Come scegliere la corrente nominale continua per un BMS di un pacco batterie marino

Per un pacco batterie marino, la corrente nominale continua del BMS è una delle specifiche che più spesso viene scelta per abitudine piuttosto che in base a un'analisi. Sceglierla troppo bassa comporta il rischio di interventi intempestivi dei sistemi di protezione, surriscaldamento e una durata ridotta sotto carico reale. Sceglierla troppo alta, invece, comporta costi e dimensioni eccessivi. L'obiettivo è quello di adattare la corrente nominale all'effettivo utilizzo del pacco batterie sull'imbarcazione.

Questo articolo è rivolto ai costruttori di pacchi batteria per applicazioni marine e agli ingegneri OEM che selezionano la corrente nominale continua del BMS durante la progettazione del pacco.

Perché la corrente nominale è una specifica fondamentale nella progettazione di pacchi batteria marini

Il BMS è collegato in serie con il pacco batterie, quindi ogni ampere che il pacco eroga ai carichi e riceve dai caricabatterie lo attraversa. La corrente nominale continua definisce quanta corrente il BMS può gestire in modo continuativo senza che i suoi circuiti di protezione si riducano di potenza, si surriscaldino o intervengano. Se la corrente nominale è inferiore alla reale richiesta continua del pacco batterie, il risultato si manifesta in esercizio, non in laboratorio, sotto forma di calore, interventi prematuri dei circuiti di protezione e affidabilità ridotta.

Il compito pratico di un costruttore di pacchi batteria è quello di dimensionare la potenza nominale in base al profilo di corrente reale del pacco, sia sul lato di scarica che su quello di carica, nelle condizioni in cui il pacco opererà effettivamente.

Tre livelli di corrente tipici per i pacchi batteria marini

I pacchi batteria per applicazioni marine tendono a rientrare in tre ampie categorie di corrente continua. Si tratta di intervalli tipici che servono da guida nella scelta, non di regole fisse: il valore corretto dipende dai carichi collegati.

Identifica la categoria di appartenenza del pacco batterie in base al carico continuo totale che deve supportare, quindi verifica separatamente il carico di picco, poiché i brevi assorbimenti di corrente elevata (come l'avviamento di un motore o di un verricello) hanno requisiti diversi rispetto ai carichi continui.

Perché la valutazione della scheda tecnica non racconta tutta la storia: le condizioni termiche negli involucri sigillati

I vani batteria marini sono spesso sigillati, compatti e scarsamente ventilati. Il calore generato dal BMS e dalle celle si accumula con una dissipazione limitata. Di conseguenza, la corrente continua che un BMS può erogare all'interno di un involucro marino sigillato può essere inferiore al valore riportato nella scheda tecnica, misurato in condizioni di laboratorio o all'aria aperta.

La corrente di carica e la corrente di scarica non sono uguali.

Un pacco batterie marino è particolare perché spesso viene alimentato da diverse fonti di carica, come la rete elettrica di terra, un alternatore o un generatore, l'energia solare ed eolica, a volte anche contemporaneamente. La corrente di carica è spesso inferiore alla corrente di scarica di picco, il che può indurre i progettisti di pacchi a dimensionare il BMS (Battery Management System) basandosi unicamente sulla corrente di scarica.

Questo può essere un errore quando si parla di ricarica rapida. Un caricabatterie da terra ad alta potenza o un caricabatterie DC-DC possono spingere la corrente di carica a livelli che si avvicinano o influenzano la potenza nominale del BMS.L'approccio affidabile consiste nello specificare il BMS sia rispetto alla corrente di scarica continua massima che rispetto alla corrente di carica massima, confermando ciascuna separatamente— soprattutto sulle navi dotate di fonti di carica ad alta potenza o multiple.

Un approccio pratico alla definizione del rating

• Partiamo dal profilo di carico reale.Sommare i carichi continui che il pacco deve supportare e identificare separatamente i picchi di assorbimento. Questo definisce il fabbisogno in fase di scarico.
• Tenere conto dell'ambiente di installazione.Bisogna considerare se lo zaino si trova in un vano sigillato e scarsamente ventilato e a quale temperatura ambiente. Questo influisce sulla potenza nominale continua effettiva.
• Verificare separatamente il lato di addebito.Identificare tutte le fonti di ricarica e la corrente di carica massima, comprese eventuali apparecchiature di ricarica rapida.
• Prevedere un margine adeguato.Un certo margine di sicurezza rispetto al carico continuo previsto è opportuno, ma la quantità corretta dipende dal ciclo di lavoro, dalle condizioni termiche e dallo specifico BMS. È consigliabile confermare il margine con il fornitore del BMS anziché applicare un moltiplicatore generico.

Opzioni attuali del sistema BMS DALY per pacchi batteria marini

I sistemi BMS DALY serie A e serie T coprono una gamma di corrente continua adatta per pacchi batteria ausiliari marini, banchi batteria standard e banchi batteria di grandi dimensioni. La corrente nominale continua appropriata per un dato pacco batteria, nonché il suo comportamento in condizioni termiche di involucro sigillato e i requisiti di carica del progetto, devono essere confermati per la specifica progettazione del pacco batteria.

→ Visualizza il sistema BMS intelligente serie A:https://www.dalybms.com/smart-bms/

→ Visualizza il sistema BMS a bilanciamento attivo serie T:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

FAQ

Q1Di quale corrente nominale continua ha bisogno un sistema BMS per banchi di lavoro navali?

Un banco batterie standard per uso domestico ha generalmente una capacità di corrente continua compresa tra 80 e 100 A, mentre un banco batterie di grandi dimensioni o ad alto fabbisogno energetico si aggira tra i 100 e i 150 A, ma il valore corretto dipende dal carico continuo totale supportato dal pacco. È necessario innanzitutto identificare il profilo di carico, quindi confermare la capacità nominale con il fornitore del BMS.

Q2Un vano batteria sigillato influisce sulla corrente nominale del BMS?

Sì. In un vano sigillato e scarsamente ventilato, si accumula calore e la corrente continua che un BMS può sopportare può essere inferiore al valore misurato in laboratorio e riportato nella scheda tecnica. Il valore varia a seconda del modello di BMS e delle condizioni di installazione, quindi è necessario verificare la corrente nominale in base alla temperatura effettiva dell'involucro e dell'ambiente circostante e consultare le specifiche termiche della scheda tecnica.

Q3Devo dimensionare il BMS per la corrente di carica o per la corrente di scarica?

Per entrambi. Specificare la corrente nominale rispetto alla corrente di scarica continua massima e alla corrente di carica massima, e confermare ciascuna separatamente. Ciò è particolarmente importante per le imbarcazioni con fonti di carica ad alta potenza o multiple, dove la ricarica rapida può far aumentare notevolmente la corrente di carica.

Q4Quanto margine devo aggiungere rispetto al carico previsto?

Non esiste un fattore di sicurezza universale. Il margine appropriato dipende dal ciclo di lavoro, dalle condizioni termiche dell'impianto e dallo specifico BMS. È consigliabile confermare il margine con il fornitore del BMS per la configurazione effettiva del pacco batterie, anziché applicare un moltiplicatore fisso.

Per le specifiche del BMS per pacchi batteria marini e per richieste di fornitura OEM, contattare:dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com