Como escolher a corrente contínua nominal para um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) para embarcações

Para um conjunto de baterias marítimas, a corrente contínua nominal do BMS é uma das especificações mais frequentemente escolhidas por hábito, em vez de por análise. Escolher um valor muito baixo pode resultar em disparos indesejados dos dispositivos de proteção, superaquecimento e redução da vida útil sob carga real. Escolher um valor muito alto resulta em custos e tamanho desnecessários. O objetivo é adequar a corrente nominal à forma como o conjunto de baterias será efetivamente utilizado na embarcação.

Este artigo foi escrito para fabricantes de baterias marítimas e engenheiros de OEMs que selecionam a classificação de corrente contínua do BMS durante o projeto da bateria.

Por que a classificação de corrente é uma especificação crítica no projeto de sistemas de refrigeração marítimos?

O BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria) fica em série com a bateria, portanto, toda a corrente que a bateria fornece às cargas e recebe dos carregadores passa por ele. A capacidade de corrente contínua define quanta corrente o BMS pode suportar continuamente sem que seus circuitos de proteção reduzam a capacidade, superaqueçam ou disparem. Se a capacidade for inferior à demanda contínua real da bateria, o resultado se manifestará em serviço — e não em testes de bancada — como aquecimento, eventos de proteção prematuros e redução da confiabilidade.

A tarefa prática de um fabricante de baterias é dimensionar a capacidade nominal de acordo com o perfil de corrente real da bateria, tanto no lado da descarga quanto no lado da carga, sob as condições em que a bateria realmente operará.

Três níveis de corrente típicos para baterias marítimas

Os conjuntos de baterias marítimas tendem a se enquadrar em três grandes faixas de corrente contínua. Essas são faixas típicas para orientar a decisão, não regras fixas — o valor correto depende das cargas conectadas:

Identifique em qual categoria a bateria se enquadra com base na carga contínua total que ela deve suportar e, em seguida, confirme a carga de pico separadamente, uma vez que picos de consumo de alta corrente (como partidas de motores ou guinchos) têm requisitos diferentes das cargas contínuas.

Por que a classificação da ficha técnica não conta toda a história: Condições térmicas em gabinetes selados

Os compartimentos de baterias marítimas são frequentemente selados, compactos e com pouca ventilação. O calor gerado pelo BMS e pelas células se acumula com dissipação limitada. Como resultado, a corrente contínua que um BMS pode suportar dentro de um compartimento marítimo selado pode ser menor do que o valor especificado na ficha técnica, medido em condições de bancada ou ao ar livre.

A corrente de carga e a corrente de descarga não são iguais.

Um conjunto de baterias marítimas é incomum, pois geralmente possui diversas fontes de carga — energia da rede elétrica, alternador ou gerador, energia solar e eólica — alimentando-o, às vezes simultaneamente. A corrente de carga costuma ser menor que a corrente de descarga máxima, o que pode levar os fabricantes de baterias a dimensionar o sistema de gerenciamento de baterias (BMS) considerando apenas a corrente de descarga.

Isso pode ser um erro quando se trata de carregamento rápido. Um carregador de tomada de alta potência ou um carregador DC-DC pode elevar a corrente de carga a níveis que se aproximam ou afetam a classificação do BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria).A abordagem confiável consiste em especificar o BMS considerando tanto a corrente máxima de descarga contínua quanto a corrente máxima de carga, confirmando cada uma separadamente.— especialmente em embarcações com fontes de carregamento de alta potência ou múltiplas.

Uma abordagem prática para especificar a classificação.

• Comece pelo perfil de carga real.Some as cargas contínuas que a bateria deve suportar e identifique os picos de consumo separadamente. Isso define a exigência do lado da descarga.
• Leve em consideração o ambiente de instalação.Considere se a bateria está armazenada em um compartimento fechado e com pouca ventilação, e qual a temperatura ambiente. Isso afeta a classificação contínua efetiva.
• Confirme o lado de carregamento separadamente.Identifique todas as fontes de carregamento e a corrente máxima de carga, incluindo qualquer equipamento de carregamento rápido.
• Inclua uma margem adequada.É sensato ter uma margem de segurança acima da carga contínua esperada, mas o valor ideal depende do ciclo de trabalho, das condições térmicas e do sistema de gestão predial (BMS) específico. Confirme a margem com o fornecedor do BMS em vez de aplicar um multiplicador genérico.

Opções de corrente DALY BMS para baterias marítimas

Os sistemas BMS das séries A e T da DALY abrangem uma faixa de corrente contínua adequada para baterias auxiliares marítimas, baterias de serviço padrão e baterias de serviço de grande porte. A classificação de corrente contínua apropriada para uma determinada bateria — e seu comportamento sob condições térmicas de invólucro selado e os requisitos de carga do projeto — deve ser confirmada para o projeto específico da bateria.

→ Veja a Série A do Smart BMS:https://www.dalybms.com/smart-bms/

→ Veja o BMS de balanceamento ativo da Série T:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/

Perguntas frequentes

Q1Qual a classificação de corrente contínua necessária para um sistema BMS de banco de baterias marítimo?

Um banco de disjuntores padrão para residências geralmente suporta uma corrente contínua de 80 a 100 A, enquanto um banco de disjuntores grande ou de alta demanda geralmente suporta de 100 a 150 A. No entanto, o valor correto depende da carga contínua total que o banco suporta. Primeiro, identifique o perfil de carga e, em seguida, confirme a capacidade nominal com o fornecedor do sistema de gerenciamento predial (BMS).

Q2Um compartimento de bateria selado afeta a capacidade de corrente do BMS?

Sim. Em um compartimento fechado e com pouca ventilação, o calor se acumula e a corrente contínua que um BMS pode suportar pode ser menor do que o valor medido em bancada na ficha técnica. Esse valor varia de acordo com o modelo do BMS e as condições de instalação, portanto, confirme a classificação considerando as dimensões reais do compartimento e a temperatura ambiente, e consulte as especificações térmicas da ficha técnica.

Q3Devo dimensionar o BMS para corrente de carga ou corrente de descarga?

Para ambos. Especifique a classificação em relação à corrente máxima de descarga contínua e à corrente máxima de carga, e confirme cada uma separadamente. Isso é especialmente importante em embarcações com fontes de carga de alta potência ou múltiplas, onde o carregamento rápido pode elevar a corrente de carga.

Q4Qual a margem de segurança que devo adicionar acima da carga esperada?

Não existe um fator de segurança universal. A margem adequada depende do ciclo de trabalho, das condições térmicas da instalação e do sistema de gestão predial (BMS) específico. Confirme a margem com o fornecedor do BMS para o projeto específico do sistema, em vez de aplicar um multiplicador fixo.

Para especificações de BMS para baterias marítimas e consultas sobre fornecimento OEM, entre em contato:dalybms@dalyelec.com / kittyxu@dalyelec.com