Når du sjekker batteristatusen via Bluetooth-appen, merker du detspenningen til en av cellene er betydelig lavere enn for de andre.
For eksempel, mens spenningen til de fleste cellene forblir rundt 3,27 V, er spenningen til én celle bare 2,65 V. Samtidig mangler golfbilen eller båten strøm når du akselererer, og gaffeltrucken eller energilagringssystemet går plutselig tom for strøm.
Du kan anta at det er en forbindelse-om at en bestemt celle har feilet og må erstattes. Men i virkeligheten betyr en lav cellespenning ikke nødvendigvis at cellen er defekt.
Denne artikkelen vil gi en detaljert forklaring på hva "BMS viser lav cellespenning" betyr, dens vanlige årsaker, inspeksjonsmetoder, løsninger og hvordan man kan forhindre at lignende problemer oppstår. Dette vil hjelpe deg mer nøyaktig å diagnostisere lavspenningsfeil i-litium-ion-batterierog unngå unødvendige reparasjonskostnader.
Hva betyr det når BMS viser lav cellespenning?
Når du merker at spenningen til en bestemt celle er for lav på mobilappen din, ikke hopp til konklusjonen at "denne cellen er defekt." I tillegg til interne batteriproblemer (som inkonsekvent cellekapasitet, langvarig dyp utladning, cellealdring, økt intern motstand og unormal selv-utladning), er det to andre situasjoner som kan forårsake unormal cellespenning: problemer med BMS-datainnsamlingslinjene og for lave temperaturer.
Når BMS viser "Lav cellespenning", varsler den faktisk brukeren om at en svak celle med ytelsesproblemer har dukket opp i batteripakken, og årsaken til uregelmessigheten må undersøkes videre.
Litium-ion-batteripakker er vanligvis sammensatt av flere celler koblet i serie. For eksempel, en48V LiFePO4 batteribestår vanligvis av 16 seriekoblede 3,2V-celler (16S), med en totalspenning på omtrent 51,2V.Under normale forhold bør spenningen til hver celle holde seg innenfor et lignende område.
For eksempel:
Celle 1: 3.278 V
Celle 2: 3.281 V
Celle 3: 3.276 V
Celle 4: 3.280 V
Spenningsforskjellene mellom disse cellene er svært små, noe som indikerer god konsistens.
Men hvis følgende forhold oppstår:
Celle 1: 2.653 V
Celle 2: 3.265 V
Celle 3: 3.283 V
Dette indikerer et problem med den første cellen i strengen, fordi utgangskapasiteten til en seriebatteripakke bestemmes av cellen med lavest spenning.
Selv om de andre cellene fortsatt har tilstrekkelig ladning, kan hele batteripakken utløsesBMS beskyttelsepå grunn av denne svake cellen.
Du kan ha møtt lignende situasjoner: et elektrisk kjøretøy som plutselig stopper under kjøring, en golfbil som plutselig ikke klarer å akselerere, en gaffeltruck som plutselig stopper etter å ha jobbet en stund, eller et bobil- eller energilagringssystem som plutselig går tom for strøm.
Vanlige årsaker til lav cellespenning i litiumbatterier - Detaljert beskrivelse
La oss deretter se nærmere på årsakene til lav spenning i en enkeltcellestreng som indikert av litium-ionbatteriets BMS:
1. Problemer med BMS-spenningsprøvetaking
Noen ganger, når BMS viser en lav spenning, betyr det ikke nødvendigvis atbattericellene er faktisk i lav-spenningstilstand; dette kan skyldes et problem med BMS datainnsamlingssystemet.
BMS kobles til hver celleknute via sensorledninger og leser spenningen til hver cellestreng. Hvis sensorledningene er løse eller skadet, vil BMS lese feil data.
For eksempel, hvis den faktiske cellespenningen er 3,28V, men på grunn av et problem med sensorledningene, viser BMS til slutt en spenning på bare 2,60V. Derfor er det nødvendig å bruke et multimeter for å måle den faktiske cellespenningen for å komme til en nøyaktig konklusjon.
2. Lave-temperatureffekter
For litium-ion-batterier har drift ved lave temperaturer alltid vært et utfordrende problem.
Under lave-temperaturforhold reduseres hastigheten av kjemiske reaksjoner inne i battericellene, ionemobiliteten reduseres og den indre motstanden øker, noe som fører til et spenningsfall.
Dette problemet blir mer uttalt når batteriet lades ut ved høye strømmer og kan utløse lav-beskyttelsesfunksjonen tilBatteristyringssystem. Denne situasjonen er relativt vanlig i elektriske kjøretøy i kalde områder,kjølelagergaffeltrucker, utendørs energilagringssystemer og marine applikasjoner om vinteren.
Noen litium-ion-batterier er imidlertid på markedet, som f.eksCoPows LiFePO4-batterier, kan utstyres med automatiske varmesystemer som lar dem lade og lade normalt selv ved -20 grader.
3. Dårlig cellekonsistens
Cellekonsistens refererer til cellenes enhetlighet når det gjelder kapasitet, intern motstand, ladningskurver, utladningskurver og selv{0}utladingshastigheter.
Hvis et litium-ionbatteri bruker celler av klasse B eller lavere-kvalitet, vil en cellespenning så lav som 2,653 V anses som akseptabel. I alvorlige tilfeller kan cellene svikte fullstendig.
Derfor kan vi ikke understreke nok det ved kjøplitiumjernfosfatbatterier, må du bekrefte kilden til cellene med leverandøren og gjennomgå testrapportene deres.
CoPow bruker splitter-nye-litiumjernfosfatceller av høy kvalitet fra ledende celleprodusenter, som sikrer batteriytelse rett fra kilden.
4. Aldring eller skade på battericeller
Etter hvert som brukstiden og antall lade-utladingssykluser øker, eldes litium-ionbattericeller gradvis, noe som fører til en nedgang i deres interne kjemiske ytelse, noe som viser seg som en reduksjon i kapasitet og en økning i intern motstand.
Når batteriet lades ut, kan ikke gamle celler opprettholde en stabil ytelse som vanlige celler, og det er stor sannsynlighet for at spenningsfall vil oppstå.
5. Dyp utladning
Som vi har nevnt i andre artikler, har litium-ionbatterier en faktisk brukbar kapasitet som er mer enn 30 % høyere enn for bly-syrebatterier og kantåler en utladningsdybde (DoD) på 90 %. Selv om dette ikke er et problem, tømmer mange brukere fortsatt batteriet helt.
Litium-ion-batterier bør ikke- være overutladet. Langvarig over-utladning kan skade én eller flere celler.
Siden cellene i en batteripakke ikke kan være helt identiske, er det beste vi kan gjøre å opprettholde konsistensen så mye som mulig. Følgelig vil cellen med lavest kapasitet tømmes først; Når utladningen fortsetter, vil spenningen falle raskt, mens spenningen til de andre cellene forblir på et høyere nivå.
6. Cellubalanse
Vær oppmerksom på at vi refererer til celleubalanse, ikke celleinkonsistens.
Her vil vi introdusere et konsept: spenningsforskjell. For eksempel er den høyeste cellespenningen 3,35V, og den laveste er 2,80V.
Cellubalanse er vanligvis forårsaket av akkumulering av lang-sykling. Hvis cellekonsistensen allerede er dårlig til å begynne med, og du strengt følger 20/80 eller 90 ladnings-utladingsprinsippet uten å utførefullade-utladingssykluserfra 0 % til 100 %, kan cellene gradvis bli ubalanserte.
Denne situasjonen oppstår vanligvis i litium-ionbatterier uten utjevningsfunksjon. Dagens litium-ion-batterier er vanligvis utstyrt med et smart batteristyringssystem som kanaktivt eller passivt utjevning av cellene.
Hvordan sjekke en lavspentcelle?
Standard inspeksjonsprosedyre er som følger. Du kan prøve selv først. Hvis du synes det er vanskelig eller for teknisk, vær så snillkontakt oss, og våre FoU-ingeniører vil gjerne hjelpe deg.
1. Sjekk spenningsdataene for batteristyringssystemet
Bruk først Bluetooth-appen til å sjekke spenningsstatusen i sanntid for alle battericellene for å finne ut hvilken gruppe celler som viser en anomali. Deretter observerer du spenningsforskjellen mellom cellene.
Hvis spenningsforskjellen bare er noen få titalls millivolt, er den innenfor normalområdet; hvis spenningsforskjellen når flere hundre millivolt eller mer, indikerer det at cellene har utviklet et problem.
2. Inspiser BMS-datainnsamlingskablene
For å verifisere at BMS-datainnsamlingskablene fungerer som de skal, sjekk om kontaktene er løse, om terminalene har god kontakt, om ledningsnettene er skadet og om loddeforbindelsene er sikre.
3. Bruk et multimeter til å måle den faktiske cellespenningen
Hvis datainnsamlingskablene fungerer som de skal, er neste trinn å bruke et multimeter for å måle den faktiske spenningen til den tilsvarende cellen direkte for å bestemme kilden til problemet.
Hvis BMS viser en spenning på 2,65V, men multimeteravlesningen er 3,28V, indikerer dette at cellen fungerer normalt og problemet ligger i BMS; ytterligere inspeksjon av datainnsamlingskablene er nødvendig.
4. Kontroller gjenopprettingen av cellen etter lading
Hvis du bekrefter at en bestemt celle faktisk er i lav-spenningstilstand, kan du prøve å lade den cellen separat og deretter observere gjenopprettingen.
Hvis spenningen forblir stort sett konsistent etter opplading-med en spenningsforskjell på mindre enn 50 mV (0,05 V)-og ikke synker vesentlig igjen under normal bruk, kan dette tyde på at selve cellen ikke er defekt, men snarere at det har oppstått en midlertidig ubalanse.
5. Sjekk batterispenningsforskjellene
Etter å ha bekreftet at en celle faktisk er i lav-spenningstilstand, ikke skynd deg å stoppe arbeidet. det er best å fortsette å sjekke spenningsfordelingen over hele batteripakken for å se om noen andre celler også har problemer.
6. Kontrollere batteriytelse under belastning
For enkelte litium-ionbatterier er de individuelle cellespenningene som vises i appen normale når batteriet er i ro. Men når du prøver å lade ut batteriet,-spesielt når du driver med-enheter med høy strøm-, blir mange problemer tydelige.
Når den er inaktiv, er spenningen til alle cellene rundt 3,3V. Men når en golfbil, båt eller gaffeltruck er drevet, kan spenningen til en bestemt celle falle til 2,8V, noe som indikerer at cellens indre motstand har økt og den ikke kan håndtere høy-strømutgang.
Hvordan fikser jeg en lavspenningsbattericelle?
Etter inspeksjon fant vi ut at det ikke nødvendigvis er nødvendig å bytte ut battericellene. Vi vet allerede at lavspenningsproblemer med battericeller kan løses gjennom opplading, utjevningslading og -utlading, og fikse problemer med BMS-datainnsamling.
De spesifikke prosedyrene er som følger:
1. Reparer eller bytt ut BMS prøvetakingsledninger
Hvis problemet faktisk er med prøvetakingsledningene, kan du velge å reparere eller erstatte dem, og deretter -lese BMS-dataene på nytt for å bekrefte at alle cellespenninger har returnert til det normale.
Hvis du er en profesjonell, kan du koble fra og sette inn prøvetakingskontaktene igjen, stramme skruklemmene, lodde eventuelle løse skjøter og feste ledningsnettet. Hvis du legger merke til at terminaloverflatene har blitt svarte eller har grønn kobberkorrosjon, rengjør du terminalene med et elektronisk rengjøringsmiddel og tørk dem deretter med en lofri klut-. Hvis terminalene er skadet, må de erstattes med nye.
Når du velgerCoPow LiFePO4-batterier, CoPow kan umiddelbart erstatte eventuelle defekte komponenter for deg, og vi opprettholder et komplett lager av reservedeler. Enten det er terminalene eller en hvilken som helst annen komponent, vil vi erstatte den med en ny hvis det oppstår et problem.
2. Lad lavspentcellen- på nytt.
Du kan bruke en justerbar DC-regulert strømforsyning for å lade lav-cellen ved lav strøm, i et forsøk på å gjenopprette cellespenningen til normalområdet og redusere spenningsforskjellen. Hvis cellens spenning etter opplading holder seg stabil under utlading, kan du fortsette å bruke den og overvåke den en stund.
3. Utfør batteribalansering
Prøv å bruke BMSs aktive balanseringsfunksjon, eller utfør en full lade-utladingssyklus for å gjenopprette cellespenningen.
4. Bytt ut skadede celler
Hvis ingen av metodene ovenfor fungerer og cellene fortsatt har lav spenning, anbefaler vi å erstatte dem med nye.
Selv om dette kan være et problem, fungerer litium-ionbatterier som en enkelt enhet. når du erstatter celler, må du bruke celler fra samme batch, merke og konsistens-blanding av forskjellige typer er ikke tillatt.
Dette problemet må løses før du kjøper batteriet, så det er avgjørende å velge en påliteligLiFePo4 batteriprodusent.
Hvordan forhindre lavcellespenningsproblemer?
Til slutt, for batterier der dette problemet ennå ikke er oppdaget, anbefaler vi også at du tar følgende forebyggende tiltak slik at du ikke blir overrumplet hvis det oppstår et problem.
1. Bruk battericeller av høy-kvalitet med god konsistens
Før du kjøper litium-ionbatterier, bør du verifisere kilden til battericellene grundig og be leverandøren om å gi konsistensdata for cellene, inkludert interne motstandstestrapporter, kapasitetstestrapporter og kapasitets-sortering og celle-data.
2. Unngå dyp utflod
Dette refererer hovedsakelig til å passe på at batteriet ikke-lades ut for mye under lang-lagring. Før lagring, lad batteriet til ca. 50 %; det er ikke nødvendig å lade den helt opp.
For litiumjernfosfatbatterier (LiFePO4) kontrollerer du bare ladenivået en gang i måneden for å sikre at det ikke faller under 10 %. Noen eiere av golfbiler og fiskebåter overser ofte dette om vinteren.
3. Bruk riktig lader
Bland aldri bly-syrebatteriladere med litium-ionbatteriladere.Bruk av en bly-syrebatterilader til å lade et litium-ionbatteri kan ikke bare forårsake interne problemer med batteriet, men kan også direkte skade hele batteripakken.
4. Oppretthold riktig batteribalansering
Utfør med jevne mellomrom en full lade-utladingssyklus-fra 0 % til 100 %-på litium-ion-batterier som ikke har en balanserende funksjon. Hvis din BMS har aktive og passive balanseringsmuligheter, kan du også balansere batteriet manuelt.
CoPows litiumjernfosfatbatterier er utstyrt med et smart batteristyringssystem og har både passive og aktive cellebalanseringsmuligheter.
5. Før du bruker et batteri i kalde omgivelser, bør du først la det gå tilbake til romtemperatur.
Mange litium-ionbatterier mangler en forvarmingsfunksjon, noe som er uakseptabelt for brukere i kalde områder. CoPow kan installere et følsomt automatisk varmesystem for deg som automatisk kontrollerer temperaturen uten å kreve manuell betjening, og sparer deg for både tid og krefter.
Konklusjon
Når BMS viser "Lav cellespenning", betyr det ikke nødvendigvis at cellen er skadet. Mulige årsaker til lav spenning i en enkelt cellestreng inkluderer unormal BMS-datainnsamling, dårlig cellekonsistens, cellealdring, langvarig dyp utladning, celleubalanse og effektene av miljøer med lav-temperatur.
Den riktige handlingen er først å verifisere nøyaktigheten til BMS-dataene, og deretter bestemme om problemet skyldes en BMS-feil, celleubalanse eller en nedgang i cellens ytelse ved å inspisere datainnsamlingskretsene, måle den faktiske cellespenningen og observere gjenopprettingen etter opplading.
For litium-ionbatterisystemer designet for lang-stabil drift, er høy-konsistensceller, et pålitelig BMS og riktige lade- og utladingsmetoder avgjørende. Å proaktivt sjekke cellehelsen, unngå over-utladning og velge en pålitelig batterileverandør kan effektivt redusere sannsynligheten for "lav cellespenning"-problemer og forlenge batteriets levetid.
CoPow er enprofesjonell LiFePo4 batteriprodusent. Hvis du har flere spørsmål, kan du gjernekontakt ossnår som helst.
