Když zkontrolujete stav baterie prostřednictvím aplikace Bluetooth, všimnete si tohonapětí jednoho z článků je výrazně nižší než napětí ostatních.
Zatímco například napětí většiny článků zůstává kolem 3,27 V, napětí jednoho článku je pouze 2,65 V. Zároveň vašemu golfovému vozíku nebo člunu při akceleraci chybí výkon a váš vysokozdvižný vozík nebo systém skladování energie se náhle vybije.
Můžete předpokládat, že existuje spojení,{0}}že konkrétní buňka selhala a je třeba ji vyměnit. Ve skutečnosti však nízké napětí článku nutně neznamená, že je článek vadný.
Tento článek poskytne podrobné vysvětlení toho, co znamená „BMS zobrazuje nízké napětí článků“, jeho běžné příčiny, metody kontroly, řešení a jak předcházet podobným problémům. To vám pomůže přesněji diagnostikovat nízkonapěťové-chyby vlithium-iontové bateriea vyhnout se zbytečným nákladům na opravy.
Co to znamená, když BMS ukazuje nízké napětí článku?
Když si všimnete, že napětí konkrétního článku je ve vaší mobilní aplikaci příliš nízké, nedělejte ukvapený závěr, že „tento článek je vadný“. Kromě problémů s vnitřní baterií (jako je nekonzistentní kapacita článků, prodloužené hluboké vybíjení, stárnutí článků, zvýšený vnitřní odpor a abnormální samovolné vybíjení-) existují dvě další situace, které mohou způsobit abnormální napětí článku: problémy s linkami sběru dat BMS a příliš nízké teploty.
Když BMS zobrazí „Low Cell Voltage“, ve skutečnosti to uživatele upozorní, že se v bateriovém bloku objevil slabý článek s výkonnostními problémy a příčinu anomálie je třeba dále prozkoumat.
Lithium-iontové baterie se obvykle skládají z několika článků zapojených do série. Například a48V LiFePO4 baterieobvykle sestává z 16 sériově-zapojených 3,2V článků (16S) s celkovým napětím přibližně 51,2V.Za normálních podmínek by napětí každého článku mělo zůstat v podobném rozsahu.
Například:
Článek 1: 3,278 V
Článek 2: 3,281 V
Buňka 3: 3,276 V
Článek 4: 3,280 V
Rozdíly napětí mezi těmito články jsou velmi malé, což ukazuje na dobrou konzistenci.
Pokud však nastanou následující podmínky:
Článek 1: 2,653 V
Článek 2: 3,265 V
Článek 3: 3,283 V
To indikuje problém s prvním článkem v řetězci, protože výstupní kapacita sériového bateriového bloku je určena článkem s nejnižším napětím.
I když jsou ostatní články stále dostatečně nabité, může se spustit celá baterieOchrana BMSkvůli této slabé buňce.
Možná jste se již setkali s podobnými situacemi: elektrické vozidlo se během jízdy náhle zastavilo, golfový vozík náhle nemohl zrychlit, vysokozdvižný vozík se po chvíli práce náhle zastavil nebo karavanu nebo systému pro ukládání energie náhle došlo energie.
Běžné příčiny nízkého napětí článků v lithiových bateriích - Podrobný popis
Dále se blíže podíváme na příčiny nízkého napětí v řetězci jednoho článku, jak je indikováno lithium-iontovou baterií BMS:
1. Problémy se vzorkováním napětí BMS
Někdy, když BMS zobrazí nízké napětí, nemusí to nutně znamenat, žečlánky baterie jsou ve skutečnosti ve stavu nízkého napětí-; může to být způsobeno problémem se systémem sběru dat BMS.
BMS se připojuje ke každému buněčnému uzlu pomocí snímacích vodičů a čte napětí každého řetězce článků. Pokud jsou snímací vodiče uvolněné nebo poškozené, BMS načte nesprávná data.
Pokud je například skutečné napětí článku 3,28 V, ale kvůli problému se snímacími vodiči BMS nakonec zobrazí napětí pouze 2,60 V. Proto je nutné použít multimetr k měření skutečného napětí článku, aby bylo možné dospět k přesnému závěru.
2. Vlivy nízké-teploty
Pro lithium-iontové baterie byl provoz při nízkých teplotách vždy náročným problémem.
Za nízkých-teplotních podmínek se rychlost chemických reakcí uvnitř článků baterie zpomaluje, pohyblivost iontů se snižuje a vnitřní odpor se zvyšuje, což vede k poklesu napětí.
Tento problém se stává výraznějším, když se baterie vybíjí vysokými proudy a může spustit funkci ochrany proti nízkému-napěťovémuSystém správy baterie. Tato situace je poměrně běžná u elektrických vozidel v chladných oblastech,chladírenské vysokozdvižné vozíky, venkovní systémy skladování energie a námořní aplikace během zimy.
Některé lithium{0}}iontové baterie, které jsou v současnosti na trhu, jako napřCoPow LiFePO4 baterie, mohou být vybaveny automatickými topnými systémy , které jim umožňují normální nabíjení a vybíjení i při -20 stupních .
3. Špatná konzistence buněk
Konzistence článku označuje jednotnost článků, pokud jde o kapacitu, vnitřní odpor, křivky nabíjení, křivky vybíjení a rychlosti samovybíjení.
Pokud lithium{0}}iontová baterie používá články třídy B nebo nižší{1}}kvality, považuje se za přijatelné napětí článku 2,653 V. V závažných případech mohou buňky zcela selhat.
Nemůžeme to proto při nákupu dostatečně zdůraznitlithium-železofosfátové baterie, musíte potvrdit zdroj článků u dodavatele a prohlédnout si jeho zkušební zprávy.
CoPow používá zcela-nové, vysoce{1}}kvalitní lithium-železofosfátové články od předních výrobců článků, které zajišťují výkon baterie přímo od zdroje.
4. Stárnutí nebo poškození článků baterie
Jak se doba používání a počet cyklů nabíjení-vybíjení prodlužují, články lithium-iontových baterií postupně stárnou, což vede k poklesu jejich vnitřní chemické výkonnosti, což se projevuje snížením kapacity a zvýšením vnitřního odporu.
Když se baterie vybije, staré články nemohou udržet stabilní výkon jako normální články a je vysoká pravděpodobnost, že dojde k poklesu napětí.
5. Hluboké vybití
Jak jsme zmínili v jiných článcích, lithium-iontové baterie mají skutečnou využitelnou kapacitu, která je o více než 30 % vyšší než kapacita olověných-kyselinových baterií a mohoutolerovat hloubku vybití (DoD) 90 %. I když to není problém, mnoho uživatelů stále zcela vybíjí baterii.
Lithium-iontové baterie by se neměly příliš-vybíjet. Dlouhodobé nadměrné-vybíjení může poškodit jeden nebo více článků.
Vzhledem k tomu, že články v bateriovém bloku nemohou být dokonale identické, nejlepší, co můžeme udělat, je zachovat konzistenci co nejvíce. Následně bude nejdříve vyčerpána buňka s nejnižší kapacitou; jak vybíjení pokračuje, jeho napětí rychle klesá, zatímco napětí ostatních článků zůstávají na vyšší úrovni.
6. Buněčná nerovnováha
Upozorňujeme, že máme na mysli buněčnou nerovnováhu, nikoli buněčnou nekonzistenci.
Zde bychom rádi představili koncept: rozdíl napětí. Například nejvyšší napětí článku je 3,35 V a nejnižší je 2,80 V.
Buněčná nerovnováha je obvykle způsobena nahromaděním-dlouhodobého cyklování. Pokud je konzistence buněk již na začátku špatná a striktně dodržujete zásadu 20/80 nebo 90 nabití-bez provedenícykly plného nabití-vybitíod 0 % do 100 %, se buňky mohou postupně dostat do nerovnováhy.
K této situaci obvykle dochází u lithium-iontových baterií bez funkce vyrovnání. Dnešní lithium-iontové baterie jsou obvykle vybaveny inteligentním systémem správy bateriíaktivně nebo pasivně vyrovnávat buňky.
Jak zkontrolovat nízkonapěťový článek?
Standardní postup kontroly je následující. Nejprve si to můžete vyzkoušet sami. Pokud se vám to zdá obtížné nebo příliš technické, prosímkontaktujte nása naši R&D inženýři vám rádi pomohou.
1. Zkontrolujte údaje o napětí systému správy baterie
Nejprve pomocí aplikace Bluetooth zkontrolujte v reálném čase{0}}stav napětí všech článků baterie, abyste zjistili, která skupina článků vykazuje anomálii. Dále sledujte rozdíl napětí mezi články.
Pokud je rozdíl napětí jen několik desítek milivoltů, je v normálním rozsahu; pokud rozdíl napětí dosáhne několika set milivoltů nebo více, znamená to, že se v článcích objevil problém.
2. Zkontrolujte kabely sběru dat BMS
Chcete-li ověřit, zda kabely sběru dat BMS fungují správně, zkontrolujte, zda jsou uvolněné konektory, zda mají svorky dobrý kontakt, zda nejsou poškozeny kabelové svazky a zda jsou pájené spoje bezpečné.
3. Pomocí multimetru změřte skutečné napětí článku
Pokud kabely pro sběr dat fungují správně, dalším krokem je použití multimetru k přímému měření skutečného napětí odpovídajícího článku, aby se určil zdroj problému.
Pokud BMS zobrazuje napětí 2,65 V, ale údaj multimetru je 3,28 V, znamená to, že článek funguje normálně a problém spočívá v BMS; je nutná další kontrola kabelů pro sběr dat.
4. Zkontrolujte zotavení článku po nabití
Pokud potvrdíte, že konkrétní článek je skutečně ve stavu nízkého napětí-, můžete jej zkusit nabít samostatně a poté pozorovat jeho obnovu.
Pokud napětí zůstává po dobití do značné míry konzistentní-s rozdílem napětí menším než 50 mV (0,05 V)-a během běžného používání již výrazně neklesne, může to znamenat, že samotný článek není vadný, ale že došlo k dočasné nerovnováze.
5. Zkontrolujte rozdíly napětí baterie
Po potvrzení, že je článek skutečně ve stavu nízkého napětí-, nespěchejte s ukončením práce; nejlepší je pokračovat v kontrole rozložení napětí v celé baterii, abyste zjistili, zda se nevyskytují problémy i u jiných článků.
6. Kontrola výkonu baterie při zatížení
U některých lithium-iontových baterií je napětí jednotlivých článků zobrazené v aplikaci normální, když je baterie v klidu. Při pokusu o vybití baterie-zejména při napájení-zařízení s vysokým výkonem- se však mnoho problémů objeví.
Při nečinnosti se napětí všech článků pohybuje kolem 3,3V. Jakmile je však golfový vozík, loď nebo vysokozdvižný vozík napájen, napětí konkrétního článku může klesnout na 2,8 V, což znamená, že se zvýšil vnitřní odpor článku a článek nezvládá vysoký-proudový výstup.
Jak opravit nízkonapěťový bateriový článek?
Po kontrole jsme zjistili, že není nezbytně nutné vyměňovat články baterie. Již víme, že problémy s nízkým{1}}napětím bateriových článků lze vyřešit dobíjením, vyrovnávacím nabíjením a vybíjením a odstraňováním problémů se shromažďováním dat BMS.
Konkrétní postupy jsou následující:
1. Opravte nebo vyměňte vzorkovací vodiče BMS
Pokud je problém skutečně se vzorkovacími vodiči, můžete se rozhodnout je opravit nebo vyměnit a poté znovu -přečíst data BMS, abyste se ujistili, že se napětí všech článků vrátilo do normálu.
Pokud jste profesionál, můžete odpojit a znovu zapojit konektory pro odběr vzorků, utáhnout šroubové svorky, zapájet uvolněné spoje a zajistit kabelový svazek. Pokud si všimnete, že povrchy svorek zčernaly nebo mají zelenou korozi mědi, očistěte svorky čističem na elektroniku a poté je osušte hadříkem, který nepouští vlákna. Pokud jsou svorky poškozené, je nutné je vyměnit za nové.
Když si vybereteCoPow LiFePO4 baterieCoPow vám může okamžitě vyměnit jakékoli vadné součásti a udržujeme úplný inventář náhradních dílů. Ať už se jedná o svorky nebo jakoukoli jinou součást, v případě problému ji vyměníme za novou.
2. Nabijte nízkonapěťový článek-.
K dobití nízkonapěťového článku při nízkém proudu můžete použít nastavitelný stejnosměrný regulovaný zdroj napájení, abyste se pokusili obnovit napětí článku na normální rozsah a snížit rozdíl napětí. Pokud po dobití zůstane napětí článku při vybíjení stabilní, můžete jej dále používat a chvíli jej sledovat.
3. Proveďte vyvážení baterie
Zkuste použít funkci aktivního vyvažování BMS nebo proveďte cyklus úplného nabití{0}}vybití, abyste obnovili napětí článku.
4. Vyměňte poškozené články
Pokud žádná z výše uvedených metod nefunguje a články jsou stále na nízkém napětí, doporučujeme je vyměnit za nové.
I když to může být problém, lithium{0}}iontové baterie fungují jako jedna jednotka; při výměně buněk musíte použít buňky ze stejné šarže, značky a konzistence-není povoleno míchání různých typů.
Tento problém je nutné vyřešit před zakoupením baterie, proto je klíčové vybrat si spolehlivouVýrobce baterie LiFePo4.
Jak předejít problémům s nízkým napětím článků?
A konečně, u baterií, kde tento problém ještě nebyl zjištěn, také doporučujeme, abyste provedli následující preventivní opatření, abyste nebyli zaskočeni, pokud nastane problém.
1. Používejte vysoce kvalitní-bateriové články s dobrou konzistencí
Před zakoupením lithium-iontových baterií byste měli důkladně ověřit zdroj bateriových článků a požádat dodavatele, aby poskytl údaje o konzistenci článků, včetně zpráv o testech vnitřního odporu, zpráv o testech kapacity a údajů o -třídění a{2}}pohodě článků.
2. Zabraňte hlubokému vybití
Týká se to především péče, aby se baterie během-dlouhodobého{1}} skladování příliš nevybila. Před uskladněním nabijte baterii asi na 50 %; není nutné jej plně nabíjet.
U baterií s fosforečnanem lithným (LiFePO4) stačí jednou za měsíc zkontrolovat úroveň nabití, abyste se ujistili, že neklesne pod 10 %. Někteří majitelé golfových vozíků a rybářských člunů to během zimy často přehlížejí.
3. Použijte správnou nabíječku
Nikdy nekombinujte olověné-nabíječky baterií s lithium-iontovými bateriemi.Použití olověné-nabíječky baterií k nabíjení lithium-iontové baterie může nejen způsobit vnitřní problémy s baterií, ale může také přímo poškodit celou baterii.
4. Udržujte správné vyvážení baterie
Pravidelně provádějte cyklus úplného nabití-vybití{1}}z 0 % na 100 %-na lithium-iontových bateriích, které nemají vyrovnávací funkci. Pokud má vaše BMS funkce aktivního a pasivního vyvažování, můžete baterii vyvážit také ručně.
Lithium-železofosfátové baterie CoPow jsou vybaveny inteligentním systémem správy baterií a vyznačují se jak pasivními, tak aktivními funkcemi pro vyvažování článků.
5. Před použitím baterie v chladném prostředí byste ji měli nejprve nechat vytemperovat na pokojovou teplotu.
Mnoho lithium{0}}iontových baterií postrádá funkci předehřívání, což je pro uživatele v chladných oblastech nepřijatelné. CoPow vám může nainstalovat citlivý automatický topný systém, který automaticky řídí teplotu bez nutnosti ručního ovládání, což vám ušetří čas i námahu.
Závěr
Když BMS zobrazí „Nízké napětí článku“, nemusí to nutně znamenat, že je článek poškozen. Mezi možné příčiny nízkého napětí v jednom řetězci článku patří abnormální získávání dat BMS, špatná konzistence buněk, stárnutí buněk, prodloužené hluboké vybíjení, nerovnováha článků a vlivy prostředí s nízkou teplotou-.
Správným postupem je nejprve ověřit přesnost dat BMS a poté určit, zda je problém způsoben chybnou funkcí BMS, nerovnováhou článku nebo poklesem výkonu článku, a to prohlídkou obvodů sběru dat, měřením skutečného napětí článku a pozorováním obnovy po dobití.
U lithium-iontových bateriových systémů navržených pro dlouhodobý-stabilní provoz jsou zásadní-články s vysokou konzistencí, spolehlivý BMS a správné postupy nabíjení a vybíjení. Proaktivní kontrola stavu článků, zamezení nadměrného vybíjení-a výběr spolehlivého dodavatele baterií mohou účinně snížit pravděpodobnost problémů s „nízkým napětím článků“ a prodloužit životnost baterie.
CoPow je aprofesionální výrobce baterií LiFePo4. Pokud máte další otázky, neváhejtekontaktujte náskdykoliv.
