Armazenamento de energia em barco | Baterias, BMS, disjuntores

Batterie Victron Lithium NG 12,8 V 200 Ah pour bateau

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Armazenamento elétrico em barco: baterias, proteção e gestão de energia

O armazenamento elétrico num barco não se resume a escolher uma capacidade em ampere-horas. Uma instalação fiável associa uma bateria adequada ao programa de navegação, um BMS ou uma proteção de corte quando a química o exigir, um meio de medir o estado real do parque, e órgãos de corte dimensionados para as correntes a bordo.

Esta coleção agrega os componentes que estruturam o parque de baterias: baterias de lítio e chumbo, BMS, disjuntores de bateria, monitores de bateria, relés de carga, contactores e desligadores. O objetivo é construir uma arquitetura legível, mantível e capaz de alimentar os instrumentos, o piloto automático, o VHF, o guincho, a iluminação, o frio e os usos de conforto sem pôr em risco a bateria de arranque.

As grandes famílias de armazenamento

Baterias: baterias LiFePO4/LFP, baterias de serviço e baterias adaptadas a parques de 12 V, 24 V ou 48 V. As gamas Victron Smart, SuperPack, Lithium NG, Mastervolt e MG Energy não se escolhem apenas pela capacidade: é necessário verificar a corrente de carga, a corrente de descarga, o BMS necessário e a temperatura de carga.
BMS de baterias: módulos smallBMS, BMS NG, Smart BMS e Lynx Smart BMS para monitorizar as células de lítio, autorizar ou cortar carga e descarga, e evitar sobrecarga, descarga profunda ou carga a baixa temperatura.
Disjuntores de bateria: interruptores manuais ou telecomandados para isolar um parque, cortar um circuito principal ou combinar temporariamente duas baterias. As famílias m-Series, e-Series e ML-RBS não cobrem as mesmas correntes nem os mesmos usos.
Monitores de bateria: shunts e ecrãs como SmartShunt, BMV ou M2 DC para medir tensão, corrente, estado de carga e histórico. Um monitor informa; não substitui uma proteção elétrica.
Relés de carga: ACR, SI-ACR, BatteryLink e ML-ACR para carregar automaticamente dois parques de baterias a partir de uma fonte comum, e depois os isolar quando a tensão descer.
Contactores, solenoides & desligadores: solenoides L-Series, contactores ML, m-LVD e ATD para comandar ou cortar um circuito de potência, proteger contra a descarga de baixa tensão ou temporizar um corte.

Lítio, chumbo, AGM: a escolha depende da arquitetura

O lítio LiFePO4 oferece um ganho de peso, uma profundidade de descarga útil mais elevada e uma tensão mais estável. Em contrapartida, impõe uma arquitetura mais rigorosa: BMS compatível, corte de carga e de descarga, proteção do alternador, fusíveis corretamente dimensionados, e por vezes carregador DC/DC ou regulador externo, dependendo do motor e do parque instalado.

As baterias de chumbo, AGM ou gel mantêm-se relevantes para usos simples, baterias de motor ou instalações onde a robustez e a tolerância prevalecem sobre a densidade energética. Suportam pior as descargas profundas repetidas, mas a sua integração pode ser mais direta numa arquitetura existente.

O que deve dimensionar antes de encomendar

Consumo diário: instrumentos, piloto, iluminação, frio, comunicação, bomba, computador, conversor. Sem um balanço energético, a capacidade da bateria é uma estimativa frágil.
Correntes máximas: guincho, propulsor, conversor, motor de arranque, carregador e alternador impõem as secções de cabo, fusíveis, disjuntores de bateria e contactores.
Fontes de carga: alternador do motor, carregador de cais, solar MPPT, hidrogénio-gerador, grupo eletrogéneo ou conversor-carregador não têm os mesmos perfis nem os mesmos limites.
Separação de parques: a bateria de motor deve permanecer disponível. Os relés de carga e ACR têm um papel diferente dos contactores ou desligadores de baixa tensão.
Monitorização: um parque que não é medido acaba frequentemente mal interpretado. Um shunt corretamente parametrizado é mais fiável do que uma leitura de tensão isolada.

Os erros frequentes

Comparar duas baterias apenas em Ah sem verificar a tensão, a química, a corrente admissível e a compatibilidade com o BMS.
Substituir chumbo por lítio sem rever a carga do alternador, os limiares de corte e o fusível principal.
Instalar um disjuntor de bateria ou um contactor subdimensionado em relação à corrente real do guincho ou do conversor.
Confundir monitor, BMS e disjuntor de corte: medir, proteger e cortar são três funções distintas.
Esquecer a manutenção: acessibilidade dos fusíveis, marcação dos cabos, aperto das terminais e documentação do esquema a bordo.

O conselho Skysat

Para uma instalação de armazenamento fiável, comece pelo esquema completo em vez de uma ficha de bateria isolada. Defina os consumidores, as fontes de carga, a química da bateria, as proteções e os modos de corte. Uma bateria de lítio topo de gama mal integrada pode ser menos fiável do que um parque mais simples mas corretamente protegido.

Numa reforma, verificamos primeiro a cablagem existente, as massas, a distribuição DC, o espaço disponível, a ventilação e a capacidade do alternador. Só depois vêm a escolha da bateria, do BMS, do monitor e dos órgãos de corte. É esta coerência global que faz a diferença no mar.

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