Când verificați starea bateriei prin aplicația Bluetooth, observați astatensiunea uneia dintre celule este semnificativ mai mică decât a celorlalte.
De exemplu, în timp ce tensiunea majorității celulelor rămâne în jurul valorii de 3,27 V, tensiunea unei celule este de numai 2,65 V. În același timp, căruciorul sau barca dvs. de golf nu are putere atunci când accelerează, iar stivuitorul sau sistemul de stocare a energiei se stinge brusc de putere.
Puteți presupune că există o conexiune-că o anumită celulă a eșuat și trebuie înlocuită. Cu toate acestea, în realitate, o tensiune scăzută a celulei nu înseamnă neapărat că celula este defectă.
Acest articol va oferi o explicație detaliată a ceea ce înseamnă „BMS afișează tensiune scăzută a celulei”, cauzele sale comune, metodele de inspecție, soluțiile și cum să preveniți apariția unor probleme similare. Acest lucru vă va ajuta să diagnosticați mai precis defecțiunile de -joasă tensiune înbaterii litiu-ionși evitați costurile inutile de reparații.
Ce înseamnă când BMS arată o tensiune scăzută a celulei?
Când observați că tensiunea unei anumite celule este prea scăzută în aplicația dvs. mobilă, nu săriți la concluzia că „această celulă este defectă”. Pe lângă problemele interne ale bateriei (cum ar fi capacitatea neconsecventă a celulei, descărcarea prelungită în adâncime, îmbătrânirea celulei, rezistența internă crescută și descărcarea automată anormală), există alte două situații care pot provoca o tensiune anormală a celulei: probleme cu liniile de achiziție de date BMS și temperaturi excesiv de scăzute.
Când BMS-ul afișează „Tensiune scăzută a celulei”, acesta avertizează de fapt utilizatorul că în acumulatorul a apărut o celulă slabă cu probleme de performanță, iar cauza anomaliei trebuie investigată în continuare.
Pachetele de baterii litiu-ion sunt de obicei compuse din mai multe celule conectate în serie. De exemplu, abaterie 48V LiFePO4constă de obicei din 16 celule de 3,2 V conectate în serie-(16S), cu o tensiune totală de aproximativ 51,2 V.În condiții normale, tensiunea fiecărei celule ar trebui să rămână într-un interval similar.
De exemplu:
Celula 1: 3,278 V
Celula 2: 3,281 V
Celula 3: 3,276 V
Celula 4: 3.280 V
Diferențele de tensiune dintre aceste celule sunt foarte mici, indicând o consistență bună.
Cu toate acestea, dacă apar următoarele condiții:
Celula 1: 2,653 V
Celula 2: 3,265 V
Celula 3: 3,283 V
Aceasta indică o problemă cu prima celulă din șir, deoarece capacitatea de ieșire a unui pachet de baterii în serie este determinată de celula cu cea mai mică tensiune.
Chiar dacă celelalte celule au încă suficientă încărcare, întregul acumulator se poate declanșaProtecție BMSdatorită acestei celule slabe.
S-ar putea să fi întâlnit situații similare: un vehicul electric care se blochează brusc în timpul conducerii, un cărucior de golf incapabil să accelereze brusc, un stivuitor care se oprește brusc după ce a lucrat o perioadă sau un RV sau un sistem de stocare a energiei rămâne brusc fără curent.
Cauze obișnuite ale tensiunii scăzute a celulelor în bateriile cu litiu - Descriere detaliată
În continuare, să aruncăm o privire mai atentă la cauzele tensiunii scăzute într-un singur șir de celule, așa cum este indicat de BMS-ul bateriei litiu-ion:
1. Probleme de eșantionare a tensiunii BMS
Uneori, când BMS-ul afișează o tensiune scăzută, nu înseamnă neapărat căcelulele bateriei sunt de fapt într-o stare de tensiune joasă-; acest lucru se poate datora unei probleme cu sistemul de achiziție de date BMS.
BMS se conectează la fiecare nod de celulă prin fire de detectare și citește tensiunea fiecărui șir de celule. Dacă firele de detectare sunt slăbite sau deteriorate, BMS va citi date incorecte.
De exemplu, dacă tensiunea reală a celulei este de 3,28 V, dar din cauza unei probleme cu firele de detectare, BMS afișează în cele din urmă o tensiune de numai 2,60 V. Prin urmare, este necesar să folosiți un multimetru pentru a măsura tensiunea reală a celulei pentru a ajunge la o concluzie precisă.
2. Efecte de temperatură joasă-
Pentru bateriile cu litiu-ion, funcționarea la temperaturi scăzute a fost întotdeauna o problemă dificilă.
În condiții de temperatură scăzută-, viteza reacțiilor chimice din interiorul celulelor bateriei încetinește, mobilitatea ionilor scade și rezistența internă crește, ceea ce duce la o scădere a tensiunii.
Această problemă devine mai pronunțată atunci când bateria se descarcă la curenți mari și poate declanșa funcția de protecție la -joasă tensiune aSistem de management al bateriei. Această situație este relativ comună la vehiculele electrice din regiunile reci,stivuitoare frigorifice, sisteme de stocare a energiei în aer liber și aplicații marine în timpul iernii.
Cu toate acestea, unele baterii litiu-ion aflate în prezent pe piață, cum ar fiBateriile CoPow LiFePO4, pot fi echipate cu sisteme automate de incalzire care le permit sa se incarce si sa se descarce normal chiar si la -20 grade .
3. Consistență celulară slabă
Consistența celulei se referă la uniformitatea celulelor în ceea ce privește capacitatea, rezistența internă, curbele de încărcare, curbele de descărcare și ratele de auto-descărcare.
Dacă o baterie cu litiu-ion utilizează celule de grad B sau de calitate-inferioară, o tensiune a celulei de până la 2,653 V ar fi considerată acceptabilă. În cazuri severe, celulele pot eșua complet.
Prin urmare, nu putem sublinia suficient că atunci când cumpărămbaterii cu litiu fosfat de fier, trebuie să confirmați sursa celulelor cu furnizorul și să revizuiți rapoartele de testare ale acestora.
CoPow folosește celule cu fosfat de fier cu litiu-noi, de-înaltă calitate, de la producători de lideri de celule, asigurând performanța bateriei chiar de la sursă.
4. Îmbătrânirea sau deteriorarea celulei bateriei
Pe măsură ce timpul de utilizare și numărul de cicluri de încărcare-descărcare cresc, celulele bateriei cu litiu-ion îmbătrânesc treptat, ceea ce duce la o scădere a performanței lor chimice interne, care se manifestă ca o scădere a capacității și o creștere a rezistenței interne.
Când bateria se descarcă, celulele îmbătrânite nu pot menține o ieșire stabilă ca și celulele normale și există o mare probabilitate ca să apară scăderea tensiunii.
5. Descărcare adâncă
După cum am menționat în alte articole, bateriile cu litiu-ion au o capacitate reală de utilizare care este cu peste 30% mai mare decât cea a bateriilor cu plumb-acid și pottolerează o adâncime de descărcare (DoD) de 90%. Deși aceasta nu este o problemă, mulți utilizatori încă consumă complet bateria.
Bateriile litiu-ion nu trebuie să fie prea-descărcate. Descărcarea prelungită peste-poate deteriora una sau mai multe celule.
Deoarece celulele dintr-un pachet de baterii nu pot fi perfect identice, cel mai bun lucru pe care îl putem face este să menținem coerența cât mai mult posibil. În consecință, celula cu cea mai mică capacitate va fi epuizată mai întâi; pe măsură ce descărcarea continuă, tensiunea sa va scădea rapid, în timp ce tensiunile celorlalte celule rămân la un nivel mai ridicat.
6. Dezechilibrul celular
Vă rugăm să rețineți că ne referim la dezechilibru celular, nu la inconsecvență celulară.
Aici, am dori să introducem un concept: diferența de tensiune. De exemplu, cea mai mare tensiune a celulei este de 3,35 V, iar cea mai mică este de 2,80 V.
Dezechilibrul celular este de obicei cauzat de acumularea de cicluri pe termen lung-. Dacă consistența celulei este deja slabă de la început și respectați cu strictețe principiul de încărcare 20/80 sau 90-de descărcare fără a efectuacicluri de încărcare{0}}descărcare completăde la 0% la 100%, celulele pot deveni treptat dezechilibrate.
Această situație apare de obicei în bateriile cu litiu-ion fără funcție de egalizare. Bateriile de litiu-ion de astăzi sunt de obicei echipate cu un sistem inteligent de gestionare a bateriilor capabil de acest lucruegalând activ sau pasiv celulele.
Cum să verificați o celulă de joasă tensiune?
Procedura standard de inspecție este următoarea. Puteți încerca mai întâi singur. Dacă vi se pare dificil sau prea tehnic, vă rugămcontactaţi-ne, iar inginerii noștri de cercetare și dezvoltare vor fi bucuroși să vă ajute.
1. Verificați datele de tensiune ale sistemului de management al bateriei
Mai întâi, utilizați aplicația Bluetooth pentru a verifica starea-tensiunii în timp real a tuturor celulelor bateriei pentru a determina ce grup de celule prezintă o anomalie. Apoi, observați diferența de tensiune dintre celule.
Dacă diferența de tensiune este de doar câteva zeci de milivolți, aceasta este în intervalul normal; dacă diferența de tensiune ajunge la câteva sute de milivolți sau mai mult, indică faptul că celulele au dezvoltat o problemă.
2. Inspectați cablurile de achiziție de date BMS
Pentru a verifica dacă cablurile de achiziție de date BMS funcționează corect, verificați dacă conectorii sunt slăbiți, dacă bornele au contact bun, dacă cablajele sunt deteriorate și dacă îmbinările de lipit sunt sigure.
3. Folosiți un multimetru pentru a măsura tensiunea reală a celulei
Dacă cablurile de achiziție de date funcționează corect, următorul pas este să utilizați un multimetru pentru a măsura direct tensiunea reală a celulei corespunzătoare pentru a determina sursa problemei.
Dacă BMS-ul afișează o tensiune de 2,65 V, dar citirea multimetrului este de 3,28 V, aceasta indică faptul că celula funcționează normal și problema constă în BMS; este necesară o inspecție suplimentară a cablurilor de achiziție de date.
4. Verificați recuperarea celulei după încărcare
Dacă confirmați că o anumită celulă este într-adevăr într-o stare de -joasă tensiune, puteți încerca să reîncărcați acea celulă separat și apoi să observați recuperarea acesteia.
Dacă tensiunea rămâne în mare măsură constantă după reîncărcare-cu o diferență de tensiune mai mică de 50 mV (0,05 V)-și nu scade din nou semnificativ în timpul utilizării normale, acest lucru poate indica faptul că celula în sine nu este defectă, ci mai degrabă că a apărut un dezechilibru temporar.
5. Verificați diferențele de tensiune ale bateriei
După ce ați confirmat că o celulă este într-adevăr într-o stare de tensiune joasă-, nu vă grăbiți să opriți lucrul; cel mai bine este să continuați să verificați distribuția tensiunii pe întregul pachet de baterii pentru a vedea dacă și alte celule întâmpină probleme.
6. Verificarea performanței bateriei sub sarcină
Pentru unele baterii cu litiu-ion, tensiunile individuale ale celulelor afișate în aplicație sunt normale atunci când bateria este oprită. Cu toate acestea, atunci când încercați să descărcați bateria-mai ales atunci când alimentați dispozitive-de putere mare-multe probleme devin evidente.
Când este inactiv, tensiunea tuturor celulelor este de aproximativ 3,3 V. Cu toate acestea, odată ce un cărucior de golf, o barcă sau un stivuitor este alimentat, tensiunea unei anumite celule poate scădea până la 2,8 V, ceea ce indică faptul că rezistența internă a celulei a crescut și că nu poate suporta curentul ridicat de-ieșire.
Cum să remediați o celulă de baterie de joasă tensiune?
După inspecție, am constatat că nu este neapărat necesară înlocuirea celulelor bateriei. Știm deja că problemele de joasă-tensiune cu celulele bateriei pot fi rezolvate prin reîncărcare, încărcare și descărcare de egalizare și remedierea problemelor legate de colectarea datelor BMS.
Procedurile specifice sunt următoarele:
1. Reparați sau înlocuiți firele de eșantionare BMS
Dacă problema este într-adevăr cu firele de eșantionare, puteți alege să le reparați sau să le înlocuiți, apoi reci-citiți datele BMS pentru a confirma că toate tensiunile celulelor au revenit la normal.
Dacă sunteți un profesionist, puteți deconecta și reintroduce conectorii de prelevare, strângeți bornele șuruburilor, lipiți orice îmbinări slăbite și fixați cablajul. Dacă observați că suprafețele terminalelor au devenit negre sau au coroziune verde cu cupru, curățați terminalele cu un detergent electronic și apoi uscați-le cu o cârpă fără scame-. Dacă terminalele sunt deteriorate, acestea trebuie înlocuite cu altele noi.
Când alegiBaterii CoPow LiFePO4, CoPow poate înlocui cu promptitudine orice componente defecte pentru dvs. și menținem un inventar complet de piese de schimb. Fie că este vorba de terminale sau de orice altă componentă, o vom înlocui cu una nouă dacă apare o problemă.
2. Reîncărcaţi celula-de joasă tensiune.
Puteți utiliza o sursă de alimentare reglabilă cu curent continuu pentru a reîncărca celula de -joasă tensiune la un curent scăzut, în încercarea de a restabili tensiunea celulei la intervalul normal și de a reduce diferența de tensiune. Dacă, după reîncărcare, tensiunea celulei rămâne stabilă în timpul descărcării, puteți continua să o utilizați și să o monitorizați pentru o perioadă.
3. Efectuați echilibrarea bateriei
Încercați să utilizați funcția de echilibrare activă a BMS sau efectuați un ciclu complet de încărcare{0}}descărcare pentru a restabili tensiunea celulei.
4. Înlocuiți celulele deteriorate
Dacă niciuna dintre metodele de mai sus nu funcționează și celulele sunt încă la o tensiune scăzută, vă recomandăm să le înlocuiți cu altele noi.
Deși acest lucru poate fi o problemă, bateriile litiu-ion funcționează ca o singură unitate; atunci când înlocuiți celule, trebuie să utilizați celule din același lot, marcă și consistență-amestecarea diferitelor tipuri nu este permisă.
Această problemă trebuie abordată înainte de achiziționarea bateriei, așa că este esențial să alegeți o baterie de încredereProducător de baterii LiFePo4.
Cum să preveniți problemele de tensiune scăzută a celulelor?
În cele din urmă, pentru bateriile în care această problemă nu a fost încă detectată, vă recomandăm, de asemenea, să luați următoarele măsuri preventive, astfel încât să nu fiți surprins dacă apare o problemă.
1. Folosiți celule de-baterie de înaltă calitate, cu o consistență bună
Înainte de a cumpăra baterii cu litiu-ion, trebuie să verificați cu atenție sursa celulelor bateriei și să solicitați furnizorului să furnizeze date de consecvență pentru celule, inclusiv rapoarte de testare de rezistență internă, rapoarte de testare a capacității și date de sortare-capacitate și potrivire-celule.
2. Evitați descărcarea profundă
Aceasta se referă în principal la a avea grijă să nu lăsați bateria să se descarce prea mult-în timpul depozitării pe termen lung-. Înainte de depozitare, încărcați bateria la aproximativ 50%; nu este nevoie să-l încărcați complet.
Pentru bateriile cu litiu fier fosfat (LiFePO4), pur și simplu verificați nivelul de încărcare o dată pe lună pentru a vă asigura că nu scade sub 10%. Unii proprietari de mașini de golf și bărci de pescuit trec adesea cu vederea acest lucru în timpul iernii.
3. Folosiți încărcătorul corect
Nu amestecați niciodată încărcătoare de baterii cu plumb-acid cu încărcătoare de baterii cu litiu-ion.Folosirea unui încărcător de baterie cu plumb-acid pentru a încărca o baterie cu litiu-ion nu numai că poate cauza probleme interne ale bateriei, dar poate, de asemenea, deteriora în mod direct întregul acumulator.
4. Mențineți echilibrarea corectă a bateriei
Efectuați periodic un ciclu complet de încărcare-descărcare-de la 0% la 100%-la bateriile cu litiu-ion care nu au o funcție de echilibrare. Dacă BMS-ul dvs. are capabilități de echilibrare activă și pasivă, puteți echilibra și manual bateria.
Bateriile cu litiu fier fosfat de la CoPow sunt echipate cu un sistem inteligent de gestionare a bateriilor și au capacități de echilibrare a celulelor atât pasive, cât și active.
5. Înainte de a utiliza o baterie într-un mediu rece, trebuie să-i lăsați mai întâi să revină la temperatura camerei.
Multe baterii litiu-ion nu au o funcție de preîncălzire, ceea ce este inacceptabil pentru utilizatorii din regiunile reci. CoPow vă poate instala un sistem automat de încălzire sensibil care controlează automat temperatura fără a necesita operare manuală, economisind atât timp, cât și efort.
Concluzie
Când BMS afișează „Tensiune scăzută a celulei”, nu înseamnă neapărat că celula este deteriorată. Cauzele posibile ale tensiunii scăzute într-un singur șir de celule includ achiziția anormală de date BMS, consistența slabă a celulei, îmbătrânirea celulei, descărcarea profundă prelungită, dezechilibrul celulei și efectele mediilor cu temperatură scăzută-.
Cursul adecvat de acțiune este să verificați mai întâi acuratețea datelor BMS, apoi să determinați dacă problema este cauzată de o defecțiune a BMS, dezechilibrul celulei sau o scădere a performanței celulei prin inspectarea circuitelor de achiziție a datelor, măsurarea tensiunii efective a celulei și observând recuperarea după reîncărcare.
Pentru sistemele de baterii cu litiu-ion concepute pentru o funcționare stabilă pe termen lung-, celulele de-consistență ridicată, un BMS fiabil și practicile adecvate de încărcare și descărcare sunt toate esențiale. Verificarea proactivă a stării de sănătate a celulei, evitarea-descărcării excesive și selectarea unui furnizor de baterie de încredere pot reduce în mod eficient probabilitatea problemelor de „tensiune scăzută a celulei” și pot prelungi durata de viață a bateriei.
CoPow este unproducător profesionist de baterii LiFePo4. Dacă mai aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitațicontactaţi-neîn orice moment.
