Zauważasz to, sprawdzając stan baterii za pomocą aplikacji Bluetoothnapięcie jednego z ogniw jest znacznie niższe niż pozostałych.
Na przykład, podczas gdy napięcie większości ogniw utrzymuje się na poziomie około 3,27 V, napięcie jednego ogniwa wynosi tylko 2,65 V. Jednocześnie Twojemu wózkowi golfowemu lub łodzi brakuje mocy podczas przyspieszania, a Twój wózek widłowy lub system magazynowania energii nagle się rozładuje.
Można założyć, że istnieje połączenie-że konkretna komórka uległa awarii i należy ją wymienić. Jednak w rzeczywistości niskie napięcie ogniwa nie musi oznaczać, że ogniwo jest uszkodzone.
W tym artykule szczegółowo wyjaśniono, co oznacza komunikat „BMS wyświetla niskie napięcie ogniwa”, jego najczęstsze przyczyny, metody kontroli, rozwiązania i sposoby zapobiegania występowaniu podobnych problemów. Pomoże to w dokładniejszym diagnozowaniu usterek-niskiego napięciabaterie litowe-jonowei uniknąć niepotrzebnych kosztów napraw.
Co to znaczy, gdy BMS pokazuje niskie napięcie ogniwa?
Jeśli w aplikacji mobilnej zauważysz, że napięcie konkretnego ogniwa jest zbyt niskie, nie wyciągaj pochopnie wniosku, że „to ogniwo jest uszkodzone”. Oprócz problemów z akumulatorem wewnętrznym (takich jak nierówna pojemność ogniw, długotrwałe głębokie rozładowanie, starzenie się ogniw, zwiększona rezystancja wewnętrzna i nieprawidłowe-samorozładowanie) istnieją dwie inne sytuacje, które mogą powodować nieprawidłowe napięcie ogniw: problemy z liniami gromadzenia danych BMS i zbyt niskie temperatury.
Gdy system BMS wyświetla komunikat „Niskie napięcie ogniwa”, w rzeczywistości ostrzega użytkownika, że w akumulatorze pojawiło się słabe ogniwo wykazujące problemy z wydajnością i należy dokładniej zbadać przyczynę anomalii.
Zestawy akumulatorów litowo-jonowych składają się zazwyczaj z wielu ogniw połączonych szeregowo. Na przykład:Bateria LiFePO4 48Vzwykle składa się z 16-połączonych szeregowo ogniw 3,2 V (16 S), o całkowitym napięciu około 51,2 V.W normalnych warunkach napięcie każdego ogniwa powinno mieścić się w podobnym zakresie.
Na przykład:
Komórka 1: 3,278 V
Komórka 2: 3,281 V
Komórka 3: 3,276 V
Komórka 4: 3,280 V
Różnice napięcia pomiędzy tymi ogniwami są bardzo małe, co wskazuje na dobrą konsystencję.
Jeśli jednak wystąpią następujące warunki:
Komórka 1: 2,653 V
Komórka 2: 3,265 V
Komórka 3: 3,283 V
Oznacza to problem z pierwszym ogniwem w ciągu, ponieważ pojemność wyjściowa pakietu akumulatorów szeregowych jest określana przez ogniwo o najniższym napięciu.
Nawet jeśli inne ogniwa są nadal wystarczająco naładowane, może nastąpić wyzwolenie całego zestawu akumulatorówOchrona BMSz powodu tej słabej komórki.
Być może spotkałeś się z podobnymi sytuacjami: pojazd elektryczny nagle zgasił się podczas jazdy, wózek golfowy nagle nie mógł przyspieszyć, wózek widłowy nagle zatrzymał się po pewnym czasie pracy lub w samochodzie kempingowym lub systemie magazynowania energii nagle zabrakło mocy.
Typowe przyczyny niskiego napięcia ogniw w bateriach litowych - Szczegółowy opis
Następnie przyjrzyjmy się bliżej przyczynom niskiego napięcia w ciągu pojedynczych ogniw, na co wskazuje BMS z baterią litowo--jonową:
1. Problemy z próbkowaniem napięcia BMS
Czasami, gdy BMS wyświetla niskie napięcie, nie musi to oznaczać, żeogniwa akumulatora mają w rzeczywistości niskie-napięcie; może to wynikać z problemu z systemem gromadzenia danych BMS.
BMS łączy się z każdym węzłem komórkowym za pomocą przewodów czujnikowych i odczytuje napięcie każdego ciągu ogniw. Jeśli przewody czujnika są luźne lub uszkodzone, BMS odczyta nieprawidłowe dane.
Na przykład, jeśli rzeczywiste napięcie ogniwa wynosi 3,28 V, ale z powodu problemu z przewodami czujnikowymi, BMS ostatecznie wyświetla napięcie tylko 2,60 V. Dlatego konieczne jest użycie multimetru do pomiaru rzeczywistego napięcia ogniwa, aby wyciągnąć dokładne wnioski.
2. Skutki niskiej-temperatury
W przypadku akumulatorów litowo-jonowych praca w niskich temperaturach zawsze stanowiła wyzwanie.
W warunkach niskiej-temperatury tempo reakcji chemicznych wewnątrz ogniw akumulatora zwalnia, ruchliwość jonów maleje, a rezystancja wewnętrzna wzrasta, co prowadzi do spadku napięcia.
Problem ten staje się bardziej wyraźny, gdy akumulator rozładowuje się wysokim prądem i może uruchomić funkcję zabezpieczenia przed niskim-napięciemSystem zarządzania baterią. Taka sytuacja jest stosunkowo powszechna w pojazdach elektrycznych w zimnych regionach,wózki widłowe do chłodni, zewnętrzne systemy magazynowania energii i zastosowania morskie w okresie zimowym.
Jednak niektóre akumulatory litowo-jonowe dostępne obecnie na rynku, npAkumulatory LiFePO4 firmy CoPow, mogą być wyposażone w automatyczne systemy podgrzewania, które pozwalają na normalne ładowanie i rozładowywanie nawet w temperaturze -20 stopni.
3. Słaba spójność komórek
Spójność ogniw odnosi się do jednorodności ogniw pod względem pojemności, rezystancji wewnętrznej, krzywych ładowania, krzywych rozładowania i szybkości-samorozładowania.
Jeśli bateria litowa-jonowa wykorzystuje ogniwa-klasy B lub niższej, za akceptowalne będzie napięcie ogniwa rzędu 2,653 V. W ciężkich przypadkach komórki mogą ulec całkowitemu uszkodzeniu.
Dlatego nie możemy tego wystarczająco podkreślić przy zakupieakumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, musisz potwierdzić źródło ogniw u dostawcy i zapoznać się z raportami z jego testów.
CoPow wykorzystuje-nowe, wysokiej-jakości ogniwa z fosforanem litowo-żelazowym od wiodących producentów ogniw, zapewniające wydajność baterii bezpośrednio u źródła.
4. Starzenie się lub uszkodzenie ogniwa akumulatora
Wraz ze wzrostem czasu użytkowania i liczby cykli-rozładowania, ogniwa akumulatorów litowo--jonowych stopniowo się starzeją, co prowadzi do spadku ich wewnętrznych parametrów chemicznych, co objawia się zmniejszeniem pojemności i wzrostem rezystancji wewnętrznej.
Kiedy akumulator się rozładowuje, starzejące się ogniwa nie są w stanie utrzymać stabilnej mocy wyjściowej jak normalne ogniwa i istnieje duże prawdopodobieństwo, że nastąpi spadek napięcia.
5. Głębokie rozładowanie
Jak wspomnieliśmy w innych artykułach, akumulatory litowo--jonowe mają rzeczywistą pojemność użytkową, która jest o ponad 30% większa niż akumulatory ołowiowe-kwasowe i mogątoleruje głębokość rozładowania (DoD) wynoszącą 90%. Chociaż nie stanowi to problemu, wielu użytkowników nadal całkowicie rozładowuje baterię.
Baterie litowe-nie powinny być nadmiernie-rozładowywane. Długotrwałe nadmierne-rozładowanie może uszkodzić jedno lub więcej ogniw.
Ponieważ ogniwa w zestawie akumulatorów nie mogą być idealnie identyczne, najlepsze, co możemy zrobić, to zachować jak największą spójność. W rezultacie w pierwszej kolejności zostanie wyczerpane ogniwo o najniższej pojemności; w miarę kontynuacji rozładowywania jego napięcie będzie gwałtownie spadać, podczas gdy napięcia pozostałych ogniw pozostaną na wyższym poziomie.
6. Brak równowagi komórkowej
Należy pamiętać, że mówimy o braku równowagi komórkowej, a nie o niespójności komórek.
W tym miejscu chcielibyśmy wprowadzić pojęcie: różnica napięcia. Na przykład najwyższe napięcie ogniwa wynosi 3,35 V, a najniższe 2,80 V.
Brak równowagi komórkowej jest zazwyczaj spowodowany nagromadzeniem-długoterminowych cykli. Jeśli konsystencja ogniw już na początku jest słaba i ściśle przestrzegasz zasady ładowania-rozładowania 20/80 lub 90, niecykli pełnego ładowania-rozładowaniaod 0% do 100%, komórki mogą stopniowo tracić równowagę.
Taka sytuacja zwykle występuje w przypadku akumulatorów litowo-jonowych-bez funkcji wyrównania. Dzisiejsze akumulatory litowo-jonowe są zwykle wyposażone w inteligentny system zarządzania akumulatoramiaktywnie lub pasywnie wyrównując ogniwa.
Jak sprawdzić ogniwo niskiego napięcia?
Standardowa procedura inspekcji jest następująca. Możesz najpierw spróbować sam. Jeśli uznasz to za trudne lub zbyt techniczne, proszęskontaktuj się z nami, a nasi inżynierowie ds. badań i rozwoju chętnie Ci pomogą.
1. Sprawdź dane dotyczące napięcia systemu zarządzania akumulatorem
Najpierw użyj aplikacji Bluetooth, aby sprawdzić-stan napięcia wszystkich ogniw akumulatora w czasie rzeczywistym i określić, która grupa ogniw wykazuje anomalię. Następnie obserwuj różnicę napięć pomiędzy ogniwami.
Jeśli różnica napięcia wynosi tylko kilkadziesiąt miliwoltów, mieści się w normalnym zakresie; jeśli różnica napięcia osiąga kilkaset miliwoltów lub więcej, oznacza to, że w ogniwach pojawił się problem.
2. Sprawdź kable gromadzenia danych BMS
Aby sprawdzić, czy kable do gromadzenia danych BMS działają prawidłowo, sprawdź, czy złącza nie są luźne, czy zaciski mają dobry kontakt, czy wiązki przewodów nie są uszkodzone i czy połączenia lutowane są pewne.
3. Za pomocą multimetru zmierz rzeczywiste napięcie ogniwa
Jeśli kable do gromadzenia danych działają prawidłowo, następnym krokiem jest użycie multimetru do bezpośredniego pomiaru rzeczywistego napięcia odpowiedniego ogniwa w celu ustalenia źródła problemu.
Jeśli BMS wyświetla napięcie 2,65 V, ale odczyt multimetru wynosi 3,28 V, oznacza to, że ogniwo działa normalnie, a problem leży po stronie BMS; wymagana jest dalsza kontrola kabli do gromadzenia danych.
4. Sprawdź regenerację ogniwa po naładowaniu
Jeśli potwierdzisz, że napięcie w konkretnym ogniwie rzeczywiście jest niskie-, możesz spróbować naładować je osobno, a następnie obserwować jego regenerację.
Jeśli po ładowaniu napięcie pozostaje w dużej mierze niezmienne-przy różnicy napięć mniejszej niż 50 mV (0,05 V)-i nie spada ponownie znacząco podczas normalnego użytkowania, może to oznaczać, że samo ogniwo nie jest uszkodzone, ale raczej wystąpiła chwilowa nierównowaga.
5. Sprawdź różnice w napięciu akumulatora
Po potwierdzeniu, że ogniwo rzeczywiście znajduje się w stanie-niskiego napięcia, nie spiesz się, aby przerwać pracę; najlepiej jest kontynuować sprawdzanie rozkładu napięcia w całym zestawie akumulatorów, aby sprawdzić, czy inne ogniwa również nie mają problemów.
6. Sprawdzanie wydajności akumulatora pod obciążeniem
W przypadku niektórych akumulatorów litowo-jonowych napięcia poszczególnych ogniw wyświetlane w aplikacji są normalne, gdy akumulator jest w stanie spoczynku. Jednak podczas próby rozładowywania baterii,-zwłaszcza podczas zasilania-urządzeń o dużej mocy-wyjawia się wiele problemów.
W stanie spoczynku napięcie wszystkich ogniw wynosi około 3,3 V. Jednak po włączeniu zasilania wózka golfowego, łodzi lub wózka widłowego napięcie konkretnego ogniwa może spaść do 2,8 V, co wskazuje, że jego rezystancja wewnętrzna wzrosła i ogniwo nie jest w stanie wytrzymać-wysokiego prądu wyjściowego.
Jak naprawić ogniwo akumulatora niskiego napięcia?
Po kontroli stwierdziliśmy, że wymiana ogniw akumulatora nie jest koniecznie konieczna. Wiemy już, że problemy-z niskim napięciem w ogniwach akumulatora można rozwiązać poprzez ładowanie, ładowanie i rozładowywanie wyrównawcze oraz naprawianie problemów ze zbieraniem danych przez BMS.
Konkretne procedury są następujące:
1. Napraw lub wymień przewody próbkujące BMS
Jeśli rzeczywiście problem dotyczy przewodów próbkujących, możesz je naprawić lub wymienić, a następnie-ponownie odczytać dane z BMS, aby potwierdzić, że napięcia wszystkich ogniw wróciły do normy.
Jeśli jesteś profesjonalistą, możesz odłączyć i ponownie włożyć złącza próbkujące, dokręcić zaciski śrubowe, przylutować luźne połączenia i zabezpieczyć wiązkę przewodów. Jeśli zauważysz, że powierzchnie styków stały się czarne lub pojawiła się na nich zielona korozja miedzi, wyczyść styki środkiem do czyszczenia elektroniki, a następnie osusz je-niestrzępiącą się szmatką. Jeżeli zaciski są uszkodzone, należy je wymienić na nowe.
Kiedy wybierzeszAkumulatory CoPow LiFePO4, CoPow może niezwłocznie wymienić dla Ciebie wszelkie wadliwe komponenty, a my utrzymujemy pełny zapas części zamiennych. Niezależnie od tego, czy chodzi o zaciski, czy o inny element, w przypadku wystąpienia problemu wymienimy go na nowy.
2. Naładuj ogniwo niskonapięciowe-.
Do ładowania ogniwa niskonapięciowego-niskim napięciem przy niskim natężeniu w celu przywrócenia napięcia ogniwa do normalnego zakresu i zmniejszenia różnicy napięć można użyć regulowanego zasilacza prądu stałego. Jeżeli po naładowaniu napięcie ogniwa podczas rozładowywania utrzyma się na stabilnym poziomie, można dalej z niego korzystać i przez pewien czas monitorować jego stan.
3. Wykonaj balansowanie baterii
Spróbuj użyć funkcji aktywnego równoważenia BMS lub wykonaj pełny cykl-rozładowania, aby przywrócić napięcie ogniwa.
4. Wymień uszkodzone ogniwa
Jeżeli żadna z powyższych metod nie zadziała, a ogniwa nadal są na niskim napięciu, zalecamy ich wymianę na nowe.
Chociaż może to być kłopotliwe, akumulatory litowo-jonowe- działają jako pojedyncza jednostka; podczas wymiany ogniw należy użyć ogniw z tej samej partii, marki i konsystencji-mieszanie różnych typów jest niedozwolone.
Tę kwestię należy rozwiązać przed zakupem akumulatora, dlatego tak ważne jest, aby wybrać niezawodnyProducent akumulatorów LiFePo4.
Jak zapobiegać problemom z niskim napięciem ogniwa?
Na koniec, w przypadku akumulatorów, w przypadku których problem ten nie został jeszcze wykryty, zalecamy również podjęcie następujących środków zapobiegawczych, aby nie dać się zaskoczyć, jeśli pojawi się problem.
1. Używaj-wysokiej jakości ogniw akumulatorowych o dobrej konsystencji
Przed zakupem akumulatorów litowo-jonowych należy dokładnie sprawdzić źródło ogniw akumulatorów i poprosić dostawcę o dostarczenie danych dotyczących spójności ogniw, w tym raportów z testów rezystancji wewnętrznej, raportów z testów pojemności oraz danych-sortowania-pojemności i dopasowywania ogniw.
2. Unikaj głębokiego rozładowania
Odnosi się to głównie do dbania o to, aby nie dopuścić do nadmiernego-rozładowania baterii podczas-długoterminowego przechowywania. Przed przechowywaniem naładuj akumulator do około 50%; nie ma potrzeby jego pełnego ładowania.
W przypadku akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (LiFePO4) wystarczy raz w miesiącu sprawdzić poziom naładowania, aby upewnić się, że nie spadnie poniżej 10%. Niektórzy właściciele wózków golfowych i łodzi rybackich często o tym zapominają zimą.
3. Użyj właściwej ładowarki
Nigdy nie mieszaj ładowarek do akumulatorów kwasowo-ołowiowych z ładowarkami do akumulatorów litowo-jonowych.Używanie ładowarki do akumulatorów kwasowo-ołowiowych do ładowania akumulatora litowo-jonowego może nie tylko powodować wewnętrzne problemy z akumulatorem, ale może także bezpośrednio uszkodzić cały pakiet akumulatorów.
4. Utrzymuj właściwe wyważenie baterii
Okresowo wykonuj pełne ładowanie-cyklu rozładowania-od 0% do 100%-w przypadku akumulatorów litowo--jonowych, które nie mają funkcji równoważenia. Jeżeli Twój BMS posiada funkcję równoważenia aktywnego i pasywnego, możesz także równoważyć baterię ręcznie.
Baterie litowo-żelazowo-fosforanowe CoPow są wyposażone w inteligentny system zarządzania akumulatorami i oferują zarówno pasywne, jak i aktywne możliwości równoważenia ogniw.
5. Przed użyciem akumulatora w zimnym otoczeniu należy najpierw pozwolić mu powrócić do temperatury pokojowej.
Wiele akumulatorów litowo-nie ma funkcji wstępnego podgrzewania, co jest niedopuszczalne dla użytkowników w zimnych regionach. CoPow może zainstalować dla Ciebie czuły, automatyczny system ogrzewania, który automatycznie kontroluje temperaturę bez konieczności ręcznej obsługi, oszczędzając czas i wysiłek.
Wniosek
Kiedy BMS wyświetla komunikat „Niskie napięcie ogniwa”, nie musi to koniecznie oznaczać, że ogniwo jest uszkodzone. Możliwe przyczyny niskiego napięcia w ciągu pojedynczych ogniw obejmują nieprawidłowe gromadzenie danych BMS, słabą konsystencję ogniw, starzenie się ogniw, długotrwałe głębokie rozładowanie, brak równowagi ogniw oraz skutki środowisk o niskiej-temperaturze.
Właściwym postępowaniem jest najpierw sprawdzenie dokładności danych BMS, a następnie ustalenie, czy przyczyną problemu jest awaria BMS, brak równowagi ogniw lub spadek wydajności ogniwa, poprzez sprawdzenie obwodu gromadzenia danych, pomiar rzeczywistego napięcia ogniwa i obserwację regeneracji po ładowaniu.
W przypadku systemów akumulatorów litowo-jonowych zaprojektowanych z myślą o-długoterminowej i stabilnej pracy niezbędne są-ogniwa o wysokiej spójności, niezawodny system BMS oraz właściwe praktyki ładowania i rozładowywania. Aktywne sprawdzanie stanu ogniw, unikanie- nadmiernego rozładowania i wybór niezawodnego dostawcy baterii może skutecznie zmniejszyć prawdopodobieństwo problemów z „niskim napięciem ogniwa” i wydłużyć żywotność baterii.
CoPow jestprofesjonalny producent akumulatorów LiFePo4. Jeżeli mają Państwo dalsze pytania, prosimy o kontaktskontaktuj się z namikiedykolwiek.
