Nuvation Energy BMS NUVBCP-4S User manual

Nuvation Energy Battery Control Panel
Product Manual
Document ID: NE-PM-005 | Revision: 1.1, 2020-10-14
BMS Software Version: Curie Update 2

Table of Contents
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê2
1.1. About this Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê2
2. Battery Topology Terminology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê3
3. System Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê4
3.1. Multi-Stack System Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê5
3.2. Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê6
3.2.1. Main Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê6
3.2.2. Unified View Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê7
3.2.3. Communications & Data Analytics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê8
3.2.4. Maintenance and Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê8
3.2.5. Hardware Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê8
3.2.6. Nuvation Energy Multi-Stack Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
3.2.7. LCD Touchscreen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
3.2.8. External Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê10
3.2.9. Local Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê10
3.2.10. Cellular Network Modem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê10
4. Installation Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê11
4.1. Mechanical Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê11
4.1.1. Dimensions and Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê11
4.1.2. Installation Location and Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê12
4.1.3. Mounting Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê12
4.2. Electrical Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê13
4.2.1. Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê13
4.2.2. Step 1: Connect Stack Switchgear communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê13
4.2.3. Step 2: Connect external network or system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê14
4.2.4. Step 3: Connect cellular antenna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê14
4.2.5. Step 4: Verify grounding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê14
4.2.6. Step 5: Connect Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê15
4.2.7. Note on Communication ('COM') interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê15
4.3. First-time Power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê16
5. Setup and Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê17
5.1. Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê17
5.2. External Network Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê18
5.2.1. External Computer Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê18
5.2.2. Launch Platform Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê18
5.2.3. Verify Platform Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê19
5.3. Stack Network Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê21
5.3.1. Determine the valid IP Address range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê21
5.4. Connect the Battery Stacks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê23
5.4.1. Compose the Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê23
5.4.2. Import the Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê24
5.4.3. Enable the Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê25

5.4.4. Stack Connection Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê27
5.4.5. Automatic Stack Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê28
5.4.6. Manual Stack Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê30
6. Using the Multi-Stack Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê31
6.1. Access the Multi-Stack Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê31
6.1.1. External Computer Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê31
6.1.2. Launch Multi-Stack Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê31
6.2. The Dashboard Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê33
6.2.1. Warnings and Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê33
6.2.2. Pack Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê34
6.2.3. Pack Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê34
6.2.4. State of Charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê34
6.2.5. Depth of Discharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê35
6.2.6. Stack Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê35
6.2.7. Stack Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê36
6.2.8. Cell Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê37
6.2.9. Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê38
6.2.10. Nuvation Energy BMS Status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê39
6.3. The Stack Status Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê42
6.3.1. Pack Connection/Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê43
6.3.2. Stack Enable and Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê43
6.3.3. Stack Service Lockout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê43
6.3.4. Stack COM Fault . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê44
6.4. The Details Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê46
6.4.1. Information Selector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê47
6.4.2. Battery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê47
6.4.3. Current Limiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê47
6.4.4. Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê48
6.5. The Menu Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
6.5.1. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
6.5.2. Service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
6.5.3. Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
6.5.4. Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê50
6.5.5. Locking and Unlocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê54
6.5.6. About. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê55
7. Using the Platform Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê56
7.1. Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê56
7.2. Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê56
7.2.1. Installing a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê57
7.2.2. Upgrading a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê57
7.2.3. Uninstalling a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê57
7.3. Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê57
7.3.1. Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê58
7.3.2. Gateway Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê59

7.4. Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê59
7.4.1. Upgrading the Battery Control Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
7.4.2. Factory Restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
7.4.3. Rebooting the System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
7.4.4. Setting the Date, Time, and Timezone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê61
8. Configuration Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê62
8.1. Background and Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê62
8.1.1. Register Data Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê62
8.1.2. Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê67
8.1.3. Storage Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê67
8.1.4. Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê68
8.2. Stack States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê68
8.3. Network Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê69
8.4. Pack Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê69
8.5. Control Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê70
8.6. Operational Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê71
8.6.1. Stack Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê71
8.6.2. Pack Full and Empty Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê72
8.6.3. Communication Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê72
8.6.4. Stack Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê73
8.6.5. External Controller Heartbeat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê73
9. Communication Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê74
9.1. Modbus Protocol Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê74
9.1.1. Modbus TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê74
9.1.2. Implemented MESA Models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê74
9.1.3. MESA Model Structure and Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê75
9.1.4. Operational Cases for MESA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê77
9.1.5. Accessing MESA Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê79
10. Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê82
10.1. Cellular Modem: Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê82
11. Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê83
11.1. Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê83
11.1.1. Ethernet Connection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê83
11.1.2. Controller Heartbeat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê83
11.1.3. Ready Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê83
11.1.4. Firmware Mismatch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê84
11.2. Lost/Forgotten IP Address. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê84
11.2.1. Wireshark (Windows/Linux) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê84
11.2.2. Netdiscover (Linux only). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê84
Appendix A: Operating Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85
Input AC Power Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85
Ethernet Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85
Cellular Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85
Environmental Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85

Appendix B: Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê86
Battery Control Panel - Base Product Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê86
Battery Control Panel - Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê86
Appendix C: Servicing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
Stack Servicing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
Fan replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
Appendix D: Best Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê88
Excess Cable Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê88
Appendix E: Example Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê89
Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê93

The content in this document must be followed in order to ensure safe operation of Nuvation
Energy BMS.
Do NOT energize the system until all connections to the Battery Control Panel
have been made.
Properly insulate or remove any unused wires. Unused wires can couple
excessive system noise into Nuvation Energy BMS which can disrupt
communication and lead to undesirable behaviors.
Please be aware of high voltages present in your system and follow all
necessary safety precautions.
The provided module enclosures are not fire enclosures.
Nuvation Energy Battery Control Panel - Product Manual
Document ID: NE-PM-005 1Rev 1.1, 2020-10-14
Curie Update 2

1. Introduction
Thank you for choosing Nuvation Energy BMS.
Nuvation Energy BMS is an enterprise-grade battery management system with features that extend
battery life, ensure pack-level safety, provide data analytics, and allow remote management.
The Nuvation Energy Battery Control Panel aggregates information and provides a unified interface to
a multi-stack battery system.
You can take advantage of the highly configurable browser-based user interface and custom-tune
Nuvation Energy Battery Control Panel to your specific target application.
1.1. About this Manual
This Nuvation Energy Battery Control Panel: Product Manual is a comprehensive manual, providing:
▪Details about all the features offered by your Nuvation Energy Battery Control Panel
▪Mounting and wiring instructions to install this product safely
▪Guidance on operating the device to control your multi-stack energy storage system
This document applies to Nuvation Energy BMS Curie Update 2 software release
(Firmware version 4.106.2, Multi-Stack Operator Interface version 0.56.1). Content
may be inaccurate or incomplete for other versions.
We thrive on your feedback and what we build is driven by your input. Please submit
support tickets to [email protected].
Nuvation Energy Battery Control Panel - Product Manual
Document ID: NE-PM-005 2Rev 1.1, 2020-10-14
Curie Update 2

2. Battery Topology Terminology
Energy storage systems are hierarchical in nature. Nuvation Energy has adopted the following
definitions for battery pack topology:
Cell
A Cell is the smallest unit of energy storage distinguishable by the battery management system.
One Cell, as defined from the perspective of the BMS, may actually consist of one or more
electrochemical cells connected in parallel. This subtlety is reflected in the nomenclature for
completeness. For example, a "1p" Cell refers to a single electrochemical cell, while a "2p" Cell
refers to two electrochemical cells connected together in parallel. From the perspective of the BMS,
these topologies appear identical except for the capacity of the Cells.
Group
A Group is a set of Cells connected in series and managed together. For example, 12 "1p" Cells in
series are referred to as a "12s1p" Group, while 16 "2p" Cells in series are referred to as a "16s2p"
Group. Grouping of Cells is highly application-specific and is defined in how BMS hardware
interfaces are physically wired up to Cells.
Stack
A Stack is one or more Groups connected in series. For example, five "14s2p" Groups connected in
series are referred as a "5g14s2p" Stack. This Stack may also be described as a "70s2p" Stack.
Bank
A Bank is one or more stacks connected in parallel. For example, three "5g14s2p" Stacks are
referred to as a "3x5g14s2p" Bank or simply a "3x70s2p" Bank.
Pack
A Pack is one or more Banks connected in series.
Nuvation Energy Battery Control Panel - Product Manual
Document ID: NE-PM-005 3Rev 1.1, 2020-10-14
Curie Update 2

3. System Overview
The Nuvation Energy Battery Control Panel aggregates all battery stacks within a multi-stack energy
storage system. It enables operation of the overall system as a single unified battery, while still
providing stack-level control.
This product functions as a central battery-control hub for all other energy control systems. These
may include power conversion systems and/or energy controllers. Through this hub, such control
systems can obtain and respond to battery data and send control commands to the battery system.
The Battery Control Panel can be used to manage up to 36 battery stacks in parallel, and will bring up
stacks in the sequence best suited to the immediate use-case requirement, i.e. power, energy, or
capacity.
The Battery Control Panel provides two crucial battery-level software interfaces for large, multi-stack
battery applications:
1. Modbus TCP:
•Unified view of the entire battery conforming to open energy standards.
•Conforms to MESA (Draft 3) Models: S801, S802 and S803
•Used directly by inverters and other grid infrastructure implementing the MESA (Draft 3)
standard
2. Web-based configuration and diagnostics:
•Hosts web-based tools that can be accessed from common web browsers
•Used to provision firmware upgrades, configure settings and view diagnostic information for
the entire battery system
A few key system-level features that are also provided are:
▪System-wide statistics for voltages, temperature and currents
▪Current limiting algorithms for multi-stack battery systems
▪State-of-Charge algorithms for multi-stack battery systems
▪NTP client for BMS time synchronization
Nuvation Energy Battery Control Panel - Product Manual
Document ID: NE-PM-005 4Rev 1.1, 2020-10-14
Curie Update 2

Figure 1. Nuvation Energy Battery Control Panel
3.1. Multi-Stack System Architecture
A typical multi-stack system, equipped with Nuvation Energy’s suite of BMS products, is illustrated in
Figure 2. There is a hierarchy of battery management involved, each product fulfilling its role at a
different level:
▪At the cell level, a Nuvation Energy Cell Interface module measures voltage/temperature and
balances cells as required.
▪At the stack level, a Nuvation Energy Stack Switchgear unit measures current and
connects/disconnects its stack as required, as well as incorporates other stack safety features.
Battery safety is handled at the stack level.
▪At the system level, a Nuvation Energy Battery Control Panel unit manages all stacks as described
above.
For a given stack, the daisy-chained Cell Interface modules report data to and receive direction from
the Stack Switchgear. In turn, the Stack Switchgear reports data to and receives direction from the
Battery Control Panel. Here, a unified view and central control of the multi-stack system is provided
to the user as well as any external devices.
Nuvation Energy Cell Interface modules and Nuvation Energy Stack Switchgear units
are sold separately. Datasheets, along with product manuals, are available online at
https://www.nuvationenergy.com/technical-resources.
Nuvation Energy Battery Control Panel - Product Manual
Document ID: NE-PM-005 5Rev 1.1, 2020-10-14
Curie Update 2