Ochrana BMS proti falešnému přepětí: Proč se spouští dříve a jak ji opravit

Systém BMS se spustil na ochranu proti přepětí. Ale když zkontrolujete napětí akumulátoru – nebo i průměrné napětí článku – ukáže…3,45 Vna buňku, což je hluboko pod3,65 Vprahová hodnota přepětí pro LiFePO4. Zdá se, že BMS se spouští nesprávně.

Téměř jistě to tak není. Systém BMS reaguje na skutečný stav – jen ne na ten, který kontrolujete. Pochopení toho, co systém BMS ve skutečnosti monitoruje, vám okamžitě řekne, na co si dát pozor.

Co monitoruje BMS: Napětí na článek, ne průměr

Ochrana BMS proti přepětí reaguje nanapětí jednotlivých článků, nikoli k průměrnému napětí baterie nebo celkovému napětí baterie dělenému počtem článků.

Pokud má 16S LiFePO4 baterie průměrnou3,45 Vna buňku (celkem55,2 V), ale jedna buňka je na3,66 Vzatímco ostatní průměrují3,44 V, BMS aktivuje ochranu proti přepětí na daném článku. Zvenku vypadá napětí akumulátoru v pořádku. BMS funguje správně – detekovala skutečné přepětí na nejvyšším článku.

 BMS vypíná OVP na této buňce
— i když je průměr balení v pořádku

Toto je nejčastější příčina něčeho, co vypadá jako „falešné“ přepětí. Není to falešné. Jde o skutečné přepětí na reálném článku, které kolísá výše než u sousedů.

Čtyři příčiny – identifikované podle vzoru

 

Příčina 1: Nerovnováha buněk (nejčastější)

Jak články stárnou a cyklují, malé rozdíly ve vnitřním odporu způsobují jejich odklon během nabíjení. Článek s nejnižším odporem se nabíjí nejrychleji a dosáhne prahu přepětí dříve než ostatní. Když tento článek narazí na...3,65 V, BMS se vypne – i když je většina baterie v3,44 Va mohl by přijmout větší poplatek.

Jak potvrdit

Během nabíjení otevřete aplikaci DALY BMS a sledujte napětí na jednotlivých článcích. Pokud jeden článek zjevně roste rychleji než ostatní – nabije se o 50–100 mV dříve, než ostatní dosáhnou stejné úrovně.3,50 V– příčinou je nerovnováha.

Jak opravit

V případě mírné nerovnováhy (jeden článek o 30–50 mV vyšší než ostatní): spusťte pomalé nabíjení při 0,1 C a nechte baterii připojenou i po vypnutí nabíječky. To dá pasivnímu vyrovnávacímu obvodu čas na vybití článku s vysokým napětím v nejvyšším bodě nabíjení.

Pro přetrvávající nerovnováhu, která se po každém pokusu o vyvážení rychle vrací, je vhodným řešením inteligentní systém BMS s aktivním vyvažováním. Aktivní vyvažování funguje po celou dobu nabíjecího cyklu (nejen v nejvyšší fázi nabíjení) a nepřetržitě přerozděluje náboj mezi články, takže článek s vysokým nabitím se hned nepřehání.

Příčina 2: Napětí nabíječky je příliš vysoké

Pokud výstupní napětí nabíječky překročí maximální nabíjecí napětí baterie (články × prahová hodnota OVP), nabíjení bude při každém nabíjení nabíjet články nad prahovou hodnotu OVP.

Jak potvrdit

Zkontrolujte výstupní napětí nabíječky voltmetrem. U 16S LiFePO4 baterie by výstup nabíječky neměl překročit16 × 3,65 V = 58,4 VNabíječka s jmenovitým napětím 60 V na baterii 16S spolehlivě vypne OVP při každém nabíjecím cyklu.

Jak opravit

Upravte výstupní napětí nabíječky tak, aby odpovídalo specifikaci baterie, nebo vyměňte nabíječku za nabíječku s odpovídajícími parametry pro danou baterii. Pro LiFePO4 je typické maximální nabíjecí napětí3,65 Vna buňku – například58,4 Vpro 16S,29,2 Vpro 8S,14,6 Vpro 4S.

Příčina 3: Prahová hodnota OVP nastavena příliš nízko

Pokud byl systém BMS dříve nakonfigurován s konzervativním prahem přepětí – například3,55 Vmísto3,65 Vu LiFePO4 – běžné nabíjení vypne ochranu ještě předtím, než se články skutečně naplní.

Jak potvrdit

Zkontrolujte nastavení BMS v aplikaci DALY nebo v softwaru nadřazeného počítače. Přejděte k nastavení prahových hodnot ochrany a ověřte, zda prahová hodnota ochrany proti přepětí odpovídá specifikaci chemie článků.

Jak opravit

Upravte prahovou hodnotu OVP tak, aby odpovídala specifikaci výrobce vašeho článku pro maximální nabíjecí napětí. U standardních LiFePO4 článků,3,65 Vna buňku je standardní maximum v oboru.Nenastavujte vyšší hodnotu, než je specifikace buňky.— překročení maximálního nabíjecího napětí článku způsobuje urychlenou degradaci a v extrémních případech i bezpečnostní riziko.

Příčina 4: Nesprávně nakonfigurovaná teplotní ochrana

V horkém prostředí – ve špatně větraném prostoru, v letním počasí nebo při silném vybíjení do nabíjecího cyklu – by měl být akumulátor chráněn systémy BMS.teplotaochranné limity dlouho předtím, než se OVP stane relevantním ochranným prvkem. Pokud se OVP aktivuje v horkých podmínkách, aniž by se aktivovala teplotní ochrana, jsou teplotní prahy pravděpodobně špatně nakonfigurovány nebo deaktivovány.

Jak potvrdit

Během nabíjení zkontrolujte v aplikaci BMS údaj o teplotě, když se aktivuje ochrana proti vysoké teplotě (OVP). Pokud se teplota akumulátoru blíží doporučenému rozsahu nabíjení výrobcem článků (obvykle pod 45 °C pro LiFePO4) nebo jej překračuje, měla by se aktivovat teplotní ochrana, nikoli OVP. Ověřte, zda je povolený prah ochrany proti vysoké teplotě a zda je nastaven v souladu se specifikací výrobce článků.

Jak opravit

Nakonfigurujte ochranu proti vysokoteplotnímu nabíjení tak, aby se zapnula dříve, než články dosáhnou nebezpečné teploty. Zlepšete větrání skříně. Nesnižujte prahovou hodnotu OVP (ochrany proti přehřátí), abyste kompenzovali tepelné problémy – tím maskujete skutečný problém (teplo) a vystavíte akumulátor tepelnému namáhání.

Jak resetovat po výpadcích OVP

Ochrana proti přepětí se automaticky vypne, když napětí spouštěcího článku klesne pod prahovou hodnotu pro obnovení ochrany proti přepětí (hodnota nastavená pod bodem vypnutí ochrany proti přepětí). K tomu obvykle dochází, když:

Nabíječka je odpojena— napětí článku klesá s rozptýlením povrchového náboje.

Zátěž je krátce připojena— snižuje napětí vysokonapěťového článku.

Vyvažovací obvod BMS přenáší nebo odvádí náboj z vysokonapěťového článku— napětí klesá.

Nepokoušejte se ručně resetovat systém BMS ani jej nutit k přijetí dalšího nabíjení. OVP slouží k ochraně vysokonapěťového článku před překročením maximálního napětí. Před dalším nabíjením vyřešte hlavní příčinu (nevyváženost, napětí nabíječky, nastavení prahové hodnoty nebo teplota).

Jak DALY Smart BMS pomáhá diagnostikovat toto

Správná diagnostika poruchy OVP vyžaduje zobrazení napětí na článek v přesném okamžiku poruchy – na této funkci je postaven systém DALY Smart BMS.

Ten/Ta/ToDALY Inteligentní systém správy budov (BMS)zobrazuje napětí jednotlivých článků v reálném čase. Když se OVP vypne, aplikace ukazuje, který článek ji spustil – takže hlavní příčina (jeden vysoký článek, všechny články s vysokým napětím najednou nebo teplotní anomálie) je viditelná okamžitě, a není vyvozována dodatečně.

Záznam historických událostí zaznamenává spouštěcí buňku a podmínky každé události OVP, takže můžete zjistit, zda se stejná buňka spouště trvale (což naznačuje přetrvávající nerovnováhu), nebo zda více článků dosahuje OVP současně (což naznačuje problém s nabíječkou nebo prahovou hodnotou).

U balení s přetrvávajícím driftemŘada Active BalancingJde ještě o krok dál: namísto odvádění náboje z vysokonabitých článků přes rezistory přenáší náboj mezi články během celého nabíjecího cyklu a udržuje tak pozici v sestavě dříve, než jakýkoli článek dosáhne stavu OVP.

Často kladené otázky

Shrnutí: Vzor → Příčina → Oprava

Podrobnější diagnostiku souvisejících problémů s BMS naleznete v našich průvodcíchJak diagnostikovat selhání komunikace BMSaAktivní vs. pasivní vyvažování pro LiFePO4 baterie.