Victron Smart BatteryProtect: de ce invertorul nu se leagă pe ieșire

Răspunsul rapid

• Invertorul se leagă direct la baterie, cu siguranța lui, niciodată pe ieșirea Smart BatteryProtect. Manualul Victron interzice montajul la orice model: condensatoarele invertorului declanșează protecția la scurtcircuit, iar curentul care se întoarce dinspre invertor poate deteriora definitiv aparatul.

• La baterie descărcată, invertorul se oprește prin intrarea lui remote, adică de pornire și oprire de la distanță. Un fir subțire, protejat de o siguranță mică, duce plusul de la borna OUT a BatteryProtect la contactul H.

• BatteryProtect controlează curentul doar de la IN spre OUT. Încărcătoarele, regulatoarele solare și invertoarele cu încărcător nu au ce căuta pe ieșire.

• Pe ieșire stau consumatorii de curent continuu: lumini, pompa de apă, frigiderul cu compresor, ventilatoare, prize USB. Încălzitorul pe motorină și dispozitivele de siguranță se leagă înaintea lui.

• Pragul din fabrică, 10,5 V, e prea jos pentru o baterie cu plumb: îl ridici din VictronConnect, de exemplu la 11,8 V cu reconectare la 12,8 V. La litiu decid fișa bateriei și BMS-ul (sistemul de gestionare a bateriei).

Ce face Smart BatteryProtect și de ce nu are releu

Smart BatteryProtect este întrerupătorul electronic Victron care deconectează consumatorii de curent continuu înainte ca bateria să ajungă la descărcare adâncă. Stă pe plusul dintre baterie și consumatori, urmărește tensiunea de pe borna IN și taie borna OUT când tensiunea rămâne sub prag. Gama e în categoria de protecții și izolatoare de baterii.

Comută cu tranzistoare MOSFET (tranzistoare de putere, fără piese în mișcare), deci nu face scântei și consumă foarte puțin. Fișa modelelor Smart de 12/24 V dă 1,4 mA cu ieșirea pornită și 0,9 mA după deconectare, cu Bluetooth activ. Un releu Cyrix de 120 A cere 220 mA la 12 V ca să stea închis, dar face altceva: unește două baterii la încărcare, ca în ghidul despre izolatoarele cu diode și releele Cyrix.

Deconectarea vine în trepte:

1. După 12 secunde sub prag se activează ieșirea de alarmă, deci pornirea motorului, mai scurtă, nu declanșează nimic.

2. După 90 de secunde sub prag, consumatorii sunt deconectați; dacă între timp tensiunea urcă la pragul de reconectare, rămân alimentați.

3. Reconectarea vine la 30 de secunde după ce tensiunea trece de pragul de reconectare.

Aparatul taie ieșirea și la supratensiune, peste 16,3 V pe 12 V și peste 32,6 V pe 24 V, și are protecție la scurtcircuit.

Un singur sens, de la IN la OUT. Manualul îl descrie ca unidirecțional: controlează fie curentul spre consumatori, fie pe cel de la un încărcător, numai de la IN spre OUT. Când tensiunea de pe OUT o depășește pe cea de pe IN, prin aparat circulă un curent invers pe care nu îl poate opri. Aparatul îl semnalează cu eroarea E8, dar Victron avertizează că acest curent îl poate deteriora definitiv. Explicația probabilă ține de tranzistoare: un MOSFET blochează curentul doar într-un sens, iar în celălalt are o diodă internă.

BatteryProtect nu măsoară starea de încărcare, nu ține loc de siguranță fuzibilă și nu protejează celulele unei baterii cu litiu: acelea rămân treaba monitorului, a siguranței și a BMS-ului.

65, 100 sau 220 A: ce model alegi

Pentru consumatorii de curent continuu ai unei rulote obișnuite ajunge modelul de 65 A. Curentul nominal se alege după consumatorii care pot merge în același timp, nu după baterie și nu după invertor, care oricum nu trece prin aparat.

Curentul nominal e valabil până la 40 °C. La 50 °C aparatul duce doar 60% din el, deci într-o ladă încinsă vara modelul de 65 A rămâne cu circa 39 A.

Într-o rulotă, frigiderul cu compresor de 45 W, pompa de apă de 40 W, luminile, ventilatorul, laptopul și telefoanele fac împreună în jur de 200 W dacă merg toate deodată. La 12 V, asta înseamnă circa 17 A. Modelul de 65 A are deci rezervă chiar și la căldură. Bilanțul zilnic e în ghidul despre sistemul electric al rulotei. Variantele de 100 și 220 A sunt pentru consumatori de curent continuu de zeci de amperi fiecare.

De ce invertorul nu se leagă pe ieșirea BatteryProtect

Invertorul nu se leagă pe ieșirea BatteryProtect pentru că manualul Victron interzice montajul „în niciun caz”, la orice model: condensatoarele lui declanșează protecția la scurtcircuit, iar curentul invers poate deteriora aparatul. Interdicția nu ține de amperi, deci nici modelul de 220 A nu face excepție, deși ar duce curentul. Un Phoenix Smart 12/2000, cu 1.600 W continuu și 4.000 W în vârf, cere circa 145 A în regim continuu și peste 350 A în vârf, chiar la randamentul maxim de 92% din fișă.

Condensatoarele de la intrare cer un vârf la fiecare cuplare

Condensatoarele de la intrarea de curent continuu a invertorului cer, la fiecare cuplare, un vârf de sute de amperi; scânteia de la prima strângere a cablului de baterie e chiar încărcarea lor. Descărcat, un condensator se poartă o clipă ca un scurtcircuit, iar curentul e limitat doar de rezistența traseului. Ca ordin de mărime, cu o rezistență totală presupusă de 10 miliohmi la 12,8 V, legea lui Ohm dă 12,8 / 0,01 = 1.280 A în primul moment. Inductanța cablurilor mai tocește vârful, dar nu îl elimină.

Pe ieșirea BatteryProtect, vârful revine la fiecare reconectare, fiindcă între timp condensatoarele se descarcă prin electronica invertorului. Aparatul îl tratează ca pe un scurtcircuit: reîncearcă la fiecare 5 secunde, iar după două încercări afișează eroarea E1, pe care manualul o leagă explicit de alimentarea directă a unui invertor.

Curentul invers se poate întoarce dinspre invertor

Manualul Victron mai interzice montajul din cauza curentului invers: un invertor sau un invertor cu încărcător legat pe ieșire poate trimite curent de la OUT spre IN, sensul pe care BatteryProtect nu îl întrerupe. La un MultiPlus e evident, fiindcă încarcă bateria prin același cablu prin care o descarcă. La un invertor simplu, Victron nu descrie mecanismul. Unul plauzibil: condensatoarele încărcate se descarcă înapoi spre baterie când tensiunea de pe IN scade brusc, de exemplu la pornirea altui consumator mare.

Explicația care circulă des, cu energia reactivă ce ar topi tranzistoarele, are deci un sâmbure documentat, deși detaliile ei nu apar la Victron. Regula practică: e interzis orice montaj în care OUT poate ajunge peste IN.

Cum oprești invertorul prin intrarea remote H

Invertorul se oprește la baterie descărcată printr-un fir subțire de la borna OUT a BatteryProtect la contactul H al intrării lui remote. Curentul de forță circulă direct între baterie și invertor, ca în schema corectă din manualul Victron.

Circuitul de forță. Cablul invertorului pleacă de la bornele bateriei sau de la bara principală de plus, cu o siguranță fuzibilă lângă baterie. Siguranța se alege după cablu și după invertor, ca în ghidul despre siguranțele fuzibile de curent continuu. Dacă nu ai mai lucrat cu curenți continui de sute de amperi, lasă montajul pe mâna unui electrician. Scânteia de la prima legare o eviți cu cablul de preîncărcare Victron, care încarcă întâi condensatoarele cu cel mult 0,5 A.

Intrarea remote. Seriile Phoenix VE.Direct și Phoenix Smart din gama de invertoare Victron au un conector cu două contacte. La Phoenix Smart, invertorul trebuie pus pe ON sau ECO (modul economic), din butonul frontal sau din aplicație. Apoi pornește dacă H și L sunt legate între ele (din fabrică, printr-o punte de sârmă), dacă H, contactul din stânga, primește plusul bateriei sau dacă L, cel din dreapta, primește minusul. La Phoenix VE.Direct, plusul merge tot pe contactul din stânga, cu comutatorul frontal pe ON sau ECO; verifică în manualul modelului tău.

Pașii, cu invertorul oprit:

1. Scoți puntea dintre contactele remote.

2. Tragi un fir subțire de la borna OUT a BatteryProtect, sau de pe bara consumatorilor de după el, până la contactul H. Contactul L rămâne liber.

3. Pui pe fir, lângă BatteryProtect, o siguranță mică, potrivită secțiunii lui, ca în schema Victron: firul pleacă dintr-o bornă care poate debita zeci de amperi.

4. Pornești invertorul și scoți firul din H: trebuie să se oprească, iar cu firul pus la loc să repornească.

Când BatteryProtect deconectează consumatorii, tensiunea de pe H dispare și invertorul se oprește prin electronica proprie, fără arc pe cablurile de forță; după reconectare pornește singur. Oprit, nu mai consumă nici mersul în gol: după fișă, 6,5 W la un Phoenix VE.Direct 12/800 și 10 W la unul 12/1200.

Ieșirea de alarmă nu ține loc de fir pe H. Cât timp alarma e activă, ea leagă la minus, cu cel mult 50 mA, deci nu dă plus. E făcută pentru un buzzer, un LED sau un releu care te anunță cu peste un minut înainte de deconectare.

La un MultiPlus, schema e alta. Intrarea remote a unui invertor cu încărcător oprește tot aparatul, deci și încărcătorul: oprit astfel la baterie descărcată, nu mai încarcă nici când revine rețeaua. La MultiPlus-II, manualul descrie intrarea remote ca un contact care pornește aparatul când e scurtcircuitat, deci un comutator între borne, nu plusul bateriei pe o bornă. Soluțiile rămân oprirea lui proprie la tensiune joasă sau, la litiu, un BMS pe VE.Bus (magistrala de comunicație Victron), care oprește doar invertorul și lasă încărcarea pornită; diferențele sunt în ghidul MultiPlus-II sau Phoenix.

Cu BMS extern: modul Li-ion

La o baterie cu litiu cu BMS extern, cum cer bateriile Victron Lithium Smart și Lithium NG, BatteryProtect se trece în modul Li-ion și ascultă doar de BMS. Ieșirea BMS-ului pentru deconectarea consumatorilor se leagă la intrarea remote H a BatteryProtect; la smallBMS NG și VE.Bus BMS NG, ea poate comanda și invertoare sau convertoare DC-DC. În modul Li-ion, după manual:

• deconectarea e imediată, fără întârzierea de 90 de secunde, când semnalul BMS-ului dispare, apoi aparatul stă oprit cel puțin 30 de secunde;

• după trei opriri la rând se blochează cu eroarea E7, până când tensiunea trece de 13 V (26 V pe 24 V) timp de 30 de secunde, semn că bateria se încarcă;

• pragurile proprii de tensiune și alarma nu mai lucrează.

Modul Li-ion se alege doar dacă BMS-ul are o ieșire de deconectare. Bateriile cu BMS integrat, de tipul SuperPack, de regulă nu au, deci acolo BatteryProtect rămâne pe praguri, reglat să taie consumatorii înaintea BMS-ului bateriei. Alegerea BMS-ului e în ghidul despre bateriile Smart LiFePO4 și BMS-ul extern.

Ce consumatori pui pe ieșire și ce rămâne înaintea ei

Pe ieșirea BatteryProtect pui consumatorii de curent continuu care pot fi opriți oricând; dispozitivele de siguranță, încălzitorul staționar și toate sursele de încărcare se leagă înaintea lui.

O greșeală frecventă de schemă: încărcătorul de rețea, regulatorul solar sau încărcătorul DC-DC legate, din comoditate, pe bara de după BatteryProtect. Toate sursele de încărcare ajung direct la baterie, inclusiv un încărcător portabil ca cele din ghidul despre încărcătoarele Blue Smart. Pentru un încărcător fără intrare remote, BMS-ul poate comanda un al doilea BatteryProtect, cu încărcătorul pe IN.

Setările din VictronConnect: modul, pragurile și reconectarea

Din VictronConnect alegi modul de lucru și pragurile, iar prima schimbare utilă e ridicarea pragului din fabrică, prea jos pentru plumb. Programezi aparatul înainte să legi ceva pe OUT, doar cu plusul pe IN și firul de minus pe GND. Apoi, din roata dințată:

1. Verifici tensiunea de sistem, 12 sau 24 V, pe care aparatul o detectează o singură dată, la prima alimentare; detecția se reia din aplicație sau cu opțiunea „d” a știftului de programare PROG.

2. Alegi modul: A pentru buzzer sau LED (din fabrică), B pentru releu, C pentru litiu cu BMS extern. A și B diferă doar prin ieșirea de alarmă.

3. Alegi o pereche presetată sau pragurile tale de oprire și repornire.

4. Din meniul cu trei puncte, la Informații despre produs, schimbi codul PIN și, dacă vrei, oprești Bluetooth-ul, pe care apoi îl repornești doar cu procedura PROG.

Manualul numerotează perechile presetate de la 0 la 9. Presetarea din fabrică și cele utile la plumb, la 12 V (pe 24 V se dublează):

Plumb (AGM, GEL). Victron declară capacitatea bateriilor AGM și GEL la o descărcare de 20 de ore până la 10,8 V, deci la curent mic bateria e deja goală la cei 10,5 V din fabrică. Presetările 6-8 sunt un punct de plecare rezonabil. Sub sarcină mare tensiunea coboară mai mult: aceeași fișă dă 9,6 V ca tensiune finală la o descărcare într-o oră, așa că la consum mare pragul se coboară spre 11,5 V.

LiFePO4. Tensiunea unei baterii litiu fier fosfat stă aproape constantă și cade brusc la capăt. La bateriile Smart de 12,8 V, Victron dă sfârșitul descărcării la 11,2 V (2,8 V pe celulă) și prealarma BMS-ului la 3,1 V pe celulă. La o baterie cu BMS integrat, o deconectare pe la 12 V, circa 3 V pe celulă, oprește consumatorii înainte de limită; la alte mărci decide fișa bateriei. Încărcarea are setările ei, în ghidul despre setările avansate LiFePO4.

Reconectarea stă sus. După ce consumatorii dispar, tensiunea urcă singură cu câteva zecimi de volt. Cu pragul de reconectare prea aproape, aparatul cuplează și decuplează la câteva minute, deci alege o valoare pe care bateria o atinge doar când se încarcă.

Pragul unic are un cost. Cu invertorul comandat prin H, aceeași tensiune decide pentru tot. La 140 A, cât cere bateriei un fierbător de 1.500 W prin invertor la un randament de 90%, fiecare miliohm de rezistență internă și de cablu comun scade tensiunea cu 0,14 V. O baterie cu plumb de 100 Ah are, ca ordin de mărime, câțiva miliohmi. Fierbătorul ținut trei minute trece de întârzierea de 90 de secunde și poate opri tot, deși bateria nu e goală. Variantele:

• cobori pragul și accepți o protecție mai laxă;

• comanzi intrarea remote a BatteryProtect după starea de încărcare, cu releul bistabil (60 V, 1 A) al unui monitor BMV-712, deschis sub procentul ales. Cum obții un procent corect afli din ghidul despre monitorul de baterie cu șunt;

• lași invertorul pe pragul lui (la Phoenix, din fabrică 9,3 V cu repornire la 10,9 V, de ridicat la plumb) și BatteryProtect doar pe consumatorii DC. Victron cere să nu folosești pragul dinamic al invertorului când alți consumatori trag din aceeași baterie.

Checklist înainte de montaj

1. Invertorul direct la baterie, cu siguranța lui, și intrarea remote comandată de BatteryProtect.

2. Intrare remote pe invertor. Dacă lipsește, alegi de la început între pragul lui propriu, un contactor și alt model.

3. Curentul nominal după consumatorii DC simultani, cu rezervă pentru căldură: 60% la 50 °C.

4. Locul și cablul. De preferință la cel mult 50 cm de baterie, aerisit, nu deasupra ei, cu o siguranță fuzibilă pe cablul spre IN. Un cablu lung sau subțire poate aduce alarme de scurtcircuit și opriri neașteptate.

5. Firul de minus de 1,5 mm² din cutie, direct la minusul bateriei sau la șasiu, fără alt echipament pe el, cu o siguranță (manualul: ajunge una de 300 mA). Bornele de forță, la cuplul din fișă.

6. Programat înainte de OUT, cu pragurile schimbate, apoi testul cu firul de pe H scos.

Greșeli care se plătesc

• Invertorul pe ieșire, „ca să fie protejat”. Protecția refuză cuplarea, iar curentul invers poate deteriora aparatul.

• Sursele de încărcare pe bara de după BatteryProtect. Curentul lor vine exact din sensul pe care aparatul nu îl controlează.

• Firul pentru H luat din ieșirea de alarmă. Aceea leagă la minus, nu dă plus.

• Pragul de 10,5 V lăsat pe o baterie AGM. Protecția intervine după ce bateria e goală.

• Reconectare prea apropiată de deconectare. Consumatorii pornesc și se opresc la câteva minute.

• Modul Li-ion la o baterie fără ieșire de comandă. Pragurile aparatului se dezactivează și nimic nu mai taie consumatorii.

• Încălzitorul pe motorină pe ieșire. O deconectare în timpul funcționării îi taie ciclul de răcire.

Pe scurt

• Pe ieșirea Smart BatteryProtect stau doar consumatori de curent continuu; invertorul și sursele de încărcare se leagă direct la baterie.

• Manualul interzice invertorul pe ieșire la orice model, inclusiv la cel de 220 A: condensatoarele declanșează protecția la scurtcircuit (E1), iar curentul invers poate deteriora definitiv aparatul.

• Invertorul se oprește prin intrarea remote: puntea scoasă, un fir subțire de la OUT la H, protejat de o siguranță, contactul L liber. La MultiPlus rămân oprirea lui proprie sau un BMS pe VE.Bus.

• Modelul de 65 A acoperă consumatorii DC ai unei rulote obișnuite chiar și la 50 °C.

• La plumb, ridică pragul din fabrică de 10,5 V la 11,5-12 V și ține reconectarea sus; la litiu cu BMS extern, modul Li-ion lasă BMS-ul să comande.