SuperPack LFP baterija na brodici Šibenik 800 (2)
U prethodnom nastavku serijala predstavljena je Lithium SuperPack (LSP) baterija kao kompaktna izvedba LFP, nadzornika rada baterije i sklopke za isključenje punjača i trošila, sve u zajedničkom kompaktnom kućištu. Predstavljena je konkretna instalacija brodice Šibenik 800 uz LSP bateriju za bateriju opće namjene. Takva baterija ima samo dva energetska priključka baš kao i olovne baterije. Za razliku od olovne baterije koja ima napon sve dok se skroz ne iscrpi, ova baterija ima napon i može predavati energiju samo dok „elektronika“ u bateriji to dozvoljava čuvajući tako dugovječnost baterije. Ako se zna da se za ovu tehnologiju radi o tisućama ciklusa punjenja i pražnjenja, ali i da je samo jedan izlazak iz dozvoljenog radnog područja koban za bateriju, onda se valja pomiriti s mogućim iznenadnim gubitkom napajanja iz LSP baterije. To se može dogoditi zbog prevelike struje pražnjenja ili punjenja, zbog predubokog pražnjenje neke ćelije ili pak prepunjavanja neke ćelije. Svaki ovaj samozaštitni gubitak napona na priključcima baterije trajat će sve do nestanka uzroka koji ga je prouzročio i ne ostavlja baš nikakve posljedice na bateriju.
Foto: Schrack Technik
U ovom nastavku opisat će se puštanje u pogon instalacije s LSP baterijom na brodici Šibenik 800. Kad budete čitali ovaj prikaz, brodica će već ploviti morem i da, želimo joj dobro i mirno more!
Osvježavanje osnovnih programa i podešavanje uređaja
Izazov ove instalacije je rješenje instalacije bez upravljačko nadzornog zaslona, slika 1. Centralno upravljačko nadzorno računalo Cerbo GX ima na sebi predviđen spoj za zaslon osjetljiv na dodir GX touch. Činjenica je da se ovaj zaslon ne koristi često kad jednom sustav radi pravilno i da se u tom smislu za investitora može činiti suvišnim. Ovdje se čak i ne radi o financijskom višku jer pri gradnji cijele brodice cijena ovog zaslona je beznačajna. Smisao ovog zaslona je brz pregled sustava i dohvatljivost informacija o sustavu, a posebno je praktičan pri prvom podizanju i puštanju u pogon sustava. No zaista, može ga se zamijeniti pametnim telefonom. Sve ono što se može napraviti na zaslonu može se obaviti i preko pametnog telefona. Poštovali smo stoga želju investitora za jednim zaslonom na brodici manje. To ne znači da investitor, kad se uvjeri u moćnost podataka koji su mu dohvatni, neće u budućnosti poželjeti i dograditi si ovaj zaslon!
Osvježavanje i parametriranje nadzornika baterije i regulatora punjenja
Nakon električke kontrole spoja slijedi podizanje napajanja uređaja i osvježavanje osnovnih programa. Za to je potrebno na pametnom telefonu instalirati besplatnu aplikaciju VictronConnect, tj. osvježiti je posljednje dostupnom varijantom s interneta. VictronConnect aplikacija sadrži sve osnovne programe svih Victron uređaja. Na uređaje telefon se spaja bežično preko Bluetooth sučelja i iz aplikacije VictronConnect osvježavaju se njihovi osnovni programi. Tako se dohvaća nadzornik baterije BMV 712 smart, regulator punjenja MPPT 100/50 i DC/DC pretvarači Orion Smart, slika 1.
Foto: Schrack Technik
Nakon osvježavanja osnovnih programa u uređajima se podešavaju parametri prema namjeni uređaja, slika 2. i 3. U nadzorniku baterija BMV 712 smart postavljaju se parametri vezani uz punjenje baterija u izborniku Battery settings:
- kapacitet baterije
- uvjeti proglašenja stanja napunjenosti baterije 100% (engl. state of charge, SOC): napon punjenja, struja kraja punjenja i vrijeme trajanja tog stanja
- Peukertov koeficijent kojim se uzima u obzir nelinearnost odnosa iznosa struje pražnjenja i promjene stanja napunjenosti baterije. Za LFP tehnologiju promjena raspoložive energije u bateriji je gotovo linearno proporcionalna trajanju iznosa struje iz baterije, dok kod olovnih baterija je energija koja je na raspolaganju u bateriji nelinearno zavisna od struje pražnjenja.
- učinkovitost punjenja, tj. koliko se energije zaista može u bateriju spremiti od one koja u bateriju ulazi preko priključnih stezaljki.
Svi ovi parametri su bitni kako bi se baterija uspješno sinkronizirala tj kako bi stanje napunjenosti (SOC) koje se prikazuje bilo i istinito prema stvarnom stanju napunjenosti baterije. Stanje napunjenosti jedina je mjera energije u bateriji. Napon baterije se ne može upotrijebiti u tu svrhu jer je područje promjene napona LSP baterije za punu i praznu bateriju vrlo usko, a izmjereni napon baterije u nekom trenutku ovisi o struji u tom trenutku uz općenito nepoznati unutarnji otpor baterije koji iako je mali, ipak postoji.
U izborniku Alarms može se definirati nekoliko stanja alarma. Ovdje se aktivira alarm ako baterija padne ispod 10% stanja napunjenosti, a briše kad se digne iznad 20% napunjenosti. Stanje alarma se dojavljuje na Cerbo GX nadzornik i time je daljinski uočljiv i na mobitelu, primjerice od doma. Moguće ga je pridijeliti i na djelovanje relejnog kontakta nadzornika BMV 712 smart i primjerice svjetlosno signalizirati alarmno stanje. Ovo je bitno jer se ne koristi zaslon GX touch, a za pretpostaviti je da se neće baš stalno pratiti sustav preko telefona. Dobro je imati pravovremenu dojavu da će se uz istu potrošnju bez punjenja, uskoro baterija samoisključiti i ostaviti trošila bez napajanja. U izborniku Display podešava se sadržaj prikazivanja na zaslonu nadzornika baterije BMV712 smart.
Foto: Schrack Technik
Za regulator punjenja MPPT Smart 100/50 potrebno je u izborniku Settings podesiti da se radi o LFP tehnologiji baterije, čime se definira napon početka apsorpcije i trajanje apsorpcije. Napon apsorpcije je najveći napon pri punjenju nakon čijeg dostizanja će struja punjenja opadati. Stanje ustaljenog napona apsorpcije na bateriji mora trajati neko vrijeme kako bi se ćelije unutar baterije međusobno ujednačile. U trajanju apsorpcije ćelije koje su više napunjene predaju energiju slabije napunjenim ćelijama. Također, postavlja se i donja granica temperature okoline pri punjenju od 5 °C. Punjenje pri nižim temperaturama bi moglo uništiti bateriju.
Za DC/DC regulatore punjenja Orion smart bitno je postaviti u izborniku Settings funkciju, tj. da će se rabiti kao punjač (engl. charger). To podešenje zajedno s podešenjem tipa baterije na LFP tehnologiju će osigurati ispravno prebacivanje energije iz alternatora u LSP bateriju uz ograničenje struje kojom će se opteretiti alternator. Za izabrani model, a po svakom od dva Oriona, alternator će u radu biti opterećen po 30 A, što sigurno neće preopteretiti alternator koji ima nazivno 110 A. Po potrebi se može upravljačkim ulazom, ili preko telefona, isključiti jedan ili oba punjača. Kako je Orion spojen na alternator i startnu bateriju, posebno je važno podešenje u Engine shutdown detection izborniku kako bi se punjenje LSP baterije događalo samo za vrijeme rada alternatora, a ne i za vrijeme stajanja. Oprez, ako su ova podešenja prepoznavanja alternatora u radu neodgovarajuća i Orion se ne isključi po prestanku rada motora, tad će Orioni isprazniti startnu bateriju. Start punjenja LSP baterija preko Oriona se događa uz podesivo kašnjenje, kako bi alternator po startu mogao najprije nadoknaditi energiju startnoj bateriji koja je utrošena pri startu motora.
Pri podešavanju svih uređaja mora im se promijeniti PIN jer je zadnje što želite da slučajni prolaznik s rive, a koji ima VictronConnect, uđe u vaše uređaje preko početnog univerzalnog PINa 000000!
Foto: Schrack Technik
Osvježavanje i parametriranje dvosmjernog pretvarača
Osvježavanje osnovnog programa dvosmjernog pretvarača provodi se preko računala i besplatnog programa VE.Flash, a uz pomoć sučelja MK3 USB-VE.Bus interface, slika 4. Najnovija verzija osnovnog programa preuzima se sa stranice Victron Professional za što je dovoljna tek registracija. Dočim je osnovni program osvježen, podešavaju se parametri dvosmjernog pretvarača preko računala i istog sučelja, ali iz besplatnog programa VE.Configure. Podešavanje desetak parametara dvosmjernog pretvarača je već opisano u ovom serijalu i neće se ponavljati.
Foto: Schrack Technik
Osvježavanje i parametriranje nadzornog računala Cerbo GX
Nadzornom računalu potrebno je osvježiti najprije osnovni program. To se može napraviti preko primjerice USB sticka i za to ne bi trebao biti Cerbo GX spojen na internet. No u instalaciji, kako je traženo, nema uređaja, zaslona za komunikaciju s čovjekom, kako bi se pokrenulo osvježavanje iz USB sticka. Stoga se mora Cerbo GX spojiti prvo s internetom, prijaviti instalacija na Victron remote management portal i od tamo s funkcijom Remote console koristiti telefon kao jedinicu za unos i parametriranje. No kako spojiti Cerbo GX s internetom? Na „terenu“ sigurno nećete dobiti žičani priključak na neki usmjernik i internet, a isto je gotovo sigurno da nećete dobiti WiFi lokalnu mrežu. Ostaje vam tako samo hot spot priključak. Ali kako reći Cerbo GX-u da se spoji na hot spot?
Najprije se aplikacijom VictronConnect bežično Bluetooth sučeljem dohvaća Cerbo GX, slika 5. I tamo se pronalazi izbornik Network settings. U njemu se pronađe mreža koju osigurava telefon koji daje hot spot vezu s internetom. Tako postaje Cerbo GX prisutan na internetu. Sad se s drugim telefonom prijavi na svoj račun na Victron Remote Management portalu. I doda se Cerbo GX kao vaša nova instalacija na vašem računu, slika 6.
Foto: Schrack Technik
Foto: Schrack Technik
Nakon što Cerbo GX preko interneta postane vidljiv na računu Victron Remote Management portala u podešenjima instalacije na portalu izabire se izbornik Remote console. Dobiva se zahtjev da se telefon postavi u vodoravan položaj i konačno je sve dostupno kao da postoji originalni lokalni zaslon GX touch, slika 7. Uočite kako su u puštanju u pogon bez originalnog zaslona potrebna dva telefona!
Foto: Schrack Technik
S funkcijom Remote console dostupni su svi izbornici Cerbo GX-a, slika 8. Zelenim kvačicama označena su podešenja parametara – ukupno desetak parametara! Neka su podešenja intuitivna, a za neka se morate potruditi pregledati stare nastavke serijala ili zaviriti u naše priručnike gdje je to već nekoliko puta temeljito opisano. Uvijek ostaje i mogućnost zaviriti i u originalne upute Cerbo GX-a, što je najbolji izbor. Sad se može osvježiti osnovni program Cerbo GX-a bilo s USB Sticka, bilo izravno s interneta.
Foto: Schrack Technik
Daljinski nadzor sustava
U normalnom radu Cerbo GX je spojen preko GX GSM modema na Internet. Iako je njegovo „oživljavanje“ uglavnom automatski, pažnju je potrebno obratiti na Access point name (APN) parametar specifičan za davatelja usluge SIM kartice koju ste ugradili u GX GSM modem. Tu vrijedi opcija: pitaj Google! Spojem Cerbo GX-a preko GSM modema s internetom došlo se i do ciljane komunikacijske konfiguracije sustava. Preko Victron Remote Management portala dobiva se komfor daljinskog praćenja, po svakom uređaju to je desetak varijabli koje se sprema za pregled i analizu kretanja varijabli kroz razdoblje od 6 mjeseci. To je kao da imate nekoliko osciloskopa na brodu, a vi sjedite doma u fotelji i pratite rad uređaja. Preko funkcije Remote console može se daljinski, bilo od doma, bilo s broda, pregledavati stanje uređaja, raditi promjene parametara izbornika sa slike 8., sve kao da imate originalni GX touch zaslon.
Foto: Schrack Technik
Parametre nadzornika baterije BMV 712 smart i MPPT regulatora punjenja početno se postavljalo s VictronConnect aplikacijom dolaskom u blizinu uređaja. No preko Cerbo GX kao prolaznog sučelja moguće je daljinski dohvatiti parametre jer su ti uređaji spojeni VE.Direct sabirnicom na Cerbo GX. Slično se može dohvatiti i parametre dvosmjernog pretvarača jer su spojeni VE.Bus sabirnicom. Za dvosmjerni pretvarač preuzimaju se parametri daljinski, obrađuje ih se u VE.Configure programu i potom ih se vraća daljinski preko Cerbo GX-a u dvosmjerni pretvarač. Jedino nije moguće daljinski prići parametrima DC/DC pretvarača Orion jer nisu spojeni niti bežično niti s nekom žičanom komunikacijskom sabirnicom sa Cerbo GX-om.
Foto: Schrack Technik
Sve što kapetan ima na dohvat ruke od komponenata opisane instalacije je zaslon nadzornika baterija BMV712 smart preko kojeg nadzire LSP bateriju, ali i napon startne, olovne baterije! Tu je i Digital Multi Control nadzorni panel kojim se preko LED pokazivača vidi stanje dvosmjernog pretvarača, a preko sklopke je moguće upravljati radom pretvarača. Njime se može upravljačkom sklopkom isključiti dvosmjerni pretvarač ako se ne koristi bilo za punjenje, bilo za napajanje izmjeničnih trošila. Tako se bez potrebe ne troši prekomjerno baterija na koju je trajno spojen. U isključenom stanju, iako je priključen trajno na bateriju, gotovo ne troši energiju. Dodatno, dvosmjerni pretvarač je moguće i potpuno isključiti servisnom energetskom sklopkom.
Foto: Schrack Technik
Zaključak
U ovom nastavku zaokružen je prikaz primjene Lithium SuperPack (LSP) baterije u brodici Šibenik 800 predstavljanjem detalja osvježavanja osnovnih programa komponenata i njihovim parametriranjem. Specifičnost ove instalacije je bio minimalistički pristup u smislu pregleda parametara na brodici. Puni pristup sustavu moguć je samo preko pametnog telefona. Za svakodnevni nadzor na raspolaganju je samo zaslon nadzornika baterije. Time se dosljedno podržao koncept LSP baterije koja ima samo dva priključka, u smislu da i njezin nadzor bude jednostavan poput nadzora olovne baterije. No uvjereni smo da će investitor poželjeti imati i lokalni nadzor upotrebom zaslona osjetljivog na dodir GX touch, a bez da stalno „vrti“ mobitel, pogotovo ako nema signala jer tada pristup sustavu s mobitelom nije moguć.
Tekst je nastao u Schrack Technik d.o.o., a moguća pitanja naslovite na [email protected]
Pročitajte i prethodne nastavke iz serijala o SuperPack LFP baterijama na brodici Šibenik 800:
