¶ I - Introduction
¶ I.1 - Description du produit
L'OlenPack LV est une batterie lithium-ion rechargeable de chimie Lithium-Fer-Phosphate (LFP ou LiFePO4). Le terme "LV" réfère au niveau de tension toujours au-dessous de 60V (TBTS - très basse tension de sécurité). L’association de la chimie LFP avec notre Battery Management System (BMS) intelligent fait de cette batterie une solution de stockage robuste, sûre et simple d'utilisation.
Le format rackable est un standard dans l’électronique et l’informatique, le OlenPack LV est compatible avec les baies de brassage 19 pouces. La hauteur de deux unités de rack (2U – 88mm) en fait une batterie particulièrement compacte relativement à l’énergie stockée. C’est la batterie rackable LFP la plus dense du marché.
La technologie utilisée présente de nombreux atouts techniques ainsi qu’un très haut niveau de sécurité. Cette technologie est couplée à un système de gestion intégré permettant d’éviter toute utilisation abusive de la batterie pouvant porter atteinte à son intégrité ainsi qu'à sa durée de vie. La batterie ne nécessite pas l’installation de protections externes, ce qui simplifie son intégration.
La batterie dispose de deux prises RJ45 permettant de connecter un bus CAN qui fournit des informations sur le statut de la batterie tel que la tension, le courant, la température ou encore l’état de charge (SoC). Cette liaison CAN peut également être utilisée pour que la batterie communique avec des systèmes de conversion, des chargeurs et vers l’environnement OlenPeps.
¶ I.2 - Abréviations utilisées
- BMS : Battery Management System : Système électronique de gestion de la batterie.
- Cycle de Charge : Un cycle de charge est composé d'une charge et d'une décharge complète de la batterie.
- LiFePO4 ou LFP : Chimie contenant du lithium, du fer et du phosphore (Il y a également du carbone sous forme de graphite).
- SoH : Etat de santé de la batterie (State of Health).
- SoC : Etat de charge de la batterie (State of Charge).
- CC/CV : Constant Current / Constant Voltage : protocole de charge couramment utilisé pour la recharge des accumulateurs lithium.
- DoD : Profondeur de décharge (Depth of Discharge).
- Crate : Régime de fonctionnement du l'accumulateur. Cette indication permet de normaliser le courant (A) par rapport à la capacité (Ah) ou la puissance (W) par rapport à l'énergie stockée (Wh). Ainsi un régime d'1C correspond à une charge ou une décharge complète en une heure, C/2 en 2 heures et C/5 en 5 heures.
- EPI : Équipement de sécurité individuelle.
- HMI ou IHM : Interface homme machine.
- DC : Régime continu
- AC : Régime alternatif
- TBTS : Très Basse Tension de Sécurité
- FDS : Fiche de données de sécurité
¶ I.3 - Signalétique des risques liés aux batteries Lithium-ion
| Symboles | Descriptions | Symboles | Descriptions |
|---|---|---|---|
 |
Ne pas exposer à une flamme |  |
Articles métalliques ou montres interdits lors de l'installation. |
 |
Prudence! Lire attentivement la notice avant l'utilisation de la batterie. Risque potentiel de défaillance batterie. |
 |
Attention risques électriques |
 |
Matières inflammables Ne pas laisser à proximité d'une source de chaleur. Ne pas laisser à proximité de matières inflammables |
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Exposition potentielle à des matières corrosives. Cette exposition se limite à la manipulation de batteries endommagées. |
 |
Charges lourdes Prendre les précautions nécéssaires pour la manutation. |
 |
Consulter attentivement le manuel d'utilisation avant d'utiliser la batterie |
 |
Ne pas laisser à la portée des enfants ou des animaux |  |
Port de protection oculaire obligatoire |
 |
Port de gants de protections obligatoire |  |
Port de chaussures de sécurité obligatoire |
 |
Matériel devant être recyclé par des structures qualifiées |  |
Marquage CE |
 |
Label pour les déchets d'équipements électriques et électroniques (WEEE) conformément à la directive (2012/19/EU) |  |
Label de conformité à la dérective RoHS |
¶ II - Consignes et mesures de sécurité
Vous pouvez télécharger la fiche de données de sécurité (FDS) des matériaux en cliquant sur ce lien.
Il est fortement conseillé de lire attentivement le manuel d'utilisation avant d'installer et d'utiliser la batterie. Si les instructions présentées dans ce manuel ne sont pas respectées, vous vous exposez aux risques de décharge électrique et de blessures graves.
Conserver ce manuel afin de pouvoir consulter les instructions ultérieurement.
¶ II.1 - Mise en garde d'ordre général
À lire attentivement
- Ne pas mettre en court-circuit la batterie. Bien que les batteries OlenPacks LV peuvent être mise hors-tension, considérez que les bornes d'une batterie lithium-ion sont toujours sous tension.
- Si la batterie est utilisée après avoir subi des dommages, une décharge profonde ou une surcharge, un phénomène de dégazage peut être observé. Si ce phénomène est observé, il est fortement recommandé de bien aérer la zone autour des batteries et de contacter rapidement la société Olenergies.
En cas de projection de matériaux contenus dans la batterie, tel que de l'électrolyte ou de la poudre, sur la peau ou dans les yeux, rincez immédiatement de manière abondante puis appelez immédiatement un médecin. Ne pas utiliser des batteries endommagées.- En cas d'incendie d'une batterie lithium-ion, les moyens conventionnels de lutte contre les incendies sont inefficaces pour éteindre le feu. Ils permettent cependant de circonscrire le feu afin d'éviter sa propagation aux éléments présents dans l'environnement de la batterie. Afin de limiter la propagation du feu, il est également interdit de stocker des matières inflammables à proximité des batteries.
Mise en garde
- Lorsque vous travaillez sur une batterie Li-ion, portez des équipements de protections individuelles (EPI) adaptés.
- Ne pas exposer la batterie à une température excessive ou à une flamme .
- S'assurer que les batteries ne soient jamais exposées directement au rayonnement du soleil sur une durée prolongée.
- Ne pas installer la batterie à proximité d'éléments inflammables.
- Ne pas exposer la batterie à une humidité trop élevée.
- Ne pas installer la batterie en dessous d'élements lourds suspendus.
- N'exposez pas la batterie à des produits chimiques ou des vapeurs inflammables ou corrosives.
- Il est formellement interdit d'insérer un objet étranger au sein de la batterie. Toute destruction du témoin d'intégrité représente un motif exclusion de garantie.
- Il est strictement interdit d'apporter des modifications à la batterie. Toute modification de la batterie représente un motif d'exclusion de garantie (Ex : peinture, démontage, changement des connecteurs, ...).
¶ II.2 - Mises en garde spécifiques à l'utilisation
Les batteries OlenPack LV possèdent en fonctionnement une tension strictement inférieure à 60VDC. Elles restent ainsi dans la catégorie TBTS où il est admis que le risque d'électrisation par contact direct reste très limité. Toutefois le risque de court-circuit et d'arc électrique sont toujours présents et doivent être pris en compte.
Avant toute utilisation des batteries, il convient de séparer et d'isoler les batteries endommagées qui feront l'objet d'une attention particulière lors de leur manipulation. Ces batteries endommagées ne doivent pas être utilisées ou manipulées.
Mise en garde pour l'installation
- Avant utilisation vérifiez que la batterie n'est pas endommagée. Si le produit est endommagé, veuillez contacter directement la société Olenergies.
- Avant la connexion des câbles de puissance, vérifiez attentivement la polarité de la batterie et celle de l'appareil. Vérifiez également qu'aucun court-circuit externe n'a été effectué lors du montage de l'installation.
- La batterie doit être reliée à la terre et la résistance électrique de liaison doit être inférieure à 0.1 Ω
- Assurez-vous de la compatibilité du système avant la connexion de la batterie.
- N'installez pas directement la batterie dans un environnement extérieur, ou dans un environnement hors de sa plage de fonctionnement indiqué dans ce manuel.
- Le système de gestion BMS est conçu pour supporter des tensions allant jusqu'à 80V. Il est par conséquent interdit de mettre en série les batteries OlenPack LV.
- Il est interdit de connecter la batterie, en parallèle avec des modèles différents.
- Ne pas connecter directement la batterie à un champ PV.
- Ne pas connecter la batterie directement avec une alimentation AC.
- Respectez les indications de polarité de la batterie, borne positive (+) en orange à gauche de la batterie, borne négative (-) en noir à droite de la batterie. L'utilisation de la batterie avec une mauvaise polarité est un motif d'exclusion de garantie
Mise en garde pour le fonctionnement
- Ne pas dépasser les puissances maximales indiquées dans les caractéristiques techniques.
- La plage de température sur laquelle la batterie peut être déchargée est de -20°C à 65°C. Décharger une batterie à des températures extérieures à cette plage peut l'endommager gravement ou réduire son espérance du vie.
- La plage de température sur laquelle la batterie peut être chargée est de 0°C à 45°C. Charger une batterie à des températures extérieures à cette plage peut l'endommager gravement ou réduire son espérance de vie.
- La batterie doit être rechargée dans les 12 heures suivant sa décharge complète. Si la recharge n'est pas effectuée cela peut engendrer des dommages irréversibles sur la batterie qui ne sont pas pris en charge par la garantie.
- Pour la charge des batteries, ne pas utiliser de chargeurs autre que ceux certifiés par Olenergies.
Information
La charge des batteries est une phase sensible. Le courant de charge doit être maintenu à un niveau approprié par rapport au modèle de batterie utilisé (Max 50A pour les OlenPack 5kWh). Le système BMS protège le pack cellules contre les surcharges, les charges trop rapides, les utilisations à une température inappropriée ou contre les déséquilibres trop importants, mais il ne doit pas être utilisé pour réguler la charge. Des coupures répétées à faible intervalle peuvent mener à l'endommagement du système BMS et à sa destruction, le rendant incapable de remplir ses autres missions de protection. La bonne gestion de la charge par les chargeurs est donc très importante. Pour garantir la bonne gestion des batteries Olenergies, il est nécessaire d'utiliser des chargeurs certifiés par les équipes d'Olenergies.
Pour limiter l'exposition à des composants toxiques en cas de défaillance, la zone de charge de batteries lithium doit être ventilée mécaniquement en permanence. Cette ventilation doit permettre un renouvellement de l'air permettant une dilution d'éventuel dégagement gazeux intervenant lors du dysfonctionnement de la batterie ou du chargeur (Le fonctionnement normal de la batterie n'engendre pas de dégagement gazeux).
Mise en garde pour le stockage
- Si la batterie est stockée sur une longue durée, il est nécessaire de la charger régulièrement. Il est recommandé de garder un SoC supérieur à 90% durant une période de stockage. Toute décharge profonde engendrée par un stockage inadapté n'est pas couverte par la garantie.
- Les zones de stockage doivent être délimitées ou balisées et signalées de manière claire.
- Une indication de la présence de batterie au lithium doit être reportée sur les plans à destination des équipes d'intervention.
- Stocker les batteries à l'abri de l'humidité, des sources de chaleur et des variations de température.
- La plage de température sur laquelle la batterie peut être stockée est de 0°C à 40°C. Stocker une batterie à des températures extérieures à cette plage peut l'endommager gravement ou réduire son espérance du vie.
¶ II.3 - Mises en garde spécifiques au transport
Mise en garde
- La batterie doit être transportée dans son emballage d'origine ou un emballage équivalent et en position horizontale.
- Pour l'immobilisation des batteries durant le transport, il est conseillé d'utiliser des sangles rembourrées pour éviter d'endommager l'emballage ou la batterie.
- Les batteries Li-ion, bien que plus légères que les batteries au plomb, restent des éléments lourds. Si elles sont impliquées dans un accident, elles peuvent se transformer en projectiles dangereux. Assurez-vous que le montage soit adéquat et sûr. Utilisez toujours un équipement de manipulation adapté pour le transport.
- Ne vous tenez pas en-dessous d'une batterie lorsqu'elle est hissée.
- Ne soulevez jamais la batterie au niveau des bornes ou des câbles de communication, soulevez-la uniquement au niveau des poignées ou du casing. Tout dommage lié à une mauvaise manutention des batteries n'est pas couvert par la garantie.
- N'empilez pas plus de trois batteries pour le transport. Ne rien gerber au-dessus de l'emballage des batteries.
- Manipulez une batterie Li-ion avec précaution, car elle est sensible aux chocs mécaniques.
Pour le transport, les batteries appartiennent à la catégorie UN3480, classe 9, groupe d'emballage II, et elles doivent être transportées conformément à ce règlement. Concrètement, cela signifie que pour le transport terrestre ou maritime (ADR, RID et IMDG), elles doivent être emballées conformément à l'instruction d'emballage P903. Pour le transport aérien (IATA) conformément à l'instruction d'emballage P965. L'emballage d'origine est conforme à ces instructions.
¶ II.4 - Mises en garde spécifiques à l'élimination des batteries lithium-ion
Avertissement
- Les batteries ne doivent pas être mises au rebut avec les ordures ménagères ou les déchets industriels.
- Ne pas jeter la batterie au feu.
Les batteries lithium doivent être confiées à une agence de recyclage reconnue. Les produits OlenPack LV peuvent être retournés auprès de l'organisme de collecte Corepile dont la liste des différents points de collectes est disponible sur leur site internet.
¶ II.5 - Mises en garde spécifiques aux batteries endommagées
Une batterie au lithium est considérée comme endommagée quand elle est déformée, gonflée, percée avec ou sans présence d'écoulement. Les dommages ne sont pas toujours visibles et apparaissent bien souvent après un choc, une chute ou une agression thermique.
Les batteries endommagées présentent des risques accrus d'emballement thermique, de court-circuit interne, d'incendie et d'explosion. De plus, les batteries endommagées présentent un risque supplémentaire d'exposition à des produits chimiques corrosifs et irritants.
Avertissement
- Si des dommages sont observés sur des Olenpack LV, veuillez contacter immédiatement la société Olenergies.
- Les batteries apparaissant comme endommagées doivent être mises à l'écart et clairement identifiées comme tel.
- Ne pas manipuler des batteries endommagées.
¶ III - Spécifications du produit
¶ III.1 - Dimensions
¶ III.2 - Caractéristiques techniques
| Paramètres | OlenPack 48VDC/5kWh |
|---|---|
| Caractéristiques électriques | |
| Tension nominale | 52.0 VDC |
| Plage de tension de fonctionnement | 40 VDC - 58 VDC |
| Capacité de stockage (@1C) | 96.0 Ah |
| Énergie stockée (@1C) | 5 kWh |
| Résistance interne | < 30 mΩ |
| Auto-décharge/mois | < 3% |
| Caractéristiques de charge | |
| Rendement de charge | > 97% @0.5C |
| Tension de fin de charge | 58.0 ± 0.4V |
| Mode de charge | CC/CV - Constant Current/Constant Voltage |
| Courant de charge nominal | 50A |
| Courant de fin de charge | 0.05C |
| Caractéristiques de décharge | |
| Rendement de décharge | > 95% @1C |
| Courant de décharge continu | 100A |
| Courant maximum | 180A (10sec) - 130A (60sec) |
| Tension minimale | 40.0V |
| Environnement | |
| Température de charge | 0°C à 45°C |
| Température de décharge | -20°C à 65°C |
| Température de stockage | 0°C à 40°C |
| Humidité | 5% - 95% (RH) Pas de condensation |
| Indice de protection | IP31 |
| Durée de vie | |
| Nombre de cycles | 4000 cycles @80% DoD & @80% SoH 8000 cycles @70% DoD & @70% SoH 12000 cycles @60% DoD & @80% SoH |
| Mécanique | |
| Matériau du boîtier | Acier (Peinture époxy-polyester anticorrosion) |
| Dimensions (PxLxH) | 619x482x88 mm - 19"2U |
| Masse | 45 kg |
| Terminaux | Amphenol SurLok Plus 5.7mm (16/25mm²) |
| Connectivité | |
| Protocoles de communication | Bluetooth Low Energy (BLE), CAN (x2) |
| Onduleurs-Chargeur compatible | Studer, Victron, SMA |
Les versions 24V du OlenPack LV diffèrent généralement de ce manuel, le cas particulier est évoqué à la fin du manuel.
¶ III.3 - Présentation de l'interface produit
¶ III.3.1 - Points mécaniques de fixation
La conception des points de fixations permet une certaine flexibilité dans la fixation mécanique des batteries Olenpack au sein des baies. La fixation des batteries peut s'effectuer à l'aide de vis M6 possédant une rondelle de support. Les quatre points de fixation sont équitablement répartis pour former un rectangle de 461.8mm x 76.2 mm sur la face avant du Olenpack LV 5kWh.
¶ III.3.2 - Bouton ON/OFF
Le bouton d'allumage est matérialisé par un bouton-poussoir bistable. Ce bouton intègre également une LED utilisée comme indicateur d'état de la batterie (§ suivant). Le bouton d'allumage peut être sur deux positions : relâchée ou enfoncée.
| Position | Status |
|---|---|
| Relâchée | Batterie éteinte. Cette position doit être utilisée lors du stockage et de la manutention de la batterie. |
| Enfoncée | Batterie allumée. Cette position doit être utilisée lorsque la batterie est utilisée. Dans ce mode la batterie ne se mettra pas en veille. |
Lors du démarrage de la batterie, une phase de pré-charge est effectuée. Durant cette phase de quelques secondes, la batterie se met au même niveau de tension que le bus DC en chargeant les capacités parasites présentes sur le bus. Une fois terminée si aucune erreur n'a été détectée lors du processus, la batterie ferme les relais pilotant ses chaînes de puissance et est pleinement opérationnelle, ce qui se traduit par la LED de statut figée allumée.
¶ III.3.3 - LED de statut
La LED de statut permet de remonter l'état de fonctionnement de la batterie. Si la LED reste éteinte, la batterie est en veille ce qui permet son stockage ainsi que son transport. Si la LED est allumée de manière fixe, la batterie est en fonctionnement et pleinement opérationnelle. Si la LED clignote, cela signifie que la batterie n'est pas à 100 % opérationnelle. Cela peut être dû à la présence d'une erreur ou à un mode de fonctionnement particulier.
La cinématique de clignotement de la LED d'état permet d'identifier le type d'erreur ou le mode de fonctionnement bloquant le fonctionnement de la batterie à 100% de sa capacité opérationnelle. La cinématique apporte des premiers éléments de compréhension permettant d'effectuer un premier diagnostic et de relancer la batterie si l'erreur et le mode de fonctionnement le permettent. Les différentes cinématiques de clignotements sont décrites plus en détails dans le paragraphe §V.1.
¶ III.3.4 - HMI lumineuse dynamique
La principale fonctionnalité de la barre de LED présente sur la partie inférieure de la face avant du OlenPack LV est l'affichage du SoC de la batterie. Le positionnement ainsi que le nombre de LED permettent d'afficher un SoC avec une précision d'environ 10%. Les LED ont été disposées pour offrir un effet de continuité dans l'affichage tout en gardant la possibilité de dénombrer le nombre de LED allumées. Cela permet d'offrir un affichage plus fluide et plus fin du SoC en jouant sur l'intensité et la couleur des LED.
En plus de l'affichage du SoC qui présente une évolution lente dans le temps, des effets plus dynamiques ont été rajoutés pour afficher une indication sur le courant instantané (Crate). Le sens de la LED indique si la batterie se trouve en charge ou en décharge. Sa vitesse de déplacement permet d'avoir une indication de l'ampleur de la puissance instantanée. Ainsi plus la LED est rapide plus la puissance d'utilisation est élevée.
Cinématique en charge aux alentours de C/2
Des messages d'erreurs peuvent également être transmis, alternativement avec le SoC, via cette interface en utilisant plusieurs couleurs et plusieurs cinématiques de clignotement. Ces indications d'erreurs complètent celle renvoyées par la LED d'état présente dans le bouton d'allumage.
Cinématique de signalement d'erreur
¶ III.3.5 - Poignées sécurisées
Les poignées des OlenPack 5kWh offrent une prise sécurisée pour la manipulation des batteries. Les batteries doivent être soulevées par ces poignées. En aucun cas, les batteries ne doivent être portées en tirant sur les câbles ou les connecteurs de puissances ou de communication.
¶ III.3.6 - Connecteurs RJ45
Information
Une résistance de terminaison équivalente à 120 Ω est obligatoire pour garantir le fonctionnement optimal de la communication CANbus.
La connexion au bus CAN de la batterie s’effectue via les prises RJ45. Il y a deux sorties CAN identiques branchées en parallèle. Elles permettent d’avoir une prise d'entrée et une prise de sortie du bus CAN sur chaque batterie. Si plusieurs OlenPack sont utilisés (en parallèle) dans un même pack batterie, tous les OlenPack doivent être reliés entre eux via le bus CAN pour échanger des informations (notamment pour le démarrage du pack et la communication avec les systèmes de conversion compatibles).
Les deux prises RJ45 sont câblées en respectant la correspondance suivante :
| Numéro de pin | Paires associées | Description |
|---|---|---|
| 7 | Paire N°4 | CAN_H |
| 8 | Paire N°4 | CAN_L |
| 1 à 6 | Paires N°1 à 3 | NC |
Pinout connecteurs RJ45 OlenPack LV 48V
La DBC (Data Base CAN) pour déchiffrer les trames CAN est fournie par votre distributeur ou directement par Olenergies. Malgré ses évolutions, cette base de données reste rétrocompatible. Cette base de données est disponible à ce lien.
¶ III.3.7 - Plugs de puissance
¶ III.3.7.1 - Type SURLOK
Pour les lignes de puissance, la version SURLOK des batteries Olenpack LV est équipée de connecteurs Amphenol SurLok Plus. Ces connecteurs sont certifiés IP67 et offrent une isolation électrique suffisante pour prévenir tous risques d'électrocution liés à un contact direct. Ils sont également équipés d'un système de verrouillage mécanique permettant de sécuriser la connexion. Leur conception permet également une orientation sur 360° pour plus d'ergonomie.
La couleur des connecteurs permet d'indiquer la polarité de la batterie. Ainsi le connecteur Orange indique la borne positive de la batterie tandis que le connecteur Noir indique la borne négative de la batterie.
Polarité des bornes de puissance
¶ III.3.7.2 - Type inserts filetés
Pour les lignes de puissance, la version avec des inserts filetés des batteries OlenPack LV est équipée de connecteurs compatibles avec des vis M6. Ces connecteurs permettent de connecter directement des cosses à œillet M6 standards ou des BUSBARS adaptés. Ces connecteurs nécessitent l'utilisation de caches de protection supplémentaires (fournis) pour offrir une protection IP40 permettant de prévenir les risques de contact électrique direct avec un utilisateur ainsi que les risques de court-circuit. Ces connecteurs permettent de simplifier l'intégration électrique des OlenPack LV au sein de baies batteries, notamment grâce à la possibilité d'intégration directe des BUSBARS.
La couleur des connecteurs permet d'indiquer la polarité de la batterie. Ainsi, le connecteur Rouge indique la borne positive de la batterie tandis que le connecteur Noir indique la borne négative de la batterie.
Polarité des bornes de puissance
¶ IV - Installation
¶ IV.1 - Rappel des mesures de sécurité
Avertissement
- Porter les équipements de sécurité individuels adéquats.
- Ne pas mettre en court-circuit les bornes de la batterie.
- Utiliser des outils isolés pour le raccordement électrique.
- Ne pas porter d'accessoires métalliques (montres, colliers, bracelets, ...) lors de la manipulation des batteries.
- Ne jamais installer ou utiliser une batterie Lithium-ion endommagée.
- Ne jamais installer plusieurs OlenPack LV en série.
- Ne pas empiler directement (sans baie) plus de trois Olenpacks.
- Ne pas installer les batteries à proximité d'éléments inflammables.
- Ne pas manutentionner les batteries seul ou sans équipement adapté.
- S'assurer que la zone d'installation soit propre, sèche et bien aérée.
- S'assurer que la température et l'humidité de la zone est conforme aux spécifications données dans la fiche technique pour la charge/décharge/stockage.
¶ IV.2 - Déballage
Contrôler l’état général de la batterie. Si la batterie est endommagée contacter immédiatement votre fournisseur.
¶ IV.3 - Pré-requis
¶ IV.3.1 - Préparation de la zone d'installation
Avant d'installer la batterie, il est nécessaire de bien préparer la zone d'utilisation. Vérifier que l'environnement répond bien à toutes les mesures de sécurité nécessaires pour permettre l'utilisation en toute sécurité des batteries OlenPack LV.
Information
Une température ambiante inadaptée (sortant des limites indiquées dans les caractéristiques de fonctionnement de la batterie) entraînera une mise en sécurité de la batterie pour sa protection. Une exposition fréquente ou prolongée à des températures trop basses ou trop élevées peut détériorer les performances et la durée de vie de la batterie.
L'installation doit permettre de positionner, de manière fixe, les batteries. Les batteries peuvent être utilisées à la verticale ou à l'horizontale en fonction des contraintes d'intégration. L'épaisseur des OlenPack permet leur intégration dans des baies 19 pouces (2U). Le support d'intégration doit être dimensionné en prenant en considération plusieurs facteurs :
- Il doit supporter la masse cumulée des batteries (45kg par OlenPack).
- Les matériaux utilisés doivent résister à la chaleur.
- La conception du support doit permettre un refroidissement optimal des batteries.
- Le support doit permettre un accès rapide à la face avant de la batterie.
- Le support doit intégrer des points de fixation compatibles avec ceux présents sur chaque face avant de chaque batterie.
- Le support doit intégrer des points de fixation permettant sa fixation sur le bâti.
- Si le support est métallique, il doit prévoir un point de mise à la terre.
Une mise à la terre peut être effectuée en vissant l'OlenPack à une baie (mise à la terre) via des vis avec rondelle à picots au niveau des quatre trous oblongs. Les rondelles à picots vont éliminer la peinture protectrice localement et assurer une circulation électrique de la masse.
Exemple d'intégration des batteries OlenPacks LV 5kWh
¶ IV.3.2 - Bonnes pratiques pour la mise en parallèle des batteries
La mise en parallèle des batteries s'opère en reliant ensemble les bornes de même polarité de plusieurs batteries. Ce montage permet ainsi d'augmenter la capacité de stockage du pack batterie tout en conservant le même niveau de tension. Pour les batteries OlenPack LV, la mise en parallèle s'effectue après le BMS. Cela signifie que chaque batterie a son propre système de gestion BMS. Une ligne de communication CANbus peut être établie entre les batteries pour synchroniser leur fonctionnement (notamment au démarrage) et piloter un système de conversion compatible.
En théorie, la mise en parallèle est une opération simple. Quelques précautions sont tout de même à prendre pour garantir un fonctionnement sécurisé et optimal du pack batterie.
- 1.Ne pas mélanger plusieurs types de batteries
- Des batteries de tension nominale différente
- Des batteries de chimies différentes
- Des batteries de capacités différentes
- Des batteries de deux fabricants différents
- 2. S'assurer de l'équilibre des tensions batteries et de leurs polarités.
- 3. Utiliser un câblage adapté
- 4. Opter pour la bonne architecture électrique
Les batteries associées en parallèle doivent posséder des caractéristiques électriques identiques. En effet, elles doivent posséder la même plage de fonctionnement en tension ainsi que le même profil OCV/SoC. Pour assurer un bon fonctionnement du pack batterie il est également nécessaire que pour un courant général donné, le de chaque batterie soit identique. Ces précautions permettent de garantir un équilibre optimal entre les batteries mises en parallèle. Afin de prendre en compte l'ensemble de ces précautions, il est interdit de mettre en parallèle :
De plus, les caractéristiques électriques et électrochimiques des batteries peuvent varier légèrement en fonction du lot de fabrication et de manière plus significative avec le vieillissement de la batterie. Pour éviter les déséquilibres liés aux différences de caractéristiques intrinsèques, il est fortement conseillé de mettre en parallèle des batteries neuves issues du même lot de fabrication.
Danger
Le branchement en parallèle de deux batteries avec une mauvaise polarité entraîne un court-circuit immédiat des batteries ainsi que leur destruction.
Lors de la mise en parallèle de plusieurs batteries ne présentant pas le même état de charge (SoC) un courant parasite est échangé entre les batteries qui s'équilibrent naturellement. Ce courant parasite réduit, temporairement, la capacité opérationnelle du pack batterie. De plus, lors du branchement une étincelle peut se produire. Cette étincelle peut engendrer des dommages irréversibles sur les bornes de puissance de la batterie. En fonction de l'ampleur du déséquilibre, les dommages causés peuvent augmenter de manière significative la résistance de contact (et donc les pertes) au niveau de la connectique batterie/système de distribution DC.
Pour s'assurer du même état de charge (SoC) des batteries avant leur mise en parallèle, il est conseillé de charger toutes les batteries de manière individuelle. Ainsi, toutes les batteries étant complètement chargées, aucun courant parasite ne sera présent lors de la mise en parallèle.
Pour éviter tout risque d'incendie, assurez-vous que la section des conducteurs soit adaptée au courant maximal de sollicitation. Ce courant maximal est généralement déterminé par la puissance maximale de l'onduleur/chargeur utilisé. N'oubliez pas de prendre en compte l'intégration (influençant sur le refroidissement des câbles) des câbles dans votre calcul de dimensionnement en prenant un coefficient de sécurité adéquat.
Toujours dans l'objectif de limiter les déséquilibres entre les batteries d'un pack lors de son fonctionnement, il est important d'opter pour une bonne architecture électrique permettant une bonne répartition du courant. Il est important d'utiliser des câbles de liaisons entre les batteries de même longueur et de même section. La longueur des câbles doit être aussi petite que possible afin de limiter la chute de tension entre les batteries et le système de conversion.
Pour limiter la longueur du câblage, il est également fortement conseillé de placer les batteries aussi proches que possible les unes des autres, en prenant en considération les contraintes thermiques liées à leur fonctionnement.
Ainsi le chemin parcouru par le courant traversant chaque batterie doit être identique. Les montages présentés sur la figure suivante permettent une bonne répartition du courant ainsi qu'un dimensionnement optimal du système électrique.
Le choix du bon montage doit également prendre en compte les difficultés d'intégration. Parmi les montages présentés ci-dessus, le montage en diagonale est relativement simple à implémenter pour les petits packs batterie, mais devient très vite complexe pour les packs batteries avec un grand nombre de batteries. La logique inverse est valable pour le montage utilisant des BusBar.
Pour les batteries OlenPack LV, la mise en parallèle est limitée à 20 unités. Si le montage obtenu n'offre pas la capacité de stockage ou la puissance requise pour votre application, il est nécessaire de passer sur une architecture HV (haute tension).
Pour un fonctionnement optimal, les batteries doivent communiquer entre elles pour synchroniser leur fonctionnement lorsque cela est nécessaire. La communication entre les batteries permet également à la batterie définie comme maître (ID 0) d'agréger les données provenant de toutes les batteries afin d'estimer l'état de fonctionnement de l'ensemble du pack. Le nombre de batteries est mis à jour à chaque démarrage d'une des batteries du pack. Ainsi, il est possible de changer une batterie, alors que le pack est en fonctionnement. Il suffit de l'éteindre, de la déconnecter des lignes de puissance et du CANbus. Si la batterie n'est pas remplacée, il suffit d'éteindre et de rallumer l'une des batteries restantes pour que le réseau mette à jour automatiquement le nombre de batteries.
Le système est résiliant et les erreurs de communication ne sont pas traitées comme des erreurs système, seul un défaut critique force la mise en protection d'une batterie (seulement celle ayant une défaillance). Si le défaut disparait (surcharge prolongée, température abusive, etc.) la batterie se remet en service sans nécessiter d'intervention humaine.
En fonction du courant de sortie total attendu, le câblage de la puissance peut changer. La parallélisation en « busbar » est à privilégier dès que possible.
¶ IV.3.3 - Préparation des câbles de puissance
¶ IV.3.3.1 - Intégration électrique de le version SURLOK
La version SURLOK de la batterie OlenPack 48V possède deux connecteurs de puissance Amphenol SurLok Plus pour ses chaînes de puissance. La polarité des lignes est indiquée par la couleur des connecteurs. Le connecteur Orange est utilisé pour la borne positive (+) et le connecteur Noir est utilisé pour la borne négative (-).
Bonne pratique
Pour éviter tout risque d'inversion de polarité il est fortement conseillé d'utiliser des plugs de la même couleur que les réceptacles. De plus, dans l'objectif d'identifier plus rapidement la polarité des câbles, il est également conseillé d'utiliser des câbles de couleurs différentes (Noir pour le pôle négatif et rouge pour le pôle positif).
Pour des soucis de compatibilité, il est fortement conseillé d'utiliser les plugs fournis avec la batterie. Si d'autres connecteurs sont nécessaires, il est conseillé d'utiliser les connecteurs d'origine de la marque Amphenol. Les connecteurs installés sur la batterie OlenPack sont compatibles avec les Plugs compatibles avec des sections de câble de 16mm² ou 25mm².
Les plugs pour des câbles de 35mm² et 50mm² ne sont pas compatibles.
La référence des plugs compatibles sont les suivantes :
| Couleurs | ø de câble | Référence |
|---|---|---|
| Orange | 16mm² | SLPPA16BSO |
| Orange | 25mm² | SLPPA25BSO |
| Noir | 16mm² | SLPPA16BSB |
| Noir | 25mm² | SLPPA25BSB |
Information
Les plugs 16mm² et 25mm² sont identiques. Pour les modèles 16mm² un adaptateur supplémentaire est fourni pour compenser le diamètre inférieur du câble devant être serti. Pour les câbles 16mm², attention de ne pas oublier l'adaptateur avant le sertissage du connecteur.
Les plugs sont composés de deux parties. Le câble est serti à la partie principale tandis que la partie secondaire sert de protection permettant de garantir une bonne étanchéité du plug. Ne pas oublier de placer la partie secondaire sur le câble avant le sertissage de la partie principale.
Les câbles de puissances doivent être sertis à l’aide d’une pince à sertir adaptée (matrice à sertir hexagonale 16 ou 25 mm²). Utilisez des câbles multibrins souples afin de faciliter l'intégration du pack batterie. Préférez des fils 25mm² (ou 4AWG) pour un courant nominal de 100A. Dans ces conditions, la chute de tension dans les fils est au maximum de 0,1V par mètre (10W/m de pertes de puissance).
L'assemblage des câbles de puissances peut être effectué en suivant la procédure suivante :
- Étape 1 - Préparer les longueurs de câbles requises pour l'application.
- Étape 2 - Dénuder à la bonne longueur les extrémités de câbles devant être serties.
- Étape 3 - Placer les parties secondaires des plugs le long des câbles.
- Étape 4 - Sertir les câbles dénudés sur la partie principale des plugs à l'aide d'une pince à sertir ou d'une machine à sertir pneumatique.
- Étape 5 - Visser la partie secondaire du plug sur la partie principale pour garantir une protection optimale de la liaison câbles/connecteur.
Avertissement
La longueur de dénudage des câbles doit être le plus proche possible de la longueur de l'embout de sertissage. Un dénudage sur une longueur trop courte augmente le risque de mauvais sertissage. Un dénudage sur une longueur trop importante peut laisser dépasser des brins de câbles pouvant provoquer un défaut d'isolation électrique pouvant mener à un court-circuit de la batterie.
Avertissement
Vérifier qu'aucun brin ne dépasse de la partie sertie. S'assurer du bon sertissage du câble dans le connecteur (en appliquant une tension raisonnable sur le câble par exemple).
¶ IV.3.3.2 - Intégration électrique de la version avec inserts filetés
La version de la batterie OlenPack 48V avec les inserts filetés, possède deux connecteurs compatibles avec des vis M6 pour ces chaines de puissance. La polarité des lignes est indiquée par la couleur des connecteurs. Le connecteur Rouge est utilisé pour la borne positive (+) et le connecteur Noir est utilisé pour la borne négative (-).
Bonne pratique
Pour éviter tout risque d'inversion de polarité, il est fortement conseillé d'utiliser des câbles de couleurs différentes (Noir pour le pôle négatif et rouge pour le pôle positif). Si cela n'est pas possible, il est également possible d'utiliser des gaines thermiques de couleurs différentes pour la protection de la partie sertissable des cosses de puissance.
La section de câble utilisé doit être en accord avec le courant nominal d'utilisation de la batterie. Pour utiliser le courant maximal délivrable en continu par la batterie, il est conseillé d'utiliser des câbles d'une section équivalente à 25mm². Ces connecteurs sont également compatibles avec les BUSBARS Olenergies qui permettent de simplifier l'intégration mécanique.
¶ IV.3.3.2.1 - Intégration via des câbles
Pour une intégration via des câbles de puissance souple, la procédure de préparation est la suivante :
- Étape 1 - Préparer les longueurs de câbles requises pour l'application.
- Étape 2 - Dénuder d'environ 1 cm des extrémités des câbles devant être serties.
- Étape 3 - Placer la gaine thermique de protection sur le câble.
- Étape 4 - Placer les cosses sur les parties dénudées des câbles puis les sertir à l'aide d'une machine à sertir pneumatique.
- Étape 5 - Placer les gaines thermorétractables à cheval entre la partie sertie des cosses et les câbles de puissances.
Avertissement
La longueur de dénudage des câbles doit être le plus proche possible de la longueur de l'embout de sertissage. Un dénudage sur une longueur trop courte augmente le risque de mauvais sertissage. Un dénudage sur une longueur trop importante peut laisser dépasser des brins de câbles pouvant provoquer un défaut d'isolation électrique pouvant mener à un court-circuit de la batterie.
Avertissement
Il est fortement recommandé d'utiliser des gaines thermiques de la couleur associée à la polarité des câbles utilisés (Rouge pour les câbles positifs et Noir pour les câbles négatifs). La longueur de la gaine thermique installée doit être suffisante pour englober la partie sertie de la cosse ainsi qu'une partie du câble de puissance (sur environ 2 cm).
Avertissement
Vérifier qu'aucun brin ne dépasse de la partie sertie. S'assurer du bon sertissage du câble dans le connecteur (en appliquant une tension raisonnable sur le câble par exemple).
Montage électrique de la version SURLOK
¶ IV.3.3.2.2 - Intégration via des BUSBAR
L'intégration électrique via des BUSBARS Olenergies permet de simplifier votre installation électrique en supprimant un grand nombre de câbles. En effet, dans cette configuration, la mise en parallèle des batteries est directement effectuée via les BUSBARS montés sur la face avant.
Informations
Les BUSBARS développés par Olenergies peuvent supporter des courants allant jusqu'à 300A.
La procédure de montage des BUSBAR est la suivante :
- Étape 1 - Installer fermement les OlenPacks dans les baies de montage. Assurez-vous que toutes les faces avant sont correctement alignées.
- Étape 2 - Retirer les bouches de protection des vis, puis retirer les vis à l'aide d'un outil isolé.
- Étape 3 - Placer les BUSBAR en allant de celui le plus haut vers celui le plus bas.
- Étape 4 - Remettre à leur place les bouchons de protection pour assurer une isolation électrique optimale.
- Étape 5 - Effectuer les manipulations décrites dans les étapes 1 à 4 avec les BUSBARS du pôle opposé.
Montages électrique via des BUSBAR de la version avec des inserts filetés
Les BUSBARS ne demandent pas de préparation préalable. Ils peuvent être directement installés sur la face avant des OlenPack. Uniquement, les deux câbles permettant de relier le pack batterie à votre installation doivent être préparés conformément à la procédure décrite dans le paragraphe IV.3.3.1.1.
¶ IV.3.4 - Préparation des câbles de communications
Pour établir la communication CANbus entre les batteries et les systèmes de conversion, des câbles RJ45 UTP doivent être utilisés. Deux résistances de terminaisons doivent être installées à chaque extrémité du bus de communication.
Avertissement
Il est possible que certains systèmes de conversion ne soient pas directement compatibles avec le branchement du CANbus effectué sur les prises RJ45 montées sur la face avant de l'OlenPack LV (cf § III.3.6). Dans ces cas de figure, un adaptateur sera alors nécessaire pour établir la communication.
¶ IV.3.5 - Équipement de sécurité individuelle (EPI) recommandés
Les équipements de protection individuelle (EPI) doivent être utilisés en complément d'autres mesures d'élimination ou de réduction des risques. Leur objectif est de protéger le travailleur contre un ou plusieurs risques. L'utilisation et la manipulation de batteries lithium présentent plusieurs risques professionnels pouvant être répartis en quatre catégories :
- Risques électriques
- Risques chimiques
- Risques d'incendie / d'explosion
- Risques de troubles musculosquelettiques (TMS)
L'ensemble de ces risques peuvent être éliminés ou fortement limités, en respectant les consignes de sécurité données au paragraphe II de ce manuel, le respect de ces règles doit être complété par le port d'EPI afin d'assurer une protection complète des utilisateurs.
Pour des batteries présentant une tension maximale de fonctionnement inférieure à 60VDC, les équipements de protections suivants sont, au minimum, à prévoir pour la manipulation des batteries :
- Gants possédant une bonne isolation électrique
- Vêtements résistant au feu couvrant l'intégralité de la peau
- Lunette de sécurité
- Chaussures de sécurité
D'autres EPI possédant un indice de protection supérieur peuvent également être utilisés dans une utilisation normale de la batterie. Pour la manipulation des batteries endommagées, des EPI supplémentaires peuvent être requis.
¶ IV.3.6 - Checklist
| #Item | Description | Check |
|---|---|---|
| 1 | La batterie n'est pas endommagée | |
| 2 | La zone d'installation répond aux exigences requises pour l'utilisation de batterie lithium-ion. | |
| 3 | Le système d'intégration mécanique est installé et prêt à accueillir les batteries. | |
| 4 | J'ai clairement défini mon architecture électrique. | |
| 5 | J'ai préparé tous mes câbles de puissance et de communication. | |
| 6 | Je porte mes EPI pour travailler en toute sécurité. | |
| 7 | J'utilise uniquement des outils isolés électriquement pour le montage. |
¶ IV.4 - Procédure d'installation
Une fois tous les éléments de la check-list précédente cochés, il est possible d'effectuer le montage des batteries en toute sécurité. La procédure de montage est la suivante :
Avertissement
Avant l'installation vérifier que la batterie est bien sur le mode "OFF" (bouton relâché) et que votre installation n'est pas sous tension. Toutes les étapes décrites ci-dessous doivent être effectuées avec les batteries éteintes.
- Étape 1 - Sortir la batterie de son emballage.
- Étape 2 - Insérer la batterie dans l'emplacement prévu pour son utilisation.
- Étape 3 - Fixer fermement la batterie dans son emplacement.
- Étape 4 - Répéter les étapes 1 à 3 pour toutes les batteries de l'installation.
- Étape 5 - Vérifier qu'aucune tension n'est présente sur le bus DC ainsi qu'aux bornes de la batterie.
- Étape 6 - Connecter chaque batterie au bus DC en utilisant les câbles de puissance préalablement préparés en respectant la polarité des batteries. Vérifier également qu'aucun court-circuit n'est effectué lors du montage (tests de continuité avec un multimètre).
- Étape 7 - Connecter les câbles de communications (RJ45 UTP) entre chaque batterie en plaçant au moins une résistance de terminaison équivalente à 120 Ω . Si le pack batterie doit être utilisé avec un système de conversion compatible, brancher également la communication CAN au système de conversion.
- Étape 8 - Vérifier une dernière fois les branchements du pack batterie afin de s'assurer qu'aucun mauvais branchement n'a été effectué.
- Étape 9 - Une fois tous les branchements et vérifications effectués les batteries ainsi que les systèmes connectés au bus DC peuvent être mise sous tension.
Avertissement
Vérifier à cette étape que la batterie ne présente pas de signe de dommage ni d'écoulement suspect.
Avertissement
Pour la manutention, des batteries veuillez prendre les précautions nécessaires. Les batteries OlenPack pèsent 45 kg et sont considérées comme des objets lourds. La manutention d'objets présente un risque de trouble musculosquelettiques (TMS) pouvant mener à des douleurs de dos ainsi qu'aux membres supérieurs.
Bonne pratique
Il est conseillé de connecter les câbles de puissance au bus DC puis aux batteries. Les connecteurs utilisés pour la batterie offrent une protection supplémentaire en cas de problème électrique. Brancher d'abord toutes les bornes négatives puis toutes les bornes positives.
¶ IV.5 - Mise sous tension
Il est possible d’allumer la batterie via le bouton d'allumage lorsque le câblage est terminé et dûment vérifié. Aucun courant ne doit être consommé pendant 1 seconde afin que la précharge des condensateurs du réseau DC s'effectue correctement (une charge demeure possible).
Informations
Une fois le bouton ignition enfoncé, la LED d'état clignote pendant quelques secondes le temps que la précharge du bus DC s'opère. Le temps de la précharge dépend principalement de la capacité parasite du bus DC ainsi que de la tension du pack batterie.
Une fois la LED d'état allumée fixe, il est possible d'utiliser normalement la batterie à sa puissance nominale.
Informations
Pour les packs composés de plusieurs batteries en parallèle, une synchronisation des batteries est effectuée à la décharge. Ainsi, la batterie allumée en premier effectuera la précharge, les autres batteries seront connectées plus tard lors des cycles de charge/décharge lorsque la tension du bus DC sera suffisamment proche de la tension de leurs blocs de cellules. Une fois que toutes les batteries présentent leurs LED allumées, le pack est à 100% opérationnel.
¶ V - Utilisation
¶ V.1 - Indications lumineuses du bouton d'allumage
¶ V.1.1 - Indications d'un fonctionnement normal
- LED d'état éteinte : la batterie est éteinte (le bouton d'allumage n’est pas enfoncé). Le témoin peut s’allumer brièvement toutes les 5 secondes lorsqu’une opération de veille interne est réalisée. La puissance n'est pas disponible aux bornes de la batterie.
- LED d'état allumé fixe : la batterie est fonctionnelle (le bouton d'allumage est enfoncé). La puissance est disponible pour la charge et la décharge.
¶ V.1.2 - Indication d'un fonctionnement limité
- LED d'état clignotant très rapidement en continu : la batterie est fortement déchargée, une charge sera bientôt nécessaire.
- LED d'état allumée fixe et s'éteint brièvement une fois toutes les 5 secondes : la batterie n'accepte plus la décharge comme est elle chargée à 0%. Seule la charge est possible.
- LED d'état allumée fixe et s'éteint brièvement deux fois toutes les 5 secondes : la batterie n'accepte plus la charge comme est elle chargé à 100%. Seule la décharge est possible.
¶ V.1.2 - Indication d'une mise en protection
La LED d'état permet d'indiquer, grâce à son nombre de clignotement, la catégorie d'erreur liée à la mise en protection de la batterie. Cette indication est complétée par l'HMI lumineuse qui fera l'objet du paragraphe suivant.
La LED d'état éteinte et s'allume brièvement deux fois toutes les 5 secondes : la batterie est en protection, un court-circuit ou un appel de courant très important a été détecté (>205A). Pour relancer la batterie, il suffit d'éteindre et de rallumer la batterie.
Avertissement
Vérifier que le problème à l'origine du court-circuit est bien résolu avant de remettre sous tension la batterie.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement trois fois toutes les 5 secondes : Le système de contrôle d'isolement (en option) détecte un défaut d'isolement et le notifie au système BMS. Pour relancer la batterie, le défaut d'isolement reporté par le système de contrôle doit être résolu puis la batterie doit être éteinte puis rallumée.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement cinq fois toutes les 5 secondes : Deux origines distinctes peuvent être à l'origine de l'erreur.
- La batterie a épuisé son réservoir de dépassement en puissance autorisé (I²t). Pour relancer la batterie, le réservoir doit passer au-dessus des 80% et la batterie doit être éteinte et rallumée.
- La phase de précharge n'a pas pu être complétée. La batterie n'a ainsi pas pu charger le bus DC à sa tension. Pour relancer une phase de précharge la batterie doit être éteinte puis allumée.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement six fois toutes les 5 secondes : la batterie est en protection, une erreur liée à une tension cellule trop faible ou trop élevée a été détectée. Pour relancer la batterie, en fonction du SoC, recharger ou décharger la batterie pour que la tension cellule repasse dans la zone de fonctionnement nominale pendant au moins deux secondes.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement sept fois toutes les 5 secondes : la batterie est en protection, une erreur liée à la température interne a été détectée. La température d'une partie de la batterie ou du système de gestion électronique est sortie de sa zone de fonctionnement.
- Si la température est trop élevée, veuillez attendre que la batterie refroidisse avant de relancer la batterie.
- Si la température est trop basse, veuillez placer la batterie dans une zone plus chaude et attendre que la température remonte avant de la relancer.
¶ V.1.3 - Autres indications
LED d'état éteinte et s'allume brièvement quatre fois toutes les 5 secondes : Un défaut a été détecté sur l'unité de gestion de puissance. Pour relancer la batterie, le courant doit être nul et la batterie doit être éteinte puis rallumée. Si l'erreur persiste, contactez immédiatement votre distributeur.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement huit fois toutes les 5 secondes : Le système BMS n'a plus accès à son système mémoire. Veuillez contacter votre distributeur pour la résolution du problème.
LED d'état éteinte et s'allume brièvement neuf fois toutes les 5 secondes : Le système BMS présente une autre erreur. Veuillez contacter votre distributeur pour la résolution du problème.
¶ V.2 - Indication lumineuse de l'interface HMI
¶ V.2.1 - Indication de l'état de charge (SoC)
L'interface lumineuse permet l'indication du SoC avec une précision relative de 10%. Pour une meilleure distinction des différents grades, des couleurs sont utilisées. Ainsi, l'ensemble des couleurs du spectre du visible comprise entre le rouge et le vert sont utilisées pour apporter une meilleure expérience client. Les couleurs vers le rouge sont utilisées pour les faibles SoC tandis que les couleurs vers le vert sont utilisées pour les SoC les plus élevés.
Différent niveaux de SoC de 100% à 0%
Indication de SoC d'une batterie chargée à 70%
¶ V.2.2 - Indications liées au régime d'utilisation
En plus de l'indication "statique" du SoC, des animations plus dynamiques ont également été ajoutées. Ainsi, il est possible de voir, à partir de la barre de LED si la batterie est en charge ou en décharge et si le courant est important ou pas. Le sens du mouvement permet de définir le sens du courant instantané de la batterie. Si le point blanc se déplace des SoC les plus élevée vers les SoC les plus faible, la batterie est en décharge. Dans le sens inverse la batterie est en charge.
Batterie en décharge en régime nominal
Batterie en charge en régime nominal
La vitesse de déplacement du point blanc est directement lié à l'amplitude du courant. Plus le point se déplace vite plus le courant de sollicitation est important.
Batterie en charge en régime faible
¶ V.2.3 - Indications d'erreurs
L'HMI lumineuse permet d'introduire une dimension supplémentaire par rapport à la LED d'état dans l'identification des erreurs BMS. En effet, tandis que la LED d'état permet d'identifier des groupes d'erreur, la barre de LED permet, grâce à l'utilisation des couleurs, d'identifier précisément l'erreur BMS bloquant le fonctionnement de la batterie.
La dynamique de clignotement est identique à celle de la LED d'état, ainsi jusqu'à 9 clignotements sont possible par couleur toujours sur une durée totale de 5 secondes. Les couleurs de clignotement possible sont : rouge, bleu, violet, jaune, blanc et vert.
Information
Lors d'une procédure de dépannage, il est pertinent d'indiquer à votre interlocuteur la couleur de clignotement de la barre de LED ainsi que sa dynamique de clignotement. Cela l'aidera à identifier avec précision l'origine de la défaillance. Il pourra ainsi vous guider avec efficacité dans la résolution de votre problème.
Exemples d'un signalement d'erreur via l'HMI lumineuse
¶ V.3 - Compréhension des protections et des limites internes à la batterie
La batterie se met en protection seulement lorsqu’elle se retrouve dans des situations qui dépassent les valeurs nominales fournies dans la fiche technique du OlenPack LV. Les protections sont les suivantes :
- Tension de la batterie trop élevée ou trop faible.
- Important déséquilibre de la tension au sein des sous-groupes de cellules internes.
- Courant de charge/décharge trop important (protection adaptative en fonction de l’intensité et de la durée des dépassements, y compris en cas de court-circuit).
- Température trop élevée ou trop faible (7 points de mesure au total).
- Une erreur interne s’est produite.
La batterie intègre un fusible remplaçable, celui-ci intervient seulement en cas de défaut majeur des protections du BMS pour une sécurité supplémentaire, aucun défaut d'utilisateur ne peut normalement entrainer la fusion du fusible. Il s’agit d’un fusible FB1-58V 150A (Littel fuse 142.5631.6102). Le remplacement doit être effectué par Olenergies, il s’accompagne nécessairement d’un diagnostic approfondi de la batterie.
¶ V.4 - Cas particulier des OlenPack 24V
Les OlenPack 24V n'ont pas besoin de système de précharge comme l'énergie des condensateurs des charges est sensiblement plus faible (4 fois moins à capacité et courant égaux). L'architecture est différente et les bornes sont toujours sous tension (il est possible de les désactiver si nécessaire lors de l'installation via l'application mobile).
Le bouton power permet simplement d'empêcher la mise en veille s'il est enfoncé, autrement la batterie se met en veille au bout d'une heure d'inactivité. Lorsque la batterie est réveillée, il est possible de s'y connecter via l'application mobile ou de récupérer les trames CAN. Même lorsque la batterie est en veille, un petit courant de charge/décharge la réveille.
¶ V.5 - Installation avec un système de conversion
¶ V.5.1 - Protections complémentaires
En plus des précautions citées précédemment pour l'installation des batteries, des dispositions supplémentaires sont à prendre en compte lors de la conception de l'architecture électrique. L'objectif de ces nouvelles mesures est de garantir un fonctionnement sûr de l'installation vis à vis des personnes et du matériel utilisé. Nous allons nous concentrer sur les risques électriques. D'autres risques sont potentiellement à prendre en compte, mais ne rentrent pas dans le périmètre de ce document. Les risques électriques principaux à prendre en considération sont :
Informations
Ces précautions sont valables pour les parties actives DC et AC.
- Le risque de contact direct avec un utilisateur
- Des mesures d'éloignement
- L'installation de barrières ou d'enveloppes
- L'intégration d'une isolation des parties actives
- Le risque de contacts indirects avec un utilisateur
- Mise à la terre des masses avec coupure automatique des alimentations. Les schémas de liaison à la terre sont aussi appelés "régime de neutre" et sont définis dans la norme NF C 15-100.
- Double isolation ou isolation renforcée.
- Le risque de surintensité
- Les surcharges qui résultent de l'augmentation de la charge électrique sur la ligne.
- Les courts-circuits induits par la présence d'une impédance quasi nulle entre deux éléments conducteurs possédant un potentiel électrique différent.
- Pour les dépassements acceptables, un réservoir de puissance suivant une logique d'I²t a été implémenté. Le BMS tolère ainsi certains dépassements en puissance sur une certaine durée définie automatiquement en fonction de l'amplitude du dépassement. Ainsi, plus le dépassement est important, plus la durée sur laquelle il est toléré est faible.
- Pour les dépassements trop importants (courts-circuits), le système BMS coupe immédiatement la sortie en puissance de la batterie.
En électricité, un contact direct est défini comme une liaison directe entre une partie du corps humain et une partie active (sous-tension) d'une installation électrique. Dans le cas où la tension de l'installation serait fixée, les mesures pouvant être mise en place afin de protéger les utilisateurs sont :
Des mesures permettant de garantir un éloignement physique entre les zones actives et l'utilisateur peuvent être mise en place. En opération, cela peut se traduire par le balisage d'une zone de protection qui peut être libre d'accès ou sous un régime d'accès contrôlé. Les dimensions du périmètre de sécurité dépendent de plusieurs facteurs liés à l'environnement ainsi qu'à la tension mise en jeu (niveau et type). Ainsi, l'accès à ces zones est réglementé et réservé à un personnel sensibilisé ou habilité.
La protection des zones actives peut également s'effectuer d'une façon plus localisée. L'idée est d'introduire un obstacle, non conducteur, entre les parties actives et les utilisateurs. Elles peuvent être appliquées en complément de mesures d'éloignement ou en remplacement si la taille des locaux d'installation ne permet pas l'instauration d'un périmètre de sécurité par exemple. Ces protections se caractérisent par un degré de protection minimal et permettent l'accès aux parties actives sous certaines conditions. Par exemple l'accès aux parties sous-tension ne peut se faire que par l'intermédiaire d'outils adaptés (connecteurs par exemple).
L'isolation des parties actives reprend le même principe que les barrières ou les enveloppes. A la différence des mesures de cette catégorie, l'accès aux parties actives ne peut s'effectuer que par la destruction irréversible de l'isolant.
Sur les batteries Olenpack LV, plusieurs de ces mesures ont été prises en considération dans le processus de conception. En effet, des mesures barrières et d'isolation ont été intégrées afin de permettre aux utilisateurs de manipuler les batteries sans être exposés à un contact direct. Une isolation renforcée est intégrée entre le casing et les parties actives (cellules) et les connecteurs de puissances permettent l'accès aux parties actives post BMS tout en garantissant une très bonne protection contre les contacts directs. Ces éléments permettent d'isoler complètement le risque de contact direct lors de la manipulation de nos batteries.
Les protections intégrées pour le reste de l'installation électrique sont de la responsabilité de l'intégrateur du système. Contre les contacts directs, nous recommandons l'utilisation de câbles possédant une isolation électrique suffisante vis-à-vis du niveau de tension mise en jeu. L'isolation de ces câbles doit également être résistante aux agressions potentielles du milieu d'intégration (installation marine, en extérieur ou de type industriel par exemple).
Toutes les liaisons entre les différents conducteurs et appareils doivent également être protégées avec l'intégration d'enveloppes adaptées. Ces enveloppes doivent offrir un niveau de protection identique à celles des parties isolées. À la différence des parties isolées, les parties enveloppées doivent garantir l'accès aux parties actives lors des interventions liées à la maintenance ou à la réparation de l'installation.
En électricité, un contact indirect est défini comme une liaison entre une partie du corps humain et une masse conductrice mise accidentellement sous tension. Pour une tension donnée, les mesures de protection suivantes peuvent être intégrées afin de se prévenir contre ce risque :
Sur les batteries Olenpack LV, un point d'accès permet de connecter le casing métallique à la terre. Cependant, les batteries n'intègrent pas de contrôle d'isolement et ne permettent pas la détection d'un premier défaut d'isolement entre une partie active et le casing. L'utilisation d'une isolation renforcée entre les parties actives et le casing métallique permet d'éviter tout risque de défaut d'isolement entre ces parties.
Comme pour les protections contre les contacts directs, la protection implémentée sur le reste de l'installation électrique dépend de la responsabilité de l'intégrateur du système. Nous recommandons de relier toutes les masses métalliques à un point de terre. Nous recommandons également l'utilisation d'un disjoncteur différentiel permettant de couper l'alimentation des lignes actives si un défaut d'isolement est détecté.
Un renforcement de l'isolation des conducteurs sur les zones définies comme critiques lors de la conception de l'architecture électrique peut également être effectué. La définition des zones critiques est à l'appréciation du concepteur et de l'intégrateur du système électrique.
Informations
Les risques liés aux contacts directs et indirects peuvent également être limités par le port d'EPI adapté, par la sensibilisation, la formation voire l'habilitation des personnes susceptibles d'intervenir sur les installations sous tension.
En électricité, une surintensité est définie comme une augmentation significative et dangereuse du courant électrique parcourant un conducteur ou absorbé par un récepteur. Cette augmentation peut être causée par deux phénomènes :
Sur les batteries Olenpack LV, le système BMS est chargé de protéger les cellules contre les risques liés aux surintensités. Ce système BMS présente deux comportements différents en fonction de l'ampleur de la surintensité :
La protection implémentée sur le reste de l'installation électrique dépend de la responsabilité de l'intégrateur du système. Nous recommandons d'intégrer un dispositif supplémentaire de protection permettant de couper l'une ou les deux lignes d'alimentation du bus DC. Ces protections peuvent être ré-armables (comme les relais thermiques ou les disjoncteurs) ou remplaçables (fusibles).
Informations
Afin de garantir une intervention sécurisée sur les lignes d'alimentation DC de votre installation, il peut également être pertinent de rajouter un sectionneur manuel en sortie du pack batterie afin de déconnecter physiquement le pack du reste du bus DC. Cet ajout n'est pas nécessaire avec les batteries OlenPacks LV, car ces dernières peuvent être mises hors-tension grâce à leur bouton d'allumage.
¶ V.5.2 Schéma d'une installation type
- Système Victron
Le montage d'un ou plusieurs OlenPack 5kWh avec un système de conversion représente un cas d'usage très répandu. Prenons l'exemple de l'installation de 3 OlenPack 5kWh avec un système monophasé du fabricant Victron.
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Exemple d'intégration avec un PCS Victron