Jak vybrat BMS pro lithiovou baterii pro námořní použití

Začněte s nákladem na námořní dům a dno, ne s typem lodi

Baterie pro lodní provoz může napájet osvětlení, chlazení, navigační elektroniku, čerpadla, komunikační zařízení a spotřebiče napájené střídačem. Protože současně může běžet několik zátěží, měl by výběr systému BMS začínat skutečnou konfigurací baterie a spotřebou elektřiny na palubě, spíše než pouze typem lodi, kapacitou baterie nebo štítkem s jmenovitým napětím.

Tato příručka se zaměřuje na baterii pro spalování motoru. Baterie pro startování motoru mají odlišný profil krátkodobého vysokého proudu a měly by být posuzovány samostatně.

1. Potvrďte konfiguraci baterie

Před výběrem systému BMS (systému řízení budovy) ověřte chemické složení baterie a přesný počet článků zapojených do série (počet S). Jmenovité napětí je pouze výchozí bod; systém BMS musí odpovídat skutečnému chemickému složení článků a konfiguraci sady.

• Chemie baterie
• Přesný počet článků v sérii (počet S)
• Jmenovité napětí baterie
• Kapacita baterie
• Maximální nabíjecí napětí
• Místo instalace

Například označení napětí, jako je „48 V“, samo o sobě nedefinuje přesný počet článků v sérii. Před výběrem systému BMS použijte k ověření konfigurace článků konstrukci sady nebo specifikaci baterie.

2. Dimenzujte BMS podle skutečného palubního proudu

Kapacita baterie v ampérhodinách (Ah) sama o sobě neurčuje jmenovitý proud BMS. V případě lodní baterie identifikujte zařízení, které odebírá proud z baterie, a určete, které zátěže mohou pracovat současně.

• Trvalý stejnosměrný vstupní proud měniče
• Přepěťový proud a doba trvání přepětí měniče
• Chlazení a čerpadla
• Navigační, komunikační a další stejnosměrná elektronika
• Další pomocné zátěže, které mohou pracovat současně

Zkontrolujte očekávaný trvalý proud na straně baterie za zamýšlených provozních podmínek. Požadavky na krátkodobé přepětí vyhodnoťte samostatně, aby dočasné přepětí střídače nebo zátěže nebylo zaměněno s požadovaným trvalým proudem BMS.

3. Zkontrolujte zdroje nabíjení a maximální nabíjecí proud

Systém BMS musí také odpovídat nabíjecí straně bateriového systému. Zajistěte maximální nabíjecí proud z nabíjecího zařízení instalovaného na plavidle.

• Alternátor nebo DC-DC nabíječka
• Pobřežní nabíječka
• Solární regulátor nabíjení
• Další palubní nabíjecí zařízení

Pokud může současně fungovat více než jeden zdroj nabíjení, uveďte v přehledu systému i možné kombinované podmínky nabíjení. Nastavení nabíječky musí být také vhodné pro chemické složení baterie a napětí akumulátoru.

4. Potvrďte komunikační požadavky

Pokud je třeba data z baterie vyměňovat s displejem, střídačem, nabíječkou nebo jiným palubním zařízením, uveďte značku a model zařízení spolu s informacemi nebo řídicími funkcemi, které je třeba vyměňovat.

Samotné rozhraní CAN nezaručuje kompatibilitu s konkrétním námořním zařízením. Fyzické rozhraní, protokol, požadované zprávy a mapování dat musí odpovídat cílovému zařízení.

NMEA 2000 je standard pro námořní komunikaci založený na síti CAN. Jeho síťové zprávy jsou organizovány jako čísla skupin parametrů (PGN). Pokud je vyžadována integrace NMEA 2000, před spuštěním ověřte cílová zařízení a požadované PGN.

NMEA rovněž uvádí, že produkty, které čtou nebo přenášejí informace NMEA 2000, musí být certifikovány NMEA. Proto by adaptace protokolu specifická pro projekt a tvrzení, že konkrétní produkt je „certifikován NMEA 2000“, neměly být považovány za stejné prohlášení, pokud nebyla ověřena přesná certifikace produktu.

5. Zkontrolujte prostředí instalace v námořním prostředí

Vliv lodního bateriového systému na životní prostředí závisí na kompletní instalaci, nikoli pouze na systému BMS. Před výběrem definujte podmínky kolem baterie a systému BMS.

• Očekávaná okolní teplota
• Vlhkost a kondenzace
• Možnost vniknutí vody
• Vibrační podmínky
• Strategie krytí a utěsnění baterie
• Ochrana konektorů a svorek
• Větrání a tepelné podmínky

Pokud projekt vyžaduje specifickou ochranu proti vniknutí, teplotní odolnost nebo odolnost proti vibracím, vyžádejte si dokumentaci k přesnému systému BMS nebo kompletnímu bateriovému systému. Nevyvozujte z něj, že systém BMS je vodotěsný, jen proto, že bude použit na lodi nebo jachtě.

6. Pokud bude několik bateriových sad pro domácnost zapojeno paralelně

Paralelní systémy s domácími bateriemi vyžadují dodatečné kontroly. Baterie připojené ke společné stejnosměrné sběrnici nemusí sdílet proud rovnoměrně, pokud se liší jejich stav nabití, vnitřní odpor, odpor kabelu nebo podmínky připojení.

• Počet bateriových bloků
• Chemie, počet S a kapacita každého balení
• Očekávaný trvalý a špičkový proud na baterii
• Plánovaná architektura paralelního připojení
• Napěťové podmínky před připojením
• Strategie spojování a odpojování
• Požadovaná komunikace mezi balíčky a dalším vybavením

Nepředpokládejte, že nezávislé lithiové baterie lze zapojit paralelně pouze proto, že jejich jmenovité napětí je stejné. Před připojením se ujistěte, že přesná konfigurace BMS a kompletní architektura baterie podporují zamýšlený paralelní provoz.

7. Co poslat denně pro doporučení ohledně systému BMS pro námořní dům s bateriemi

Zašlete následující informace o projektu, aby bylo možné doporučení propojit se skutečným systémem nádoby a baterií:

Vstup do projektu	Co poskytnout
Baterie	Chemie, přesný počet S, jmenovité napětí a kapacita
Zatížení	Očekávaný trvalý proud baterie; maximální krátkodobý proud a doba trvání
Měnič	Značka/model; požadavek na nepřetržitý stejnosměrný vstup a přepěťovou zátěž
Nabíjení	Nabíjecí zdroje; maximální nabíjecí proud; model nabíječky, pokud je k dispozici
Paralelní systém	Počet paketů a plánovaná architektura připojení
Prostředí	Místo instalace, očekávaná teplota, vlhkost, kondenzace a vibrace
Sdělení	Cílové zařízení; požadované rozhraní/protokol/PGN, pokud jsou známé
Komerční	Vzorek, pilotní nebo produkční množství

S těmito vstupy může společnost DALY posoudit požadavky projektu, identifikovat vhodné dostupné možnosti BMS, potvrdit komunikační požadavky a poskytnout relevantní informace o produktu a cenovou nabídku. Konečný výběr modelu by měl být založen na ověřených parametrech projektu a dokumentaci k přesné konfiguraci BMS.

Často kladené otázky

Q1Mohu si vybrat domácí BMS systém s lodní baterií pouze na základě kapacity baterie?

Ne. Kapacita baterie v Ah a jmenovitý proud BMS jsou různé parametry. Ověřte skutečný trvalý proud baterie, požadavky na krátkodobé přepětí a nabíjecí proud.

Q2Může jeden systém BMS automaticky pokrýt jak baterii domu, tak i startování motoru?

Nepředpokládejte to. Domácí baterie a startovací baterie mají odlišné profily zátěže. Startování motoru by se mělo kontrolovat samostatně s ohledem na startovací napětí, startovací proud, dobu trvání proudu a přesnou specifikaci BMS.

Q3Znamená CAN port, že systém BMS bude fungovat s každým zařízením NMEA 2000?

Ne. Rozhraní, protokol, požadované PGN a mapování dat musí být kompatibilní s cílovým zařízením. Prohlášení o certifikaci produktu by měla být ověřena také pro dané zařízení.

Q4Je námořní BMS automaticky vodotěsný?

Ne. Zkontrolujte zdokumentované krytí nebo stupeň krytí pro daný produkt. Kryt a kompletní instalace bateriového bloku také přispívají k ochraně životního prostředí.

Q5Lze jednoduše zapojit několik lithiových baterií pro domácnost paralelně?

Nejen proto, že mají stejné jmenovité napětí. Ověřte shodu sad, napěťové podmínky, sdílení proudu, ochranu, zapojení a to, zda přesná konfigurace BMS/systému podporuje plánovanou paralelní architekturu.

O DALY

Společnost DALY navrhuje a vyrábí systémy pro správu lithiových baterií pro výrobce originálního vybavení (OEM), výrobce bateriových bloků a systémové integrátory. U projektů lodních baterií by měl být doporučený systém správy baterií (BMS) vybrán na základě skutečné konfigurace baterie, elektrické zátěže, nabíjecího systému, komunikačních požadavků a instalačních podmínek, nikoli pouze na základě názvu aplikace.

Žádost o recenzi výběru systému BMS pro námořní domácnost

Zašlete společnosti DALY informace o baterii, zátěži, nabíjení, paralelním zapojení, prostředí a komunikaci. Technický tým může posoudit požadavky a poskytnout doporučení pro výběr systému BMS, příslušnou dokumentaci k produktu a cenovou nabídku.

• E-mail:dalybms@dalyelec.com