3. Systeem ontwerp en BMS-selectiegids
Dit hoofdstuk beschrijft dingen om te overwegen hoe de accu omgaat met het BMS en hoe het BMS omgaat met belastingen en laders zodat de accu beschermd is. Deze informatie is essentieel voor systeem ontwerp en om het meest geschikte BMS voor een systeem te kunnen selecteren.
3.1. Maximaal aantal accu's in serie, parallel of serie/parallel opstelling
Tot 20 Victron Lithium Battery Smart accu's kunnen in totaal gebruikt worden in een systeem, ongeacht het gebruikte Victron BMS. Dit maakt 12 V, 24 V en 48 V energieopslagsystemen mogelijk met tot 102 kWh (84 kWh voor een 12 V-systeem), afhankelijk van de gebruikte capaciteit en het aantal accu's. Raadpleeg het Installatie hoofdstuk voor installatiedetails.
Controleer de onderstaande tabel om te zien hoe de maximale opslagcapaciteit bereikt kan worden (met 12,8 V/330 Ah en 25,6 V/200 Ah accu's als voorbeeld):
Systeemspanning | 12,8 V/330 Ah | Nominale energie | 25,6 V/200 Ah | Nominale energie |
|---|---|---|---|---|
12 V | 20 in parallelschakeling | 84 kWh | n.v.t. | n.v.t. |
24 V | 20 in 2S10P | 84 kWh | 20 in parallel | 102 kWh |
48 V | 20 in 4S5P | 84 kWh | 20 in 2S10P | 102 kWh |
3.2. De accu alarmsignalen en BMS-acties
De accu zelf bewaakt de celspanningen en de accutemperatuur. Er wordt een alarmsignaal naar het BMS verzonden als ze buiten het normale bereik zijn.
Om de accu te beschermen schakelt het BMS belastingen en / of laders uit of geeft een Pre-Alarm zodra het betreffende signaal van de accu ontvangen wordt.
Dit zijn de mogelijke accu waarschuwingen en -alarmen en de bijbehorende BMS-acties:
Accu-alarmsignaal | BMS-actie |
|---|---|
Lage celspanning vooralarmwaarschuwing | Het BMS geeft een Pre-Alarm signaal |
Lage celspanningalarm | Het BMS schakelt de belastingen uit |
Hoge celspanning alarm | Het BMS schakelt de laders uit |
Lage accutemperatuur alarm | Het BMS schakelt de laders uit |
Hoge accutemperatuur alarm | Het BMS schakelt de laders uit |
De accu verstuurt deze alarmen naar het BMS via de BMS-kabels.
 |
Het BMS ontvangt een alarmsignaal van een accucel
Wanneer het systeem meerdere accu’s bevat, dan worden alle accu BMS-kabels in serie geschakeld (doorgelust). De eerste en de laatste BMS-kabel wordt aangesloten op het BMS.
 |
Het BMS ontvangt een alarmsignaal van een cel in een opstelling met meerdere accu's.
De accu is uitgerust met 50 cm lange BMS-kabels. Mochten deze kabels te kort zijn om het BMS te bereiken, dan kunnen de kabels verlengd worden met BMS-verlengkabels..
Er zijn twee manieren waarop het BMS belastingen en laders kan besturen:
Door het sturen van een elektrisch of een digitaal aan-/uit-signaal naar de lader of belasting.
Door een belasting of lader fysiek te koppelen of los te koppelen van de accu. Ofwel direct, of door gebruik te maken van een BatteryProtect of Cyrix Li-ion-relais.
Alle beschikbare BMS-types voor de lithium accu zijn gebaseerd op één of beide van deze technologieën. De BMS-types en hun functionaliteit worden kort beschreven in de volgende hoofdstukken.
 Het BMS stuurt een aan- / uit signaal naar een belasting of lader |  Het BMS koppelt met of koppelt los van een belasting of lader |
3.2.1. Het Pre-Alarm signaal
Het doel van het vooralarm is om de gebruiker te waarschuwen dat het BMS op het punt staat belastingen uit te schakelen omdat één of meer cellen de instelbare (via VictronConnect) cel onderspanning vooralarm-drempel bereikt hebben. Bijvoorbeeld voor een vroege waarschuwing vóórdat de belastingen van de boot worden uitgeschakeld tijdens het varen, of vóórdat de lichten worden uitgeschakeld als het donker is. We bevelen aan het alarm aan te sluiten op een duidelijk zichtbaar of hoorbaar alarmapparaat. Wanneer het vooralarm wordt gegeven kan de gebruiker een lader inschakelen om te voorkomen dat het DC-systeem wordt afgesloten.
Schakelgedrag
Bij een dreigende uitschakeling door te lage spanning wordt de Pre-Alarm uitgang van het BMS ingeschakeld. Als de spanning blijft dalen, worden de belastingen uitgeschakeld (ontkoppeling van de belasting) en wordt tegelijkertijd het Pre-Alarm signaal weer uitgeschakeld. Als de spanning weer stijgt (als de bediener een acculader inschakelt of de belasting verlaagt), wordt het Pre-Alarm signaal uitgeschakeld zodra de laagste celspanning boven 3,2 V is gestegen.
Het BMS zorgt voor een minimale vertraging van 30 seconden tussen het inschakelen van het Pre-Alarm en het ontkoppelen van de belasting. Deze vertraging is om de gebruiker tijd te geven om het afsluiten te voorkomen.
Let op dat oudere accu's mogelijk geen ondersteuning bieden voor het Pre-Alarm.
3.3. De BMS-modellen
Er zijn 7 verschillende BMS-modellen die gebruikt kunnen worden met de Lithium Smart Battery. Onderstaand overzicht legt de onderlinge verschillen uit en de typische toepassingen. Raadpleeg ook het BMS-overzicht voor aanvullende informatie.
BMS-type | Spanning | Kenmerken | Typische toepassingen | |
|---|---|---|---|---|
SmallBMS | 12, 24 of 48 V | Regelt belastingen en laders met aan- / uitsignalen Geeft een Pre-Alarm signaal. Opmerking: De smallBMS werd eerder miniBMS genoemd. | Kleine systemen zonder omvormers / laders. | |
 VE.Bus BMS V2 | 12, 24 of 48 V | Regelt de MultiPlus of Quattro met VE.Bus. Regelt belastingen en laders met aan- / uitsignalen Geeft een Pre-Alarm signaal. Externe Aan/Uit-klemmen Externe paneelpoort voor communicatie met een GX-apparaat of DMC om schakelstatus omvormer/lader (on/off/charger-only) in te stellen. Aanvullende voedinginvoer- en uitvoerklemmen om een GX-apparaat te voeden. | Systemen met omvormer/laders. | |
VE.Bus BMS | 12, 24 of 48 V | Regelt de MultiPlus of Quattro met VE.Bus. Regelt belastingen en laders met aan- / uit signalen Geeft een Pre-Alarm signaal. | Systemen met omvormer/laders. | |
Lynx Smart BMS 500  Lynx Smart BMS 1000 A (M10) | 12, 24 of 48 V | Beschikbaar in twee versies: 500 A (met M8 verdeelrail aanslutingen) en 1000 A (met M10 verdeelrail aansluitingen) Regelt belastingen en laders met aan-/uitsignalen Kan omvormer/laders, PV-laders, Orion XS DC-DC acculaders besturen en AC-laders via DVCC selecteren Geeft een Pre-Alarm signaal. De ingebouwde 500 A- of 1000 A magneetschakelaar wordt gebruikt als terugvalbeveiligingsmechanisme en is ook geschikt als een op afstand bediende systeemhoofdschakelaar. Accubewaker Bluetooth Kan aangesloten worden op een GX-apparaat via VE.Can Extern Aan/Uit/Sluimerstand via VictronConnect-app of een GX-apparaat Geïnstalleerd in systeem positief en negatief Direct uitlezen via Bluetooth | Grotere systemen met digitale integratie of als er een ingebouwd veiligheidsrelais nodig is Ook systemen met omvormer/laders als er een GX-apparaat aanwezig is | |
 Smart BMS CL 12/100 | 12 V | 100 A speciale dynamopoort. Regelt belastingen en laders met aan- / uitsignalen Geeft een Pre-Alarm signaal. Bluetooth. Geïnstalleerd in systeem positief | Relatief kleine systemen met een dynamo. | |
 Smart BMS 12/200 | 12 V | 100 A specifieke dynamopoort. 200 A speciale DC-systeempoort. Regelt belastingen en laders via aan- / uit signalen Geeft een Pre-Alarm signaal. Bluetooth. Geïnstalleerd in systeem positief | Relatief kleine systemen met een dynamo en DC-belastingen. | |
 BMS 12/200 | 12 V | 80 A specifieke dynamopoort. 200 A speciale belasting- en laderpoort. Geïnstalleerd in systeem negatief. Wees ervan bewust dat dit in vele systemen niet ideaal is. | Relatief kleine systemen met een dynamo en DC-belastingen, maar zonder omvormer / lader. Opmerking: Deze BMS is aan het einde van zijn levensduur, gebruik in plaats daarvan een Smart BMS CL 12/100 of Smart BMS 12/200. |
3.3.1. Het smallBMS
Het smallBMS is uitgerust met een “Load Disconnect”, “Charge Disconnect” en een "Pre-Alarm" aansluiting.
Bij te lage celspanning zal het smallBMS een “Load Disconnect” signaal sturen om de belasting(en) uit te schakelen.
Voorafgaand aan het uitschakelen van de belasting, zal het smallBMS een "Pre-Alarm" signaal sturen dat een dreigende lage celspanning aangeeft.
Bij een te hoge celspanning of te lage of te hoge celtemperatuur, zal het smallBMS een “Charge Disconnect” signaal sturen om de acculader(s) uit te schakelen.
Raadpleeg voor meer informatie de smallBMS-productpagina.
Het smallBMS |  Het smallBMS regelt belastingen en laders met de “Load Disconnect”- en “Charge Disconnect” -signalen. |
3.3.2. Het VE.Bus BMS V2
Het VE.Bus BMS V2 is de volgende generatie van het VE.Bus Battery Management System (BMS). Het werd ontworpen om te koppelen en Victron Lithium Battery Smart te beschermen in systemen die Victron omvormer of omvormer/acculaders bevatten die VE.Bus communicatie hebben en nieuwe functies bieden zoals aanvullende voeding invoer- en uitvoerpoorten voor het voeden van een GX-apparaat, externe aan/uit poorten en communicatie met GX-apparaten. Het overwint de beperkingen van zijn voorloper in het op afstand wijzigen van de status van de omvormer/acculader via een GX-apparaat of een VE.Bus Smart-dongle.
Net zoals de smallBMS heeft het VE.Bus BMS V2 ook een “Load Disconnect”, een “Charge Disconnect” en een ”Pre-Alarm” aansluiting.
Bij een te lage celspanning stuurt het VE.Bus BMS V2 een signaal voor “Load Disconnect” om de belasting(en) uit te schakelen en schakelt het ook het omvormen van omvormer/lader uit via VE.Bus-communicatie.
Voorafgaand aan het uitschakelen van de belastingen, zal het een ”Pre-Alarm” signaal sturen dat een dreigende lage celspanning aangeeft.
Bij een te hoge celspanning of een te hoge/lage celtemperatuur, stuurt de VE.Bus BMS V2 een “Charge Disconnect” signaal om de lader(s) uit te schakelen en schakelt het ook de lader van de omvormer/lader uit.
Er wordt een netdetector en een korte RJ45 UTP-kabel meegeleverd met het VE.Bus BMS V2. Deze zijn nodig voor net detectie wanneer de omvormer/lader is uitgeschakeld door het BMS.
Opmerking
De netdetector is niet nodig voor de MultiPlus-II of Quattro-II versies van omvormers / laders.
Bekijk voor meer informatie de VE.Bus BMS V2-handleiding op de VE.Bus BMS-productpagina.
 VE.Bus BMS V2, VE.Bus BMS-netdectector en RJ45 UTP-kabel. |
Het VE.Bus BMS V2 schakelt belastingen en laders uit via de “Load Disconnect” en en bestuurt de omvormer/lader. |
3.3.3. Het VE.Bus BMS
Het VE.Bus BMS wordt gebruikt in een systeem dat ook een of meer Victron Energy omvormer/acculaders bevat. Het VE.Bus BMS communiceert via de VE.Bus direct met de omvormer/acculaders. Het heeft ook een “Load Disconnect” -, een - en een ”Pre-Alarm”-aansluiting.
Bij een te lage celspanning stuurt het VE.Bus BMS een “Load Disconnect” signaal om de belasting(en) uit te schakelen en zal het ook de omvormer of de omvormer/acculader uitschakelen.
Voorafgaand aan het uitschakelen van de belastingen, zal het een ”Pre-Alarm” signaal sturen dat een dreigende lage celspanning aangeeft.
Bij van een te hoge celspanning of een te hoge / lage celtemperatuur, stuurt de VE.Bus BMS een “Charge Disconnect” signaal om de acculader(s) uit te schakelen en zal het ook de lader van de omvormer / lader uitschakelen.
Er wordt een netdetector en een korte RJ45 UTP-kabel meegeleverd met het VE.Bus BMS. Deze zijn nodig voor net detectie wanneer de omvormer / lader is uitgeschakeld door het BMS.
Opmerking
De netdetector is niet nodig voor de MultiPlus-II of Quattro-II versies van omvormers / laders.
Bekijk voor meer informatie de VE.Bus BMS-handleiding op de VE.Bus BMS-productpagina.
VE.Bus BMS, VE.Bus BMS-netdectector en RJ45 UTP-kabel. |
Het VE.Bus BMS zal belastingen en laders uitschakelen via de “Load Disconnect” en “Charge Disconnect” en regelt de omvormer / lader. |
3.3.4. Het Lynx Smart BMS
De Lynx Smart BMS, beschikbaar in twee versies: 500 A (met M8 verdeelrail aanslutingen) en 1000 A (met M10 verdeelrail aansluitingen), wordt gebruikt in middelgrote tot grote systemen die DC- en AC belastingen bevatten via omvormers of omvormers / laders, bijvoorbeeld op jachten of in recreatievoertuigen. Dit BMS is uitgerust met een magneetschakelaar die het DC-systeem loskoppelt, een “belastingontkoppeling”-, een “laadontkoppeling”-, een “vooralarm”-klem en een accubewaker. Daarnaast kan het Lynx Smart BMS aangesloten worden op een GX-apparaat en compatibele Victron Energy-apparatuur kan bediend worden via DVCC.
Bij een te lage celspanning zal het Lynx Smart BMS een “Load Disconnect” signaal sturen om de belasting(en) uit te schakelen.
Vóór het uitschakelen van een belasting zal een ”Pre-Alarm” signaal worden gestuurd dat aangeeft dat de celspanning te laag dreigt te worden.
Bij een te hoge celspanning of te lage of te hoge celtemperatuur, zal het BMS een “Charge Disconnect” signaal sturen om de lader(s) uit te schakelen.
Als de accu’s verder ontladen worden (of te veel geladen), zal de magneetschakelaar openen en zo het DC-systeem effectief loskoppelen om de accu’s te beschermen.
Raadpleeg voor meer informatie de Lynx Smart BMS-handleiding, die gevonden kan worden op de Lynx Smart BMS-productpagina.
Het Lynx Smart BMS
De Lynx Smart BMS 1000 A (M10) |
Het Lynx Smart BMS zal belastingen en laders uitschakelen via de “Load Disconnect” jk en “Charge Disconnect” en regelt de omvormer / lader via een GX-apparaat. Als de accu nog verder ontladen word, dan zal het BMS de accu loskoppelen van het DC-systeem. |
3.3.5. De Smart BMS CL 12/100
De Smart BMS CL 12/100 is uitgerust met een “"Load Disconnect"”, een “Charge Disconnect” en een Pre-Alarm. het BMS heeft ook een speciale dynamopoort die de dynamostroom zal beperken. Smart BMS CL 12/100 kan voor verschillende stromen tot 100 A ingesteld worden.
Bij een te lage celspanning zal het Smart BMS CL 12/100 een “"Load Disconnect"” signaal sturen om de belasting(en) uit te schakelen.
Voor het uitschakelen van de belasting zal het een ”Pre-Alarm” signaal sturen dat aangeeft dat de celspanning te laag dreigt te worden.
Bij een te hoge celspanning of te lage of te hoge celtemperatuur, zal de Smart BMS CL 12/200 een “"Charge Disconnect" signaal sturen om de lader(s) uit te schakelen.
De dynamopoort regelt en beperkt de stroom van de dynamo.
Raadpleeg de Smart BMS CL 12/100-productpagina voor meer informatie.
De Smart BMS CL 12/100 |  De Smart BMS CL 12/100 zal belastingen en laders uitschakelen via “Load Disconnect”- en ““Charge Disconnect”-signalen. Het regelt en beperkt ook de stroom van de dynamo |
3.3.6. Het Smart BMS 12/200
Het Smart BMS 12/200 is uitgerust met een “Load Disconnect”-, een “Charge Disconnect”- en een ”Pre-Alarm”-klem. Het BMS heeft ook een speciale dynamo- en systeempoort. De dynamopoort regelt en beperkt de dynamostroom . Het kan ingesteld worden op stromen tot 100 A. De System poort wordt gebruikt om het DC-systeem aan te sluiten en kan gebruikt worden voor zowel het laden als ontladen van de accu.
Bij een te lage celspanning stuurt de Smart BMS 12/200 een “Load Disconnect signaal om de belasting(en) uit te schakelen en wordt de System+ poort ontkoppeld.
Voor het uitschakelen van de belasting zal het een Pre-Alarm signaal sturen dat aangeeft dat de celspanning te laag dreigt te worden.
IBij een te hoge celspanning of te lage of te hoge celtemperatuur, zal de Smart BMS 12/200 een “Charge Disconnect” signaal sturen om de lader(s) uit te schakelen.
De dynamopoort regelt en beperkt de dynamostroom.
Raadpleeg de Smart BMS 12/200 productpagina voor meer informatie.
 Het Smart BMS 12/200 |  Het Smart BMS 12/100 zal belastingen en laders ontkoppelen of uitschakelen via “Load Disconnect”- en “Charge Disconnect”-signalen. Het regelt en beperkt ook de dynamostroom. |
3.4. Opladen via een dynamo
In vergelijking met loodzuuraccu’s hebben lithiumaccu's een zeer lage interne weerstand en aanvaarden een veel hogere laadstroom. Er moeten speciale voorzorgsmaatregelen genomen worden om overbelasten van de dynamo te voorkomen.
Zorg ervoor dat de nominale waarde van de dynamo minstens twee keer zo groot is als die van de accucapaciteit. Zo kan bijvoorbeeld een 400 A-dynamo veilig worden aangesloten op een 200 Ah-accu.
Gebruik een dynamo die is uitgerust met dynamoregelaar met temperatuurregeling. Dit voorkomt oververhitting van de dynamo.
Gebruik een apparaat dat de stroom beperkt zoals een DC-DC-lader of een DC-DC-omvormer tussen de dynamo en de startaccu.
Gebruik een BMS met een dynamopoort met ingebouwde stroombeperking, zoals de Smart BMS CL 12/100 of de Smart BMS 12/100.
Voor meer informatie over het laden van lithiumaccu's met een dynamo, zie de Lithium laden met dynamo-blog en video.
 |
Dynamo laden
3.5. Accu bewaking
De standaard accuparameters, zoals de accuspanning, accutemperatuur en celspanningen kunnen via Bluetooth bewaakt worden door middel van de VictronConnect-app. Bewaking van de laadstatus is echter niet ingebouwd in de accu. Om de laadstatus te bewaken dient men gebruik te maken van de Lynx Smart BMS of moet men een accubewaker zoals een BMV of SmartShunt aan het systeem toevoegen.
Pas de volgende twee instellingen aan wanneer een accubewaker samen met een lithiumaccu wordt gebruikt:
Stel de laadefficiëncy in op 99 %
Stel de Peukert-exponent in op 1,05
Raadpleeg voor meer informatie over accubewakers de Accubewaker-productpagina.
Wanneer een accubewaker aan het systeem wordt toegevoegd, dan is het belangrijk op welke manier de accu voeding krijgt. Er zijn twee opties:
|  De accubewaker voeding wordt aangesloten op het BMS. |
|  De accubewaker voeding wordt aangesloten op de accu. |