L’importanza del monitoraggio batterie: i sistemi di monitoraggio delle batterie sono indispensabili per garantire affidabilità ed efficienza negli impianti di continuità e nei sistemi di conversione dell’energia come UPS, raddrizzatori e inverter. Secondo le statistiche, oltre il 50% dei guasti di questi apparati è in realtà dovuto alla difettosità delle batterie.
Per questo motivo è essenziale un monitoraggio frequente, in grado di prevenire disalimentazioni, ottimizzare le performances e garantire la sicurezza degli impianti.
Per approfondire consulta il nostro tutorial che introduce ad una maggiore consapevolezza dell’importanza dei sistemi di monitoraggio delle batterie:
Monitoraggio batterie: le caratteristiche che deve avere un sistema completo
In merito ai sistemi di monitoraggio delle batterie, la soluzione ottimale deve caratterizzarsi per:
Facilità d’uso: intuitivo e rapido da installare
Dati di test completi, accurati e consultabili anche in remoto
Massima sicurezza per il personale
Tempi di lavoro ridotti al minimo
Protezione dei carichi durante i test di scarica con scaricatori
Monitoraggio predittivo dell’efficienza batteria
Il controllo delle batterie si riduce così a pochi secondi e sostituisce le lunghe ore di lavoro manuale, spesso eseguito in condizioni rischiose. Si assicura la massima sicurezza per gli operatori ed i carichi saranno comunque protetti al verificarsi di black-out durante i test.
Monitoraggio Batterie: questi obbiettivi sono riuniti in SMART
Smart: una novità nel monitoraggio delle batterie
Il sistema di monitoraggio delle batterie Smart è composto da 3 distinti elementi:
BMS-Sentry: modulo di monitoraggio.
DMU: dispositivo per garantire la continuità elettrica ai carichi durante i test di scarica delle batterie con scaricatori in caso di mancanza rete durate le prove.
IGLOO: modulo di connessione degli scaricatori alle batterie per operare in assoluta sicurezza senza possibilità alcuna di accesso ai punti in tensione.
BMS-Sentry + DMU + IGLOO = SMART battery test.
Questi elementi possono anche essere utilizzati separatamente.
Vediamo come ciascuno di essi contribuisce a raggiungere gli obbiettivi di un sistema ottimale per il monitoraggio delle batterie: accuratezza dei dati, sicurezza degli operatori, alimentazione ininterrotta ai carichi durante le prove.
1. BMS Sentry – Modulo di monitoraggio della batteria
Monitoraggio della batteria monoblocco per monoblocco
BMS-Sentry presiede al monitoraggio di una batteria elaborando e memorizzando in continuo i parametri di funzionamento di ciascun monoblocco ed in particolare i valori di:
Le principali misure che BMS – Sentry rileva sono le seguenti:
misura della tensione totale
misura tensione dei singoli monoblocchi (equalizzazione)
misura della corrente di carica e scarica
resistenza interna dei singoli monoblocchi
temperatura ambiente e temperatura su elemento pilota
ripple in batteria
Grazie a un’analisi puntuale il sistema è in grado di individuare i primi segnali di degrado di uno o più elementi, permettendo interventi tempestivi prima di guasti critici. Inoltre, il BMS rileva eventuali malfunzionamenti nei sistemi di ricarica che possono danneggiare la batteria.
BMS-SENTRY evita i danni che una batteria inefficiente produce in presenza di interruzioni di rete, disalimentando i carichi ed evita la spesa per l’acquisto di una batteria quando questa potrebbe ancora essere efficiente.
Consente, pertanto, di deciderne la sostituzione in base a dati certi e non a considerazioni sulla base di test infrequenti o ai tempi di vita dichiarati dai costruttori.
Può essere utilizzato sia in versione fissa, dedicato al monitoraggio continuo di una serie di monoblocchi, sia in versione portatile per monitorare più batterie.
Perché l’uso dei soli scaricatori non basta
Il modulo BMS-Sentry è uno strumento completo in grado rilevare la totalità delle casistiche che rendono inaffidabile una batteria.
Nei casi in cui gli accumulatori debbano sostenere regimi di scarica importanti (correnti elevate rispetto ai propri limiti) è opportuno eseguire annualmente un test di scarica per verificarne l’integrità anche dal punto di vista della resistenza elettrochimica, un parametro non sempre identificabile con altre modalità di controllo.
I test con i soli dispositivi di scarica (scaricatori) presentano però molti svantaggi.
Innanzitutto le curve di scarica della batteria, fornite dai sistemi in uso, evidenziano la V totale, un dato assolutamente fuorviante per determinarne l’affidabilità. È indispensabile conoscere il livello di tensione dei singoli monoblocchi, misura fornita dai BMS-Sentry. Per questo solo motivo i test di scarica richiedono l’uso congiunto dei moduli BMS.
I limiti dei test eseguiti con i soli scaricatori. Un esempio
Prendiamo a titolo di esempio il seguente caso. Consideriamo di scaricare due batterie da 60 elementi al Pb allo stesso regime: stessa corrente per lo stesso tempo. Come risultato registriamo una tensione finale di 120Vcc su entrambe. Potremmo erroneamente concludere che presentano un’identica affidabilità. Una misura eseguita su ciascun elemento potrebbe invece evidenziare che:
La batteria B1 ha 60 elementi tutti a 2Vcc = 120Vcc
La batteria B2 ha 59 elementi a 2,04Vcc (120,36Vcc) ed un elemento a -0,36Vcc = 120Vcc
La prima batteria è efficiente, mentre la seconda ha un elemento completamente esausto, con rischio di interruzione o di esplosione.
Solo la misura dell’equalizzazione delle tensioni fra gli elementi durante la scarica indica con chiarezza lo stato di affidabilità di una batteria. Pertanto i test di scarica richiedono l’uso congiunto dei moduli BMS.
Altri importanti svantaggi superati grazie all’uso di BMS
Infine, durante i test, i manutentori devono sezionare la batteria, accedere all’interno degli armadi, in presenza di tensioni pericolose, per connettere i dispositivi di scarica e, sempre con le batterie in tensione, procedere manualmente alle misure sui singoli monoblocchi rimuovendo le protezioni dei morsetti e lavorando in spazi ristretti, con evidenti rischi per la sicurezza dei lavoratori.
Per questo si impiegheranno diversi minuti per registrare le misure dal primo all’ultimo monoblocco. Non si disporrà quindi di misure confrontabili, prese nello stesso istante, cosa che avviene con l’uso dei BMS.
2. DMU – Discharge Management Unit. La sicurezza dei carichi durante i test
Protezione dei carichi durante i test
Sezionare la batteria costituisce poi un ulteriore problema in quanto non si disporrà, durante la scarica, di una protezione dei carichi in caso di black-out.
La soluzione è l’uso dei dispositivi DMU – Discharge Management Unit (brevettato). DMU protegge i carichi in caso di mancanza rete. Infatti, in caso di black-out il test viene interrotto, ma le batterie, in tempo zero, ritornano disponibili ai carichi reali.
Per eseguire il monitoraggio delle batterie, con scaricatori, non sarà più necessario attendere le fermate di impianto, oppure installare UPS e raddrizzatori di emergenza o allestire temporaneamente batterie supplementari.
DMU è un dispositivo innovativo, standardizzato, con un costo assolutamente contenuto, la cui utilità lo rende assolutamente necessario durante i test di batterie.
3. IGLOO – Modulo di connessione sicura alle batterie
Sicurezza totale per gli operatori nel monitoraggio batterie
IGLOO, con un costo estremamente contenuto, consente agli operatori di lavorare in completa sicurezza, senza accedere agli armadi batteria, connettendo direttamente le batterie agli scaricatori in sicurezza e senza possibilità di contatto con punti in tensione.
Il solo utilizzo del modulo IGLOO rende pressoché nulli i tempi di esecuzione dei test di batteria, ma soprattutto annulla i rischi per il personale addetto a questi controlli.
I Modelli
Molti sono i modelli BMS disponibili, adatti a tutte le tipologie di impianto; quelli più spesso utilizzati sono:
4412 model – per test fino a 44 monoblocchi batteria da 12V
2412 model – fino a 24 monoblocchi batteria da 12V
1012 model – per test fino a 10 monoblocchi da 12V o 20 da 6V
1202 e 2402 models – per test fino a 12 o 24 monoblocchi batteria da 2V
6002 model – per test fino a 60 monoblocchi batteria da 2V
Contattaci per individuare la migliore soluzione progettuale per la manutenzione delle tue batterie.
Siamo poi disponibili, su tua richiesta, a presentare le caratteristiche di funzionamento e l’utilità di questi prodotti ‘in campo’, presso la nostra sede di Trezzano sul Naviglio.
FAQ – Domande Frequenti sul Monitoraggio Batterie
Perché è importante il monitoraggio delle batterie?
Le batterie sono il cuore di un sistema di continuità (UPS, Raddrizzatori, Inverters) devono quindi essere sempre efficienti. Senza l’efficienza delle batterie l’affidabilità di questi sistemi è nulla. Il monitoraggio è l’unico sistema che consente di disporre in ogni momento di una batteria pronta a svolgere il suo lavoro; basti considerare che il degrado di un solo monoblocco, inserito in una serie, azzera l’energia fornibile da tutta la batteria.
Le batterie esenti da manutenzione hanno necessità di questi monitoraggi?
Ovviamente sì. Si parla di batterie ermetiche ed esenti da manutenzione solo per indicare che questa tipologia di batterie non richiede i rabbocchi di acqua distillata. Ma la manutenzione delle batterie non si riduce a questa semplice operazione. Per manutenzione della batteria si deve intendere il controllo di tutti i parametri che garantiscono l’efficienza della batteria. Controllo che deve essere eseguito monoblocco per monoblocco.
Non sono sufficienti gli scaricatori per valutare l’efficienza di una batteria? Perché acquistare anche i moduli di monitoraggio?
Le misure fornite dai data logger degli scaricatori, come la curva di scarica della V totale della batteria nel tempo, non permettono di giudicare con certezza l’efficienza di una batteria. Prendiamo il seguente caso. Consideriamo di scaricare due batterie da 60 elementi al Pb allo stesso regime, stessa corrente per lo stesso tempo. Se ambedue presentassero una tensione finale di 120Vcc potremmo erroneamente concludere che sono ambedue affidabili. Ma una misura eseguita su ciascun elemento potrebbe invece evidenziare che:
– La batteria B1 ha 60 elementi tutti a 2Vcc = 120Vcc – La batteria B2 ha 59 elementi a 2,04Vcc (120,36Vcc) ed un elemento a -0,36Vcc = 120Vcc
La prima batteria è efficiente, ma la seconda ha un elemento completamente esausto, con rischio di interruzione o di esplosione.
Solo la misura dell’equalizzazione delle tensioni fra gli elementi durante la scarica indica con chiarezza lo stato di affidabilità di una batteria. I test di scarica richiedono l’uso congiunto dei moduli BMS.
I sistemi di monitoraggio quali tipi di batterie devono poter monitorare?
Devono monitorare sia le batterie in vaso aperto, sia le batterie ermetiche Agm o al Gel e possibilmente anche le Ni-Cd.
Cosa deve garantire un completo sistema di monitoraggio delle batterie?
Un sistema di monitoraggio delle batterie completo sotto ogni aspetto deve garantire:
– Facilità d’uso: intuitivo e rapido da installare – Dati di test completi, accurati e consultabili anche in remoto – Massima sicurezza per il personale – Tempi di lavoro ridotti al minimo – Protezione dei carichi durante i test di scarica con scaricatori – Monitoraggio predittivo dell’efficienza batteria
Il sistema installato deve quindi garantire dati affidabili, certi, elaborati con grafici e tabelle intuitive, massima sicurezza del personale durante i test, mantenimento dei carichi in caso di black-out durante i test e tempi per i controlli ridotti a pochi minuti.
Perché il sistema di monitoraggio delle batterie SMART è oggi il più completo sul mercato?
Il sistema di monitoraggio delle batterie SMART offre la massima facilità d’uso senza esposizione a rischi, fornisce tutti I dati significativi per un’analisi anche predittiva sulle condizioni dei monoblocchi, minimizza i tempi di lavoro e gestisce e memorizza tutti i parametri di test.
– Fornisce report con dati accurati ed intuitivi per una ottimale interpretazione dei risultati. – Rende più facile e più veloce eseguire i test di batteria. – Protegge i carichi durante le prove di scarica. – Consente di operare in totale sicurezza del personale, superando i rischi oggi presenti durante l’esecuzione di questi controlli. – Gestisce, elabora in tabelle e grafici, memorizza e remotizza tutti i dati acquisiti. – Dispone di una vastissima gamma di moduli di monitoraggio. – Si utilizza per ogni tipologia di batteria: vaso aperto, ermetiche AGM e al GEL, Ni-Cd.
BMS-Sentry, DMU e il modulo IGLOO consentono quindi un controllo rapido dell’affidabilità e dell’efficienza delle batterie basato su dati certi (BMS), proteggono i carichi durante i test (DMU) ed evitano lavori con rischi per la sicurezza (IGLOO).
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