Setări de încărcare LiFePO4 în VictronConnect: absorbție și float

Răspunsul rapid

• Fișa bateriei are prioritate față de orice preset; unde fișa tace, rămâi la preset. Presetul de LiFePO4 (profilul de încărcare gata făcut) al regulatoarelor SmartSolar pornește, pe 12,8 V, de la 14,2 V absorbție ținută 2 ore fix și 13,5 V float. Chiar și la Victron cifrele diferă: Lithium SuperPack NG recomandă 14,0 V.

• Absorbția se socotește pe celulă, cu marjă sub limita de încărcare a celulei (frecvent 3,65 V), apoi se înmulțește cu numărul real de celule. Pe 12,8 V, 14,6 V e o limită, nu o setare.

• Durata absorbției e fixă, pentru că algoritmul adaptiv judecă după praguri de plumb. Curentul de coadă (pragul care încheie absorbția mai devreme) rămâne pe zero, ca în presetul Victron, dacă fișa nu îl cere.

• Compensarea de temperatură și egalizarea se dezactivează. Pe frig, compensarea de plumb ar urca absorbția de la 14,2 V la circa 14,5 V.

• Oprirea la frig din regulator lucrează doar cu temperatura bateriei, primită prin VE.Smart Networking, rețeaua Bluetooth dintre aparatele Victron. Fără ea, protecția rămâne în grija BMS-ului, electronica de protecție, integrată în baterie sau externă, care supraveghează fiecare celulă.

Setările de încărcare LiFePO4 din VictronConnect: ce controlează fiecare

Pentru o baterie LiFePO4 (litiu-fier-fosfat, 3,2 V nominal pe celulă) contează opt setări din VictronConnect, de la tensiunea de absorbție la oprirea încărcării la frig. Cele mai multe valori vin din fișa bateriei. Setările sunt pe pagina de baterie a regulatorului SmartSolar sau a încărcătorului de rețea. La regulatoare, durata absorbției, curentul de coadă, compensarea, oprirea la frig și pragul de reluare a ciclului apar abia în modul expert. Victron avertizează că o setare greșită poate strica bateria; când nu ești sigur, cere sfatul unui instalator.

În engleză le găsești ca Absorption voltage, Float voltage, Tail current, Temperature compensation și Low temperature cut-off. Regulatoarele solare n-au storage: noaptea nu încarcă oricum.

Ordinea în care decizi: fișa, BMS-ul, apoi aplicația

Ordinea corectă e fișa bateriei, tipul de BMS, apoi aplicația, fiindcă setările nu protejează bateria, ci o țin departe de pragurile la care intervine protecția.

1. Fișa bateriei: absorbția și felul în care se încheie, float-ul, curentul maxim și intervalul de temperatură pentru încărcare.

2. Tipul de BMS. Un BMS integrat, la bateriile care iau locul celor cu plumb, de regulă nu comunică cu încărcătorul și taie curentul când o celulă trece de limită. Un BMS extern, ca la Lithium Smart de la Victron, oprește încărcătoarele prin semnal, cum explică ghidul despre bateriile Victron Smart cu BMS extern. O baterie care comunică prin CAN-bus cu un dispozitiv GX îi dictează regulatorului tensiunea, peste setările locale; detaliile sunt în ghidul despre Cerbo GX și SmartShunt.

3. Aplicația: presetul de LiFePO4 sau un profil definit de utilizator pornit din el, nu dintr-unul de plumb, ca să nu moștenești compensarea și egalizarea. Profilul salvat îl încarci identic pe celelalte încărcătoare.

Cifrele diferă chiar în gama Victron, la variantele de 12,8 V:

Presetul de 14,2 V cade exact pe recomandarea pentru Lithium Smart și Lithium NG, dar la SuperPack NG e capătul de sus al intervalului. Între valoarea pe celulă și cea pe baterie e o înmulțire cu numărul de celule în serie:

Numărul de celule se citește din fișă: unele baterii de 48 V au 15 celule, nu 16. La ele, 3,55 V pe celulă înseamnă 53,25 V, iar cei 56,8 V calculați pentru 16 ar urca fiecare celulă la aproape 3,79 V. Modelele, cu fișele lor, sunt în acumulatori și baterii solare.

Tensiunea de absorbție: marja față de limita celulei

Tensiunea de absorbție se alege din intervalul fișei, cu marjă sub limita celulei: pe 12,8 V, presetul Victron folosește 14,2 V, nu limita de 14,6 V. Absorbția e etapa în care încărcătorul trece de la curent maxim la tensiune constantă. De regulă, o baterie LiFePO4 a trecut deja de 95% când ajunge acolo, iar ultimele procente intră în zona în care tensiunea celulelor urcă repede. Cei 0,4 V în plus până la 14,6 V aduc puțină energie și cresc mult șansa ca o celulă să atingă pragul BMS-ului.

Regulatorul vede doar suma celor patru celule. Dacă trei stau la 3,45 V, la 14,2 V a patra ar urca la 14,2 - 3 x 3,45 = 3,85 V, peste limită, așa că BMS-ul oprește încărcarea înainte. La 14,0 V ar rămâne la 3,65 V, chiar la limită. La 14,6 V, bancul atinge tensiunea setată fără ca vreo celulă să treacă de limită doar dacă toate patru sunt identice. La multe baterii cu BMS integrat, protecția deconectează bornele, uneori cu tot cu consumatorii.

Nici mult sub fișă nu e bine, pentru că echilibrarea lucrează doar spre capătul încărcării. La Lithium Smart, echilibrarea pasivă pornește la 3,50 V pe celulă, adică 14,0 V pe baterie. O tensiune mai mare nu o grăbește: viteza o dă curentul circuitelor de echilibrare, de cel mult 1,8 A. Dacă aplicația bateriei arată tensiunile pe celule, urmărește-le în absorbție: la Lithium Smart și Lithium NG, manualele le cer egale, între 3,50 și 3,60 V.

Timpul de absorbție: fix, nu adaptiv

Pe LiFePO4, durata absorbției se setează fix, 2 ore în presetul Victron, pentru că algoritmul adaptiv al regulatoarelor SmartSolar judecă după praguri de plumb. El citește tensiunea bateriei dimineața, înainte să înceapă încărcarea: sub 11,9 V absorbția primește tot timpul maxim, peste 12,6 V o șesime din el. O baterie LiFePO4 stă peste 12,6 V pe aproape toată plaja de încărcare, deci algoritmul ar alege aproape mereu treapta cea mai scurtă. Motivul declarat de Victron pentru cele 2 ore e echilibrarea celulelor, nu energia.

Manualele Lithium Smart și Lithium NG recomandă cel puțin 2 ore de absorbție pe lună la sistemele de rezervă și 4-8 ore pe lună la cele ciclate intens, off-grid sau ESS. La Lithium SuperPack, fișa recomandă să nu treci de 4 ore, fiindcă o durată mai lungă poate reduce puțin viața bateriei.

Contorul absorbției merge doar cât tensiunea stă la prag, iar norii îl opresc. Într-o zi scurtă de iarnă, cele 2 ore pot să nu se încheie. Istoricul aplicației arată, pe ultimele 30 de zile, cât a stat regulatorul în fiecare etapă și dacă a ajuns în float.

Curentul de coadă: pragul care încheie absorbția

Pe presetul de LiFePO4 Victron, curentul de coadă rămâne pe zero, ca echilibrarea să aibă toată absorbția, și se activează doar dacă fișa bateriei cere încheierea încărcării la un anumit curent. Curentul de coadă (tail current) e valoarea sub care încărcătorul consideră bateria plină și încheie absorbția înainte de timpul setat. La SmartSolar și la Blue Smart, curentul trebuie să stea un minut sub prag; la SmartSolar, valoarea zero dezactivează funcția. Aplicația cere pragul în amperi: 0,05 C din fișă înseamnă 5 A la 100 Ah.

Capcana e ce curent vede regulatorul. Fără monitor, rețeaua VE.Smart adună doar curenții încărcătoarelor, iar un frigider pornit în timpul absorbției ține curentul măsurat peste prag până la timpul maxim. Cu un monitor cu șunt în rețea, regulatorul folosește curentul real al bateriei.

Monitorul se sincronizează la 100% doar dacă pragurile lui se potrivesc cu ale încărcătorului. Manualul SmartShunt cere tensiunea de „baterie plină” puțin sub absorbție (13,9 V pe 12 V, la litiu) și curentul peste cel la care încărcătorul se oprește. Restul setărilor sunt în ghidul despre monitorul de baterie cu șunt.

Float și storage: ce țin și ce nu țin la litiu

Bateriile Victron de 12,8 V cer un float de 13,5 V, storage-ul de la încărcătoarele de rețea se pune la aceeași valoare, iar niciunul nu e necesar ca bateria să rămână plină. Float-ul e tensiunea mai joasă ținută după absorbție. La plumb, el compensează autodescărcarea, însă o baterie LiFePO4 pierde puțin (Lithium NG declară cel mult 3% pe lună la 25 °C). Pe un sistem solar, float-ul are alt rol: regulatorul ține tensiunea acolo, iar panourile alimentează consumatorii. Manualul SuperPack NG spune că float-ul poate fi ținut oricât, în standby sau la consum mic.

Float-ul fixează și reluarea ciclului: pe presetul de LiFePO4, bulk-ul și absorbția pornesc din nou când tensiunea stă un minut sub float minus 0,1 V, adică sub 13,4 V. Decalajul se schimbă din modul expert.

Storage e etapa încărcătoarelor care stau săptămâni la priză, cum sunt cele din încărcătoare de la rețea. La Blue Smart și Smart IP43, în modurile de plumb, tensiunea coboară la 13,2 V după 4-8 ore de float. În modul Li-ion, float-ul e dezactivat, iar după absorbție încărcătorul trece direct în storage la 13,5 V, cât cer și manualele bateriilor Victron. Implicit, mai face o dată la 7 zile o oră de absorbție, pe care o poți rări sau opri din setările expert.

Un storage mai mic decât tensiunea bateriei nu o descarcă la jumătate: încărcătorul doar nu mai dă curent până ce bateria coboară singură. Pentru o pauză de luni decide manualul bateriei. La Lithium SuperPack NG, Victron dă un an la 25 °C dacă bateria intră la depozitare cu peste 50% și recomandă oprirea ei din buton, cu consumatorii deconectați. Recondiționarea și restul funcțiilor sunt în ghidul despre Blue Smart IP65 și IP22.

Compensarea de temperatură și egalizarea: de ce le oprești

Compensarea de temperatură și egalizarea se opresc la LiFePO4, pentru că amândouă sunt gândite pentru plumb și pot împinge tensiunea spre limita celulelor sau peste ea. Compensarea corectează tensiunea de încărcare față de 25 °C. La plumb, tensiunea potrivită scade la cald și crește la frig, deci coeficientul e negativ: implicit -16 mV pe grad la 12 V (-32 la 24 V, -64 la 48 V). Regulatorul compensează între 6 și 40 °C. La 6 °C sau mai frig, o absorbție de 14,2 V primește 19 x 16 mV, circa 0,3 V, și ajunge la 14,5 V, aproape 3,63 V pe celulă, tocmai când bateria e rece. La 40 °C coboară la circa 13,96 V, sub valoarea din fișă.

Presetul de LiFePO4 și modul Li-ion al încărcătoarelor de rețea opresc compensarea; o verifici după trecerea pe un profil definit de utilizator. Oprești coeficientul, nu senzorul: temperatura bateriei rămâne necesară pentru oprirea la frig.

Egalizarea (equalization) e o supraîncărcare periodică prin care unele baterii cu plumb își aduc celulele la același nivel, iar cele cu electrolit lichid își amestecă și electrolitul. Pe LiFePO4 împinge celulele peste limită: la presetul de LiFePO4 nici nu e disponibilă, iar manualul SuperPack NG interzice egalizarea și recondiționarea, cu tensiuni prea mari pentru chimia LFP. Echilibrarea celulelor de litiu e treaba BMS-ului. Verifici doar să nu o fi pornit într-un profil definit de utilizator și să nu fi lăsat încărcătorul de rețea pe un mod de plumb cu recondiționare.

Încărcarea sub 0 °C: cine o blochează de fapt

Încărcarea la frig o blochează în primul rând BMS-ul bateriei, dacă are protecție la temperatură joasă; regulatorul e a doua barieră și lucrează doar dacă primește temperatura bateriei prin VE.Smart Networking. Sub temperatura minimă din fișă, încărcarea riscă să depună litiu metalic pe anod, o degradare ireversibilă explicată în ghidul despre baterii LiFePO4, GEL și AGM. Pragul e 0 °C la multe baterii și 5 °C la Lithium Smart și Lithium NG.

Prima barieră e bateria. Multe baterii cu BMS integrat blochează singure încărcarea sub prag, dar nu toate: fișa spune dacă a ta o face. Lithium SuperPack NG o suspendă sub 0 °C, își încălzește celulele din energia încărcătorului conectat și o reia singură peste 0 °C. La Lithium Smart, cu BMS extern, BMS-ul oprește încărcătoarele sub 5 °C, iar Victron anulează garanția dacă pragul e coborât sub această valoare.

A doua barieră e regulatorul. Oprirea la temperatură scăzută din SmartSolar are în presetul de LiFePO4 pragul de 5 °C și reia încărcarea la 0,5 °C peste el. Lucrează însă doar cu temperatura bateriei primită de la un Smart Battery Sense sau de la un monitor cu senzor. Senzorul intern al regulatorului nu contează, iar fără o sursă externă setarea rămâne fără efect. Pragul îl iei din fișă. Victron notează că la Lithium Smart și la Lithium SuperPack cu numărul de serie de la HQ2040 în sus funcția nu e necesară, pentru că bateria, singură sau prin BMS-ul ei, blochează încărcarea.

Senzorul stă pe baterie: Smart Battery Sense se lipește pe carcasă, fiindcă regulatorul se încălzește din propriile pierderi, iar dimineața o baterie mare rămâne mult timp mai rece decât aerul. Cu un SmartShunt, senzorul de temperatură pentru BMV ocupă intrarea auxiliară, care nu mai rămâne liberă pentru a doua baterie; ambele sunt în accesorii pentru energie solară. Oprirea din regulator nu blochează celelalte surse. Dintre încărcătoarele de rețea, Smart IP43 și Blue Smart IP22 au aceeași setare, tot cu temperatura primită prin VE.Smart; manualul Blue Smart IP65 n-o descrie și spune să nu încarci litiu sub 0 °C. Încărcătorul DC-DC se verifică separat.

VE.Smart Networking: ce date îi trebuie regulatorului

VE.Smart Networking, rețeaua prin Bluetooth în care aparatele Victron compatibile își împart datele despre baterie, îi dă regulatorului curentul, temperatura și tensiunea reale ale bateriei. De ele depind trei funcții ale încărcării:

• curentul de coadă e exact doar cu curentul real al bateriei, dat de un monitor cu șunt (Smart Battery Sense măsoară numai tensiune și temperatură);

• oprirea la frig are nevoie de temperatura bateriei;

• intrarea în absorbție depinde de tensiunea de la borne: la 30 A, pe 2 m de cablu de 10 mmp până la baterie (4 m dus-întors), pierzi circa 0,2 V. Fără ea, regulatorul pornește cronometrul cu bateria la 14,0 V.

Rețeaua acceptă o singură sursă de măsurare, fie Smart Battery Sense, fie un monitor, și cel mult 10 aparate. Încărcătoarele din ea au nevoie de aceleași setări, pentru că rolul de coordonator se alege automat și se poate muta. Într-un sistem deja controlat de un dispozitiv GX, Smart Battery Sense nu e nici necesar, nici permis. Crearea rețelei și depanarea sunt în ghidul despre VE.Smart Networking.

Checklist în VictronConnect, pe rând

Configurarea unei baterii LiFePO4 în VictronConnect are șase pași, de la fișa bateriei la verificarea după primele cicluri, pe un încărcător configurabil din aplicație, cum sunt regulatoarele MPPT Victron.

1. Datele din fișă: absorbția și încheierea ei, float-ul, curentul maxim, temperatura de încărcare și numărul de celule.

2. Presetul de LiFePO4 sau un profil definit de utilizator pornit din el, cu tensiunea sistemului confirmată.

3. Absorbția, float-ul și curentul maxim, pe ecranul de bază; egalizarea rămâne oprită.

4. Modul expert: durata fixă a absorbției, curentul de coadă pe zero dacă fișa nu cere altceva, compensarea pe zero, oprirea la frig activă cu pragul din fișă.

5. Senzorul în rețea, confirmat pe ecranul regulatorului.

6. După primele cicluri: timpul în absorbție, intrarea în float și diferența dintre celule la final.

Greșeli frecvente

Cele mai multe greșeli vin din profilul de plumb rămas activ și din senzorii care lipsesc din rețea.

• Profilul de plumb lăsat după trecerea pe litiu: rămân float-ul de 13,8 V, compensarea și durata adaptivă.

• Limita celulei folosită ca setare zilnică: la 14,6 V pe 12,8 V nu există marjă pentru dezechilibru.

• Aceeași tensiune pe 15 și pe 16 celule: valoarea pentru 16 urcă fiecare dintre cele 15 peste limită.

• Oprirea la frig fără senzor în rețea: regulatorul încarcă mai departe pe ger.

• Curent de coadă fără monitor, cu consumatori porniți: absorbția ține până la timpul maxim.

Pe scurt

• Setările de încărcare LiFePO4 vin din fișa bateriei. Presetul de LiFePO4 (14,2 V, 2 ore fix, 13,5 V float pe 12,8 V) e punctul de plecare, iar o baterie care comunică își impune limitele.

• Absorbția se calculează pe celulă, cu marjă și cu numărul real de celule, și ține un timp fix; curentul de coadă rămâne pe zero dacă fișa nu îl cere.

• Float-ul nu e necesar ca bateria să rămână plină, iar storage nu o descarcă; în modul Li-ion, încărcătoarele Blue Smart și Smart IP43 trec direct în storage la 13,5 V.

• Compensarea de temperatură, egalizarea și recondiționarea se opresc, dar senzorul de temperatură rămâne.

• Oprirea la frig din regulator lucrează doar cu temperatura primită prin VE.Smart Networking; prima protecție rămâne BMS-ul.