Nuvation Energy NUV300-BC-12 User manual

Nuvation Energy Low-Voltage BMS
Product Manual
Document ID: NE-PM-002 | Revision: 1.2, 2021-03-03
BMS Software Version: Curie Update 1
© 2021 Nuvation Energy

Table of Contents
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê2
1.1. About this Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê2
2. Battery Topology Terminology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê3
3. System Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê4
3.1. Low-Voltage BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê6
3.2. Cell Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê7
3.3. Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê8
4. Installation Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
4.1. Low-Voltage BMS Mechanical Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
4.1.1. Dimensions and Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
4.1.2. Installation Location and Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê9
4.1.3. Mounting Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê10
4.2. Low-Voltage BMS Electrical Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê11
4.2.1. Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê11
4.2.2. Review Safety Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê12
4.2.3. Grounding and Fusing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê13
4.2.4. Connect Communication Cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê16
4.2.5. Control / GPIO (Connector J5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê19
4.2.6. Battery Cells and Temperature (Connector J8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê23
4.2.7. Contactors / -V Power (Connector J6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê31
4.2.8. Current Shunt / +V Power (Connector J7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê34
4.3. Cell Interface Mechanical Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê36
4.3.1. Dimensions and Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê36
4.3.2. Installation Location and Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê37
4.3.3. Mounting Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê38
4.4. Cell Interface Electrical Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê39
4.4.1. Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê39
4.4.2. Connect Temperature Cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê40
4.4.3. Connect Battery Cells Cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê41
4.4.4. Connect the Link Bus Cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê46
4.4.5. First-time Power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê47
4.4.6. Status LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê48
5. Setting up the Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
5.1. Install the Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê49
5.2. Connect to the Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê50
5.3. Upgrading the Nuvation Energy BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê53
5.3.1. Upgrading the Firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê53
5.3.2. Upgrade Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê54
5.4. Generate a Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê55
5.4.1. Fine-tuning the Configuration File (optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê55
5.5. Import the Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê57
5.5.1. Configuration File Import Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê58

5.6. Calibrate your Nuvation Energy BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê59
6. Using the Operator Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
6.1. The Dashboard Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
6.1.1. Warnings and Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê60
6.1.2. Stack Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê61
6.1.3. Stack Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê61
6.1.4. State-of-Charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê61
6.1.5. Depth-of-Discharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê62
6.1.6. Cell Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê62
6.1.7. Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê63
6.1.8. Nuvation Energy BMS Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê64
6.2. The Details Tab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê67
6.2.1. Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê67
6.2.2. Battery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê67
6.2.3. Current Limiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê68
6.2.4. Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê68
6.2.5. Cell Voltages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê69
6.2.6. Thermistor Temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê70
6.2.7. Open Wire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê71
6.3. The Menu Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê73
6.3.1. Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê73
6.3.2. Service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê73
6.3.3. Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê74
6.3.4. Locking and Unlocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê75
6.3.5. About. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê76
6.4. The Status Banner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê77
6.4.1. Service Lockout Indication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê77
6.4.2. Communication Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê77
6.5. Understanding the Service Lockout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê78
6.5.1. Entering Service Lockout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê78
6.5.2. Exiting Service Lockout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê78
6.5.3. Shutdown Timer for Low-Voltage BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê79
6.5.4. Service Lockout Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê79
7. Configuration Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê81
7.1. Background and Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê81
7.1.1. Register Data Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê81
7.1.2. Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê85
7.1.3. Storage Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê86
7.1.4. Configuration File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê86
7.2. Factory Lockdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
7.2.1. Configuring Factory Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
7.2.2. Enabling Factory Lockdown. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê87
7.2.3. Clearing Factory Lockdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê88
7.2.4. Restricted Register Write Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê88

7.2.5. Address Resolution Restrictions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê90
7.3. Battery Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê90
7.3.1. Stack Capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê90
7.3.2. Stack Cycle Count . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê90
7.3.3. Current Full Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê92
7.3.4. Open Circuit Voltage Curve. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê92
7.3.5. Cell Resistance Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê92
7.4. Stack Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê92
7.4.1. Cell Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê92
7.4.2. Thermistor Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê93
7.5. Operational Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê93
7.5.1. Triggers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê95
7.5.2. Cell Voltage Thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê96
7.5.3. Thermistor Temperature Thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê98
7.5.4. Stack Current Thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê100
7.5.5. Stack Voltage Thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê102
7.5.6. External Controller Heartbeat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê104
7.6. Control Settings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê104
7.6.1. Stack Switch Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê105
7.6.2. Stack Current Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê108
7.6.3. Passive Cell Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê109
7.7. Input / Output Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê111
7.7.1. Contactor Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê112
7.7.2. General Purpose Digital Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê113
7.7.3. General Purpose Digital Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê114
7.8. Protocol Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê115
7.8.1. CAN Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê115
7.8.2. RS485 Modbus RTU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê122
7.9. Measurement Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê122
7.9.1. Thermistor Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê122
7.9.2. Stack Current Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê124
7.9.3. Stack Voltage Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê126
7.10. Hardware Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê127
7.10.1. Link Bus Scan Period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê128
7.10.2. Cell Voltage Low-Pass Filter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê129
7.10.3. Cell Open Wire Detection and Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê129
7.10.4. Fault Pilot Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê130
7.10.5. Under-Voltage Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê131
7.10.6. Clock Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê131
7.10.7. Open Shunt Detection and Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê132
7.10.8. Short Shunt Detection and Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê133
7.10.9. Temperature Consistency Check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê134
7.11. Watchdogs and Freshness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê136
7.11.1. Freshness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê136

8. Communication Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê138
8.1. Modbus Protocol Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê138
8.1.1. Modbus RTU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê138
8.1.2. Modbus TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê138
8.1.3. Implemented MESA Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê138
8.1.4. MESA Model Structure and Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê139
8.1.5. Operational Cases for MESA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê141
8.1.6. Accessing MESA Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê143
8.2. CAN Bus Protocol Support. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê145
8.2.1. CAN Reporting and Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê145
8.2.2. Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê146
8.2.3. Data Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê146
9. External Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê147
9.1. Low-Voltage BMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê147
9.1.1. Link Out (Connector J1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê147
9.1.2. Ethernet / Modbus TCP (Connector J2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê148
9.1.3. CAN (Connector J3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê148
9.1.4. RS485 / Modbus RTU (Connector J4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê148
9.1.5. Control / GPIO (Connector J5). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê149
9.1.6. Contactors / -V Power (Connector J6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê150
9.1.7. Current Shunt / +V Power (Connector J7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê151
9.1.8. Battery Cells and Temperature Sensors (Connector J8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê152
9.2. Cell Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê155
9.2.1. Battery Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê155
9.2.2. Temperature Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê157
9.2.3. Link In . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê158
9.2.4. Link Out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê159
10. Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê161
10.1. Faults and Initialization Issues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê161
10.1.1. Cell Voltage Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê161
10.1.2. Stack Voltage Faults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê162
10.1.3. Thermal Faults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê162
10.1.4. Stack Current Faults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê163
10.1.5. Pre-charge Faults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê164
10.1.6. Contactor Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê164
10.1.7. Diagnostics Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê165
10.1.8. Breaker Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê166
10.1.9. Watchdog Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê166
10.1.10. Miscellaneous Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê168
10.2. Lost/Forgotten IP Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê169
10.2.1. Wireshark (Windows/Linux) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê169
10.2.2. Netdiscover (Linux only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê169
Appendix A: Operating Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê171
Low-Voltage BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê171

Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê171
Environmental Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê173
Standards and Certifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê173
Cell Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê174
Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê174
Environmental Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê174
Standards and Certifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê175
Appendix B: Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê176
Low-Voltage BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê176
Cell Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê176
Appendix C: Changing the Nuvation Energy BMS Network Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê177
Modifying the Network Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê177
Appendix D: Factory Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê179
Appendix E: Best Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê180
Excess Cable Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê180
Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ê182

The content in this document must be followed in order to ensure safe operation of Nuvation
Energy BMS.

Do NOT connect the Current Shunt / +V Power connector to the Low-Voltage
BMS until all other connections have been made. Do NOT energize the system
until all connections to the Low-Voltage BMS (and Cell Interface modules if
applicable) have been made.

The wiring of the battery cell voltage and temperature sensing should be
verified before connecting to the Low-Voltage BMS and Cell Interface. The
temperature sensing wires must be isolated from the cell voltage sensing
leads. Although the Low-Voltage BMS and Cell Interface include protective
circuitry to make them more resilient to brief wiring errors, the same circuitry
can result in the battery cells being slowly discharged. Over time, these wiring
errors can cause damage to the Low-Voltage BMS, Cell Interface, and/or the
cells.
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.
Insulated handling is required of any connector carrying potentials over 60 V
DC relative to chassis.
Please be aware of high voltages present in your system and follow all
necessary safety precautions.

Nuvation Energy BMS relies on your system charger to charge the battery
cells; do not leave your charger off while Nuvation Energy BMS is powered
from the stack for prolonged periods of time. Nuvation Energy BMS should be
shut down when the system is in storage to minimize the drain on the cells.
The provided module enclosures are not fire enclosures.
Nuvation Energy Low-Voltage BMS - Product Manual
Document ID: NE-PM-002 1Rev 1.2, 2021-03-03
Curie Update 1

1. Introduction
Thank you for choosing Nuvation Energy BMS.
Nuvation Energy Low-Voltage BMS is an enterprise-grade battery management system with features
that extend battery life, ensure battery safety, provide data analytics, and enable remote
management.
You can take advantage of the highly configurable browser-based user interface and custom-tune
Nuvation Energy BMS to your specific target application.
1.1. About this Manual
This Nuvation Energy Low-Voltage BMS: Product Manual is a comprehensive manual, providing:
▪Details about all the features offered by your Nuvation Energy Low-Voltage BMS
▪Mounting and wiring instructions to install this product safely
▪Guidance on integrating the device into your energy storage system
▪Guidance on operating the Nuvation Energy BMS Operator Interface
If there is a requirement for a Nuvation Energy Low-Voltage BMS to complete a safety certification
(such as to UL 1973) there are some additional constraints. These constraint is described in detail in
the Nuvation Energy BMS: Safety Manual (available upon request).
This document applies to Nuvation Energy BMS Curie Update 1 software release
(Firmware version 4.106.1, 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 Low-Voltage BMS - Product Manual
Document ID: NE-PM-002 2Rev 1.2, 2021-03-03
Curie Update 1

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 could be described as a "5g14s2p" Stack. However, it is far more common to describe it as
a "70s2p" Stack.
Bank
A Bank is one or more stacks connected in parallel. For example, three "70s2p" Stacks connected
in parallel are referred to as a "3x70s2p" Bank.
Pack
A Pack is one or more Banks connected in series.
Nuvation Energy Low-Voltage BMS - Product Manual
Document ID: NE-PM-002 3Rev 1.2, 2021-03-03
Curie Update 1

3. System Overview
The Nuvation Energy Low-Voltage BMS is a complete battery management system that provides cell
balancing and charge management for virtually any battery chemistry using a Low-Voltage BMS. The
Low-Voltage BMS is designed for input voltage of 11–60 V DC. It can manage up to 12 or 16 battery
cells in series and can be expanded to manage additional cells with a Nuvation Energy Cell Interface
module.
The input voltage range of 11–60 V DC applies with or without a Cell Interface
expansion module.
Available modules are listed below.
Table 1. Low-Voltage BMS Modules
Model Module Name
NUV300-BC-12 Low-Voltage BMS - 12 channel
NUV300-BC-16 Low-Voltage BMS - 16 channel
Expansion Module
NUV100-CI-12-1 Cell Interface - 12 channel
NUV100-CI-16-1 Cell Interface - 16 channel
An example single-stack system with a 12 or 16 channel configuration is shown in Figure 1. This
configuration requires a single Low-Voltage BMS.
Figure 1. Nuvation Energy Low-Voltage BMS Single-Stack System Overview
Nuvation Energy Low-Voltage BMS - Product Manual
Document ID: NE-PM-002 4Rev 1.2, 2021-03-03
Curie Update 1