Wanneer je via de Bluetooth app de batterijstatus checkt, merk je datde spanning van een van de cellen is aanzienlijk lager dan die van de andere.
Terwijl de spanning van de meeste cellen bijvoorbeeld rond de 3,27 V blijft, is de spanning van één cel slechts 2,65 V. Tegelijkertijd heeft uw golfkar of boot te weinig kracht bij het accelereren en raakt uw vorkheftruck of energieopslagsysteem plotseling zonder stroom.
Je zou kunnen aannemen dat er een verband bestaat-dat een specifieke cel defect is en vervangen moet worden. In werkelijkheid betekent een lage celspanning echter niet noodzakelijkerwijs dat de cel defect is.
Dit artikel geeft een gedetailleerde uitleg van wat "BMS geeft lage celspanning weer" betekent, de meest voorkomende oorzaken, inspectiemethoden, oplossingen en hoe u kunt voorkomen dat soortgelijke problemen optreden. Dit zal u helpen bij het nauwkeuriger diagnosticeren van lage- spanningsfouten inlithium-ionbatterijenen vermijd onnodige reparatiekosten.
Wat betekent het als BMS een lage celspanning vertoont?
Wanneer u op uw mobiele app merkt dat de spanning van een bepaalde cel te laag is, trek dan niet voorbarig de conclusie dat 'deze cel defect is'. Naast interne batterijproblemen (zoals een inconsistente celcapaciteit, langdurige diepe ontlading, celveroudering, verhoogde interne weerstand en abnormale zelf-ontlading), zijn er nog twee andere situaties die een abnormale celspanning kunnen veroorzaken: problemen met de data-acquisitielijnen van het GBS en te lage temperaturen.
Wanneer het BMS 'Lage celspanning' weergeeft, waarschuwt het de gebruiker feitelijk dat er een zwakke cel met prestatieproblemen in de accu is verschenen en dat de oorzaak van de afwijking verder moet worden onderzocht.
Lithium--ionbatterijpakketten bestaan doorgaans uit meerdere in serie geschakelde cellen. Bijvoorbeeld, een48V LiFePO4-batterijbestaat doorgaans uit 16 in serie-aangesloten cellen van 3,2 V (16S), met een totale spanning van ongeveer 51,2 V.Onder normale omstandigheden moet de spanning van elke cel binnen een vergelijkbaar bereik blijven.
Bijvoorbeeld:
Cel 1: 3,278 V
Cel 2: 3,281 V
Cel 3: 3,276 V
Cel 4: 3.280 V
De spanningsverschillen tussen deze cellen zijn zeer klein, wat wijst op een goede consistentie.
Als de volgende omstandigheden zich echter voordoen:
Cel 1: 2,653 V
Cel 2: 3,265 V
Cel 3: 3,283 V
Dit duidt op een probleem met de eerste cel in de string, omdat de uitgangscapaciteit van een seriebatterijpakket wordt bepaald door de cel met de laagste spanning.
Zelfs als de andere cellen nog voldoende zijn opgeladen, kan het hele accupakket worden geactiveerdGBS-beschermingvanwege deze zwakke cel.
Mogelijk bent u soortgelijke situaties tegengekomen: een elektrisch voertuig dat tijdens het rijden plotseling afslaat, een golfkar die plotseling niet meer kan accelereren, een vorkheftruck die plotseling stopt na een tijdje te hebben gewerkt, of een camper of een energieopslagsysteem dat plotseling zonder stroom komt te zitten.
Veelvoorkomende oorzaken van lage celspanning in lithiumbatterijen - Gedetailleerde beschrijving
Laten we vervolgens eens nader kijken naar de oorzaken van lage spanning in een enkele celreeks, zoals aangegeven door de lithium--ionbatterij BMS:
1. Problemen met BMS-spanningsbemonstering
Soms, wanneer het BMS een lage spanning weergeeft, betekent dit niet noodzakelijkerwijs dat debatterijcellen bevinden zich feitelijk in een laag-spanningstoestand; Dit kan te wijten zijn aan een probleem met het BMS-gegevensverzamelingssysteem.
Het BMS maakt via detectiedraden verbinding met elk celknooppunt en leest de spanning van elke celreeks. Als de detectiedraden los of beschadigd zijn, leest het BMS onjuiste gegevens.
Als de werkelijke celspanning bijvoorbeeld 3,28 V is, maar als gevolg van een probleem met de detectiedraden, geeft het BMS uiteindelijk een spanning van slechts 2,60 V weer. Daarom is het noodzakelijk om een multimeter te gebruiken om de werkelijke celspanning te meten om tot een nauwkeurige conclusie te komen.
2. Effecten bij lage- temperaturen
Voor lithium-ionbatterijen is de werking bij lage temperaturen altijd een uitdaging geweest.
Bij lage- temperaturen neemt de snelheid van de chemische reacties in de batterijcellen af, neemt de ionenmobiliteit af en neemt de interne weerstand toe, wat leidt tot een spanningsdaling.
Dit probleem wordt duidelijker wanneer de batterij wordt ontladen bij hoge stromen en kan de lage- beveiligingsfunctie van de batterij activerenBatterijbeheersysteem. Deze situatie komt relatief vaak voor bij elektrische voertuigen in koude streken,vorkheftrucks voor koude opslag, energieopslagsystemen voor buitengebruik en maritieme toepassingen in de winter.
Sommige lithium{0}}ion-batterijen die momenteel op de markt zijn, zoalsCoPow's LiFePO4-batterijen, kunnen worden uitgerust met automatische verwarmingssystemen waarmee ze zelfs bij -20 graden normaal kunnen opladen en ontladen.
3. Slechte celconsistentie
Celconsistentie verwijst naar de uniformiteit van cellen in termen van capaciteit, interne weerstand, laadcurves, ontladingscurves en zelfontladingssnelheden.
Als een lithium{0}}ionbatterij cellen van klasse B of een lagere- kwaliteit gebruikt, wordt een celspanning van slechts 2,653 V als acceptabel beschouwd. In ernstige gevallen kunnen de cellen volledig falen.
Daarom kunnen we dat bij de aankoop niet genoeg benadrukkenlithium-ijzerfosfaatbatterijen, moet u de bron van de cellen bij de leverancier bevestigen en hun testrapporten bekijken.
CoPow maakt gebruik van gloed-nieuwe, hoogwaardige- lithium-ijzerfosfaatcellen van toonaangevende celfabrikanten, waardoor de batterijprestaties direct vanaf de bron worden gegarandeerd.
4. Veroudering of beschadiging van batterijcellen
Naarmate de gebruikstijd en het aantal oplaad-{0}}ontlaadcycli toenemen, verouderen lithium--ionbatterijcellen geleidelijk, wat leidt tot een afname van hun interne chemische prestaties, wat zich manifesteert als een afname van de capaciteit en een toename van de interne weerstand.
Wanneer de batterij leeg raakt, kunnen verouderde cellen geen stabiel vermogen behouden zoals normale cellen, en is de kans groot dat er een spanningsval optreedt.
5. Diepe ontlading
Zoals we in andere artikelen hebben vermeld, hebben lithium-ionbatterijen een daadwerkelijk bruikbare capaciteit die ruim 30% hoger is dan die van lood-zuurbatterijen en kunnentolereer een ontladingsdiepte (DoD) van 90%. Hoewel dit geen probleem is, trekken veel gebruikers de batterij toch volledig leeg.
Lithium--ionbatterijen mogen niet te ver-ontladen zijn. Langdurig te lang ontladen-kan een of meer cellen beschadigen.
Omdat de cellen in een batterijpakket niet perfect identiek kunnen zijn, kunnen we het beste de consistentie zoveel mogelijk behouden. Bijgevolg zal de cel met de laagste capaciteit als eerste leeg raken; naarmate de ontlading voortduurt, zal de spanning snel dalen, terwijl de spanningen van de andere cellen op een hoger niveau blijven.
6. Celonbalans
Houd er rekening mee dat we het hebben over celonbalans en niet over celinconsistentie.
Hier willen we een concept introduceren: spanningsverschil. De hoogste celspanning is bijvoorbeeld 3,35 V en de laagste is 2,80 V.
Celonbalans wordt meestal veroorzaakt door de opeenstapeling van langdurige cycli. Als de celconsistentie in het begin al slecht is en u zich strikt houdt aan het 20/80 of 90-lading-ontladingsprincipe zonder enige prestatie te leverenvolledige oplaad-ontlaadcyclivan 0% tot 100% kunnen de cellen geleidelijk uit balans raken.
Deze situatie doet zich doorgaans voor bij lithium-ion-batterijen zonder egalisatiefunctie. De hedendaagse lithium-ion-batterijen zijn meestal uitgerust met een slim batterijbeheersysteem dat daartoe in staat ishet actief of passief egaliseren van de cellen.
Hoe een laagspanningscel controleren?
De standaardinspectieprocedure is als volgt. Je kunt het eerst zelf proberen. Als je het moeilijk of te technisch vindt, graagneem contact met ons op, en onze R&D-ingenieurs helpen u graag verder.
1. Controleer de spanningsgegevens van het batterijbeheersysteem
Gebruik eerst de Bluetooth-app om de realtime spanningsstatus van alle batterijcellen te controleren- om te bepalen welke groep cellen een afwijking vertoont. Observeer vervolgens het spanningsverschil tussen de cellen.
Als het spanningsverschil slechts enkele tientallen millivolt bedraagt, ligt dit binnen het normale bereik; als het spanningsverschil enkele honderden millivolt of meer bereikt, geeft dit aan dat de cellen een probleem hebben ontwikkeld.
2. Inspecteer de BMS-data-acquisitiekabels
Om te controleren of de data-acquisitiekabels van het BMS goed functioneren, controleert u of de connectoren los zitten, of de klemmen goed contact maken, of de kabelbomen beschadigd zijn en of de soldeerverbindingen goed vastzitten.
3. Gebruik een multimeter om de werkelijke celspanning te meten
Als de data-acquisitiekabels goed functioneren, is de volgende stap het gebruik van een multimeter om direct de werkelijke spanning van de betreffende cel te meten om de oorzaak van het probleem te achterhalen.
Als het BMS een spanning van 2,65 V weergeeft, maar de multimeterwaarde 3,28 V is, geeft dit aan dat de cel normaal functioneert en dat het probleem bij het BMS ligt; verdere inspectie van de data-acquisitiekabels is vereist.
4. Controleer het herstel van de cel na het opladen
Als u bevestigt dat een bepaalde cel zich inderdaad in een lage- spanningsstatus bevindt, kunt u proberen die cel afzonderlijk op te laden en vervolgens het herstel ervan te observeren.
Als de spanning na het opladen grotendeels consistent blijft-met een spanningsverschil van minder dan 50 mV (0,05 V)-en niet opnieuw significant daalt tijdens normaal gebruik, kan dit erop wijzen dat de cel zelf niet defect is, maar eerder dat er een tijdelijke onbalans is opgetreden.
5. Controleer de verschillen in batterijspanning
Nadat u heeft bevestigd dat een cel zich inderdaad in een laag-spanningstoestand bevindt, moet u niet haasten om het werk te stoppen; het beste kunt u de spanningsverdeling over het gehele accupakket blijven controleren om te zien of andere cellen ook problemen ondervinden.
6. Batterijprestaties onder belasting controleren
Voor sommige lithium-ion-batterijen zijn de individuele celspanningen die in de app worden weergegeven normaal wanneer de batterij in rust is. Wanneer u echter probeert de batterij te ontladen-vooral bij het voeden van apparaten met hoog-vermogen- worden veel problemen duidelijk.
Bij inactiviteit bedraagt de spanning van alle cellen ongeveer 3,3 V. Wanneer een golfkar, boot of vorkheftruck echter eenmaal wordt aangedreven, kan de spanning van een bepaalde cel dalen tot 2,8 V, wat aangeeft dat de interne weerstand van de cel is toegenomen en dat deze geen hoge- stroomopbrengst kan verwerken.
Hoe repareer ik een laagspanningsbatterijcel?
Na inspectie kwamen we erachter dat het niet perse nodig is om de accucellen te vervangen. We weten al dat lage- problemen met batterijcellen kunnen worden opgelost door opladen, egalisatieladen en ontladen, en het oplossen van problemen met het verzamelen van gegevens in het gebouwbeheersysteem.
De specifieke procedures zijn als volgt:
1. Repareer of vervang de BMS-bemonsteringsdraden
Als het probleem inderdaad bij de bemonsteringsdraden ligt, kunt u ervoor kiezen deze te repareren of te vervangen en vervolgens de gegevens van het gebouwbeheersysteem opnieuw- te lezen om te bevestigen dat alle celspanningen weer normaal zijn.
Als u een professional bent, kunt u de bemonsteringsconnectoren loskoppelen en opnieuw plaatsen, de schroefklemmen vastdraaien, eventuele losse verbindingen solderen en de bedrading vastzetten. Als u merkt dat de oppervlakken van de aansluitingen zwart zijn geworden of groene kopercorrosie vertonen, reinigt u de aansluitingen met een elektronische reiniger en droogt u ze vervolgens af met een pluis{1}}vrije doek. Als de aansluitingen beschadigd zijn, moeten ze door nieuwe worden vervangen.
Wanneer u kiestCoPow LiFePO4-batterijen, kan CoPow defecte onderdelen onmiddellijk voor u vervangen, en houden wij een volledige inventaris van vervangende onderdelen bij. Of het nu de terminals zijn of een ander onderdeel, wij zullen deze vervangen door een nieuw exemplaar als er zich een probleem voordoet.
2. Laad de laag-cel op.
U kunt een instelbare DC-geregelde voeding gebruiken om de laag-cel met een lage stroomsterkte op te laden, in een poging de celspanning naar het normale bereik te herstellen en het spanningsverschil te verkleinen. Als de spanning van de cel na het opladen stabiel blijft tijdens het ontladen, kunt u deze blijven gebruiken en een tijdje in de gaten houden.
3. Voer een batterijbalancering uit
Probeer de actieve balanceringsfunctie van het BMS te gebruiken of voer een volledige laad-ontlaadcyclus uit om de celspanning te herstellen.
4. Vervang beschadigde cellen
Als geen van de bovenstaande methoden werkt en de cellen nog steeds een lage spanning hebben, raden we aan deze te vervangen door nieuwe.
Hoewel dit lastig kan zijn, functioneren lithium-ion-batterijen als één geheel; bij het vervangen van cellen moet u cellen van dezelfde batch, merk en consistentie gebruiken-het combineren van verschillende typen is niet toegestaan.
Dit probleem moet worden aangepakt voordat u de batterij aanschaft, dus het is van cruciaal belang dat u een betrouwbare batterij kiestFabrikant van LiFePo4-batterijen.
Hoe problemen met lage celspanning voorkomen?
Ten slotte raden we u aan voor batterijen waarbij dit probleem nog niet is ontdekt, ook de volgende preventieve maatregelen te nemen, zodat u niet voor verrassingen komt te staan als er zich een probleem voordoet.
1. Gebruik batterijcellen van hoge-kwaliteit met een goede consistentie
Voordat u lithium{0}}ionbatterijen aanschaft, moet u de bron van de batterijcellen grondig verifiëren en de leverancier verzoeken om consistentiegegevens voor de cellen te verstrekken, inclusief interne weerstandstestrapporten, capaciteitstestrapporten en capaciteits-sortering en cel-matchinggegevens.
2. Vermijd diepe ontlading
Dit heeft voornamelijk betrekking op het ervoor zorgen dat de batterij niet te veel -ontlaadt tijdens langdurige- opslag. Laad de batterij vóór opslag op tot ongeveer 50%; het is niet nodig om hem volledig op te laden.
Voor lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen hoeft u alleen maar één keer per maand het laadniveau te controleren om er zeker van te zijn dat deze niet onder de 10% komt. Sommige eigenaren van golfkarretjes en vissersboten zien dit in de winter vaak over het hoofd.
3. Gebruik de juiste oplader
Meng nooit lood{0}}zuurbatterijladers met lithium-ionbatterijladers.Het gebruik van een lood{0}}zuuracculader om een lithium-ionaccu op te laden kan niet alleen interne problemen met de accu veroorzaken, maar kan ook rechtstreeks de gehele accu beschadigen.
4. Zorg voor een goede batterijbalans
Voer periodiek een volledige laad-ontlaadcyclus-van 0% tot 100%- uit op lithium-ion-batterijen die geen balanceringsfunctie hebben. Als uw GBS over actieve en passieve balanceringsmogelijkheden beschikt, kunt u de batterij ook handmatig balanceren.
De lithium-ijzerfosfaatbatterijen van CoPow zijn uitgerust met een slim batterijbeheersysteem en beschikken over zowel passieve als actieve celbalanceringsmogelijkheden.
5. Voordat u een accu in een koude omgeving gebruikt, moet u deze eerst op kamertemperatuur laten komen.
Veel lithium{0}}ionbatterijen hebben geen voorverwarmingsfunctie, wat onaanvaardbaar is voor gebruikers in koude streken. CoPow kan voor u een gevoelig automatisch verwarmingssysteem installeren dat automatisch de temperatuur regelt zonder handmatige bediening, waardoor u tijd en moeite bespaart.
Conclusie
Wanneer het BMS 'Lage celspanning' weergeeft, betekent dit niet noodzakelijkerwijs dat de cel beschadigd is. Mogelijke oorzaken van lage spanning in een enkele celreeks zijn onder meer abnormale gegevensverzameling in het BMS, slechte celconsistentie, celveroudering, langdurige diepe ontlading, celonbalans en de effecten van omgevingen met lage- temperaturen.
De juiste handelwijze is om eerst de nauwkeurigheid van de BMS-gegevens te verifiëren en vervolgens te bepalen of het probleem wordt veroorzaakt door een BMS-storing, celonbalans of een afname van de prestaties van de cel door het data-acquisitiecircuit te inspecteren, de werkelijke celspanning te meten en het herstel na het opladen te observeren.
Voor lithium--ionbatterijsystemen die zijn ontworpen voor een stabiele werking op de lange- termijn, zijn cellen met een hoge- consistentie, een betrouwbaar GBS en de juiste manier van opladen en ontladen allemaal essentieel. Het proactief controleren van de celstatus, het voorkomen van over-ontlading en het selecteren van een betrouwbare batterijleverancier kan de kans op problemen met een lage celspanning effectief verkleinen en de levensduur van de batterij verlengen.
CoPow is eenprofessionele fabrikant van LiFePo4-batterijen. Mocht u nog vragen hebben, neem dan gerust contact met ons opneem contact met ons opop elk moment.
