Kada provjerite status baterije putem Bluetooth aplikacije, primijetit ćete tonapon jedne ćelije je znatno niži od napona ostalih.
Na primjer, dok napon većine ćelija ostaje oko 3,27 V, napon jedne ćelije je samo 2,65 V. U isto vrijeme, vaša kolica za golf ili čamac nemaju snagu pri ubrzavanju, a vaš viljuškar ili sistem za skladištenje energije iznenada ostaju bez struje.
Možete pretpostaviti da postoji veza-da određena ćelija nije uspjela i da je treba zamijeniti. Međutim, u stvarnosti, nizak napon ćelije ne znači nužno da je ćelija neispravna.
Ovaj članak će pružiti detaljno objašnjenje što znači "BMS prikazuje niski napon ćelije", njegove uobičajene uzroke, metode inspekcije, rješenja i kako spriječiti pojavu sličnih problema. Ovo će vam pomoći da preciznije dijagnostikujete-kvarove niskog naponalitijum{0}}jonske baterijei izbjegavajte nepotrebne troškove popravke.
Šta to znači kada BMS pokazuje nizak napon ćelije?
Kada primijetite da je napon određene ćelije prenizak na vašoj mobilnoj aplikaciji, nemojte prebrzo zaključiti da je "ova ćelija neispravna". Osim unutrašnjih problema s baterijom (kao što su nedosljedan kapacitet ćelije, produženo duboko pražnjenje, starenje ćelije, povećani unutrašnji otpor i abnormalno samopražnjenje), postoje dvije druge situacije koje mogu uzrokovati abnormalni napon ćelije: problemi sa linijama za prikupljanje podataka BMS-a i pretjerano niske temperature.
Kada BMS prikaže "Low Cell Voltage", to zapravo upozorava korisnika da se u baterijskom paketu pojavila slaba ćelija s problemima s performansama i potrebno je dodatno istražiti uzrok anomalije.
Litijum{0}}jonske baterije se obično sastoje od više ćelija povezanih u seriju. Na primjer, a48V LiFePO4 baterijaobično se sastoji od 16 serijski-povezanih ćelija od 3,2V (16S), sa ukupnim naponom od približno 51,2V.U normalnim uslovima, napon svake ćelije treba da ostane u sličnom opsegu.
na primjer:
Ćelija 1: 3.278 V
Ćelija 2: 3.281 V
Ćelija 3: 3.276 V
Ćelija 4: 3.280 V
Razlike napona između ovih ćelija su vrlo male, što ukazuje na dobru konzistenciju.
Međutim, ako se jave sljedeći uslovi:
Ćelija 1: 2.653 V
Ćelija 2: 3,265 V
Ćelija 3: 3.283 V
Ovo ukazuje na problem sa prvom ćelijom u nizu, jer izlazni kapacitet serijskog paketa baterija određuje ćelija sa najnižim naponom.
Čak i ako su druge ćelije i dalje dovoljno napunjene, cijeli paket baterija se može aktiviratiBMS zaštitazbog ove slabe ćelije.
Možda ste se susreli sa sličnim situacijama: električno vozilo iznenada staje tokom vožnje, kolica za golf iznenada ne mogu da ubrzaju, viljuškar iznenada staje nakon što je neko vrijeme radio, ili RV ili sistem za skladištenje energije koji iznenada ostaje bez struje.
Uobičajeni uzroci niskog napona ćelije u litijumskim baterijama - Detaljan opis
Zatim, pogledajmo pobliže uzroke niskog napona u nizu jedne ćelije na što ukazuje litijum{0}}ionska baterija BMS:
1. Problemi uzorkovanja napona BMS
Ponekad, kada BMS prikazuje nizak napon, to ne mora značiti da jećelije baterije su zapravo u niskom-naponu; ovo može biti zbog problema sa BMS sistemom za prikupljanje podataka.
BMS se povezuje sa svakim ćelijskim čvorom preko senzorskih žica i očitava napon svakog niza ćelije. Ako su senzorske žice labave ili oštećene, BMS će očitati netačne podatke.
Na primjer, ako je stvarni napon ćelije 3,28 V, ali zbog problema sa senzorskim žicama, BMS na kraju prikazuje napon od samo 2,60 V. Stoga je potrebno koristiti multimetar za mjerenje stvarnog napona ćelije kako bi se došlo do tačnog zaključka.
2. Efekti-niskih temperatura
Za litijum{0}}ionske baterije, rad na niskim temperaturama je oduvijek predstavljao izazov.
U uslovima niske{0}}temperature, brzina hemijskih reakcija unutar ćelija baterije se usporava, mobilnost jona se smanjuje, a unutrašnji otpor se povećava, što dovodi do pada napona.
Ovaj problem postaje izraženiji kada se baterija prazni pri velikim strujama i može pokrenuti niskonaponsku{0}}zaštitnu karakteristiku uređajaSistem upravljanja baterijom. Ova situacija je relativno česta kod električnih vozila u hladnim krajevima,hladnjače, vanjski sistemi za skladištenje energije i morske primjene tokom zime.
Međutim, neke litijum{0}}ionske baterije koje su trenutno na tržištu, kao nprCoPow-ove LiFePO4 baterije, mogu biti opremljeni automatskim sistemima grijanja koji im omogućavaju normalno punjenje i pražnjenje čak i na -20 stepeni.
3. Loša konzistencija ćelija
Konzistentnost ćelije se odnosi na uniformnost ćelija u smislu kapaciteta, unutrašnjeg otpora, krivulja napunjenosti, krivulje pražnjenja i brzina samo{0}}pražnjenja.
Ako litijum{0}}jonska baterija koristi ćelije razreda B ili nižeg{1}}kvaliteta, napon ćelije od 2,653 V bi se smatrao prihvatljivim. U teškim slučajevima, ćelije mogu potpuno otkazati.
Stoga to ne možemo dovoljno naglasiti prilikom kupovinelitijum gvožđe fosfatne baterije, morate potvrditi izvor ćelija kod dobavljača i pregledati njihove izvještaje o ispitivanju.
CoPow koristi potpuno{0}}nove, visoko-kvalitetne litijum željezo-fosfatne ćelije vodećih proizvođača ćelija, osiguravajući performanse baterije direktno iz izvora.
4. Starenje ili oštećenje baterije
Kako se vrijeme korištenja i broj ciklusa punjenja{0}}pražnjenja povećavaju, ćelije litijum-ionskih baterija postepeno stare, što dovodi do pada njihovih unutrašnjih hemijskih performansi, što se manifestuje kao smanjenje kapaciteta i povećanje unutrašnjeg otpora.
Kada se baterija isprazni, stare ćelije ne mogu održavati stabilan izlaz kao normalne ćelije i postoji velika vjerovatnoća da će doći do pada napona.
5. Duboko pražnjenje
Kao što smo spomenuli u drugim člancima, litijum{0}}ionske baterije imaju stvarni upotrebljivi kapacitet koji je više od 30% veći od kapaciteta olovnih{2}}kiselinskih baterija i mogupodnose dubinu pražnjenja (DoD) od 90%. Iako to nije problem, mnogi korisnici i dalje potpuno isprazne bateriju.
Litijum{0}}jonske baterije ne treba-isprazniti. Produženo prekomjerno-pražnjenje može oštetiti jednu ili više ćelija.
Budući da ćelije u baterijskom paketu ne mogu biti savršeno identične, najbolje što možemo učiniti je održati konzistentnost što je više moguće. Posljedično, ćelija s najmanjim kapacitetom će se prva iscrpiti; kako se pražnjenje nastavlja, njegov napon će brzo pasti, dok će naponi ostalih ćelija ostati na višem nivou.
6. Neravnoteža ćelije
Imajte na umu da mislimo na ćelijsku neravnotežu, a ne na nedosljednost ćelija.
Ovdje bismo željeli uvesti koncept: razlika napona. Na primjer, najveći napon ćelije je 3,35 V, a najniži 2,80 V.
Neravnoteža ćelija je obično uzrokovana nagomilavanjem-dugotrajnih ciklusa. Ako je konzistentnost ćelije za početak već loša, a vi se striktno pridržavate principa 20/80 ili 90 punjenja-pražnjenja bez izvođenjapuni ciklusi punjenja{0}}pražnjenjaod 0% do 100%, ćelije mogu postepeno postati neuravnotežene.
Ova situacija se obično javlja kod litijum{0}}jonskih baterija bez funkcije ekvilizacije. Današnje litijum{2}}ionske baterije obično su opremljene pametnim sistemom upravljanja baterijama koji možeaktivno ili pasivno izjednačavanje ćelija.
Kako provjeriti niskonaponsku ćeliju?
Standardna procedura inspekcije je sljedeća. Možete prvo sami probati. Ako vam je teško ili previše tehnički, molimkontaktirajte nas, a naši inženjeri za istraživanje i razvoj će vam rado pomoći.
1. Provjerite podatke o naponu sistema za upravljanje baterijom
Prvo, koristite Bluetooth aplikaciju da provjerite-status napona u stvarnom vremenu svih ćelija baterije da odredite koja grupa ćelija pokazuje anomaliju. Zatim promatrajte razliku napona između ćelija.
Ako je razlika napona samo nekoliko desetina milivolti, ona je unutar normalnog raspona; ako razlika napona dosegne nekoliko stotina milivolti ili više, to ukazuje da su ćelije razvile problem.
2. Pregledajte kablove za prikupljanje podataka BMS-a
Da biste provjerili funkcioniraju li kabeli za prikupljanje podataka BMS ispravno, provjerite da li su konektori labavi, da li terminali imaju dobar kontakt, da li su kabelski svežnjaci oštećeni i da li su spojevi za lemljenje sigurni.
3. Koristite multimetar da izmjerite stvarni napon ćelije
Ako kablovi za prikupljanje podataka ispravno funkcionišu, sljedeći korak je korištenje multimetra za direktno mjerenje stvarnog napona odgovarajuće ćelije kako bi se utvrdio izvor problema.
Ako BMS prikazuje napon od 2,65 V, ali očitavanje multimetra je 3,28 V, to ukazuje da ćelija radi normalno i da je problem u BMS-u; potrebna je dodatna inspekcija kablova za prikupljanje podataka.
4. Provjerite oporavak ćelije nakon punjenja
Ako potvrdite da je određena ćelija zaista u niskom-naponskom stanju, možete pokušati dopuniti tu ćeliju zasebno i zatim promatrati njen oporavak.
Ako napon ostane uglavnom konzistentan nakon punjenja-s razlikom napona manjom od 50 mV (0,05 V)-i ne padne ponovo značajno tokom normalne upotrebe, to može značiti da sama ćelija nije neispravna, već da je došlo do privremene neravnoteže.
5. Provjerite razlike u naponu baterije
Nakon što potvrdite da je ćelija zaista na niskom-naponu, nemojte žuriti da prekinete rad; najbolje je nastaviti provjeravati distribuciju napona na cijelom baterijskom paketu kako biste vidjeli da li i neke druge ćelije također imaju problema.
6. Provjera performansi baterije pod opterećenjem
Za neke litijum{0}}jonske baterije, naponi pojedinačnih ćelija prikazani u aplikaciji su normalni kada je baterija u mirovanju. Međutim, prilikom pokušaja pražnjenja baterije-posebno kada se napajaju uređaji velike snage-postaje{4}}mnogi problemi postaju očigledni.
U stanju mirovanja, napon svih ćelija je oko 3,3V. Međutim, kada se napajaju kolica za golf, čamac ili viljuškar, napon određene ćelije može pasti na 2,8 V, što ukazuje da se unutrašnji otpor ćelije povećao i da ne može podnijeti veliku -izlaznu struju.
Kako popraviti niskonaponsku baterijsku ćeliju?
Nakon pregleda, ustanovili smo da nije nužno mijenjati ćelije baterije. Već znamo da se problemi sa niskim-naponom sa ćelijama baterija mogu riješiti kroz ponovno punjenje, punjenje i pražnjenje izjednačavanja i rješavanje problema sa prikupljanjem BMS podataka.
Specifične procedure su sljedeće:
1. Popravite ili zamijenite BMS žice za uzorkovanje
Ako je problem zaista sa žicama za uzorkovanje, možete odabrati da ih popravite ili zamijenite, a zatim ponovo-pročitajte BMS podatke da potvrdite da su se svi naponi ćelija vratili u normalu.
Ako ste profesionalac, možete isključiti i ponovo umetnuti konektore za uzorkovanje, zategnuti vijčane terminale, zalemiti sve labave spojeve i pričvrstiti kabelski svežanj. Ako primijetite da su površine terminala postale crne ili imaju zelenu bakarnu koroziju, očistite terminale elektronskim sredstvom za čišćenje, a zatim ih osušite krpom bez dlačica-. Ako su terminali oštećeni, moraju se zamijeniti novima.
Kad izaberešCoPow LiFePO4 baterije, CoPow može odmah zamijeniti sve neispravne komponente umjesto vas, a mi održavamo pun inventar zamjenskih dijelova. Bilo da se radi o terminalima ili bilo kojoj drugoj komponenti, zamijenit ćemo je novom ako se pojavi problem.
2. Napunite niskonaponsku-ćeliju.
Možete koristiti podesivi DC regulirani izvor napajanja za punjenje niskonaponske-ćelije pri maloj struji, u pokušaju da vratite napon ćelije u normalan raspon i smanjite razliku napona. Ako nakon punjenja napon ćelije ostane stabilan tokom pražnjenja, možete je nastaviti koristiti i pratiti neko vrijeme.
3. Izvršite balansiranje baterije
Pokušajte koristiti funkciju aktivnog balansiranja BMS-a ili izvršite ciklus potpunog punjenja{0}}pražnjenja da vratite napon ćelije.
4. Zamijenite oštećene ćelije
Ako nijedna od gore navedenih metoda ne radi, a ćelije su i dalje na niskom naponu, preporučujemo da ih zamijenite novima.
Iako ovo može predstavljati gnjavažu, litijum{0}}jonske baterije funkcionišu kao jedna jedinica; kada zamjenjujete ćelije, morate koristiti ćelije iz iste serije, marke i konzistencije-miješanje različitih tipova nije dozvoljeno.
Ovaj problem se mora riješiti prije kupovine baterije, tako da je ključno odabrati pouzdanuProizvođač LiFePo4 baterija.
Kako spriječiti probleme sa niskim naponom ćelije?
Konačno, za baterije kod kojih ovaj problem još nije otkriven, također preporučujemo da preduzmete sljedeće preventivne mjere kako ne biste bili zatečeni ako se pojavi problem.
1. Koristite baterijske ćelije visokog{1}}kvaliteta dobre konzistencije
Prije kupovine litijum{0}}jonskih baterija, trebali biste temeljno provjeriti izvor ćelija baterija i zatražiti od dobavljača podatke o konzistentnosti za ćelije, uključujući izvještaje o ispitivanju unutrašnjeg otpora, izvještaje o testiranju kapaciteta i podatke o-sortiranju i{2}}podudarnosti ćelija.
2. Izbjegavajte duboko pražnjenje
Ovo se uglavnom odnosi na brigu da se baterija ne-isprazni tokom-dugotrajnog skladištenja. Prije skladištenja, napunite bateriju na oko 50%; nema potrebe za punim punjenjem.
Za litijum-gvožđe-fosfatne (LiFePO4) baterije, jednostavno proverite nivo napunjenosti jednom mesečno kako biste bili sigurni da ne padne ispod 10%. Neki vlasnici golf kolica i ribarskih čamaca to često zanemare tokom zime.
3. Koristite ispravan punjač
Nikada nemojte miješati punjače olovnih{0}}kiselinskih baterija sa litijum{1}}jonskim punjačima baterija.Korištenje olovnog{0}}punjača baterije za punjenje litijum-jonske baterije ne samo da može uzrokovati unutrašnje probleme s baterijom, već može i direktno oštetiti cijeli komplet baterija.
4. Održavajte pravilno balansiranje baterije
Periodično obavljajte puni ciklus punjenja{0}}pražnjenja-od 0% do 100%-na litijum-jonskim baterijama koje nemaju funkciju balansiranja. Ako vaš BMS ima aktivne i pasivne mogućnosti balansiranja, bateriju možete balansirati i ručno.
CoPow-ove litijum-gvožđe-fosfatne baterije opremljene su pametnim sistemom upravljanja baterijama i imaju mogućnosti pasivnog i aktivnog balansiranja ćelija.
5. Prije upotrebe baterije u hladnom okruženju, prvo je ostavite da se vrati na sobnu temperaturu.
Mnoge litijum{0}}ionske baterije nemaju funkciju predgrijavanja, što je neprihvatljivo za korisnike u hladnim regijama. CoPow može za vas ugraditi osjetljivi automatski sistem grijanja koji automatski kontrolira temperaturu bez potrebe za ručnim radom, štedeći vam vrijeme i trud.
Zaključak
Kada BMS prikazuje "Low Cell Voltage", to ne znači nužno da je ćelija oštećena. Mogući uzroci niskog napona u nizu jedne ćelije uključuju abnormalno prikupljanje BMS podataka, lošu konzistentnost ćelije, starenje ćelije, produženo duboko pražnjenje, neravnotežu ćelija i efekte okruženja niske{1}}temperature.
Ispravan pravac radnje je prvo provjeriti točnost BMS podataka, a zatim utvrditi da li je problem uzrokovan kvarom BMS-a, neravnotežom ćelije ili opadanjem performansi ćelije inspekcijom kola za prikupljanje podataka, mjerenjem stvarnog napona ćelije i promatranjem oporavka nakon ponovnog punjenja.
Za sisteme litijum-jonskih baterija dizajniranih za-dugotrajan stabilan rad, ćelije visoke-konzistencije, pouzdan BMS i pravilne prakse punjenja i pražnjenja su sve neophodne. Proaktivna provjera zdravlja ćelija, izbjegavanje prekomjernog-pražnjenja i odabir pouzdanog dobavljača baterija mogu efikasno smanjiti vjerovatnoću problema s "niskim naponom ćelije" i produžiti vijek trajanja baterije.
CoPow je aprofesionalni proizvođač LiFePo4 baterija. Ako imate dodatnih pitanja, slobodnokontaktirajte nasu bilo koje vrijeme.
