative pole
Positive pole BMS cables Carry handles
Batteria vista dall'alto che mostra i morsetti della batteria - Vista laterale due diversi modelli di batteria che mostrano i cavi del BMS
Quando si maneggia la batteria, prestare attenzione alla posizione dei cavi del BMS. I cavi del BMS possono danneggiarsi facil- mente. Fare attenzione a non danneggiare i cavi del BMS sollevando o spostando la batteria tirando i cavi o schiacciando i cavi facendoli incastrare sotto la batteria o tra due batterie.
4.2. Scaricare e installare l'app VictronConnect
L'app VictronConnect è necessaria per comunicare con la batteria. L'applicazione può essere eseguita su un dispositivo Android, iOS o macOS. Sebbene esista anche una versione Windows dell'app, non è possibile utilizzarla per le batterie Smart Lithium, poiché il Bluetooth di Windows non è supportato dall'app VictronConnect.
Per la posizione di download o la guida all'applicazione, consultare il manuale VictronConnect.
VictronConnect comunica con la batteria tramite Bluetooth
4.3. Aggiornare il firmware della batteria
Prima di utilizzare la batteria, è importante verificare se abbia il firmware più aggiornato. Il firmware può essere verificato e ag- giornato con VictronConnect.
Alla prima connessione, VictronConnect potrebbe chiedere di aggiornare il firmware. In questo caso, lasciate che esegua un ag- giornamento.
Se non si sarà aggiornato automaticamente, seguire la seguente procedura per verificare se il firmware sia già aggiornato:
• Connettersi alla batteria
• Fare clic sul simbolo delle impostazioni
• Fare clic sul simbolo delle opzioni
• Andare alle info del prodotto.
• Controllare se si sta eseguendo l'ultimo firmware e cercare il testo: «Questa è l’ultima versione».
• Se la batteria non ha il firmware più aggiornato, eseguire un aggiornamento.
Firmware information
Go to settings Go to option menu
Schermata principale della batteria Schermata di impostazione Schermata di informazioni sul prodotto
4.4. Caricare le batterie prima dell'uso
NOTA
Quando si installa una singola batteria o più batterie in parallelo, la procedura descritta in questo capitolo non è necessaria.
Se bisogna collegare più batterie in serie o in serie/parallelo, ogni singola batteria deve essere caricata prima che tutte vengano interconnesse.
Premessa: quando vengono spedite dalla fabbrica, le batterie sono cariche al 50 % circa. Ciò è dovuto ai requisiti di sicurezza del trasporto. A causa delle differenze nei percorsi di trasporto e nell’immagazzinaggio, al momento dell’installazione le batterie non hanno tutte lo stesso stato di carica.
E, poiché il sistema è in grado di correggere solo piccole differenze di stato di carica da una batteria all'altra, un eventuale grande sbilanciamento con le batterie appena installate non verrà corretto. Si noti che questo tipo di sbilanciamento, il diverso stato di carica tra le batterie, è diverso dallo squilibrio delle celle all'interno di una batteria.
4.4.1. Impostazioni di carica iniziale
AVVERTIMENTO
Come quando si utilizza una batteria già installata, è necessario utilizzare un BMS.
Impostazioni consigliate per il caricabatterie Modello di batteria Corrente di carica
max.
Profilo di carica Tensione di assorbi- mento
Tempo di assorbimen- to
Tensione di manteni- mento
12,8 V - 60 Ah 30 A Litio, fissa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 100 Ah 50 A Litio, fissa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 160 Ah 80 A Litio, fissa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 200 Ah 100 A Litio, fissa 14,2 V 2 h 13,5 V
12,8 V - 300 Ah 150 A Litio, fissa 14,2 V 2 h 13,5 V
25,6 V - 200 Ah 100 A Litio, fissa 28,4 V 2 h 27,0 V
Procedura di carica iniziale:
• Collegare ogni singola batteria ad un caricabatterie o ad un inverter/caricabatterie e ad un BMS (e ripetere per ogni altra batte- ria).
• Per l’impostazione del BMS, consultare il manuale specifico.
• Impostare il caricabatterie sul profilo di carica come indicato nella tabella precedente.
• Assicurarsi che la batteria, il BMS e il caricabatterie siano in comunicazione tra loro. Controllare ciò scollegando uno dei cavi dal BMS e verificare se il caricabatterie si spegne. Quindi ricollegare il cavo del BMS e verificare che il caricabatterie si riaccen- da.
• Accendere il caricabatterie e verificare che stia caricando la batteria.
• Tenere presente che in caso di sbilanciamento, il caricabatterie verrà spento e acceso dal BMS più volte. Ciò si manifesterà nella maniera che segue: Il caricabatterie resterà acceso per un breve periodo di tempo, poi si spegnerà per qualche minuto e poi si riaccenderà per un breve periodo di tempo, e così via. Questo comportamento potrebbe ripetersi più volte. Non è nulla di preoccupante. Fa parte del processo di carica in caso di sbilanciamento ed è un comportamento atteso. Se le celle sono bilan- ciate, il caricabatterie non si spegnerà finché la batteria non sarà completamente carica. Per ulteriori informazioni sullo sbilan- ciamento delle celle e sul comportamento del caricabatterie, vedere il paragrafo: «Celle sbilanciate».
• Il processo è completo quando la batteria sarà del tutto carica e tutte le celle saranno bilanciate. Usare VictronConnect per verificare quando il caricabatterie è ancora in assorbimento! La tensione della batteria deve essere di 14,2 V e ogni cella deve essere di 3,55 V +/- 0,02 V. Riavviare il caricabatterie nel caso in cui sia già sceso al mantenimento (13,5 V). Si noti che, a seconda del livello di bilanciamento all'avvio di questa procedura, potrebbe essere necessario riavviare il caricabatterie più vol- te. Maggiori dettagli nel capitolo «Celle sbilanciate».
BMS
Carica iniziale con l'utilizzo di un BMS
4.5. Montaggio
La batteria deve essere montata in posizione verticale. La batteria è adatta solo per uso interno e deve essere collocata in un luogo asciutto.
Le batterie sono pesanti. Quando si sposta la batteria nella posizione prevista, utilizzare un'attrezzatura di movimentazione ade- guata per il trasporto.
Assicurarsi che il montaggio sia adeguato e sicuro, poiché, qualora si verificasse un incidente, la batteria potrebbe diventare un proiettile.
Quando cariche o scariche, le batterie producono una certa quantità di calore. Mantenere uno spazio di 20 mm su ogni lato della batteria per la ventilazione.
4.6. Collegare i poli della batteria:
Il polo positivo è indicato da un simbolo «+» e il polo negativo da un simbolo «-».
Osservare la polarità della batteria quando si collegano i poli della batteria ad un sistema CC o ad altre batterie. Fare attenzione a non cortocircuitare i poli della batteria.
Collegare i cavi; posizionare il capocorda del cavo sul polo della batteria, posizionare la rondella, poi la rondella elastica e infine inserire e serrare il bullone
Quando si serra il bullone, utilizzare la coppia di serraggio corretta e utilizzare strumenti isolati che corrispondono alle dimensioni della chiave della batteria
Negative pole Positive pole
Posizioni dei poli della batteria
Tabella 1. Collegamento dei poli della batteria
Modello di batteria Dimensione del dado Momento di torsione
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
Collegamento del cavo della batteria
4.6.1. Area della sezione trasversale del cavo e valori nominali dei fusibili
Utilizzare cavi per batterie con una sezione trasversale che corrisponda alle correnti che si possono prevedere nel sistema di batterie.
Le batterie possono produrre correnti molto elevate; è quindi necessario che tutti i collegamenti elettrici ad una batteria siano col- legati a un fusibile.
La portata del fusibile della batteria deve corrispondere alla portata di corrente del cavo della batteria che è stato utilizzato. Sia il cavo della batteria che il fusibile devono corrispondere alle correnti massime previste per il sistema.
Il grado di scarica massima della batteria è indicato nella tabella sottostante. La corrente del sistema e il valore nominale del fusibile non devono superare questo valore. Il fusibile deve corrispondere al valore di corrente nominale più basso, ovvero la corrente nominale del cavo, quella della batteria o quella del sistema.
Corrente nominale massima Batterie al litio Smart Modello di batteria Corrente nominale massima
12,8 V - 60 Ah 120 A
12,8 V - 100 Ah 200 A
12,8 V - 160 Ah 320 A
12,8 V - 200 Ah 400 A
Per ulteriori informazioni sull'area della sezione trasversale dei cavi, sui tipi di fusibili e sulle loro caratteristiche, consultare il libro Cablaggio Illimitato.
4.6.2. Collegamento di una singola batteria
• Collocare il fusibile della batteria sul lato positivo.
• Batteria singola Collegare la batteria al sistema CC.
DC system
Batteria singola
4.6.3. Connessione di più batterie in serie.
• Tutte le batterie devono essere dello stesso modello e della stessa età.
• Ciascuna batteria deve essere stata completamente caricata singolarmente.
• Collegare un massimo di quattro batterie da 12,8 V o un massimo di due batterie da 25,6 V in serie.
• Collegare il negativo al positivo della batteria successiva. Collocare il fusibile sul lato positivo della serie di batterie.
• Collegare il banco batterie al sistema.
DC system
Più batterie in serie.
4.6.4. Connessione di più batterie in parallelo
• Tutte le batterie devono essere dello stesso modello e della stessa età.
• Collegare un massimo di 5 batterie.
• Collocare il fusibile sul lato positivo di ciascuna batteria.
• Collegare i cavi del sistema in diagonale per garantire un percorso di corrente uguale attraverso ogni batteria.
• Assicurarsi che la sezione trasversale del cavo di sistema sia uguale alla sezione del cavo di collegamento per il numero di collegamenti.
• Collegare il fusibile del cavo principale positivo che va al banco della batteria.
• Più batterie in parallelo Collegare il banco batterie al sistema.
• Per ulteriori informazioni su come costruire un banco di batterie in parallelo, consultare il libro Cablaggio Illimitato.
DC system
Più batterie in parallelo
Connessione di più batterie in serie/in parallelo
• Tutte le batterie devono essere dello stesso modello e della stessa età.
• Collegare in parallelo un massimo di 5 batterie o stringhe di batterie in serie.
• Ciascuna batteria deve essere stata completamente caricata singolarmente.
• Collocare il fusibile sul lato positivo della serie di batterie.
• Più batterie in serie/in parallelo Collegare i cavi del sistema in diagonale per garantire un percorso di corrente uguale attraverso ogni batteria.
• Assicurarsi che la sezione trasversale del cavo di sistema sia uguale alla sezione del cavo di collegamento per il numero di collegamenti.
• Non collegare le connessioni intermedie tra batteria e batteria di due o più stringhe della serie di batterie.
• Collegare il fusibile del cavo principale positivo che va al banco della batteria.
• Collegare il banco batterie al sistema.
• Non interconnettere i punti intermedi o altri punti tra le stringhe Per ulteriori informazioni su come costruire un banco di batterie in serie/in parallelo consultare il libro Cablaggio Illimitato.
DC system
Più batterie in serie/in parallelo
Non interconnettere i punti intermedi o altri punti tra le stringhe
4.7. Connettere il BMS
Ciascuna batteria ha due cavi BMS. A seconda del modello di batteria, i cavi del BMS si trovano su un lato o sui due lati opposti della batteria.
Cavi del BMS su entrambi i lati Cavi del BMS su un lato
Uno dei cavi ha un connettore maschio a 3 poli e l'altro ha un connettore femmina a 3 poli. Anche il BMS ha gli stessi connettori maschio e femmina.
Connettore per cavo del BMS femmina Connettore per cavo del BMS maschio
Connettore per cavo del BMS maschio e femmina collegato
Se si utilizzano più batterie, i cavi del BMS delle batterie devono essere interconnessi (a margherita). Le batterie possono essere interconnesse in qualsiasi ordine.
Female connector Male connector
Interconnessione dei cavi del BMS
Connessione del BMS. Nel caso di una singola batteria, collegare entrambi i cavi del BMS quest’ultimo e nel caso di più batterie collegare il primo e l'ultimo cavo al BMS.
BMS
Collegamento BMS a batteria singola
BMS
Collegamento BMS a più batterie prolunghe
Se il BMS è troppo lontano per i cavi, utilizzare le prolunghe opzionali. Le prolunghe BMS sono disponibili in coppia e in diverse lunghezze. Per ulteriori informazioni consultare la pagina del prodotto prolunga BMS.
Prolunga del BMS
4.8. Impostazioni della batteria
Le impostazioni predefinite della batteria Smart Lithium sono adatte a quasi tutte le applicazioni. Non è necessario modificare queste impostazioni, a meno che l'applicazione non richieda condizioni molto specifiche.
Se si dovesse presentare la necessità di modificare le impostazioni, utilizzare l'app VictronConnect. Per accedere alle impostazio- ni, cliccare sul simbolo delle impostazioni .
4.8.1. Tensione della cella che si può scaricare
Si tratta della tensione più bassa delle celle, alla quale non è consentito scaricare la batteria. Se la tensione scende troppo, le celle della batteria al litio si danneggiano. Non appena una delle celle raggiunge questa tensione, il BMS disabilita tutti i carichi, inviando un segnale al carico o al dispositivo di disconnessione del carico. Mantenere questa impostazione al valore predefinito di 2,80 V.
L'unico scenario in cui potrebbe essere applicabile un'impostazione più bassa è nei sistemi di emergenza, dove potrebbe essere necessario scaricare la batteria il più possibile e quindi sacrificare parte della durata complessiva della batteria.
Si tenga presente che, se viene selezionato un valore inferiore, la batteria deve essere ricaricata prima dopo un arresto a bassa tensione per evitare un'ulteriore riduzione permanente della durata della batteria.
Il valore predefinito è 2,80 V, l’intervallo è tra 2,60 V e 2,80 V.
4.8.2. Soglia di preallarme sottotensione cella
Quando la tensione della cella scende al di sotto di questa soglia, viene inviato il segnale di preallarme al BMS. Lo scopo del preallarme è quello di avvertire l'utente che il sistema sta per spegnersi a causa della sottotensione. Per maggiori dettagli vedere il capitolo: «Progettazione del sistema».
Il valore predefinito è 3,10 V, l’intervallo è tra 2,80 V e 3,15 V.
4.8.3. Temperatura minima carica autorizzata
Questa impostazione definisce la temperatura più bassa alla quale il BMS consente la carica della batteria. Le celle della batteria al litio subiscono danni permanenti quando vengono caricate a temperature inferiori a 5 °C.
Il valore predefinito è 5 °C, l’intervallo è tra -20 °C e +20 °C.
AVVERTIMENTO
L’impostazione di questa temperatura inferiore a 5 °C annulla la garanzia.
4.8.4. Compensazione temperatura batteria
Questa impostazione può essere utilizzata per impostare una compensazione per migliorare la precisione della misurazione della temperatura della batteria.
Il valore predefinito è 0 °C, l’intervallo è tra -10 °C e +10 °C.
4.9. Impostazioni del caricabatterie
Impostare tutte le fonti di carica sui seguenti parametri:
Impostazioni consigliate per il caricabatterie
Impostazioni consigliate per il caricabatterie
12,8 V - 60 Ah 30 A 100 A Litio, fissa tra
14,0 V– 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V - 100 Ah
50 A 200 A Litio, fissa tra
14,0 V– 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V - 160 Ah
80 A 320 A Litio, fissa tra
14,0 V– 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V - 200 Ah
100 A 400 A Litio, fissa tra
14,0 V– 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
12,8 V - 300 Ah
150 A 600 A Litio, fissa tra
14,0 V– 14,4 V
2 h 13,5 V 13,5 V
25,6 V - 200 Ah
100 A 400 A Litio, fissa tra
28,0 V– 28,8 V
2 h 27,0 V 27,0 V
* Tempo di assorbimento: 2 ore per una carica del 100 %, o qualche minuto per una carica del 98 %.
** La fase di accumulo non è di per sé necessaria per una batteria al litio, ma se il caricabatterie ha una modalità di accumulo, impostarla alla stessa tensione del mantenimento.
5. Attivazione
Una volta che tutti i collegamenti sono stati effettuati, il cablaggio del sistema deve essere controllato, il sistema deve essere ali- mentato e la funzionalità del BMS deve essere verificata. Ecco come farlo:
• Controllare la polarità di tutti i cavi della batteria.
• Controllare la sezione trasversale di tutti i cavi della batteria.
• Controllare se tutti i capicorda della batteria siano stati crimpati correttamente.
• Controllare se tutti i collegamenti dei cavi della batteria siano a tenuta stagna (non superare la coppia massima).
• Tirare leggermente ogni cavo della batteria e verificare che i collegamenti siano ben saldi.
• Controllare tutti i collegamenti dei cavi del BMS e assicurarsi che gli anelli delle viti dei connettori siano avvitati fino in fondo.
• Collegarsi con VictronConnect ad ogni batteria.
• Controllare se ogni batteria ha il firmware più aggiornato
• Controllare se ogni batteria ha le stesse impostazioni.
• Collegare il cavo CC positivo e negativo del sistema alla batteria (o al banco batterie).
• Controllare la portata del fusibile o dei fusibili della stringa (se applicabile).
• Posizionare il/i fusibile(i) della stringa (se applicabile).
• Controllare la portata del fusibile principale.
• Collocare il fusibile principale.
• Controllare se tutte le fonti di carica della batteria siano state impostate sulle corrette impostazioni.
• Accendere tutti i caricabatterie e tutti i carichi.
• Controllare se il BMS sia alimentato.
• Scollegare un cavo BMS a caso e verificare che il BMS spenga tutte le fonti di carica e tutti i carichi.
• Ricollegare il cavo del BMS e controllare se tutte le fonti di carica e i carichi si riaccendano.
6. Funzionamento
Una volta in funzione, è importante prendersi cura della batteria per massimizzarne la durata.
Queste sono le linee guida di base:
• Prevenire la scarica totale della batteria in ogni momento.
• Familiarizzare con la funzione di preallarme e agire quando il preallarme è attivo per evitare lo spegnimento del sistema CC.
• Se il preallarme è attivo, o se il BMS ha disattivato i carichi, assicurarsi che le batterie siano ricaricate il prima possibile. Ridurre al minimo il tempo di scarica delle batterie quanto più possibile.
• Le batterie devono trascorrere almeno 2 ore al mese in modalità di carica ad assorbimento per garantire un tempo sufficiente in modalità di bilanciamento.
• Quando si lascia il sistema incustodito per un certo periodo di tempo, assicurarsi di mantenere le batterie cariche durante quel periodo, oppure assicurarsi che le batterie siano quasi) piene, quindi scollegare il sistema CC dalla batteria.
6.1. Monitoraggio
L'app VictronConnect può essere utilizzata per monitorare la batteria via Bluetooth.
VictronConnect mostrerà la tensione di ogni cella, la temperatura della batteria e se ci siano allarmi di tensione e/o temperatura attivi. I messaggi di allarme possono essere visti o ricevuti solo quando VictronConnect è collegato attivamente alla batteria e il telefono mostra attivamente lo schermo della batteria Lithium Smart. L'applicazione non è attiva in background o quando lo scher- mo è spento.
VictronConnect
Questo manuale descrive le funzionalità relative al Lithium Smart di VictronConnect. Per ulteriori informazioni generali, si consi- glia di consultare il manuale VictronConnect.
6.2. Avvisi e allarmi
Questi sono i possibili avvisi e allarmi che possono essere generati dalla batteria:
Avviso sottotensione cella
La tensione di una o più celle si sta abbassando troppo e la scarica è stata disabilitata. Per rimediare a questo avviso, ricaricare la batteria il più presto possibile.
Allarme sottotensione
Questo allarme viene generato quando la batteria è stata profondamente scarica e lo scaricamento è stato disabilitato. Per rime- diare a questo avviso, ricaricare la batteria il più presto possibile.
Allarme sottotensione Allarme sovratensione
La tensione della batteria si è alzata troppo. Disattivare immediatamente tutti i caricabatterie e contattare l’installatore del sistema per verificare che tutti i caricabatterie siano adeguatamente controllati dal contatto «disconnessione della carica» sul BMS. Se controllato correttamente, una situazione di alta tensione non è possibile, in quanto il BMS scollega bene tutti i caricabatterie pri- ma di attivare l'allarme di alta tensione.
Allarme sottotemperatura
La batteria ha raggiunto la soglia di bassa temperatura e la carica è disabilitata.
Allarme surriscaldamento
La batteria ha raggiunto la soglia di alta temperatura e la carica è disabilitata.
I dati delle impostazioni sono corrotti
Per porvi rimedio, andare alla pagina delle impostazioni e ripristinare le impostazioni di fabbrica. In questo modo si resettano an- che le informazioni di collegamento Bluetooth, di conseguenza, per poterlo ricollegare, il prodotto deve essere rimosso dall'elenco dei dispositivi accoppiati con Bluetooth. Per ulteriori informazioni consultare il manuale VictronConnect.
Contattare il rappresentante Victron e chiedergli di riferire l'errore a Victron Energy, poiché questo errore non dovrebbe mai mani- festarsi. Si prega di comunicare anche il numero di serie della batteria e la versione del firmware.
Allarme errore hardware
Questo allarme viene generato quando l'hardware nella batteria si è guastato. Per risolvere questa situazione, contattare il riven- ditore o distributore.
Altri avvisi ed errori
In caso di uno di questi avvisi o errori, contattare il proprio rivenditore o distributore per risolvere la situazione:
• Errore del balancer
• Mancanza di comunicazione interna
• Errore tensione cella 2
• Errore tensione cella 3
• Errore di aggiornamento balancer 1
• Errore di aggiornamento balancer 2
7. Carica e scarica della batteria
Questo capitolo descrive il processo di carica, scarica e bilanciamento delle celle in modo più dettagliato ed è destinato a coloro che sono interessati al background tecnico.
7.1. Carica
Le batterie al litio sono più facili da caricare rispetto alle batterie al piombo. La tensione di carica può variare da 14 V a 15 V per una batteria al litio da 12,8 V e da 28 V a 30 V per una batteria al litio da 25,6 V, purché nessuna cella sia soggetta a più di 4,2 V.
Se sovraccaricate, le batterie al litio si danneggiano in modo permanente.
Se una cella raggiunge i 4,2 V, impossibile su un sistema installato correttamente, tutta la carica in quella cella sarà dissipata sotto forma di calore.
Si consiglia di mantenere la tensione di carica di assorbimento tra 14 V (28 V) e 14,4 V (28,8) e la tensione di mantenimento a 13,5 V (27 V).
Grazie alla flessibilità delle tensioni di carica, è possibile collegare in parallelo senza problemi fino a 5 batterie. Non si verifiche- ranno danni in presenza di piccole differenze nelle tensioni delle singole batterie a causa delle diverse resistenze dei cavi o delle resistenze interne delle batterie.
Una volta completata la fase di assorbimento, il caricabatteria entrerà in mantenimento. Si consiglia di impostare la tensione di mantenimento a 13,5 V (27,0 V).
La fase di accumulo non è di per sé necessaria per una batteria al litio, ma se il caricabatterie ha una modalità di accumulo, impostarla alla stessa tensione del mantenimento.
Si consiglia una corrente di carica di 0,5 C. Ciò significa che se la batteria è completamente scarica, ci vorranno 2 ore per ricari- carla. Un tasso di carica di 0,5 C per una batteria da 100 Ah è di 50 A di corrente di carica. La corrente di carica massima è di 2 C, per una batteria da 100 Ah è di 200 A. In questo modo la batteria si carica in mezz'ora. Ma considerare che le batterie produ- cono più calore quando si utilizzano correnti di carica elevate. È necessario un maggiore spazio di ventilazione intorno alle batte- rie e, a seconda dell'installazione, potrebbe essere necessaria l'estrazione di aria calda o il raffreddamento ad aria forzata.
Grafico della carica della batteria al litio
Il BMS spegne tutte le fonti di carica non appena la tensione delle celle della batteria raggiunge i 3,75 V o se la temperatura della batteria scende al di sotto dei 5 °C o aumenta al di sopra dei 75 °C. Ciò significa che tutte le fonti di carica collegate alla batteria al litio devono poter essere controllate dal BMS.
7.2. Bilanciamento delle celle
La batteria al litio è composta da quattro celle al litio collegate in serie per la batteria da 12,8 V, e otto celle in serie per la batteria da 25,6 V
Sebbene siano state accuratamente selezionate durante il processo di produzione, le celle della batteria non sono identiche al 100 %. Pertanto, quando vengono messe in ciclo, alcune celle vengono caricate o scaricate prima delle altre. Le differenze au- menteranno nel tempo se le celle non saranno regolarmente bilanciate.
Lo stesso accade in una batteria al piombo, ma che si autocorregge senza bisogno di elettronica: una piccola corrente continuerà a fluire anche dopo che una o più celle saranno completamente cariche. Questa corrente aiuta a caricare completamente le altre celle che sono in ritardo, bilanciando così lo stato di carica di tutte le celle. La corrente attraverso una cella al litio, tuttavia, quan- do è completamente carica, è quasi pari a zero, e le celle in ritardo non verranno caricate ulteriormente.
Le celle non si danneggeranno se hanno livelli di bilanciamento diversi, ma lo sbilanciamento si manifesterà piuttosto in una (tem- poranea) ridotta capacità della batteria.
Per mantenere tutte le celle bilanciate, le batterie Smart Lithium sono dotate di un bilanciamento attivo delle celle integrato. Ogni cella è dotata di elettronica di monitoraggio e bilanciamento delle celle. La batteria al litio misura la tensione di ogni cella e, quan- do necessario, sposta l'energia dalla/e cella/e con la tensione più alta alle celle con una tensione più bassa. Continuerà a farlo fino a quando la differenza di tensione tra le celle sarà inferiore a 0,01 V. Questo processo è chiamato bilanciamento attivo.
A quale tensione inizia il bilanciamento dipende dallo sbilanciamento. In caso di sbilanciamento significativo delle celle, il proces- so di bilanciamento delle celle inizia non appena la prima cella raggiunge i 3,3 V durante la carica. Il bilanciamento delle celle continua mentre la batteria viene ulteriormente caricata. E, a causa della curva di tensione piatta della chimica del litio, le tensioni delle celle devono essere di 3,50 V o superiori per correggere le differenze minori di bilanciamento.
La spiegazione sopra riportata è il motivo per cui si raccomanda un periodo di assorbimento fisso di 2 ore per le batterie al litio:
cioè per permettere all'elettronica di bilanciare tutte le celle. Durante l’assorbimento, la tensione è di 14,2 V, pari a 3,55 V per cella in caso di batteria completamente bilanciata.
È importante caricare regolarmente e completamente la batteria (una volta al mese).
Se il sistema viene utilizzato in modo intensivo e ha cicli di carica/scarica ogni giorno o alcune volte alla settimana, o se il sistema è profondamente scaricato, è necessario un maggiore tempo di assorbimento (bilanciamento delle celle) al mese.
Si prega di notare che una tensione di carica più alta non accelererà il processo di bilanciamento delle celle. Le celle della batte- ria vengono caricate in base alla corrente e non alla tensione. L'immissione di corrente in una cella farà aumentare la tensione nel tempo, ma si tratta di un processo fisso e l'applicazione di più tensione non accelererà questo processo. Inoltre, la velocità di bilanciamento è determinata dalla massima potenza nominale dei circuiti di bilanciamento attivo e passivo e non dalla tensione di carica.
Ci sono alcune applicazioni in cui le celle della batteria diventeranno più sbilanciate del normale. In questi casi, deve essere ese- guita una carica settimanale completa:
• Sistemi con batterie collegate in serie
• Sistemi con correnti di scarica elevate
• Sistemi con brevi periodi di carica o basse tensioni di carica
7.3. Scarica
Si può utilizzare quasi tutta la capacità della batteria disponibile, ad eccezione dell’ultimo 3 % circa della capacità residua. Se scaricate troppo profondamente, le batterie al litio si danneggiano in modo permanente.
Le batterie al litio possono essere scaricate con correnti elevate. La scarica massima della batteria al litio è di 2 C. Per una batte- ria da 100 Ah ciò significa una corrente di scarica di 200 A. In questo modo la batteria si scarica in mezz'ora. Tuttavia, si consiglia di non scaricare ad un tasso superiore a 1 C. Un tasso di 1 C significa che la batteria si scarica in 1 ora. Per una batteria da 100 Ah si tratta di una corrente di scarica di 100 A.
Quando si utilizza un tasso di scarica più alto, la batteria produrrà più calore rispetto a quando si utilizza un tasso di scarica bas- so. È necessario un maggiore spazio di ventilazione intorno alle batterie e, a seconda dell'installazione, potrebbe essere neces- saria l'estrazione di aria calda o il raffreddamento ad aria forzata. Inoltre, alcune celle potrebbero raggiungere la soglia di bassa tensione più velocemente, rispetto alle altre celle. Questo può essere dovuto ad una combinazione di calore e invecchiamento.
Per essere in grado di capire se una batteria sia troppo scarica è necessario guardare le tensioni delle singole celle. Quando la batteria si scarica, la tensione delle celle si riduce. Questo è indicato nel seguente grafico di scarica. Quando la batteria è quasi scarica, la tensione scende più velocemente. Questo è il segno che la batteria è quasi scarica. Ciò avviene una tensione di cella circa tra 2,80 V e 2,60 V. Bisogna evitare che si scarichi ulteriormente, altrimenti la batteria si danneggerà. Quindi, non appena una delle celle avrà raggiunto questa tensione, il BMS disabiliterà tutti i carichi CC.
Grafico di scarica che mostra la tensione della cella a varie profondità di scarica per diverse velocità di scarica
Il BMS spegnerà tutti i carichi non appena la tensione delle celle della batteria scenderà al di sotto della soglia di bassa tensione.
Anche se viene utilizzato un BMS, ci sono ancora alcuni possibili scenari in cui la batteria può essere danneggiata a causa di una scarica eccessiva. Questo può accadere se piccoli carichi, come: sistemi di allarme, relè, corrente di standby di alcuni carichi, corrente di ritorno dei caricabatterie o dei regolatori di carica, scaricano lentamente la batteria quando il sistema non è in uso.
In caso di dubbi su un possibile assorbimento di corrente residua, isolare la batteria quando il sistema non è in uso. Per farlo, aprire l'interruttore della batteria, tirare il fusibile o i fusibili della batteria o scollegare il cavo positivo della batteria.
Una corrente di scarica residuale è particolarmente pericolosa se il sistema è stato completamente scaricato e si è verificato uno spegnimento dovuto alla bassa tensione della cella. A 2,8 V di tensione di cella c’è circa il 3 % di capacità residua e a 2,6 V c’è circa l’1 % di capacità residua.
Dopo lo spegnimento dovuto alla bassa tensione delle celle, una riserva di capacità dell’1 % corrisponde a 1 Ah in una batteria da 100 Ah. Se la riserva di capacità rimanente verrà estratta dalla batteria, quest’ultima si danneggerà. Una corrente residua di 10 mA, ad esempio, può danneggiare una batteria da 100 Ah se il sistema viene lasciato in stato di scarica per più di 4 giorni (100 ore).
Se tutte le celle sono a 2,8 V, ciò significa che la tensione del morsetto della batteria è di 11,2 V (22,4 V) e se tutte le celle sono a 2,6 V la tensione del morsetto della batteria è di 10,4 V (20,8 V). Notare che il BMS spegnerà tutti i carichi non appena una cella scenderà al di sotto della soglia di bassa tensione. Questo potrebbe non corrispondere necessariamente alla tensione dei mor- setti della batteria. Quindi, se si indaga su scenari di bassa tensione, utilizzare sempre VictronConnect per esaminare le tensioni effettive delle celle e non basarsi solo sulla tensione dei morsetti della batteria.
7.4. Preallarme di sottotensione cella
La batteria invia un segnale al BMS in caso di imminente sotto tensione della cella. Questo viene utilizzato dal BMS per generare un segnale di preallarme. Questo segnale darà un avviso avanzato che il BMS sta per generare un segnale di «disconnessione del carico» e che i carichi stanno per essere spenti. Questo avviene ad una tensione di cella predefinita di 3,10 V e l’intervallo è compreso tra 2,80 V e 3,15 V.
Si prega di notare che le batterie più vecchie non supportano il preallarme.
8. Risoluzione dei problemi, supporto e garanzia
Consultare questo capitolo in caso di comportamento inatteso o se si sospetta un guasto della batteria.
Il processo di risoluzione dei problemi e di supporto consiste nel consultare prima i comuni problemi della batteria descritti in que- sto capitolo. Se questo non risolverà il problema, seguire i consigli del paragrafo relativo all'assistenza tecnica.
8.1. Problemi con VictronConnect
Impossibile connettersi con l'app VictronConnect
È altamente improbabile che l'interfaccia Bluetooth nella batteria sia difettosa. Queste sono alcune indicazioni da provare prima di richiedere assistenza:
• La batteria è Smart Lithium? Le vecchie batterie Smart Lithium non supportano il Bluetooth.
• La tensione della batteria è ancora abbastanza alta? Il modulo Bluetooth delle batterie viene spento per precauzione non appe- na la tensione del morsetto della batteria scende sotto gli 8 V o quando una delle celle scende sotto i 2 V. Il modulo Bluetooth si riaccenderà una volta che la batteria sarà carica. Quando si ricarica la batteria dopo un evento di bassa tensione, utilizzare la procedura di carica a bassa tensione come descritto nel paragrafo: «Tensione terminale della batteria molto bassa».
• C'è già un altro telefono o tablet collegato alla batteria? È possibile collegare un solo telefono per volta a un prodotto. Assicu- rarsi che non ci siano altri dispositivi collegati e riprovare.
• Si è abbastanza vicini alla batteria? In uno spazio aperto, la massima distanza consentita è di circa 20 metri.
• Si sta usando la versione Windows della App VictronConnect? La versione per Windows non può utilizzare il Bluetooth. Utiliz- zare invece un dispositivo Android, iOS o macOS.
• Il Bluetooth è stato disabilitato nelle impostazioni della batteria di VictronConnect? IMPORTANTE: La disabilitazione del Blue- tooth è un processo irreversibile. Una volta che il Bluetooth è stato disabilitato, non può più essere riattivato.
• VictronConnect ha un problema? Provate a collegarvi ad un altro prodotto Victron, funziona? Se anche questo non funziona, allora probabilmente c'è un problema con il telefono o il tablet. Fare riferimento alla sezione Risoluzione dei problemi del ma- nuale VictronConnect.
Codice pin smarrito
Se il codice PIN è stato smarrito, bisognerà ripristinare il codice PIN al suo valore predefinito. Questo viene fatto nell'App Victron- Connect.
• Andare all'elenco dei dispositivi dell'App VictronConnect. Cliccare sul simbolo di opzione accanto all'elenco delle batterie Smart Lithium.
• Si aprirà una nuova finestra, la quale consente di ripristinare il codice PIN per difetto: 000000.
• Inserire il codice unico PUK delle batterie stampato sull'adesivo informativo del prodotto, posto sul retro della batteria.
• Ulteriori informazioni e istruzioni specifiche si trovano nel manuale VictronConnect.
Aggiornamento del firmware interrotto
Questo è recuperabile, basta provare ad aggiornare di nuovo il firmware.
8.2. Problemi con la batteria
8.2.1. Celle sbilanciate
Lo sbilanciamento tra le celle riduce la capacità utile di una batteria. Non causa una diminuzione permanente della durata della batteria.
Ci sono diverse ragioni che possono causare uno sbilanciamento delle celle:
• La batteria non ha trascorso abbastanza tempo nella fase di carica di assorbimento. Si verificherà sempre un certo sbilancia- mento, dovuto a differenze di autoscarica tra le celle e a differenze di resistenza interna. Questi vengono corretti durante la fase di carica di assorbimento: tensione della batteria superiore a 14 V, tensione della cella superiore a 3,5 V dal circuito di bilanciamento. Un minimo di 2 ore, per un sistema a funzionamento continuo come in un'applicazione di back-up, fino a 4 o 8 ore al mese per un sistema giornaliero a ciclo completo.
• La batteria è vecchia e ha quasi raggiunto la durata massima del suo ciclo di vita.
• La batteria è troppo scarica e una o più celle della batteria sono state danneggiate. Questo non è coperto da garanzia e biso- gna considerare che potrebbe non essere recuperabile.
Come riconoscere lo sbilanciamento di una cella
L'indicazione di sbilanciamento è che il BMS spesso disabilita il caricabatterie. Su una batteria ben bilanciata il caricabatterie non verrebbe disattivato, nemmeno una volta che le batterie sono completamente cariche.
controllare le tensioni delle singole celle. Dovrebbero essere tutte tra 3,50 e 3,60 V. Col tempo diventeranno tutte uguali a 3,55 V.
A quel punto la batteria sarà completamente carica e bilanciata.
Nel caso in cui il caricabatterie sia già nel suo ciclo di mantenimento, e per questo motivo la tensione sarà scesa a 13,5 V (27 V), riavviare il caricabatterie per riportarla a 14,2 V (28,4 V).
La schermata sottostante mostra una batteria completamente bilanciata. Notare le due indicazioni sopra riportate: (a) la tensione della batteria è di 14,2 V, il che significa che ora è possibile controllare il bilanciamento, e (b) le tensioni delle celle sono esatta- mente un quarto di quel valore: 3,55 V e sono tutte uguali.
Batteria bilanciata
Come ribilanciare una batteria
Per ribilanciare, ricaricare completamente la batteria ancora una volta. Il bilanciamento avviene alla fine del ciclo di carica. Que- sto avviene quando il caricabatterie si trova nella fase di assorbimento «fisso» di 2 ore.
Una volta che tutte le celle mostrano 3,55 V, la batteria è di nuovo correttamente bilanciata.
Riavviare il caricabatterie qualora questo abbia già terminato la fase di assorbimento prima che venga ripristinato il bilanciamento della cella.
8.2.2. Capacità inferiore a quella attesa
Se la capacità della batteria è inferiore alla sua capacità nominale, questi sono i possibili motivi:
• La batteria ha uno sbilanciamento delle celle, che provoca allarmi prematuri di bassa tensione, i quali, a loro volta provocano lo spegnimento dei carichi da parte del BMS. Fare riferimento al paragrafo «Caricare la batteria prima dell’uso».
• La batteria è vecchia e ha quasi raggiunto la durata massima del suo ciclo di vita. Controllare da quanto tempo il sistema è in funzione, quanti cicli ha attraversato la batteria e a quale profondità media è stata scaricata. Un modo per trovare queste infor- mazioni è quello di guardare la cronologia di un monitor della batteria (se disponibile).
• La batteria è troppo scarica e una o più celle della batteria sono state danneggiate. Queste celle malfunzionanti avranno una bassa tensione più veloce rispetto alle altre e questo farà girare i carichi del BMS prematuramente. La batteria è stata sottopo- sta a una scarica molto profonda?
8.2.3. Tensione terminale della batteria molto bassa.
Se la batteria è stata scaricata troppo, la tensione scenderà molto al di sotto di 12 V (24 V). Se la batteria dovesse avere una tensione inferiore a 10 V (20 V) o se una delle sue celle avesse una tensione inferiore a 2,5 V, la batteria subirà danni permanen- ti. Ciò annullerà la garanzia. Quanto più bassa è la tensione della batteria o della cella, tanto maggiore sarà il danno alla batteria.
Se la tensione è scesa sotto gli 8 V, la batteria non comunicherà più via Bluetooth. Il modulo Bluetooth delle batterie viene spento non appena la tensione del morsetto della batteria scende sotto gli 8 V o quando una delle celle scende sotto i 2 V.
