La gamma Blue Smart IP65 Charger è composta da caricabatterie intelligenti multifase, specificamente progettati per ottimizzare ogni ciclo di ricarica e il mantenimento della carica per lunghi periodi di tempo.
L’algoritmo di carica multifase comprende le singole fasi di carica descritte a continuazione:
Test
Prima che inizi il ciclo di carica, la batteria viene testata per sapere se accetterà la carica, anche se è completamente scarica (vicino a 0 V di tensione a vuoto).
La fase di test continua finché un impulso di carica riesce ad aumentare la tensione della batteria sopra i 12,5 V (25,0 V per i caricabatterie da 24 V) o finché non trascorrono 2 minuti.
Se si rileva polarità inversa, cortocircuito o tensione della batteria eccessivamente elevata, la batteria verrà rifiutata e i LED indicheranno un errore; in tal caso, scollegare la fonte di alimentazione di rete CA prima di tentare di diagnosticare e correggere il problema.
È possibile che si verifichi un falso rifiuto se si tenta di caricare una batteria molto scarica mentre è contemporaneamente collegata a un carico; in questo caso si devono isolare tutti i carichi prima di tentare una nuova carica.
Massa
La batteria è caricata alla massima corrente di carica finché la tensione aumenta fino alla tensione di assorbimento configurata.
La durata della fase di massa dipende dal livello di scarica della batteria, dalla sua capacità e dalla corrente di carica.
Una volta terminata la fase di massa, la batteria sarà carica all’80 % circa (o >95 % per le batterie agli ioni di litio) e potrà essere rimessa in servizio, se necessario.
“Absorption” (assorbimento)
La batteria è caricata alla tensione di assorbimento configurata: la corrente di carica decresce lentamente mentre la batteria si avvicina alla piena carica.
La durata predefinita della fase di assorbimento è adattiva e varia in modo intelligente in base al livello di scarica della batteria (determinato dalla durata della fase di carica di massa).
La durata adattiva della fase di assorbimento può variare da un minimo di 30 minuti fino a un massimo di 8 ore (o il tempo configurato) per una batteria molto scarica.
In alternativa si può selezionare una durata fissa dell’assorbimento, che è quella predefinita automaticamente se è stata selezionata la modalità Li-ion.
La fase di assorbimento può essere terminata anche in base alla corrente di coda (se attiva), ovverosia quando la corrente di carica cade al di sotto della soglia della corrente di coda.
Ricondizionamento
La tensione della batteria cerca di aumentare fino alla tensione di ricondizionamento configurata, mentre la corrente in uscita del caricabatterie è regolata all’8 % della corrente di carica nominale (ad esempio, 1,2 A massimo per un caricabatterie da 15 A).
Il ricondizionamento è una fase di carica opzionale per le batterie piombo-acido e non è raccomandabile per un uso normale/ciclico: utilizzarlo solo se necessario, giacché un uso non necessario o un abuso dello stesso riduce la vita utile della batteria, in seguito a gassificazione eccessiva.
La tensione di carica più alta, durante la fase di ricondizionamento, può recuperare/invertire parzialmente la degradazione dovuta a solfatazione, generalmente causata da una carica inadeguata o se la batteria è stata lasciata in uno stato di scarica profonda per un lungo periodo di tempo (solo se effettuato a tempo).
La fase di ricondizionamento si può applicare occasionalmente anche alle batterie a liquido elettrolita, per bilanciare le tensioni delle singole celle ed evitare la stratificazione dell’acido.
La fase di ricondizionamento è determinata non appena la tensione della batteria aumenta fino alla tensione di ricondizionamento configurata o dopo una durata massima di 1 ora (o quella configurata).
Tenere presente che, in determinate condizioni, è possibile che lo stato di ricondizionamento termini prima di raggiungere la tensione di ricondizionamento, come quando il caricabatterie alimenta contemporaneamente dei carichi; la batteria non è stata completamente caricata prima che inizi la fase di ricondizionamento; la durata del ricondizionamento è troppo breve (impostata su un tempo inferiore a un’ora) o se la corrente in uscita del caricabatterie è insufficiente rispetto alla capacità della batteria/banco batterie.
Mantenimento
La tensione della batteria è mantenuta sullo stesso valore della tensione di mantenimento configurata per evitare la scarica.
Iniziata la fase di mantenimento, la batteria è completamente carica e pronta all’uso.
Anche la durata della fase di mantenimento è adattiva e varia tra 4 e 8 ore, in base alla durata della fase di assorbimento, dopodiché il caricabatterie determina che la batteria entri in fase di mantenimento.
Accumulo
La tensione della batteria è mantenuta sullo stesso valore della tensione di accumulo, che è leggermente minore rispetto alla tensione di mantenimento, per minimizzare la gassificazione e allungare la vita utile della batteria in stato di non uso e carica continuata.
Assorbimento ripetuto
Per ripristinare la batteria ed evitare una lenta auto-scarica quando si trova in fase di accumulo durante molto tempo, si effettua automaticamente 1 ora di carica di assorbimento ogni 7 giorni (o in base alla configurazione).
I LED indicatori visualizzano lo stato di carica attiva; fare riferimento all'immagine qui sotto:
In alternativa, per visualizzare lo stato di carica attivo è possibile utilizzare un dispositivo dotato di Bluetooth (telefono cellulare o tablet) e dell'app VictronConnect; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Monitoraggio > VictronConnect".
Sono disponibili 3 modalità di carica integrate (Normale, Alta e Li-Ion), nonché un’eventuale Fase di ricondizionamento opzionale (tranne nella modalità Li-Ion).
Le modalità di carica integrate, combinate con la logica di carica adattiva, sono indicate per i più comuni tipi di batterie, come piombo-acido con liquido elettrolita, AGM, Gel e LiFePO4.
La modalità di carica richiesta può essere selezionata tramite il pulsante MODE sul caricabatterie o su un dispositivo dotato di Bluetooth (telefono cellulare o tablet) e dell'app VictronConnect; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Configurazione > Configurazione mediante caricabatterie" o "Configurazione > Configurazione mediante VictronConnect".
Se necessario, è anche possibile eseguire la configurazione avanzata con impostazioni definite dall'utente utilizzando un dispositivo dotato di Bluetooth (telefono cellulare o tablet) e dell'app VictronConnect; per ulteriori informazioni, consultare le sezioni "Configurazione avanzata > Impostazioni avanzate" e "Configurazione avanzata > Impostazioni modalità esperto".
Tutte le impostazioni vengono memorizzate e non si perdono quando si scollega il caricabatterie dall’alimentazione di rete o dalla batteria.
Nella seguente tabella sono specificate le impostazioni della tensione di carica per ogni modalità di carica integrata:
Avviso
Per garantire una carica adeguata, una lunga durata della batteria e un funzionamento sicuro, è importante selezionare una modalità di carica appropriata per il tipo e la capacità della batteria da caricare; fare riferimento alle raccomandazioni del produttore della batteria.
La gamma Blue Smart IP65 Charger è dotata di una funzione di compensazione della temperatura, che ottimizza automaticamente la tensione di carica nominale/configurata, in base alla temperatura ambiente (tranne nella modalità Li-ion o se manualmente disattivata); consultare la sezione “Funzionamento > Compensazione della temperatura” per ulteriori informazioni.
Il ricondizionamento è una fase di carica opzionale per le batterie piombo-acido e non è raccomandabile per un uso normale/ciclico: utilizzarlo solo se necessario, giacché un uso non necessario o un abuso dello stesso riduce la vita utile della batteria, in seguito a gassificazione eccessiva.
Se è attiva la modalità di ricondizionamento, la fase di ricondizionamento viene inclusa nel ciclo di carica (dopo il completamento della fase di assorbimento) e la tensione della batteria viene aumentata a un livello elevato; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Funzionamento > Algoritmo di carica".
Quando è attiva la modalità di ricondizionamento, il LED RECONDITION si illumina e lampeggia durante la fase di ricondizionamento.
La modalità di ricondizionamento può essere attivata e disattivata tramite il pulsante MODE sul caricabatterie o su un dispositivo dotato di Bluetooth (telefono cellulare o tablet) e dell'app VictronConnect; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Configurazione > Configurazione mediante caricabatterie" o "Configurazione > Configurazione mediante VictronConnect".
Se è attiva la modalità corrente bassa, la corrente di carica massima è limitata a un livello notevolmente ridotto (varia in base al modello); consultare la sezione “Specifiche” per ulteriori informazioni.
La modalità corrente bassa è raccomandata quando si caricano batterie di capacità inferiore con un caricabatterie ad alta corrente; la carica a una corrente di carica eccessiva può causare il degrado prematuro della batteria e il surriscaldamento.
In genere la corrente di carica massima per le batterie al piombo-acido non dovrebbe superare ~0,3 C (più del 30 % della capacità della batteria in Ah) e la corrente di carica massima per le batterie LiFePO4 non dovrebbe superare ~0,5 C (più del 50 % della capacità della batteria in Ah).
Quando è attiva la modalità corrente bassa, il LED della modalità di carica selezionata (NORMAL / HIGH / LI-ION) lampeggia.
La modalità corrente bassa può essere attivata e disattivata tramite il pulsante MODE sul caricabatterie o su un dispositivo dotato di Bluetooth (telefono cellulare o tablet) e dell'app VictronConnect; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Configurazione > Configurazione mediante caricabatterie" o "Configurazione > Configurazione mediante VictronConnect".
La gamma Blue Smart IP65 Charger è dotata di una funzione di compensazione della temperatura, che ottimizza automaticamente la tensione di carica nominale/configurata in base alla temperatura ambiente (tranne nella modalità Li-ion o se manualmente disattivata).
La tensione di carica ottimale di una batteria al piombo-acido varia in modo inverso rispetto alla temperatura della batteria; la compensazione della tensione di carica automatica in base alla temperatura elimina la necessità di speciali impostazioni della tensione di carica in ambienti caldi o freddi.
Durante l’accensione, il caricabatterie misura la sua temperatura interna e la usa come riferimento per la compensazione della temperatura, sebbene la misurazione della temperatura iniziale sia limitata a 25 ºC, giacché non si può sapere se il caricabatterie è ancora caldo in seguito a un’operazione precedente.
Il caricabatterie produce un certo calore durante il funzionamento, pertanto la misurazione della temperatura interna si usa solo dinamicamente se considerata affidabile, quando la corrente di carica scende a un livello basso/trascurabile ed è trascorso il tempo adeguato affinché la temperatura del caricabatterie si sia stabilizzata.
Per una compensazione della temperatura più accurata, i dati sulla temperatura della batteria possono provenire da un monitor della batteria compatibile (come un BMV, uno SmartShunt, uno Smart Battery Sense o un Dongle VE.Bus Smart) tramite il VE.Smart Networking; per ulteriori informazioni, consultare la sezione "Funzionamento > VE.Smart Networking".
La tensione di carica configurata è relativa a una temperatura nominale di 25 ºC e avviene una compensazione lineare della temperatura compresa tra 6 ºC e 50 ºC, in base a un coefficiente di compensazione della temperatura prestabilito di -16,2 mV/ºC per caricabatterie a 12 V (-32,4 mV/°C per caricabatterie a 24 V) o secondo configurazione.
Fare riferimento al seguente grafico per la curva predefinita della temperatura rispetto alla tensione di carica per i caricabatterie a 12 V:
Avviso
Il coefficiente di compensazione della temperatura è misurato in mV/ºC e si applica a tutta la batteria/banco batterie (non per ogni cella).
Se il produttore della batteria specifica un coefficiente di compensazione della temperatura per cella, questo dovrà essere moltiplicato per il numero totale di celle in serie (in una batteria al piombo-acido da 12 V in genere ci sono 6 celle in serie).
Un nuovo ciclo di carica inizia quando:
È soddisfatta la condizione Ricarica di massa configurata (in genere a causa di un carico elevato):
La “Corrente di ricarica di massa” è disattivata (configurazione predefinita): La corrente in uscita deve essere mantenuta al valore massimo per quattro secondi.
La “Corrente di ricarica di massa” è configurata con un valore definito dall'utente: La corrente in uscita deve superare la "Corrente di ricarica di massa" configurata per quattro secondi mentre il caricabatterie è in fase di mantenimento o di accumulo.
Il pulsante MODE viene premuto o usato per selezionare una nuova modalità di carica.
Si usa VictronConnect per selezionare una nuova modalità di carica o per cambiare la funzione da modalità “Alimentatore” a “Caricabatterie”
L'alimentazione dell'alimentatore CA è stata scollegata e ricollegata.
Il tempo necessario per ricaricare una batteria al 100 % del SoC (stato di carica) dipende dalla capacità della batteria, dalla profondità di scarica, dalla corrente di carica e dal tipo/chimica della batteria, che ha un effetto significativo sulle caratteristiche di carica.
Una batteria piombo-acido si trova a circa l’80 % dello stato di carica (SoC) quando la fase di carica di massa è completa.
La durata della fase di carica massa Tmassa si può calcolare come Tmassa = Ah/I, dove I rappresenta la corrente di carica (senza carichi) e Ah rappresenta la capacità della batteria esaurita al di sotto dell’80 % SoC.
La durata della fase di assorbimento Tass varia a seconda della profondità di scarica; per una batteria profondamente scarica possono essere necessarie fino a 8 ore di assorbimento per raggiungere il 100 % del SoC.
Ad esempio, il tempo necessario per ricaricare una batteria al piombo da 100 Ah completamente scarica con un caricabatterie da 10 A sarebbe approssimativamente di circa:
Durata della fase di massa , Tmassa = 100 Ah x 80 % / 10 A = 8 ore
Durata della Fase di assorbimento, Tass = 8 ore
Durata totale della carica, Ttotale = Tmassa + Tass = 8 + 8 = 16 ore
Una batteria agli ioni di litio si trova a circa il 95 % dello stato di carica (SoC) quando la fase di carica di massa è completa.
La durata della fase di carica massa Tmassa si può calcolare come Tmassa = Ah/I, dove I rappresenta la corrente di carica (senza carichi) e Ah rappresenta la capacità della batteria esaurita al di sotto dell’95 % del SoC.
La durata della fase di assorbimento Tass necessaria per raggiungere il 100 % del SoC è in genere inferiore a 30 minuti.
Ad esempio, il tempo di carica di una batteria da 100 Ah completamente scarica e caricata da un caricabatterie da 10 A fino a circa il 95 % del SoC è Tmassa = 100 x 95 % / 10 = 9,5 ore.
Ad esempio, il tempo necessario per ricaricare una batteria agli ioni di litio da 100 Ah completamente scarica con un caricabatterie da 10 A sarebbe approssimativamente di:
Durata della fase di massa , Tmassa = 100 Ah x 95 % / 10 A = 9,5 ore
Durata della Fase di assorbimento, Tass = 0,5 ore
Durata totale della carica, Ttotale = Tmassa + Tass = 9,5 + 0,5 = 10 ore