Índice
- Introdução
- Princípio fundamental da estabilidade no sistema elétrico da autocaravana
- Fehler 1: A capacidade de descarga contínua é subestimada
- Fehler 2: A potência do inversor e o sistema de baterias não são compatíveis entre si
- Erro 3: A secção transversal do cabo e a queda de tensão são ignoradas
- Erro 4: Ligação em paralelo inadequada de várias baterias
- Fehler 5: Continuar a trabalhar com definições de carregamento de chumbo-ácido
- Erro 6: Os limites de carregamento a baixas temperaturas são ignorados
- Fehler 7: A coordenação da proteção e a arquitetura de distribuição não são reavaliadas
- Resumo
Na prática, muitos deparam-se Utilizador de autocaravana para diferentes problemas com a estabilidade do seu sistema elétrico. Exemplos típicos são: o inversor emite repetidamente um alarme ao arrancar aparelhos de elevada potência, a bateria ainda indica capacidade residual, mas já não consegue suportar a carga, o sistema desliga-se subitamente com um consumo de potência elevado ou a eficiência de carregamento fica claramente aquém das expectativas.
Do ponto de vista do Engenharias de Sistemas `
Princípio fundamental da estabilidade no Wohnmobil-Sistema elétrico
Ao selecionar uma Bateria para autocaravana a capacidade é frequentemente o parâmetro mais intuitivo. Valores como 100 Ah, 200 Ah ou 300 Ah são geralmente entendidos como indicando quanta energia pode ser armazenada e durante quanto tempo o sistema pode funcionar.
Em sistemas elétricos reais, a capacidade é, no entanto, apenas um de muitos parâmetros. A estabilidade do sistema depende, além disso, estreitamente dos seguintes fatores:
Capacidade de descarga contínua: Quanto de eletricidade a bateria pode fornecer de forma estável durante um longo período de tempo.
Potência necessária do inversor: Quão elevada é, na realidade, a absorção de carga no lado DC.
Capacidade de condução de corrente dos cabos: Ob নেতৃত্বen e ligações podem transportar em segurança a corrente máxima.
Tensão do sistema: Se 12 V, 24 V ou 48 V se adequam ao requisito de potência.
Estratégia de proteção do BMS: Como é que o sistema de gestão da bateria intervém em caso de sobrecorrente, temperatura ou limites de tensão.
Num sistema de baixa tensão, por exemplo, com uma potência elevada do inversor, a corrente de entrada aumenta significativamente. Se a bateria não tiver uma capacidade de descarga contínua suficiente ou se os cabos não estiverem dimensionados para esta corrente, podem ocorrer quedas de tensão, mensagens de alarme ou desligamentos de proteção.
Por isso, um Sistema elétrico de autocaravana deve ser sempre planeado de forma holística, em vez de se concentrar exclusivamente na capacidade da bateria.
Erro 1: A capacidade de descarga contínua é subestimado
Muitos utilizadores de autocaravanas olham primeiro para a capacidade ao escolher a bateria, por exemplo 100 Ah ou 280 Ah. No entanto, muitos consumidores na autocaravana não funcionam continuamente com baixa potência, mas geram temporariamente elevadas exigências de potência.
Typicamente, os aparelhos de elevado consumo são:
Máquina de café: Frequente potência elevada de arranque e aquecimento em pouco tempo.
Placa de indução: Necessidade de desempenho muito elevada num curto período de tempo.
Chaleira elétrica: Starke kurzfristige Last beim Erhitzen.
Secador de cabelo: Elevada carga contínua em funcionamento compacto a 12 V ou com inversor.
Arranque do ar condicionado: Consumo de corrente particularmente elevado no arranque do compressor.
Gerade ao ligar estes aparelhos, podem ocorrer picos de corrente muito elevados. Se a bateria não conseguir fornecer corrente de descarga contínua suficiente ou o BMS se a descarga for limitada, a carga não pode ser alimentada de forma estável apesar da grande capacidade.
Por exemplo, num sistema de 12 V, com uma potência do inversor de 2000 W, pode existir no lado da bateria uma corrente de quase 170 A. Se a capacidade de descarga contínua da bateria não for suficiente, o sistema pode acionar a proteção contra sobrecorrente ou ocorrer uma queda de tensão significativa.
Porque, ao escolher uma Bateria LiFePO4 para autocaravanas não devem ser considerados apenas os valores em Ah, mas também a capacidade de descarga e a carga máxima do sistema.
Erro 2: Potência do inversor e o sistema de baterias não estão corretamente ajustados
No Sistema de energia para autocaravana beeinflusst a escolha do inversor diretamente as necessidades de energia de todo o sistema. Muitos utilizadores instalam inversores muito potentes, por exemplo 3000 W ou mais, para poderem utilizar mais aparelhos domésticos em simultâneo.
No entanto, se a bateria, os cabos e os componentes de proteção não forem atualizados no mesmo passo, a estabilidade do sistema sofre.
Inversor de 2000 W: Em um sistema de 12 V circulam aproximadamente 170 A.
Inversor de 3000 W: Em um sistema de 12 V circulam aproximadamente 250 A.
Se a bateria não conseguir fornecer corrente contínua suficiente ou se os cabos estiverem subdimensionados, podem ocorrer os seguintes problemas:
Alarme de subtensão do inversor: O inversor deteta uma tensão de entrada demasiado baixa.
Desligamento de proteção BMS: A bateria desliga-se por motivos de segurança.
Funcionamento instável: Os consumidores não arrancam de forma fiável ou o sistema falha sob carga.
In einer sauberen Dimensionamento do sistema para autocaravanas deve ser ajustada a necessidade de potência do inversor à descarga da bateria, à secção do cabo e aos componentes de proteção, para que todas as peças possam suportar em conjunto a corrente máxima com segurança.
Fehler 3: Secção do cabo e a queda de tensão são ignorados
O diâmetro da secção do cabo é um dos fatores mais importantes, mas muitas vezes dos mais negligenciados, no sistema elétrico. Com correntes elevadas, a resistência do cabo provoca uma queda de tensão. Se a secção do cabo for demasiado pequena ou o cabo for demasiado comprido, este problema torna-se significativamente mais grave.
Uma queda de tensão demasiado elevada pode ter os seguintes efeitos:
Tensão de entrada demasiado baixa no inversor: O aparelho indica erro ou desliga-se.
Schwieriger início para os consumidores: Textos pesados já não podem ser ligados de forma fiável.
Diminuição da eficiência global do sistema: Um maior parte da energia perde-se sob a forma de calor.
Erwärcimento mais intenso dos cabos: O risco de segurança aumenta.
Também os terminais de ligação, os barramentos e a qualidade das ligações influenciam o desempenho do sistema. Terminais soltos ou superfícies de contacto deficientes aumentam a resistência local e intensificam assim adicionalmente a queda de tensão.
Por isso, no Sistema elétrico para autocaravana Secção do cabo, comprimento do cabo e qualidade da ligação sempre dimensionados para a corrente máxima.
Erro 4: Várias baterias ficam mal acabadas ligado em paralelo
Se a capacidade de uma única bateria não for suficiente, opta-se frequentemente por uma ligação em paralelo de várias baterias para aumentar a capacidade total. Tecnicamente, isso é possível – se a ligação em paralelo for executada corretamente. Se não for esse o caso, a distribuição da corrente pode tornar-se desequilibrada.
Typische diferenças entre as várias baterias são:
Tensão inicial diferente: Baterias não arrancam ao mesmo nível de tensão.
Comprimentos de cabo diferentes: Der Widerstand da Leitung não é simétrico.
Resistências internas diferentes: A corrente não se distribui uniformemente.
Então, durante o funcionamento, uma maior parte da corrente passa preferencialmente por uma única bateria. Daí podem resultar os seguintes problemas:
Desativação preventiva de proteção de baterias individuais: Uma bateria fica sobrecarregada mais cedo do que as outras.
Utilização desigual da capacidade: Nem todas as baterias são utilizadas com a mesma eficiência.
Estabilidade global decrescente: O sistema completo funciona de forma mais irregular e menos previsível.
Para uma estável Ligação em paralelo de baterias LiFePO4 para garantir, os comprimentos dos cabos devem ser, tanto quanto possível, idênticos e as tensões iniciais das baterias, antes da ligação, devem estar muito próximas umas das outras.
Fehler 5: Continua a ser com perfis de carregamento de chumbo-ácido trabalhado
Muitos utilizadores mudam de chumbo-ácido para Baterias LiFePO4, mas não ajustam os reguladores solares, os boosters de carregamento ou os carregadores de rede. É precisamente aqui que reside um erro de configuração frequente.
As baterias de chumbo-ácido e de lítio distinguem-se claramente na sua curva de carga:
Tensão de carga: Os valores de tensão necessários são diferentes.
Carga de flutuação/de manutenção: LiFePO4 requer uma estratégia diferente da dos sistemas clássicos de chumbo-ácido.
Algoritmo de carregamento: A estratégia de carregamento completa é diferente.
Se, após a mudança, continuarem a ser utilizadas as antigas definições de chumbo-ácido, isso pode dar origem aos seguintes problemas:
Carga incompleta: Die bateria nunca atinge o seu estado real de carga completa.
Eficiência de carregamento mais baixa: O sistema carrega mais lentamente ou de forma menos completa do que o esperado.
Processos de carregamento interrompidos: O processo de carregamento pode ser interrompido com mais frequência.
Após a atualização para lítio, todos os carregadores devem, por isso, ser verificados e – sempre que possível – ajustados para um LiFePO4-modo ou forem definidos parâmetros adequados.
Fehler 6: Limites de carga a baixa temperatura não são tidos em conta
Das comportamento a baixas temperaturas é um desafio central para o sistema elétrico do autocaravana. Especialmente em Baterias LiFePO4 ist die carga em estado frio um ponto decisivo.
` BMS implementa uma limitação de carregamento a baixas temperaturas.
Quem não tiver em conta as condições de inverno na empresa pode ser confrontado com os seguintes problemas:
Sem autorização de carregamento: A bateria não carrega, embora exista uma fonte de carregamento.
As indicações do sistema parecem estar com erro: Utilizadores interpretam erradamente a reação de proteção como um defeito.
Fornecimento de energia instável no inverno: Das sistema completo funciona de forma limitada em condições frias.
Para os utilizadores que utilizam regularmente o autocaravana em regiões frias, um sistema de baterias com Proteção contra baixas temperaturas ou Função de autoaquecimento claramente mais adequado para o funcionamento no inverno.
Fehler 7: Coordenação da proteção e a arquitetura de distribuição não são verificadas novamente após a atualização
Wird das Stromsystem aktualisiert, mas a estrutura de distribuição existente é mantida inalterada, pode a Coordenação da proteção `
Em sistemas de origem mais pequenos, os barramentos, interruptores principais ou componentes de proteção de linha estavam frequentemente dimensionados apenas para correntes contínuas mais baixas. Se forem então instaladas maiores capacidades de bateria ou baterias adicionais em paralelo, em caso de falha fica disponível consideravelmente mais corrente e durante mais tempo. Como consequência, os componentes antigos podem ficar sujeitos a cargas térmicas e eletrodinâmicas substancialmente mais elevadas.
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Após uma atualização do do sistema de bateria da autocaravana deverão, por conseguinte, ser reavaliados os seguintes pontos:
Fusíveis principais e disjuntores: A corrente nominal e o poder de corte ainda correspondem à nova potência do sistema?
Barramentos e distribuidores: A capacidade de condução de corrente contínua é suficiente?
Interruptor principal e de saída: A estabilidade térmica é suficiente?
Konceito de níveis de proteção: Ainda estão claramente coordenados os níveis de proteção entre o circuito principal e os subcircuitos?
Isolamento de erros: O sistema ainda consegue limitar suficientemente os erros em baterias ligadas em paralelo?
Só quando o aumento da capacidade de armazenamento e a arquitetura de proteção otimizada são considerados em conjunto, é que o Sistema elétrico para autocaravana mesmo sob cargas mais elevadas, tempos de funcionamento mais longos e em estados de funcionamento anormais, realmente estável e seguro.
Resumo
A estabilidade de um Sistema de energia para autocaravana não é determinado por um único aparelho, mas sim pelo facto de o sistema global estar tecnicamente bem coordenado. Muitos problemas que surgem no dia a dia não se devem à própria bateria, mas à falta de coordenação entre a bateria, o inversor, os carregadores e a estrutura elétrica.
Para utilizadores que um Wohnmobil-Sistema elétrico Se pretende construir de novo ou modernizar, por isso, na maioria dos casos faz mais sentido planear o sistema com base nas necessidades globais, em vez de se concentrar exclusivamente numa maior capacidade da bateria.
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