Когато проверявате състоянието на батерията чрез приложението Bluetooth, забелязвате тованапрежението на една от клетките е значително по-ниско от това на останалите.
Например, докато напрежението на повечето клетки остава около 3,27 V, напрежението на една клетка е само 2,65 V. В същото време вашата количка за голф или лодка няма мощност при ускоряване и вашият мотокар или система за съхранение на енергия внезапно остават без захранване.
Може да предположите, че има връзка-, че конкретна клетка е неуспешна и трябва да бъде заменена. В действителност обаче ниското напрежение на клетката не означава непременно, че клетката е дефектна.
Тази статия ще предостави подробно обяснение какво означава „BMS показва ниско напрежение на клетката“, често срещаните причини, методите за проверка, решенията и как да предотвратите възникването на подобни проблеми. Това ще ви помогне по-точно да диагностицирате повреди с ниско-напрежение влитиево-йонни батериии избягване на ненужни разходи за ремонт.
Какво означава, когато BMS показва ниско напрежение на клетката?
Когато забележите, че напрежението на определена клетка е твърде ниско в мобилното ви приложение, не правете прибързано заключение, че „тази клетка е дефектна“. В допълнение към вътрешните проблеми с батерията (като непостоянен капацитет на клетката, продължително дълбоко разреждане, стареене на клетката, повишено вътрешно съпротивление и необичаен само-разряд), има две други ситуации, които могат да причинят необичайно напрежение на клетката: проблеми с линиите за събиране на данни на BMS и прекалено ниски температури.
Когато BMS показва „Ниско напрежение на клетката“, това всъщност предупреждава потребителя, че в батерията се е появила слаба клетка с проблеми с производителността и причината за аномалията трябва да бъде допълнително проучена.
Пакетите литиево-йонни батерии обикновено се състоят от множество клетки, свързани последователно. Например, a48V LiFePO4 батерияобикновено се състои от 16 последователно-свързани 3,2 V клетки (16S), с общо напрежение приблизително 51,2 V.При нормални условия напрежението на всяка клетка трябва да остане в същия диапазон.
Например:
Клетка 1: 3,278 V
Клетка 2: 3,281 V
Клетка 3: 3,276 V
Клетка 4: 3,280 V
Разликите в напрежението между тези клетки са много малки, което показва добра консистенция.
Ако обаче възникнат следните условия:
Клетка 1: 2,653 V
Клетка 2: 3,265 V
Клетка 3: 3,283 V
Това показва проблем с първата клетка в низа, тъй като изходният капацитет на сериен пакет батерии се определя от клетката с най-ниско напрежение.
Дори ако другите клетки все още са достатъчно заредени, целият комплект батерии може да се задействаBMS защитапоради тази слаба клетка.
Може да сте се сблъсквали с подобни ситуации: електрическо превозно средство внезапно спира по време на шофиране, количка за голф внезапно не може да ускори, мотокар внезапно спира след работа известно време или RV или система за съхранение на енергия внезапно остават без захранване.
Често срещани причини за ниско напрежение на клетките в литиевите батерии - Подробно описание
След това нека разгледаме по-подробно причините за ниското напрежение в единичен клетъчен низ, както е посочено от литиево-йонната батерия BMS:
1. Проблеми с вземането на проби от BMS напрежение
Понякога, когато BMS показва ниско напрежение, това не означава непременно, чебатерийните клетки всъщност са в състояние на ниско{0}}волтаж; това може да се дължи на проблем със системата за събиране на данни BMS.
BMS се свързва към всеки клетъчен възел чрез сензорни проводници и отчита напрежението на всеки клетъчен низ. Ако сензорните кабели са разхлабени или повредени, BMS ще прочете неправилни данни.
Например, ако действителното напрежение на клетката е 3,28 V, но поради проблем със сензорните проводници, BMS в крайна сметка показва напрежение от само 2,60 V. Следователно е необходимо да се използва мултицет за измерване на действителното напрежение на клетката, за да се стигне до точно заключение.
2. Ниски-температурни ефекти
За литиево-йонните батерии работата при ниски температури винаги е била предизвикателство.
При ниски-температурни условия скоростта на химичните реакции в клетките на батерията се забавя, подвижността на йони намалява и вътрешното съпротивление се увеличава, което води до спад на напрежението.
Този проблем става по-ясно изразен, когато батерията се разрежда при високи токове и може да задейства функцията за защита от ниско-напрежение наСистема за управление на батерията. Тази ситуация е относително често срещана при електрическите превозни средства в студените региони,хладилни мотокари, външни системи за съхранение на енергия и морски приложения през зимата.
Въпреки това, някои литиево{0}}йонни батерии на пазара в момента, като напрLiFePO4 батерии на CoPow, могат да бъдат оборудвани с автоматични системи за отопление, които им позволяват да зареждат и разреждат нормално дори при -20 градуса.
3. Лоша консистенция на клетките
Консистенцията на клетките се отнася до еднаквостта на клетките по отношение на капацитет, вътрешно съпротивление, криви на заряда, криви на разреждане и скорости на само-разреждане.
Ако литиево-йонна батерия използва клетки от степен B или по-ниско-качество, напрежението на клетката до 2,653 V ще се счита за приемливо. В тежки случаи клетките могат да се повредят напълно.
Следователно не можем да подчертаем достатъчно това, когато купувамелитиево-железни фосфатни батерии, трябва да потвърдите източника на клетките с доставчика и да прегледате техните доклади от тестове.
CoPow използва чисто-нови, високо{1}}качествени литиево-железни фосфатни клетки от водещи производители на клетки, като гарантира производителност на батерията направо от източника.
4. Остаряване или повреда на батерията
Тъй като времето за използване и броят на циклите на зареждане-разреждане се увеличават, литиево-батерийните клетки постепенно остаряват, което води до намаляване на тяхната вътрешна химическа производителност, което се проявява като намаляване на капацитета и увеличаване на вътрешното съпротивление.
Когато батерията се разреди, остарелите клетки не могат да поддържат стабилна мощност като нормалните клетки и има голяма вероятност да настъпи спад на напрежението.
5. Дълбоко разреждане
Както споменахме в други статии, литиево-йонните батерии имат действителен използваем капацитет, който е повече от 30% по-висок от този на оловно-киселинните батерии и могатпонасят дълбочина на разреждане (DoD) от 90%. Въпреки че това не е проблем, много потребители все пак изтощават напълно батерията.
Литиево-йонните батерии не трябва да се-разреждат. Продължителното пре-разреждане може да повреди една или повече клетки.
Тъй като клетките в един батериен пакет не могат да бъдат напълно идентични, най-доброто, което можем да направим, е да поддържаме последователност, доколкото е възможно. Следователно клетката с най-малък капацитет ще бъде изтощена първа; тъй като разреждането продължава, неговото напрежение ще спадне бързо, докато напрежението на другите клетки остава на по-високо ниво.
6. Клетъчен дисбаланс
Моля, имайте предвид, че имаме предвид клетъчен дисбаланс, а не клетъчна несъответствие.
Тук бихме искали да въведем концепция: разлика в напрежението. Например, най-високото напрежение на клетката е 3,35 V, а най-ниското е 2,80 V.
Клетъчният дисбаланс обикновено се причинява от натрупването на дългосрочни цикли-. Ако консистенцията на клетките вече е лоша в началото и стриктно се придържате към принципа на зареждане-разреждане 20/80 или 90, без да извършватецикли на пълно зареждане-разрежданеот 0% до 100%, клетките могат постепенно да станат дисбалансирани.
Тази ситуация обикновено възниква при литиево-йонни батерии без функция за изравняване. Днешните литиево-йонни батерии обикновено са оборудвани със система за интелигентно управление на батерията, способна наактивно или пасивно изравняване на клетките.
Как да проверите клетка с ниско напрежение?
Стандартната процедура за проверка е както следва. Можете първо да опитате сами. Ако ви се струва трудно или твърде техническо, молясвържете се с нас, а нашите инженери за научноизследователска и развойна дейност ще се радват да ви помогнат.
1. Проверете данните за напрежението на системата за управление на батерията
Първо използвайте приложението Bluetooth, за да проверите-статуса на напрежението в реално време на всички батерийни клетки, за да определите коя група клетки проявява аномалия. След това наблюдавайте разликата в напрежението между клетките.
Ако разликата в напрежението е само няколко десетки миливолта, тя е в нормалния диапазон; ако разликата в напрежението достигне няколкостотин миливолта или повече, това показва, че клетките са развили проблем.
2. Проверете кабелите за събиране на данни на BMS
За да проверите дали кабелите за събиране на данни на BMS функционират правилно, проверете дали конекторите са разхлабени, дали клемите имат добър контакт, дали кабелните снопове са повредени и дали спойките са здрави.
3. Използвайте мултицет, за да измерите действителното напрежение на клетката
Ако кабелите за събиране на данни функционират правилно, следващата стъпка е да използвате мултицет за директно измерване на действителното напрежение на съответната клетка, за да определите източника на проблема.
Ако BMS показва напрежение от 2,65 V, но показанието на мултиметъра е 3,28 V, това показва, че клетката функционира нормално и проблемът е в BMS; необходима е допълнителна проверка на кабелите за събиране на данни.
4. Проверете възстановяването на клетката след зареждане
Ако потвърдите, че дадена клетка наистина е в състояние на ниско-волтаж, можете да опитате да презаредите тази клетка отделно и след това да наблюдавате нейното възстановяване.
Ако напрежението остане до голяма степен постоянно след презареждане-с разлика в напрежението от по-малко от 50 mV (0,05 V)-и не спадне отново значително по време на нормална употреба, това може да означава, че самата клетка не е дефектна, а по-скоро че е възникнал временен дисбаланс.
5. Проверете разликите в напрежението на батерията
След като потвърдите, че дадена клетка наистина е в състояние на ниско-волтаж, не бързайте да спирате работата; най-добре е да продължите да проверявате разпределението на напрежението в целия пакет батерии, за да видите дали други клетки също изпитват проблеми.
6. Проверка на производителността на батерията под товар
За някои литиево-йонни батерии напреженията на отделните клетки, показани в приложението, са нормални, когато батерията е в покой. Въпреки това, при опит за разреждане на батерията-особено при захранване на-мощни устройства-стават очевидни много проблеми.
Когато не работи, напрежението на всички клетки е около 3,3 V. Въпреки това, след като се захрани количка за голф, лодка или мотокар, напрежението на конкретна клетка може да падне до 2,8 V, което показва, че вътрешното съпротивление на клетката се е увеличило и тя не може да се справи с висок-изходен ток.
Как да поправите батерия с ниско напрежение?
След проверка установихме, че не е задължително да смените батерийните клетки. Вече знаем, че проблемите с ниското-напрежение на батерийните клетки могат да бъдат решени чрез презареждане, изравнително зареждане и разреждане и отстраняване на проблеми със събирането на данни от BMS.
Конкретните процедури са както следва:
1. Поправете или сменете проводниците за вземане на проби от BMS
Ако проблемът наистина е в проводниците за вземане на проби, можете да изберете да ги поправите или замените, след което да -прочетете отново BMS данните, за да потвърдите, че всички напрежения на клетките са се върнали към нормалното.
Ако сте професионалист, можете да изключите и поставите отново конекторите за вземане на проби, да затегнете винтовите клеми, да запоите всички разхлабени съединения и да закрепите кабелния сноп. Ако забележите, че повърхностите на клемите са почернели или имат зелена медна корозия, почистете клемите с електронен почистващ препарат и след това ги подсушете с кърпа без власинки. Ако клемите са повредени, те трябва да бъдат заменени с нови.
Когато изберетеCoPow LiFePO4 батерии, CoPow може незабавно да замени всички дефектни компоненти вместо вас и ние поддържаме пълен запас от резервни части. Независимо дали става въпрос за терминалите или друг компонент, ние ще го заменим с нов, ако възникне проблем.
2. Презаредете клетката за ниско-напрежение.
Можете да използвате регулируем DC регулиран източник на захранване, за да презаредите клетката с ниско-напрежение при нисък ток, в опит да възстановите напрежението на клетката до нормалния диапазон и да намалите разликата в напрежението. Ако след презареждане напрежението на клетката остане стабилно по време на разреждането, можете да продължите да я използвате и да я наблюдавате известно време.
3. Извършете балансиране на батерията
Опитайте да използвате функцията за активно балансиране на BMS или изпълнете пълен цикъл на зареждане-разреждане, за да възстановите напрежението на клетката.
4. Заменете повредените клетки
Ако нито един от горните методи не работи и клетките все още са с ниско напрежение, препоръчваме да ги замените с нови.
Въпреки че това може да бъде караница, литиево-йонните батерии функционират като едно цяло; когато заменяте клетки, трябва да използвате клетки от една и съща партида, марка и консистенция-смесването на различни типове не е разрешено.
Този проблем трябва да бъде разгледан преди закупуването на батерията, така че е изключително важно да изберете надежднаПроизводител на батерия LiFePo4.
Как да предотвратим проблеми с ниското напрежение на клетката?
И накрая, за батерии, при които този проблем все още не е открит, ние също ви препоръчваме да вземете следните превантивни мерки, така че да не бъдете хванати неподготвени, ако възникне проблем.
1. Използвайте високо{1}}качествени батерийни клетки с добра консистенция
Преди да закупите литиево-йонни батерии, трябва внимателно да проверите източника на батерийните клетки и да изискате от доставчика да предостави данни за съгласуваност за клетките, включително доклади от тестове за вътрешно съпротивление, доклади от тестове за капацитет и данни за-сортиране на капацитет и-съпоставяне на клетки.
2. Избягвайте дълбокото разреждане
Това се отнася основно за това да внимавате батерията да не се-разрежда по време на дългосрочно-съхранение. Преди съхранение заредете батерията до около 50%; няма нужда да го зареждате напълно.
За батерии с литиево-железен фосфат (LiFePO4) просто проверявайте нивото на заряд веднъж месечно, за да сте сигурни, че няма да падне под 10%. Някои собственици на колички за голф и рибарски лодки често пренебрегват това през зимата.
3. Използвайте правилното зарядно устройство
Никога не смесвайте зарядни за оловни-батерии със зарядни за литиево-йонни батерии.Използването на зарядно за оловно-киселинна батерия за зареждане на литиево-йонна батерия може не само да причини вътрешни проблеми с батерията, но може също така директно да повреди целия батериен пакет.
4. Поддържайте правилното балансиране на батерията
Периодично извършвайте пълен цикъл на зареждане-разреждане-от 0% до 100%-на литиево-йонни батерии, които нямат функция за балансиране. Ако вашият BMS има активни и пасивни възможности за балансиране, можете също да балансирате батерията ръчно.
Литиево-железно-фосфатните батерии на CoPow са оборудвани с интелигентна система за управление на батерията и разполагат както с възможности за пасивно, така и с активно балансиране на клетките.
5. Преди да използвате батерията в студена среда, първо трябва да я оставите да се върне до стайна температура.
Много литиево-йонни батерии нямат функция за предварително загряване, което е неприемливо за потребители в студени региони. CoPow може да инсталира чувствителна автоматична отоплителна система за вас, която автоматично контролира температурата, без да изисква ръчна работа, спестявайки ви време и усилия.
Заключение
Когато BMS показва „Ниско напрежение на клетката“, това не означава непременно, че клетката е повредена. Възможните причини за ниско напрежение в единичен клетъчен низ включват необичайно събиране на данни от BMS, лоша консистенция на клетката, стареене на клетката, продължително дълбоко разреждане, клетъчен дисбаланс и ефектите от среда с ниска-температура.
Правилният курс на действие е първо да проверите точността на данните на BMS, след това да определите дали проблемът е причинен от неизправност на BMS, дисбаланс на клетката или спад в производителността на клетката, като проверите веригата за събиране на данни, измерите действителното напрежение на клетката и наблюдавате възстановяването след презареждане.
За литиево-батерийните системи, проектирани за дългосрочна-стабилна работа, клетките с висока-консистенция, надеждната BMS и правилните практики за зареждане и разреждане са от съществено значение. Проактивната проверка на здравето на клетките, избягването на пре-разреждане и изборът на надежден доставчик на батерии може ефективно да намали вероятността от проблеми с „Ниско напрежение на клетката“ и да удължи живота на батерията.
CoPow е aпрофесионален производител на батерии LiFePo4. Ако имате допълнителни въпроси, моля, не се колебайтесвържете се с наспо всяко време.
