Victronizzare la mia barchetta

[pepe1395]

Dai che gli esperimenti continuano, per il momento a casa.
Ho collegato un caricabatterie IP67 per simulare la presenza di una batteria di avviamento motore ed un caricabatterie connessi in ingresso al BMS. Pilotato dal BMS un solenoide BlueSea si occupa di staccare il carico dei servizi dalla batterie Victron in caso di "undercharge". Per collaudare la funzionalitá ho sconnesso uno dei cavi di controllo che permettono la comunicazione tra il BMS e la batteria ed immediatamente il solenoide é scattato isolando il carico. L'app VictronConnect ha segnalato un errore e, ricollegando il cavo nero di controllo, tutto é tornato normale.
Prossimo step sará l'utilizzo del regolatore solare alla batteria di avviamento, in questo modo quando la tensione supererá i 13 volt, il BMS comincerá a caricare la batteria Victron; quando questa sará piena, diventerá compito del BMS impedire un ulteriore ricarica. Per fermare il caricabatteria (un Victron Phoenix IP43 da 30A) sará sempre il BMS a pilotare un relé che interrompe il ponticello di Standby dell'IP43.

[...]

Una curiosita', se posso : perche' il solare alla BM e non diretto alla BS (tramite il suo BMS che "sorveglia") ?

Non sarebbe meglio lasciare la BM tranquilla senza solare ed il regolatore solare diretto sul BS a gestire direttamente la tipologia LifePo4 ?
Nei vari schemi Victron mi par di trovare sempre il solare cosi' (alla BS LifePo4).

Grazie

[pepe1395]

Victron consiglia di connettere il regolatore solare direttamente ai poli della batteria LFP. Il bms, con un cavetto ve.direct particolare (non inverting), può mettere in standby il regolatore quando le celle sono al 100%. Peccato che in questo modo il regolatore non comunica più in ve.direct con il Cerbo GX e puoi controllare il suo funzionamento solo in Bluetooth quando sei in barca. Guarda caso la cosa che controllo di più in remoto è lo stato del regolatore!
Le soluzioni a questo problema sono diverse e sto cercando di testare quale sia la migliore non solo “filosoficamente“ ma anche nella pratica.
1) la più banale, Il regolatore è connesso con la batteria lfp. Sostituisco l’attuale regolatore con uno di fascia più alta provvisto del classico ponticello di standby facilmente interrompibile dal bms in caso di overcharge e gestisco l’uscita load del regolatore stesso (alimentazione del router, switch Wi-Fi sonoff, Cerbo GX, ecc.) con un relè in caso di undercharge.
Vantaggi: abbastanza semplice
Svantaggi: assai costosa circa 480 €
2) Il regolatore è connesso con la batteria lfp. Utilizzo una batteria di relè: in caso di undercharge i carichi connessi load del regolatore vengono staccati da un relè, in caso di overcharge il relè a più vie deve staccare il caricabatterie e la connessione tra pannello solare e regolatore.
Vantaggi: poco costosa
Svantaggi: un po’ complicata
3) Il regolatore è connesso con la batteria di avviamento. Quella prospettata in precedenza.
Vantaggi: poco costosa, anche la batteria di avviamento è sempre carica.
Svantaggi: non voglio usare il load sulla batteria motore, possibili “battimenti” del voltaggio della batteria di avviamento, il regolatore porta la tensione oltre la soglia di 13 volt, il bms inizia caricare la batteria servizi, il pannello non riesce a mantenere la tensione sopra i 13 volt, la carica della lfp si interrompe, il regolatore riporta la tensione sopra i 13 volt…. e non si finisce più con ‘sto maledetto Ping pong.
Insomma un bel po’ di test da fare.


P.S. scusate il pippone

[...]

Macche' pippone ... ben vengano le spiegazioni di configurazioni interessanti e non usuali. Grazie !!!

C'era sicuramente un motivo ... ed ora mi e' chiaro il perche'.

BV

[pepe1395]

La quarta soluzione, che sarebbe la migliore, consisterebbe nella possibilità del Cerbo GX di interfacciare con il Bluetooth tutti, ma proprio tutti!, i device Smart Victron che non possiedono connessioni ve.direct, ve.can o ve.bus. Potrebbe farlo direttamente il Cerbo GX oppure uno scatolino esterno che faccia il polling dei device Smart e li connetta quando vengono selezionati: esattamente ciò che fa il VictronConnect. Non dovrebbe essere difficile ma ci deve pensare mamma Victron.

[maema]

Ciao Pepe, premetto che utilizzo il Cerbo su tutti gli impianti ma solo per collegarmici via modbus e avere tutti i dati su PLC, l'unica scrittura la faccio sul limite della corrente in ingresso del Quattro...ma mi pare che attivando la funzione DVCC il Cerbo assume una funzione attiva e quindi gestisce anche gli apparati connessi su Ve direct... Oppure secondo le ultime notizie ricevute puoi approfittare del nuovo S.O. messo a disposizione per i system-integrator che implementa node-red e signal K tramite il quale puoi configurare ad esempio la funzione dei relè raggiunto il 100% della batteria Lfp o come altro vuoi tu... immagino lo conosci altrimenti ti metto il link sotto.
https://www.victronenergy.com/live/venus-os:large
https://community.victronenergy.com/ques...nal-k.html

[AndreaB72]

Ho la sensazione che ci sia confusione fra tensione e stato di carica.
Una LFP può essere carica al 100% a qualsiasi tensione superiore a 3.35V a cella, come può essere scarica ed essere a 3.65V (in questo caso ovviamente tirerà un botto di corrente).
Non è compito del BMS fare assunzioni su SOC, il suo compito è decidere se la batteria lavora entro i parametri corretti in termini di tensione e corrente.
Lo stato di carica invece è gestito dalle varie sorgenti di carica, eventualmente coordinate come nel caso delle reti Victron.
Se vedete i settings di Victron infatti prevedono due parametri per riconoscere lo stato di full charge: tensione e tail current.
Facendo qualche conto si determina la corrente residua giusta per ogni voltaggio compreso fra 3.35 e 3.65V.
In pratica la frase "il BMS stacca quando siamo al 100%" non è corretta. Sarebbe lo SmartSolar (o il BMV) a decidere se la batteria è carica o no. Il BMS invece può decidere di tagliare se almeno una delle celle è oltre i 3.65V o altre situazioni che mettano a rischio la batteria. Il BMS offre l'ultimo livello di protezione ma, al contrario di cosa suggerisce il nome, non gestisce niente.

Il problema che sta cercando di risolvere Pepe (se ho capito bene) è come fare ad interrompere carica e scarica quando il BMS interviene senza rinunciare alle funzionalità del proprio impianto (servizi h24, connessione ve.direct mppt, etc.).

L'idea di usare il cerbo per implementare logiche custom può essere buona ma ha delle limitazioni. La prima è che lo stadio di potenza manca, quindi servono dei contattori ben dimensionati anche se pilotati dal cerbo invece del BMS e siamo quasi al punto di partenza.
La seconda è che il cerbo (o beagle, raspberry etc.) consumano tanto: se si lascia la barca da sola per tanto tempo si deve prevedere che 0.8A-2.0A se ne vadano così (statistica mia).

L'alternativa che sto implentando a scappatempo è quella di usare un microcontrollore a basso consumo, tipo ESP. Si programma in C, quindi facile da fargli fare la qualunque, ma siamo sui 25-50mA al massimo. Non ho urgenza (e tempo) perché il mio BMS ha i suoi mosfets quindi fa già il suo lavoro. Per ora il mio accrocchio legge ve.direct e converte in n2k, ma in futuro farà un po' di cose in più. Fra le cose che deve fare c'è la gestione dei vari "modi" della barca: crociera estiva (massimizzare la carica), weekend (obiettivo: arrivare a fine weekend con il 60% di SOC), porto (no ricarica, SOC 60%, CB e solare in power supply), etc.

Comunque seguo quello che fa Pepe che è sempre utile

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[pepe1395]

Ringrazio Maema per i suggerimenti per l’uso della build large del Venus ed AndreaB72 per la precisazione, sono stato impreciso sulla funzione del bms che non è di misurare la Soc della batterie ma di sorvegliare che il voltaggio delle singole celle rimanga nei limiti di sicurezza.
Detto questo, non posso usare il Cerbo per gestire la connessione/disconnessione del carico o dei caricatori perché, nei giorni in cui il sole non riesce a dare il suo contributo, lo spengo per diminuire il consumo che sommato a quello del router Fritz 6850 e di tutti gli switch Wi-Fi Sonoff non è indifferente. Ho un pannello solare da 100W rigido ma in quei giorni non riesce a riportare le batterie servizi al 100%.

[...]

Ciao pepe, al di la' delle configurazioni per interrompere scarica/carica (interessantissime e che riesco poco a seguire non conoscendo bene quel mondo Victron), volevo capire se con l'introduzione del litio ... prevedi anche di fare spostamenti all'interno del tuo schema impianto attuale.

Mi spiego meglio : parlando del servizio del salpa che e' un servizio HighPower e adesso lo hai sul BS, prevedendo di dover "limitare" la ricarica da alternatore (che tu lo faccia tramite il fusibile sul BMS CL come mi par di capire o altro modo ... mi pare che la limitazione da alternatore sia SEMPRE necessaria con LFP) ... lo lascerai ancora sulla BS che necessariamente (e a differenza del passato) dovrà' attingere alle proprie risorse perche' non potrà' utilizzare (se non parzialmente) le risorse on-the-fly dell'alternatore ?

Oppure (p.e.) lo sposterai sulla BM (lasciando la optima RT DC 4.2 o magari prendendo una delle tue deep-cycle YT 5.5 che ha anche spunto superiore [1125 contro 1000 in MCA] ma invece la batteria e' piu' tosta per "quel" servizio) ?
(io ho la BT 4.2 [idem YT 4.2 con spunto leggermente inferiore sia alla RT 4.2 che alla YT 5.5] ma sempre tosta e piu' adatta ad un eventuale scarica profonda [mai da auspicare per la BM]).

Anticipo subito che chiedo questo senza voler, per carità', entrare nella diatriba se il salpa sia meglio sul BS o BM (che ognuno ha la propria idea ed esula da questo 3D [prego astenersi qui da opinioni BM/BS che la cosa interessante e' invece lo schema risultante dovuto ad introduzione LFP] ).

Grazie

[pepe1395]

Per quanto mi riguarda sulla batteria di avviamento ci deve stare solo l’avviamento del motore. L’avviamento del motore è sicurezza, il salpaancora non lo è. La quantità di ampere fornita dal motore al minimo è una frazione di quella considerata di targa dell’alternatore. Uno dei difetti del dc-dc Orion TR è l’impossibilità di diminuire la corrente prelevata da batteria motore/alternatore. Se l’alternatore non riesce a compensare la richiesta di ampere, la tensione della batteria motore scende sotto un determinato livello, purtroppo non regolabile, e l’Axiom segnala un allarme estremamente fastidioso. Con il bms posso decidere quanti ampere fornire alla batteria lfp, li aumenterò fino a trovare il giusto compromesso. Per quanto riguarda lo spunto non credo proprio che la batteria Lfp abbia problemi, anzi. Semmai il punto debole potrebbe essere il bms. Con la stagione fredda proverò a fare un avviamento di emergenza con la lfp, se ci saranno problemi, cioè il bms stacca prima della partenza del motore, salterò, ma solo in questo caso!, il bms.

[...]

Ti ringrazio della risposta.
Ho un un’unica discrepanza, probabilmente dovuta a fatti soggettivi, ed è sul fatto che al minimo alternatore produce tanto (a me, a te poco come mi scrivi).
Te la provo a raccontare : quando accendo motore in rada la mattina a freddo, prima di salpare, accendo al minimo e poi porto normalmente il regime sempre sopra il minimo (che non fa bene scaldare al minimo). Diciamo sui 1200 giri.
In quel regime io ho alternatore che produce tanta corrente (probabilmente siamo già al max) ed ho sempre visto bilancio positivo cioè mai va a succhiare dalla BM (forse in spunto ma nn saprei). Probabilmente ho un alternatore che succhia parecchi CV al motore anche ai bassi regimi (come una volta mi dicesti).
In questa fase (iniziale, dove vado a salpare), ho deciso di portare in plancia un interruttore on-off che escluda il DCDc (tramite switch S1) che così non mi aggiunge i 35-40A di consumo verso il banco BS (30 A di Orion succhia di più dei 30 di targa).
È vero che inizia a caricare con un ritardo di qualche minuto pre impostato in configuraz. ma potrei voler salpare con calma oppure necessitare di più tempo.
Questa è una modifica che ancora non ho fatto (e che potrei non fare se p.e. seguissi la tua configurazione montando banco BS in LFP che reggerebbe anche il salpa senza supporto alternatore).

Grazie

[AndreaB72]

È il difetto di tutti i DC/DC. Non sanno quando accendersi in maniera predicibile.
Quasi tutti risolvono il problema con una soglia sulla tensione e una isteresi in caso di bassa tensione.
In questo modo la batteria "sorgente" non scende mai sotto la soglia di sicurezza e, settando la soglia abbastanza alta, hai la garanzia che funzioni solo a motore acceso e alternatore funzionante.
Non ho capito però come vuoi usare il BMS per limitare la corrente che passa da batteria motore ai LFP (e perché).
L'unico modo per far passare corrente è tramite l'Orion, che si spegne da solo se la tensione della BM/alternatore scende sotto xV, quindi non capisco il ruolo del BMS.

Anche io sono dell'idea che la batteria motore serva solo per il motore (decisamente).
L'unico problema che il salpa può dare è sulla corrente di spunto, ma tutti i BMS hanno soglie di picco molto alte quindi è un non problema.

Saltare il BMS per l'avviamento di emergenza è esattamente quello che penso anche io. Great minds think alike

(07-01-2023 10:25)pepe1395 Ha scritto:  Per quanto mi riguarda sulla batteria di avviamento ci deve stare solo l’avviamento del motore. L’avviamento del motore è sicurezza, il salpaancora non lo è. La quantità di ampere fornita dal motore al minimo è una frazione di quella considerata di targa dell’alternatore. Uno dei difetti del dc-dc Orion TR è l’impossibilità di diminuire la corrente prelevata da batteria motore/alternatore. Se l’alternatore non riesce a compensare la richiesta di ampere, la tensione della batteria motore scende sotto un determinato livello, purtroppo non regolabile, e l’Axiom segnala un allarme estremamente fastidioso. Con il bms posso decidere quanti ampere fornire alla batteria lfp, li aumenterò fino a trovare il giusto compromesso. Per quanto riguarda lo spunto non credo proprio che la batteria Lfp abbia problemi, anzi. Semmai il punto debole potrebbe essere il bms. Con la stagione fredda proverò a fare un avviamento di emergenza con la lfp, se ci saranno problemi, cioè il bms stacca prima della partenza del motore, salterò, ma solo in questo caso!, il bms.
BV!

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[pepe1395]

Il bms può limitare la corrente in uscita verso la batteria lfp impostandola sul VictronConnect, cosa che faccio a 25A. Devo verificare se l’allarme di bassa tensione, che scatta al minimo con l’Orion a 30A, con 25 riesco a risparmiarmelo, altrimenti diminuisco a 20. L’Orion va in pensione con la nuova batteria.
Nel frattempo la barchetta è alimentata dalla nuova batteria.

[pepe1395]

La messa in servizio della nuova batteria Victron è terminata, finalmente.
I test per la gestione dell’undercharge ed overcharge sono stati positivi, così come l’avviamento in emergenza del motore con la batteria servizi.
Le 2 immagini allegate mostrano il voltaggio e gli ampere utilizzati per l’avviamento a freddo del motore in emergenza con la batteria lfp e poi con la Optima Red Top.
Anche il problema dell’allarme di bassa tensione sembra essere risolto.
Sto fascettando ed etichettando i cavi; devo anche rimuovere il battery protect che non serve più a nulla, visto che il suo mestiere lo fa il bms.
Manca poco a dichiarare chiuso il cantiere.

[pepe1395]

Tadaaaaa!
Finito di montare in barca il "mostro", ho disegnato lo schema.
Non ci si crede ma ho impiegato quasi lo stesso tempo per le 2 attivitá.
Allego qui una versione di dimensioni ridotte ed un link dove scaricare la versione completa. (circa 5MB)
http://www.pepe1395.it/Schemi/Batterie/i...edV3.0.jpg
Non ho riletto con la dovuta attenzione perché comincio a non poterne piú di stare seduto al computer. Se trovate delle stupidaggini, vi prego, non mi lapidate.
Spero di suscitare un (garbato) dibattito sull'opportunitá di passare al litio e quindi sono pronto a rispondere (sempre garbatamente) alle vostre domande.

[pepe1395]

Quando pensavo di aver fatto qualche minkiata non ero lontano dalla veritá.
Infatti il cavo positivo proveniente dall'alternatore sembrava connesso al positivo della batteria di avviamento "saltando" il fusibile. Cosa che non é vera. Giá che c'ero ho messo un po' di didascalie che aiutano, almeno spero, nella comprensione dello schema.
Il link per la versione full HD rimane lo stesso.

[...]

Complimenti pepe ... proponi sempre impianti spettacolari.

Ti propongo un paio di pro / un contro nel passaggio dal piombo degni, secondo me, di essere notati/considerati nella tua particolare configurazione (direi "unusual").
Questo oltre alle solite caratteristiche del LFP (durata nel tempo aumentata, leggerezza, minori problematiche in caso di scarica profonda, etc. etc.)

Ecco :

1) pro - impianto LFP senza DC-DC e' piu' semplice
Grazie al BMS-CL (che fa sia da BMS che da "limitatore") hai eliminato il Dc-DC

2) pro - impianto oltre a diventar nettamente piu' efficiente con la ricarica da solare lo diventa (come lo hai fatto tu) anche da alternatore (intendo rispetto a chi si appresta a fare passaggio a LFP con un DC-DC fra BM piombo e BS LFP)

3) contro (relativamente eh faccio solo per ragionarci) - i carichi high power con spunto (su una sola batteria da 100 Ah seppur LFP) non mi piacciono (il salpa).
Vedrei meglio (con tutto il rispetto e non volendo entrare nella diatriba se il salpa sia meglio di qua o di la cosa che ha altre prerogative quando si parla di piombo) succhiare gli Ampere necessari direttamente da alternatore (sulla BM che e' "supportata da").
La cui cosa so che non ti piace (ma lo capisco quando era con piombo ... oggi c'e' la limitazione ... ed e' li' la diversità').
Questo perche', con motore in moto, il BMS-CL permette la ricarica del BS con corrente ampia (sicuro a buon regime) ma limitata e sicuramente non sufficiente a coprire il consumo immediato (che vien sopperito dal BS che e' 100 Ah ...). Se il BS fosse da 200 Ah ... sarebbe probabilmente gia' un altra cosa.

E sempre grazie ... per proporci queste ... chicche !!

[pepe1395]

Un’altra piccola precisazione, i punti negativi (power post) non sono disegnati correttamente. Dal disegno sembra che ci siano giunzioni tra i cavi negativi senza power post; ovviamente non è così. È solo un trucco grafico per disegnare meno
Inoltre la batteria servizi non è da 100 A/h ma da 90. Non ho trovato l’immagine giusta perché uscita di produzione e sostituita appunto dalla 100.
@... non sono preoccupato dell’amperaggio della attuale batteria, da una 90 A/h al litio posso estrarre più energia rispetto a quella ottenibile dalle precedenti Optima YT in parallelo da 72 A/h cad.
È possibile che in futuro un’altra 90 A/h venga aggiunta al sistema descritto; le batterie lfp Victron si basano su celle Winston e quelle usate nella mia sono tranquillamente ordinabili. Ma è solo la solita pippa mentale.
Detto questo, dubito che lo spunto della batteria c’entri molto con l’uso del salpaancora, mentre per avviare il motore lo spunto è fondamentale, il tutto si svolge in pochissimi secondi, col salpa il carico sulla batteria può essere nel tempo di un ordine di grandezza più lungo. L’alternatore aiuta ma col motore al minimo non più di tanto.

[pepe1395]

La batteria lfp non dovrebbe essere sempre caricata al 100%, Victron suggerisce di limitare la SOC al 90% e di fare un carica completa una volta al mese per un uso moderato e 2 volte per un uso intensivo (deep discharge) della lfp.
Pensavo di utilizzare inizialmente di utilizzare il Cerbo per fare questo, poi mi è venuto in mente il relè del BMV-712 per interrompere il ponticello di standby del BMS al raggiungimento del 90% di SOC. I cavi sono già passati bastano 2 connettori Wago e 5 minuti di lavoro per avere operativo questo trucco. Curiosamente però il BMV può attivare/disattivare il suo relè solo per il raggiungimento di una SOC minima e non di una massima. Peccato!
Dovrò tornare al progetto originario di usare il Cerbo.

[Resolution]

Io utilizzo il relè del Victron per mantenere la SOC al 50% quando lascio quasi inattiva la batteria per lungo tempo
In pratica quando la SOC scende sotto il 47% si attiva la carica e quando questa raggiunge il 50% stacca.