Western Wmarine10 Manuale del proprietario

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Manuale del proprietario
WMarine10
SOLAR MPPT CHARGE CONTROLLER
Manuale utente
User manual
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WMarine10
Manuale utente
1
REV 1.7 12-05-2022
REGOLATORE DI CARICA BATTERIA
DA MODULO FOTOVOLTAICO
WMarine10
Il regolatore di carica WMarine10 implementa un circuito di carica di tipo buck-
boost con controllo del punto di massima potenza del modulo PV (MPPT). La
principale differenza tra questo regolatore e altre tipologie come ad esempio il
regolatore WRM20 (che implementano invece un circuito di tipo buck) è che il
WMarine10 è in grado di far lavorare il modulo PV ad una tensione sia
superiore che inferiore a quella della batteria e ciò consente ad esempio di
impiegare un modulo PV con tensione open circuit di 10V per la ricarica di
batterie sia a 12V che a 24V. La tensione del modulo PV durante il
funzionamento del circuito MPPT va da 5V a 30V sia con batterie a 12V che a
24V.
Il WMarine10 è una soluzione completa per la realizzazione di impianti
fotovoltaici ad isola, per alimentare sistemi di segnaletica stradale, sistemi di
illuminazione, per alimentare piccole utenze a bassa tensione e per la carica di
batterie all’interno dei camper e imbarcazioni. I vari programmi di gestione
carico selezionabili rendono il WMarine10 la soluzione completa in molte
applicazioni; ad esempio per alimentare telecamere che debbono funzionare
solo di giorno, oppure per alimentare lampeggiatori o segnalazioni stradali che
debbono funzionare solo di notte o per alimentare sistemi di illuminazione che
debbono funzionare per un determinato numero di ore per notte. Il
WMarine10 rileva lo stato giorno/notte in base alla tensione di pannello,
quindi non è necessario collegare ulteriori sensori al regolatore. Un ampio
display visualizza lo stato di funzionamento del regolatore sia attraverso icone
semplici ed intuitive sia visualizzando il valore della corrente di carica, la
tensione di batteria, l’energia prodotta dal modulo PV, la corrente del carico e
l’energia consumata dal carico.
Carica MPPT con circuito
buck-boost
Massima potenza di pannello
120W per batteria a 12V
220W per batteria a 24V
Diodo di blocco integrato
Per batterie ermetiche, GEL ed
acido libero e Batterie agli ioni
di litio
Tensione di carica compensata
in temperatura
Auto-detect tensione di batteria
12V / 24V
18 programmi per gestione
carico
LCD per interfaccia utente
Contenitore in metallico IP20
Protezioni:
batteria scarica
sovra-temperatura
inversione polarità batteria
sovraccarico su uscita load
WMarine10
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2
Disposizioni generali di sicurezza
Pericolo, scossa elettrica Pericolo, superficie calda
È obbligatorio leggere attentamente questo manuale prima di installare o utilizzare il prodotto.
Se il prodotto non è installato e utilizzato come riportato in questo manuale il prodotto non può essere
considerato sicuro, quindi potrebbe danneggiare persone animali o cose.
Installazione e manutenzione:
Il prodotto deve essere installato solo da personale qualificato.
Assicurarsi che le batterie in uso siano compatibili con il prodotto verificando sulla loro scheda tecnica il tipo di
batteria, la tensione nominale e la tensione di carica.
Assicurarsi che il locale batteria sia adeguatamente ventilato come indicato nel manuale di installazione della
batteria.
Quando si connette la batteria si possono generare scintille che possono danneggiare la retina dell’operatore.
Quando il modulo fotovoltaico è esposto al sole genera tensione. Se il pannello ha tensione Voc>50V è
obbligatorio usare guanti isolanti per proteggere l’installatore dalla scossa elettrica. È necessario proteggere il
regolatore dai contatti diretti chiudendolo in adeguato involucro.
Per la manutenzione della batteria fare riferimento al manuale di manutenzione della batteria.
Il prodotto non può essere riparato dall’utente o dal personale che esegue l’istallazione; non deve essere quindi
aperto o lasciato funzionare con il pannello aperto.
Non installare il prodotto in luogo dove potrebbero verificarsi esplosioni di gas o polvere.
Proteggere dal cortocircuito i cavi con adeguati fusibili, in particolare è obbligatorio posizionare un fusibile di
adeguata corrente sul cavo di batteria quanto più possibile vicino al morsetto positivo di batteria.
Garanzia di legge
Western CO. Srl garantisce la buona qualità e la buona costruzione dei Prodotti obbligandosi, durante il periodo di
garanzia di 5 (cinque) anni, a riparare o sostituire a sua sola discrezione, gratuitamente, quelle parti che, per cattiva
qualità del materiale o per difetto di lavorazione si dimostrassero difettose.
Il prodotto difettoso dovrà essere rispedito alla Western CO. Srl o a società delegata dalla Western CO. Srl a fare
assistenza sul prodotto, a spese del cliente, assieme ad una copia della fattura di vendita, sia per la riparazione che la
sostituzione garantita. I costi di re-installazione del materiale saranno a carico del cliente.
La Western CO. Srl sosterrà le spese di re spedizione del prodotto riparato o sostituito.
La garanzia non copre i Prodotti che, in base a nostra discrezione, risultino difettosi a causa di naturale logoramento,
che presentino guasti causati da imperizia o negligenza del cliente, da imperfetta installazione, da manomissioni o
interventi diversi dalle istruzioni da noi fornite. La garanzia decade altresì in caso di danni derivanti da:
- trasporto e/o cattiva conservazione del prodotto.
- causa di forza maggiore o eventi catastrofici (gelo, incendio, inondazioni, fulmini, atti vandalici, ecc.).
Tutte le sopraccitate garanzie sono il solo ed esclusivo accordo che soprassiede ogni altra proposta o accordo verbale o
scritto e ogni altra comunicazione fatta tra il produttore e l’acquirente in rispetto a quanto sopra.
Per qualsiasi controversia il Foro competente è Ascoli Piceno.
Smaltimento dei rifiuti
La Western CO. in qualità di produttore del dispositivo elettrico descritto nel presente manuale, ed in
conformità al D.L 25/07/05 n 151, informa l’acquirente che questo prodotto, una volta dismesso,
deve essere consegnato ad un centro di raccolta autorizzato oppure, in caso di acquisto di
apparecchiatura equivalente può essere riconsegnato a titolo gratuito al distributore della
apparecchiatura nuova. Le sanzioni per chi abusivamente si libera di un rifiuto elettronico saranno
applicate dalle singole amministrazioni comunali.
WMarine10
Manuale utente
3
Descrizione generale
WMarine10 è un regolatore di carica da moduli fotovoltaici per batterie elettrochimiche al piombo di tipo ermetico
(SEAL) o ad acido libero (FLOOD) oppure a ioni di litio o LiFePO4. È assolutamente vietato collegare al WMarine10
batterie agli ioni di litio che non hanno un BMS integrato; infatti il BMS protegge la batteria da condizioni di
funzionamento anomalo che potrebbero portare all’incendio della batteria stessa.
In Fig.1 è riportato uno schema di principio del WMarine10.
Fig.1 Schema di principio
1- Circuito di ricarica: adatta la Vpan e la Ipan (rispettivamente tensione e corrente del modulo fotovoltaico) in modo da
ricercare la condizione in cui la potenza erogata dal modulo PV è massima, realizzando quello che nella letteratura
tecnica è indicato con la sigla MPPT (Maximum Power Point Tracking). Inoltre, gestisce la carica della batteria
riducendo la corrente erogata verso la batteria nelle condizioni in cui la tensione Vbatt supera la sua tensione di
carica (Veoc).
2- Circuito per il controllo del carico: accende/spegne il carico secondo il programma impostato dall’utente e provvede
al distacco del carico in caso di batteria scarica o sovraccarico o cortocircuito sul carico.
3- Microprocessore: controlla l’intero circuito, misura le correnti e tensioni del modulo della batteria e del carico e le
visualizza sul display.
WMarine10
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4
Schema di collegamento
MODULO
PV
BATTERIA
CARICO
SENSORE DI TEMPERATURA BATTERIA
Minima distanza
>
10 Cm
Sezioni coppie di filo in rame raccomandate che garantiscono
caduta di tensione massima pari a 1.5% della tensione nominale
della batteria.
Tensione nominale batteria 12V
Sezione filo
2.5
mm2
4
mm2
6
mm2
10
mm2
Max. distanza
coppia fili [m]
Corrente
5 A
2.6
4.2
6.3
10.4
10 A
1.3
2.1
3.1
5.2
20 A
0.9
1.4
2.1
3.5
Tensione nominale batteria 24V
Sezione filo
2.5
mm2
4
mm2
6
mm2
10
mm2
Max. distanza
coppia fili [m]
Corrente
5 A
5.2
8.4
12.5
20.9
10 A
2.6
4.2
6.3
10.4
20 A
1.7
2.8
4.2
7.0
Fig.2 Schema di collegamento
1) Installare il WMarine10 in un luogo asciutto e adeguatamente arieggiato, fissato su di una superficie non
infiammabile e posizionato in modo da lasciare uno spazio privo di ostacoli di almeno 10cm nell’intorno del dispositivo
che ne permette il raffreddamento per convezione naturale dell’aria.
2) Collegare: il carico, la sonda per misura temperatura batteria (in dotazione), modulo PV e per ultimo la batteria come
nello schema Fig.2. Alla connessione della batteria il regolatore si accende e inizia a funzionare. Impiegare sezioni di
cavo appropriati come indicato nella tabella di Fig.2.
3) Il WMarine10 riconosce automaticamente la tensione nominale di batteria (12V o 24V) e adegua di conseguenza le
sue soglie di funzionamento. L’utente deve però configurare il tipo di batteria in uso per adeguare la corretta tensione di
ricarica (Veoc). Si deve impostare la configurazione SEAL se si usano batterie ermetiche VRLA o di tipo GEL, si deve
impostare la configurazione FLOOD se si usano batterie ad acido libero, mentre nel caso di impiego di batterie agli ioni
di litio è necessario impostare anche l’esatta tensione di fine carica della batteria (vedi Tab.2 pagina impostazioni
programma di carica).
4) Impostare il programma di gestione del carico adeguato alla propria applicazione (Tab.2).
Collaudo dell’impianto
Appena realizzati i collegamenti come in Fig.2 è necessario procedere al collaudo del sistema.
1) Con il modulo PV esposto al sole, verificare che il WMarine10 ricarica la batteria andando a leggere la corrente di
ricarica Ipan e Ibatt (vedi Tab.1).
2) Per verificare se la sonda di temperatura della batteria è stata collegata correttamente verificare su LCD che alla
pagina temperatura di batteria sia visualizzato un valore di temperatura attendibile (Tab.1).
3) Verificare la corretta accensione del carico. Se il carico è acceso solo di notte è possibile simulare la notte scollegando
temporaneamente uno dei fili del modulo PV. Con il carico acceso, verificare la corrente da questo assorbita leggendo
nell’apposita pagina dell’LCD (Tab.1).
ATTENZIONE!
Non collegare all’uscita
carichi che assorbono più
di 15A come gli inverter.
WMarine10
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5
Visualizzazioni
Pagina principale.
Visualizza la tensione di batteria (Vbatt), il programma di ricarica attualmente selezionato (SEAL
oppure FLOOD), lo stato giorno/notte rilevato dal modulo PV e l’icona del carico, se accesa, indica
che il carico è alimentato.
Tasto
visualizza la corrente (Ipan) del modulo PV. Ricordiamo che la corrente erogata dal modulo PV
dipende dallo stato di soleggiamento dello stesso e dallo stato di carica della batteria. Con la
batteria carica (Vbatt>14,4V @12V o Vbatt>28,8V @24V) anche con un buon soleggiamento del
modulo si hanno correnti di ricarica basse in quanto è il regolatore che limita tale corrente per
evitare sovraccarico della batteria.
Tasto
Tensione del modulo PV (Vpan).
Tasto
Visualizza la potenza in watt attualmente erogata dal modulo PV.
Tasto
Visualizza il contatore dell’energia erogata dal pannello in KWh. È possibile azzerare questa misura
premendo contemporaneamente i pulsanti per 2 secondi.
Tasto
Visualizza la corrente di carica in batteria (Ibatt).
Tasto
Visualizza la temperatura della batteria attualmente misurata dalla sonda di temperatura
collegata al WMarine10.
Tasto
Visualizza la corrente attualmente erogata al carico; anche se in questa schermata compare
accesa l’icona dal carico non è detto che questo sia effettivamente alimentato, infatti il carico è
controllato secondo il programma di gestione carico attualmente impostato.
Tasto
Visualizza la potenza attualmente erogata al carico in Watt.
Tasto
Visualizza le misure interne
Stato giorno/notte
Visualizzato nelle sole schermate di
configurazione
Segnalazione batteria scarica
Accensione carico
Indica quale programma di
ricarica è attualmente impostato
Livello di tensione nella batteria
Indicazione assorbimento
corrente sul carico
Indicazione assorbimento
corrente dal modulo PV
WMarine10
Manuale utente
6
È visualizzato il contatore dell’energia in KWh consumati dal carico. È possibile azzerare questo
contatore premendo contemporaneamente i pulsanti per 2 secondi.
Tasto
Alla pressione del tasto si ritorna alla pagina principale.
Tab.1 Pagine visualizzazione misure
Configurazione del sistema
Si accede alle pagine di configurazione del WMarine10 mantenendo premuti contemporaneamente per almeno 2
secondi i tasti .
Pagina configurazione programma di carica
….
Imposta la tensione di carica per la batteria.
SEAL deve essere impostato per batteria Pb ermetiche VRLA o GEL (*).
FOOD deve essere impostato per batteria Pb a vaso aperto (*).
Li deve essere impostato per la carica di batterie al Li. Oltre che ad attivare il programma Li si
deve anche impostare la tensione di fine carica in accordo con le indicazioni del costruttore
della batteria agli ioni di litio. Il WMarine10 permette di impostare la tensione di carica Li
nell’intervallo 14.0V – 14.7V per sistemi a 12V,
28.0V 29.4V per sistemi a 24V.
Per scegliere il corretto valore di tensione di carica per batterie Li è necessario consultare il
manuale della batteria selezionata.
Quando attivo il programma Li la tensione di fine carica non viene compensata in
temperatura e viene imposta al valore selezionato per ogni valore di temperatura letto dal
WMarine10.
*Le tensioni di carica relative a ciascuno dei programmi sono indicate nelle successive Fig.3,
Tab.4 e vanno scelti in accordo con le indicazioni del costruttore della batteria.
cambio pagina
Pagina Configurazione tensione di Low Battery
Imposta la tensione di intervento della protezione di Low battery (distacco del carico in caso
di batteria scarica). Alla pressione del tasto si modifica l’impostazione da 10.8V a 12.2V per
sistemi a 12V e da 21.6V a 24.4V per sistemi a 24V.
cambio pagina
Pagina Configurazione tensione di uscita da Low Battery
Imposta la tensione di uscita della protezione di Low battery. Alla pressione del tasto si
modifica l’impostazione da 12.4V a 13.8V per sistemi a 12V e da 24.8V a 27.6V per sistemi a
24V.
cambio pagina
Pagina Configurazione programma gestione carico
carico sempre acceso
sia di giorno sia di
notte.
carico acceso
solo di giorno.
carico acceso solo
di notte.
carico acceso di
notte per 1 ora.
carico acceso di notte per
16 ore.
cambio pagina
Tensione rivelazione giorno
Il WMarine10 rileva che è giorno quando la tensione del modulo PV (Vpan) è maggiore della
soglia Vday, invece rileva che è notte quando la Vpan è minore della soglia Vnight. È possibile
modificare la soglia Vday, mentre la soglia Vnight = Vday 0.8V
cambio pagina
WMarine10
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7
Tensione float
È possibile modificare la tensione di carica della fase float (Vflt a 25°C). Quando la tensione
di batteria è pari alla tensione di fine carica (Veoc) per un tempo pari a Tabs (configurabile) si
entra nella fase float. La Vflt è compensata in temperatura (-24mV/°C a 12V e -48mV/°C a 24V).
cambio pagina
Tempo di Absorption
È possibile modificare il tempo Tabs; tempo in ore in cui la batteria può rimanere alla
tensione Veoc prima di arrivare alla tensione float (Vflt).
cambio pagina
Pagina visualizzazione versione software
Visualizza la versione software in uso su WMarine10.
Questo manuale è riferito alla versione software >= 1.2
Si ritorna nella pagina configurazione programma di ricarica
Tab.2 Pagine impostazioni
Una volta modificate le impostazioni del WMarine10 queste diventano operative solo dopo essere usciti dalle pagine di
configurazione mantenendo premuti contemporaneamente per almeno 2 secondi i tasti .
Codici di errore e segnalazioni
All’intervento delle protezioni interne del WMarine10 compaiono dei codici di errore come riportato di seguito.
Tabella codice errore
È stata connessa la batteria con
polarità invertite. Rivedere il
collegamento elettrico della batteria.
Interviene quando la temperatura interna
del WMarine10 supera gli 80°C e disattiva la
carica. Si esce automaticamente da questa
protezione quando la temperatura interna
scende al di sotto della soglia di 50°C. (nota
la temperatura interna al regolatore non è
visualizzata nell’LCD). Qualora intervenga
spesso questa protezione consigliamo di
alloggiare il regolatore in un luogo più fresco.
Intervenuta protezione di
sovraccarico. La corrente del carico ha
superato il limite massimo consentito
per il WMarine10 (Iload nella tabella
caratteristiche elettriche) e il
regolatore ha distaccato il carico per
prevenire rotture interne. Nel caso
intervenga questa segnalazione è
necessario verificare se la corrente
assorbita dal carico è inferiore al
limite consentito. Dopo 1 minuto, il
WMarine10 tenta di alimentare
nuovamente il carico ed esce da
questo stato se è stata eliminata la
causa che ha generato il sovraccarico.
Interviene questa segnalazione quando la
tensione di batteria è inferiore a 9.0V. In
queste condizioni è disabilitata la ricarica.
Segnalazioni
Il simbolo low battery lampeggiante indica che è intervenuta la protezione di batteria scarica e quindi
per preservare la vita della batteria è stato disconnesso il carico. Questa protezione interviene quando
la tensione di batteria scende sotto la soglia VLB impostabile dall’utente (Tab.2). Il WMarine10 esce da
questa protezione quando la batteria sarà ricaricata dal modulo PV alla tensione Velb configurabile.
Tab.3 Tabella codici errore
WMarine10
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Grafici
Tensione fine carica in funzione della temperatura sistema a
12V
13,5
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura °C
Tensione fina carica Volt
SEAL
FLOOD
Tensione fine carica in funzione della temperatura sistema a 24V
27,0
27,5
28,0
28,5
29,0
29,5
30,0
30,5
31,0
31,5
32,0
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura °C
Tensione fina carica Volt
SEAL
FLOOD
Fig.3 Curva di compensazione della tensione di ricarica Veoc in funzione della temperatura di batteria
Dimensioni
Fig.4 Dimensioni
WMarine10
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9
Caratteristiche Elettriche
Tensione nominale batteria
12V
Tensione nominale batteria
24V
Min
Tip
Max
Min
Tip
Max
Tensione di batteria
Vbatt
10.0V
16.0V
20.0V
32.0V
Tensione di pannello a circuito aperto
Vpan
5V
-
40V
5V
-
40V
Corrente del pannello
Ipan
-
-
10A
-
-
10A
Massima potenza di pannello
Pmax
-
-
120W
-
-
220W
Tensione uscita carico
Vload
-
Tensione di
batteria
-
-
Tensione di
batteria
-
Corrente del carico
Iload
-
-
15A
-
-
15A
Tensione di ricarica a 25°C programma SEAL
(default)
Veoc
14.4V
28.8V
Tensione di ricarica a 25°C programma FLOOD
Veoc
14.8V
29.6V
Tensione di ricarica a 25°C programma Li(*)
Veoc
14.0V
-
14.7V
28.0V
-
29.4V
Compensazione della Veoc funzione della
temperatura di batteria (Tbatt)
Vtadj
-
-24mV/°C
-
-
-48mV/°C
-
Tensione di low battery (impostabile)
Vlb
10.8V
11.4V
(default)
12.2V
21.6V
22.8V
(default)
24.4V
Tensione uscita low battery (impostabile)
Velb
12.4V
13.8V
(default)
13.8V
24.8V
27.6V
(default)
27.6V
Tensione rilevazione giorno (impostabile)
Vday
1.9V
4.4V
(default)
9.6V
1.9V
4.4V
(default)
9.6V
Tensione rilevazione notte: Vnight = Vday
1.3V
Vnight
0.6V
-
8.3V
0.6V
-
8.3V
Tensione Fase Float (impostabile)
Vflt
13.2V
-
14.4V
26.4V
-
28.8V
Tempo Fase Absorption (impostabile)
Tabs
1h
3h (default)
8h
1h
3h (default)
8h
Auto consumo
Iq
12.7mA
(Vbat 14,0V)
17,7mA
(Vbat 28,0V)
Temperatura di esercizio
Tamb
-40°C
50°C
-40°C
50°C
Potenza dissipata
Ploss
20 W
29 W
Sezione ai morsetti
1mm2
10mm2
1mm2
10mm2
Grado di protezione
IP20
IP20
Peso
-
515 g
-
-
515 g
-
Tab.4 Tabella caratteristiche elettriche
(*) Quando impostato programma Li la tensione di carica non varia con la temperatura misurata sulla batteria.
WMarine10
Manuale utente
10
Garanzia di legge
Western CO. Srl garantisce la buona qualità e la buona costruzione dei Prodotti obbligandosi, durante il periodo di
garanzia di 5 (cinque) anni, a riparare o sostituire a sua sola discrezione, gratuitamente, quelle parti che, per cattiva
qualità del materiale o per difetto di lavorazione si dimostrassero difettose.
Il prodotto difettoso dovrà essere rispedito alla Western CO. Srl o a società delegata dalla Western CO. Srl a fare
assistenza sul prodotto, a spese del cliente, assieme ad una copia della fattura di vendita, sia per la riparazione che la
sostituzione garantita. I costi di re-installazione del materiale saranno a carico del cliente.
La Western CO. Srl sosterrà le spese di re spedizione del prodotto riparato o sostituito.
La garanzia non copre i Prodotti che, in base a nostra discrezione, risultino difettosi a causa di naturale logoramento,
che presentino guasti causati da imperizia o negligenza del cliente, da imperfetta installazione, da manomissioni o
interventi diversi dalle istruzioni da noi fornite.
La garanzia decade altresì in caso di danni derivanti da:
-trasporto e/o cattiva conservazione del prodotto.
-causa di forza maggiore o eventi catastrofici (gelo, incendio, inondazioni, fulmini, atti vandalici, ecc.).
Tutte le sopraccitate garanzie sono il solo ed esclusivo accordo che soprassiede ogni altra proposta o accordo verbale o
scritto e ogni altra comunicazione fatta tra il produttore e l’acquirente in rispetto a quanto sopra.
Per qualsiasi controversia il Foro competente è Ascoli Piceno.
Smaltimento dei rifiuti
La Western CO. in qualità di produttore del dispositivo elettrico descritto nel presente manuale,
ed in conformità al D.L 25/07/05 n 151, informa l’acquirente che questo prodotto, una volta
dismesso, deve essere consegnato ad un centro di raccolta autorizzato oppure, in caso di
acquisto di apparecchiatura equivalente può essere riconsegnato a titolo gratuito al distributore
della apparecchiatura nuova. Le sanzioni per chi abusivamente si libera di un rifiuto elettronico
saranno applicate dalle singole amministrazioni comunali.
WESTERN CO. Srl
Via Pasubio, 1
63074 San Benedetto del Tronto (AP)
tel: (+39) 0735 751248 fax: (+39) 0735 751254
web: www.western.it
WMarine10
User manual
1
REV 1.7 12-05-2022
PHOTOVOLTAIC CHARGE CONTROLLER
WMarine10
WMarine10 has got a buck-boost charge circuit with control of the maximum
power point of the PV module (MPPT). The main difference between this
controller and other types with buck circuit (as for instance WRM20) is that
WMarine10 is able to allow the working of the PV module at a voltage than can
be either higher or lower than that of battery; this allows, for example, to use a
PV module with open circuit voltage of 10V for the charge of batteries both at
12V and 24V. PV module voltage during the working of MPPT circuit goes from
5V to 40V with both 12V and 24V batteries.
WMarine10 is a complete solution for the realization of off-grid PV systems, to
power supply road signs systems, lighting systems, small low voltage systems
and for the charge of batteries inside caravans and boats.
The several programs of load management, selectable by the user, make
WMarine10 the proper solution in several applications; i.e. to power supply
video cameras that have to work only during the day, or to power supply
flashing systems/road signs that have to work only during night or to power
supply lighting systems that have to work only for a certain number of hours
during night. WMarine10 detects the day/night status according to the PV
module’s voltage; therefore, it is not necessary to connect further sensors to
the controller. A wide display shows the working status of the charge
controller either through simple and intuitive icons or displaying the values of
charge current, battery voltage, energy produced by the PV module, load
current and energy consumed by the load.
MPPT charge with buck-boost
circuit
Max PV module power:
120W for 12V battery
220W for 24V battery
Integrated blocking diode
For sealed, GEL or flooded lead
acid batteries and and lithium-
ion batteries
Temperature compensated
Charge voltage
Auto-detect of battery voltage:
12V / 24V
18 programs for load
management
LCD for user interface
IP20 metal box
Low battery protection
Over temperature protection
Protection for battery polarity
inversion
Overload protection on output
WMarine10
User manual
2
General safety Instructions
Danger, electric shock Danger, hot surface
It is mandatory to read this manual carefully before installing or using the product.
If the product is not installed and used as described in this manual the product cannot be considered
safe, so it could damage people or animals.
Installation and maintenance:
The product must be installed only by qualified personnel.
Make sure that the batteries in use are compatible with the product by checking the battery type, the
nominal voltage and the charging voltage on their data sheet.
Make sure that the battery room is properly ventilated as indicated in the battery installation manual.
When connecting the battery, sparks can occur which can damage the operator's retina.
When the photovoltaic module is exposed to the sun it generates voltage. If the panel has voltage
Voc> 50V it is mandatory to use isolating gloves to protect the installer from electric shock.
For battery maintenance refer to the battery maintenance manual.
The product cannot be repaired by the user or by the personnel performing the installation; it must
not therefore be opened or left working with the panel open.
Do not install the product in a place where gas or dust explosions may occur.
Protect cables with suitable fuses from the short-circuit, in particular it is mandatory to place a fuse of
adequate current on the battery cable as close as possible to the positive battery terminal.
WMarine10
User manual
3
General description
WMarine10 is a photovoltaic charge controller for leaden electrochemical batteries either sealed (SEAL) or flooded lead
acid (FLOOD) or lithium ions or LiFePO4. In Pic.1 there is a scheme principle of WMarine10. It is absolutely forbidden
connect to WMarine10 lithium-ion batteries without a BMS; the BMS protect the battery from unsafe operating
condition that can to lead battery to explosion or to burn up.
Pic.1 Principle diagram
1- Charge circuit: it adapts Vpan and Ipan (respectively voltage and current of the PV module) so to search the
condition in which the power that is given by the PV module is maximum, thus realizing the MPPT (Maximum Power
Point Tracking). In addition, it manages the battery charge by reducing the current sent towards the battery when
the battery Vbatt exceeds its charge voltage (Veoc).
2- Circuit for load control: it turns on/off the load according to the program set by the user and it provides to load
detachment in case of discharged battery, overload or short-circuit on the load.
3- Microprocessor: it controls the whole circuit, it measures currents and voltages of PV module, battery and load and it
shows them on the display.
WMarine10
User manual
4
Wiring scheme
PV
MODULE
BATTERY
LOAD
BATTERY TEMPERATURE SENSOR
Minimum distance
>
10 Cm
Recommended pairs of copper wire that guarantee a maximum
voltage drop of 1.5% of the battery nominal voltage.
12V battery nominal voltage
Wire section
2.5
mm2
4
mm2
6
mm2
10
mm2
Max. length
wires couple
[m]
Current
5 A
2.6
4.2
6.3
10.4
10 A
1.3
2.1
3.1
5.2
20 A
0.9
1.4
2.1
3.5
24V battery nominal voltage
Wire section
2.5
mm2
4
mm2
6
mm2
10
mm2
Max. length
wires couple
[m]
Current
5 A
5.2
8.4
12.5
20.9
10 A
2.6
4.2
6.3
10.4
20 A
1.7
2.8
4.2
7.0
Pic.2 Wiring scheme
1) Install WMarine10 in a dry and adequately ventilated place; it must be fixed on a non-flammable surface and placed
so to leave an unobstructed space of at least 10cm around the device that allows the cooling by natural air convection.
2) Connect respectively: load, sensor for battery temperature measure (supplied), PV module and, last, the battery as in
the scheme Pic.2. When you connect the battery the charge controller turns on and it begins to work.
Use proper cable sections as indicated in Pic.2.
3) WMarine10 recognizes automatically the battery nominal voltage (12V or 24V) and it adapts consequently its working
thresholds. The user must configure the kind of battery in use to adequate the right charge voltage (Veoc). You have to
set SEAL configuration if you use VRLA or GEL sealed batteries, while you have to choose FLOOD configuration if you use
flooded lead acid batteries. If you use lithium-ionn (Tab.2).
4) Set the proper load management program to your own application (Tab.2).
Testing
Once made the connections as in Pic.2 it is necessary to proceed with the testing of the system.
1) With the PV module exposed to sunrays, verify that WMarine10 is charging the battery reading the values of charge
current Ipan and Ibatt (see Tab.1).
2) To verify that the battery temperature sensor has been properly connected, check on the LCD that at the page
“battery temperature” a reliable temperature value is displayed (Tab.1).
3) Verify the correct turning on of the load. If the load is ON only during night, it is possible to simulate the night by
disconnecting temporarily one of the wires of the PV module. With load ON, check the absorbed current by reading in
the proper page of LCD (Tab.1).
WARNING!
Do not connect to the
output loads that draw
more than 15A as
inverters.
WMarine10
User manual
5
Visualizations
Day/night status
Only displayed in the configuration screens
Low battery protection
Load turning on
It indicates which charge
program is currently set
It displays internal measures
Voltage level inside the
battery
Indication of current
absorption on the load
Indication of current
absorption from the
PV module
Main page.
It displays the battery voltage (Vbatt), the charge program currently selected (either SEAL or
FLOOD), the day/night status detected by the PV module. The load icon, if ON, indicates that the
load is power supplied.
button
It displays the current (Ipan) of the PV module. We remember that the current delivered by the
PV module depends on its state of sun-lighting and on battery charge status. With charged battery
(Vbatt>14,4V @12V o Vbatt>28,8V @24V) and even with a good lighting of the PV module, you
have low charge currents since the controller limits such current so to avoid the battery
overcharge.
button
PV module voltage (Vpan).
button
It displays the power in watt actually delivered by the PV module.
button
It displays the counter of energy that is delivered by the PV module in KWh. It is possible to reset
this measure pressing simultaneously the buttons for 2 seconds.
button
It displays the charge current inside the battery (Ibatt).
button
It displays the battery temperature that is currently measured by the temperature sensor
connected to WMarine10.
button
It displays the current that is currently delivered to the load; even if in this screen the load icon is
on, this does not mean that it is effectively power supplied; in fact, the load is controlled
according to the management load program that is currently set.
button
It displays the power that is currently delivered to the load in watt.
button
WMarine10
User manual
6
It displays the Energy counter in KWh consumed by the load. It is possible to reset this counter
pressing simultaneously the buttons for 2 seconds.
button
Pressing the button you go back to the main page.
Tab.1 Display pages of measures
System configuration
You can go to the configuration pages of WMarine10 pressing simultaneously for at least 2 seconds the buttons .
Charge program configuration page
….
It sets the charge voltage for the battery.
SEAL must be set for sealed VRLA or GEL lead acid batteries (*).
FLOOD must be set for flood lead acid batteries (*).
Li must be set for charge lithium-ion batteries. In this case you must also configure the
exact charge voltage so that it is in accordance with charge voltage in the datasheet of the
battery manufacturer. In the WMarine10 you can set lithium-ion battery charge voltage in
the range:
14.0V 14.7V for 12V systems,
28.0V 29.4V for 24V systems
When lithium-ion program is activated, the charge voltage is not compensated in
accordance with temperature as in SEAL, FLOOD and programs, but the charge voltage is
equal for every temperature measured.
(*) Charge voltage relating to each one of the programs are indicated in the following
Pic.3, Tab.4 and must be chosen in accordance with the battery manufacturer indications.
Page change
Low Battery voltage configuration page
It sets the intervention voltage of Low Battery protection (load detachment in case of low
battery). When pressing the button you change the setting from 10.8V to 12.2V for
12V systems and from 21.6V to 24.4V for 24V systems.
Page change
Exit low battery voltage configuration page
It sets exit low battery threshold voltage. With button you will modify the threshold in
the range from 12.4V to 13.8V for 12V systems, and from 24.8V to 27.6V for 24V systems.
Page change
Load management program configuration page
Load always ON either
during day or during
night.
Load ON only
during day.
Load ON only
during night.
Load ON during
night for 1
hour.
Load ON during night for
16 hours.
Page change
Voltage detection day
WMarine10 detects the day when the voltage of PV module (Vpan) is > than the Vday
threshold; it detects the night when Vpan is < than Vnight threshold. In this page it is
possible to change Vday threshold. Vnight threshold = Vday 0.8V
Page change
WMarine10
User manual
7
Float Voltage
You can set Float Voltage (Vflt at 25°C). When battery voltage is equal to charge voltage
(Veoc) for Tabs time, WRM15 enter in float state, where battery voltage is set to Vflt.
Float Voltage is temperature compensate (-24mV/°C at 12V and -48mV/°C at 24V).
Page change
Absorption time
You can set Absorption time in hours (Tabs). When battery voltage is in Veoc livel for
Absorption time, the WMarine10 start float state, where battery voltage is set to Vflt.
Page change
Software version display page
It displays the software version in use on WMarine10.
This manual refers to software version 1.2.
You go back to the configuration page of the recharge program.
Tab.2 Setting pages
Once modified the settings of WMarine10 these become operative only after the exiting from the configuration pages
pressing simultaneously for at least 2 seconds the buttons .
Error and warnings codes
With the intervention of del WMarine10 internal protections, there are the below reported error codes.
Table of Error code
The battery was connected with
inverted polarities. Check the
electrical connections of the battery.
You have this error when internal
temperature of WMarine10 exceeds 80°C
and deactivates the charge. You exit
automatically from this protection when the
internal temperature goes below the
threshold of 50°C (note: the internal
temperature of the charge controller is not
displayed on the LCD). If you see often this
protection we advise to place the device in a
cooler place.
Overload protection occurred. The
load current exceeded the maximum
allowed limit for WMarine10 (Iload in
the “Table of electrical features”) and
the device detached the load to
prevent internal damages. If there is
such a signalling, it is necessary to
check if the current absorbed by the
load is < than the allowed limit. After
1 minute WMarine10 tries to power
supply again the load. It exits from this
condition if the cause that generated
the overload has been eliminated.
You have this error when the battery voltage
is < than 9.0V. In these conditions, the
charge is disabled.
Warnings
When low battery symbol is flashing this indicates that there is the low battery protection - load has
been disconnected to preserve battery life. This protection intervenes when the battery voltage goes
under VLB threshold that can be set by the user (Tab.2). WMarine10 leaves this protection when the
battery will be charged by the PV module at Velb voltage (settable).
Tab.3 Table of error codes
WMarine10
User manual
8
Graphics
End-charge voltage according to temperature - 12V system
13,5
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperature °C
End-charge voltage - Volt
SEAL
FLOOD
End-charge voltage according to temperature - 24V system
27,0
27,5
28,0
28,5
29,0
29,5
30,0
30,5
31,0
31,5
32,0
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperature °C
End-charge voltage - Volt
SEAL
FLOOD
Pic.3 Compensation curve of Veoc charge voltage according to battery temperature
Dimensions
Pic.4 Dimensions
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Tipo
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