BMS 12/200 för 12,8 Volt lithium järnfosfat batterier Särskilt framtaget för fordon och båtar. www.victronenergy.com Varför lithium-järnfosfat? Lithium-järnfosfat (LiFePO4 or LFP) är det säkraste när det gäller vanliga Li-ion batterityper. Normalspänningen i en LFP cell är 3,2V (bly-syra: 2V/cell). A 12,8V LFP batteriet består därför av 4 celler kopplade i serie och ett 25,6V batteri som består av 8 celler också kopplade i serie. 12,8V 90Ah LiFePO4 batteri Varför ett batterihanteringssystem (BMS) behövs: 1. En LFP cell kommer att skadas om spänningen över cellen sjunker till under 2.5 Volt. 2. En LFP cell kommer att skadas om spänningen över cellen ökar med mer än 4.2 Volt. Bly-syra batterier kommer också att förstöras så småningom när de urladdas för djup eller när de överladdas, även om detta inte sker omedelbart. Ett bly-syra batteri återhämtar sig från en total urladdning även efter att det har lämnats i ett urladdat tillstånd under dagar eller veckor (beroende på typ av batteri och fabrikat). 3. Cellerna i ett LFP batteri autobalanserar inte i slutet av en laddningscykel. Cellerna i ett batteri är inte 100% identiska. Därför kommer vissa celler efter en cykel att vara fulladdade eller urladdade tidigare än andra. Skillnaderna ökar om cellerna inte balanseras/utjämnas från tid till annan. I ett bly-syra batteri kommer en liten ström att fortsätta flöda även efter att en eller flera celler är fulladdade (den största effekten av denna ström är sönderdelning av vatten i vätgas och syrgas). Denna ström hjälper till att ladda de andra cellerna, som släpar efter, vilket utjämnar laddningstillståndet i alla cellerna. Strömmen genom en LFP cell, när den är fulladdad, är emellertid nära noll, och eftersläpande celler kommer därför inte att bli fulladdade. Skillnaden mellan cellerna för vissa att bli så extrem över tiden, att även om den totala batterispänningen är inom gränserna, vissa celler kommer att förstöras som en följd av över- eller underspänning. Ett LFP batteri måste därför skyddas av en BMS som aktivt balanserar de enskilda cellerna och förhindrar överoch underspänning. 12,8V 60Ah LiFePO4 batteri Robust Ett bly-syra batteri kommer att brytas ner på grund av sulfatisering. • Det fungerar i bristläge under långa tidsperioder (batteriet är sällan eller aldrig fulladdat). • Om det lämnas delvis laddat eller ännu värre helt urladdat (i båt eller i husbil under vintern). Ett LFP batteri behöver inte vara fulladdat. Driftslivslängden förbättras rent av om det är delvis laddat i stället för fulladdat. Detta är en stor fördel med ett LFP jämfört med ett bly-syra batteri. Andra fördelar är breda driftstemperaturområden, utmärkta cyklingsprestanda, lågt inre motstånd och hög verkningsgrad (se nedan). LFP är därför det kemiska valet för mycket krävande applikationer. Effektiv I flera applikationer (särskilt icke nätanslutna solar och/eller vindanläggningar) kan energiverkningsgrad vara av avgörande betydelse. Tur och retur verkningsgrad (urladdning från 100% till 0% och tillbaka till 100% laddning) hos det genomsnittliga bly-syra batteriet är 80%. Motsvarande för ett LFP batteri är 92%. Laddningsprocessen hos bly-syra batterier blir särskilt ineffektivt när 80% laddningstillståndet har uppnåtts, vilket resulterar i 50% effektivitet eller till och med mindre i solarsystem där flera dagars reservenergi krävs (batteritid i 70% till 100% laddat tillstånd). Däremot kommer ett LFP batteri fortfarande att uppnå 90% verkningsgrad under ytliga urladdningsförhållanden. Storlek och vikt Sparar upp till 70% i utrymme Sparar upp till 70% i vikt BMS 12/200 med: - 12V 200A uteffekt belastning, kortslutnings säker - Li-ion batteri, överladdnings skydd - startbatteri urladdningsskydd - inställningsbar strömbegränsning, generator - fjärrströmbrytare Dyrbart? LFP batterier är dyra i förhållande till bly-syra. Men i krävande applikationer kommer den höga initiala kostnaden att mer än väl uppvägas av längre driftslivslängd, överlägsen tillförlitlighet och utmärkt effektivitet. Oändlig flexibilitet LFP batterier är lättare att ladda än bly-syra batterier. Laddningsspänningen kan variera från 14 Volt (så länge som cellen inte utsätts för mer än 4.2 Volt) och de behöver inte vara fulladdade. Flera batterier kan parallellkopplas och ingen skada inträffar om vissa batterier är mindre laddade än de andra. Vår 12 Volts BMS stöder upp till 10 batterier parallellkopplade (BTV’s är enkelt "daisy-chained" (seriekopplade). En 12V BMS som skyddar en generator (och ledningar) och levererar upp till 200A i ett belastningsupplägg (inklusive växelriktare och växelriktare/laddare) Generator/batteri ingång (Power Port AB) 1. Den första funktionen för Power Port AB är att förhindra lasten, som är ansluten till LFP batteriet, från att ladda ur startbatteriet. Denna funktion liknar den hos ett Cyrix batteri-combiner eller Argo FET batterifrånskiljare. Ström kan flyta till LFP batteriet enbart om inspänningen (=spänningen till startbatteriet) överstiger 13V. 2. Ström kan flyta tillbaka från LFP batteriet till startbatteriet och på det viset förhindra eventuell skada på LFP batteriet orsakad av allt för stor urladdning. 3. För hög inspänning och transienter regleras ner till en säker nivå. 4. Laddningsström reduceras till en säker nivå i händelse av obalans i cell eller övertemperatur. 5. Ingångsströmmen begränsas elektroniskt till ca 80% av AB säkringen, En 50A säkring, t.ex., kommer därför att begränsa inströmmen till 40A. Att välja rätt säkring därför att: a. Skydda LFP batteriet mot för hög laddningsström (viktigt om det rör sig om ett låg kapacitets LFP batteri). b. Skydda generatorn mot överbelastning om det är en hög kapacitets LFP batteribank (de flesta 12V generatorer kommer att överhetta och sluta fungera vid max. uteffekt under mer än 15 minuter). c. Begränsa laddningsström för att inte överskrida ledningsdragningens strömhanteringsförmåga. Maximal säkringsklass är 100A (begränsar laddningsströmmen till ca 80A). Last/batteriladdare uteffekt/ineffekt (Power Port LB) 1. Maximal ström i båda riktningarna: 200A kontinuerlig. 2. Toppladdningsström elektroniskt begränsad till 400A. 3. Batteriladdningen stängs av när den svagaste cellen faller under 3V. 4. Laddningsström reduceras till en säker nivå i händelse av obalans i cell eller övertemperatur. BMS 12/200 specifikation Maximalt antal 12.8V batterier Maximal laddningsström, Power Port AB Maximal laddningsström, Power Port LB Maximal kontinuerlig urladdningsström, LB Topp urladdningsström, LB (kortslutningssäker) Ungefärlig avstängningsspänning ALLMÄNT Ingen lastström under drift Strömförbrukning, avstängd 10 80A @ 40°C 200A @ 40°C 200A @ 40°C 400A 11V 10mA 5mA (urladdning stoppas och laddning förblir aktiverad, både genom AB och LB, när den är avstängd) Strömförbrukning efter avstängning av batteriurladdning på grund av låg cellspänning Arbetstemperaturintervall Luftfuktighet, maximum Luftfuktighet, genomsnittlig Skyddsklass, elektronik DC anslutning AB, LB och batteriminus DC anslutning batteriplus LED’s Batteri som laddas genom Power Port AB Batteri som laddas genom Power Port LB Power Port LB aktiv För hög temperatur HÖLJE Vikt (kg) Dimensioner (h x b x d i mm) STANDARDER Emission Immunitet Motorfordonsdirektiv LB AB 3mA -40 to +60°C 100% 95% IP65 M8 Faston hona 6.3 mm grön grön grön röd 1,8 65 x 120 x 260 EN 50081-1 EN 50082-1 2004/104/EG Victron Energy B.V. | De Paal 35 | 1351 JG Almere | The Netherlands Telefonnummer: +31 (0)36 535 97 00 | Fax: +31 (0)36 535 97 40 E-post: [email protected] | www.victronenergy.com Upp till tio 12,8V LFP batterier kan anslutas parallellt Isolerad Orion DC-DC växelriktare behövs för DC laster med minus ansluten till chassi