لماذا يتم إيقاف تشغيل بطارية الليثيوم تحت الحمل: تراجع الجهد الكهربائي، وذروة التيار، وحماية نظام إدارة المباني (BMS).

شاشة البطارية تقول 62%. تبدأ المعدات بشكل طبيعي. ثم يتسارع محرك القيادة، أو تعمل المضخة الهيدروليكية أو ينشط العاكس، وتتحول الآلة فجأة إلى الظلام.

وبعد بضع ثوانٍ، يعود جهد البطارية إلى طبيعته مرة أخرى.

وكثيراً ما يُعزى هذا النوع من الفشل إلى عدم كفاية القدرات. في بعض الأحيان يتم طلب بطارية أكبر على الفور. ومع ذلك، فإن القدرة قد لا تكون هي المشكلة الحقيقية.

عندما يتم إيقاف تشغيل بطارية الليثيوم تحت الحمل، يكون السبب في أغلب الأحيان مرتبطًا بالتيار اللحظي أو انخفاض الجهد المؤقت أو مجموعة خلايا ضعيفة أو إعدادات حماية BMS أو مقاومة في مكان ما في مسار الطاقة.

قد لا تزال البطارية تحتوي على الكثير من الطاقة. إنها ببساطة لا تستطيع توفير الطاقة المطلوبة في ظل هذا الشرط المحدد دون تجاوز عتبة الحماية.

الجواب القصير

يمكن أن تتوقف بطارية الليثيوم عن العمل تحت الحمل حتى عندما تبدو حالة الشحن سليمة لأن الطلب على المعدات ليس ثابتًا.

يمكن للمحركات والضواغط والمضخات والمحركات ومدخلات العاكس رسم نبض تيار قصير ولكن كبير. خلال ذلك النبض:

1. ينخفض ​​جهد الخلية بسبب المقاومة الداخلية.

2. يتم فقدان الجهد الإضافي من خلال قضبان التوصيل والصمامات والموصلات والكابلات والموصلات.

3. قد تصل مجموعة خلايا واحدة إلى عتبة انخفاض الجهد BMS.

4. قد يتجاوز التيار عتبة التيار الزائد أو ماس كهربائى.

5. يفتح BMS مسار التفريغ لحماية البطارية.

6. بمجرد اختفاء الحمل، يتعافى الجهد ويبدو أن العطل يختفي.

يشرح هذا التسلسل لماذا يمكن أن يبدو قياس جهد الدائرة المفتوحة طبيعيًا مباشرة بعد إيقاف التشغيل.

السعة والتيار متطلبات مختلفة

تحتوي مواصفات البطارية عادةً على عدة أرقام تجيب على أسئلة مختلفة.

المعلمة	ما يقوله المهندس
أمبير ساعة	ما هي كمية الشحنة الكهربائية التي تخزنها البطارية
ساعات وات	الطاقة المخزنة التقريبية في الظروف الاسمية
تيار التفريغ المستمر	تم تصميم الحزمة الحالية لتقديمها بشكل مستمر في ظل ظروف محددة
ذروة التفريغ الحالي	تيار أعلى قد يسمح به لفترة محدودة
مدة الذروة الحالية	كم من الوقت يسمح بالتيار المؤقت
BMS عتبة التيار الزائد	المستوى الحالي الذي قد تبدأ عنده الحماية
تأخير الحماية	كم من الوقت يمكن تجاوز العتبة قبل قطع الاتصال
الحد الأدنى من الجهد المعدات	أدنى جهد يظل عنده جهاز التحكم أو العاكس قيد التشغيل

لا تقوم بطارية 100 أمبير بتزويد أي تيار يطلبه الجهاز تلقائيًا. وبالمثل، قد تتصرف بطاريتين لهما نفس السعة بشكل مختلف تمامًا أثناء بدء تشغيل المحرك.

يمكن للمرء استخدام تكوين الخلية وتصميم بسبار ونظام إدارة المباني والموصل المناسب للتيار العالي. قد يتم تصميم الآخر بشكل أساسي لوقت تشغيل أطول عند حمل معتدل.

تجيب السعة: "إلى متى يمكن أن تستمر؟"

تجيب القدرة الحالية على السؤال التالي: "هل يمكنها النجاة من حدث التحميل هذا؟"

كلا السؤالين مهمان.

ماذا يعني انخفاض جهد البطارية تحت الحمل حقًا؟

تحتوي البطارية على جهد دائرة مفتوحة عندما يتدفق تيار قليل أو لا يتدفق. بمجرد تطبيق الحمل، ينخفض ​​جهده الطرفي.

التقدير الأول المبسط هو:

انخفاض الجهد = التيار × المقاومة الكلية

المقاومة الكلية لا تقتصر على الخلايا. يمكن أن تشمل:

• المقاومة الداخلية للخلية

• الترابط بين الخلايا.

• أشرطة التوصيل.

• مكونات الشعور الحالي.

• دوائر الحماية MOSFETs أو المقاولين.

• مقاومة الصمامات.

• الأسلاك الداخلية.

• محطات الإخراج.

• موصلات خارجية.

• الكابلات الإيجابية والسلبية.

• اتصالات أرضية أو عودة.

تشرح شركة Texas Instruments في تقريرها مقارنة خوارزمية قياس البطارية يعتمد هذا الجهد المحمل على حالة الشحن ودرجة الحرارة والتيار ومقاومة البطارية. ويشير المنشور نفسه إلى أن المقاومة المعوضة بدرجة الحرارة تصبح ذات أهمية خاصة في درجات الحرارة المنخفضة.

حتى المقاومة التي تبدو صغيرة على الورق يمكن أن تصبح مهمة أثناء نبضة تيار كبيرة.

على سبيل المثال، لنفترض أن المسار الكامل من البطارية إلى وحدة التحكم لديه 40 ملي أوم من المقاومة الفعالة.

عند 20 أ:

انخفاض الجهد = 20 أمبير × 0.040 أوم = 0.8 فولت

عند 100 أمبير:

انخفاض الجهد = 100 أمبير × 0.040 أوم = 4 فولت

لم تتغير المقاومة، لكن زيادة التيار بمقدار خمسة أضعاف تؤدي إلى زيادة في انخفاض الجهد بمقدار خمسة أضعاف.

إذا كانت البطارية فارغة جزئيًا بالفعل أو باردة أو قديمة، فقد يكون انخفاض 4 فولت كافيًا لإعادة ضبط العاكس أو لتتجاوز مجموعة خلايا واحدة حد الجهد المنخفض.

الشكل 1. يمكن أن يحدث إيقاف التشغيل داخل الخلايا، في نظام إدارة المباني (BMS) أو في أي مكان على طول مسار التيار العالي بين البطارية والحمل.

لماذا تكشف أحمال المحرك والعاكس المشكلة

نادرًا ما تسحب الآلة التي تعمل بالبطارية نفس التيار طوال دورة التشغيل.

قد تبحر مركبة AGV بتيار معتدل ولكنها تتطلب المزيد عندما تتسارع من السكون. يمكن لذراع الروبوت أن ينتج حدثًا تجديديًا قصيرًا في حركة واحدة ونبضة تفريغ عالية في الحركة التالية. قد يكون من السهل نسبيًا تشغيل الضاغط بمجرد وصوله إلى السرعة ولكن من الصعب تشغيله.

فكر في جهاز مبسط بجهد 48 فولت يتطلب 3.6 كيلو وات أثناء بدء التشغيل:

التيار = الطاقة ÷ الجهد

عند 48 فولت، التيار النظري هو:

3600 واط ÷ 48 فولت = 75 أمبير

إذا انخفض جهد الناقل إلى 42 فولت أثناء محاولة وحدة التحكم الحفاظ على الطاقة، فقد يقترب التيار من:

3600 واط ÷ 42 فولت = 85.7 أمبير

يتجاهل هذا الحساب المبسط خسائر التحويل، لكنه يوضح مشكلة التغذية الراجعة: يمكن أن يؤدي انخفاض الجهد إلى زيادة الطلب على التيار، مما قد يؤدي إلى المزيد من انخفاض الجهد.

وبالتالي قد يعمل الجهاز بشكل طبيعي في وضع الخمول ولا يفشل إلا أثناء:

• بدء تشغيل المحرك.

• تسارع سريع.

• تسلق التل.

• التوجيه أثناء التسارع.

• حركة المحرك المتزامنة.

• مشاركة المضخة.

• بدء تشغيل الضاغط.

• تفعيل السخان .

• العاكس الشحن المسبق.

• التعافي من المماطلة الميكانيكية.

ستفقد القيمة المتوسطة الحالية العديد من هذه الأحداث.

سبعة أسباب شائعة لإيقاف تشغيل بطارية الليثيوم تحت الحمل

1. مقاومة الخلية تنتج ترهلًا مفرطًا في الجهد

كل خلية لديها مقاومة داخلية. وتتأثر هذه المقاومة بتصميم الخلية ودرجة الحرارة وحالة الشحن والعمر وتاريخ التشغيل.

تحت نبضة التيار العالي، ينخفض ​​الجهد المحمل لكل مجموعة تسلسلية. إذا ظلت جميع المجموعات أعلى من الحد المسموح به، فستستمر المعدات في العمل. إذا كانت إحدى المجموعات أقل من عتبة BMS، فقد يتم قطع اتصال الحزمة.

يمكن أن يحدث هذا بينما لا يزال جهد مستوى العبوة يبدو معقولاً.

وبالتالي فإن القيمة التشخيصية المفيدة ليست فقط الجهد الإجمالي للحزمة. يجب على المهندسين أيضًا التقاط أقل جهد لمجموعة الخلايا أثناء الحدث.

غالبًا ما تكشف المجموعة الضعيفة عن نفسها على أنها انخفاض أعمق بكثير في الجهد من المجموعات الأخرى، يليه انتعاش سريع عندما يختفي الحمل.

2. عتبة التيار الزائد BMS قريبة جدًا من الحمل الحقيقي

تعتمد حماية التيار الزائد BMS بشكل عام على كل من التيار والوقت.

قد يكون النبض الحالي القصير مقبولا. نفس التيار المستمر لفترة أطول قد يؤدي إلى الحماية. عادةً ما يؤدي تيار الدائرة القصيرة الأعلى بكثير إلى استجابة أسرع.

وثائق شركة Texas Instruments لـ أ دائرة حماية التيار الزائد للبطارية ذات طبقتين يوضح هذا المبدأ الهندسي: يمكن للعتبات والتأخيرات المختلفة التمييز بين الارتفاع المؤقت والخطأ الأكثر خطورة.

هذا لا يعني أن كل BMS يستخدم نفس المنطق. وهذا يعني أن السؤال عن "الحد الأقصى للتيار" فقط غير مكتمل.

يحتاج المشروع إلى تحديد:

• تيار مستمر.

• الذروة الحالية المتوقعة.

• مدة الذروة.

• معدل التكرار.

• عتبة التيار الزائد.

• تأخير الزناد.

• عتبة ماس كهربائى.

• طريقة الاسترداد.

• خفض درجة الحرارة.

• MOSFET وحدود الموصل والصمامات.

ذروة تيار البطارية 150 أمبير لمدة ثانية واحدة لا تعادل 150 أمبير لمدة ثلاثين ثانية.

3. تصل مجموعة خلايا واحدة إلى انخفاض الجهد أولاً

جهد الحزمة هو مجموع كل مجموعات السلسلة. يمكن لمجموعة واحدة ضعيفة أو غير متوازنة أن تتجاوز الحد الأدنى قبل أن تصبح بقية البطارية فارغة.

المساهمين المحتملين هم:

• اختلاف القدرات.

• تباين المقاومة.

• التفريغ الذاتي غير المتكافئ.

• اختلافات درجات الحرارة داخل العلبة.

• مقاومة اتصال الخلية.

• أخطاء سلك القياس.

• موازنة غير مكتملة.

• فترات طويلة دون فرصة التوازن الكامل.

• تتركز الشيخوخة في جزء واحد من العبوة.

بعد إيقاف التشغيل، قد تتعافى المجموعة الضعيفة بدرجة كافية بحيث لا تبدو القراءة الثابتة مثيرة للقلق. تعد بيانات BMS المتزامنة أكثر فائدة بكثير من القياس الذي يتم إجراؤه بعد عدة دقائق.

4. يستهلك الكابل أو الموصل هامش الجهد

يمكن للبطارية أن تعمل بشكل صحيح عند أطرافها الخاصة بينما يتلقى الجهاز جهدًا كهربيًا غير كافٍ.

يمكن تقديم مقاومة عالية عن طريق:

• كابل صغير الحجم.

• طول الكابل الزائد.

• اتصالات انسحب فضفاضة.

• العقص الفقراء.

• الموصلات القابلة للإزالة البالية.

• أسطح الاتصال التالفة.

• تآكل.

• مقاومة حامل الصمامات.

• عودة أرضية ضعيفة.

• يوجد عدد كبير جدًا من المحولات بين البطارية ووحدة التحكم.

توجيهات فلوك على تشخيص انخفاض الجهد يؤكد على أنه من الأفضل تحديد القيود عن طريق قياس انخفاض الجهد أثناء تدفق التيار فعليًا. قد يؤدي فحص المقاومة غير المحملة إلى تفويت خطأ يصبح واضحًا في ظل تيار التشغيل.

النهج العملي هو القياس في موقعين في وقت واحد:

• محطات إخراج البطارية.

• محطات الإدخال تحكم أو العاكس.

إذا ظل جهد البطارية مقبولاً أثناء انهيار جهد وحدة التحكم، فافحص المسار بينهما.

5. تيار التدفق مخطئ في تشغيل التيار

تحتوي بعض المعدات على مكثفات كبيرة متصلة بالتيار المستمر. عندما يتم توصيل البطارية لأول مرة، يمكن لهذه المكثفات أن تسحب تيارًا حادًا.

تقوم الأحمال الأخرى بإنشاء أحداث قصيرة مماثلة:

• مغنطة المحرك.

• مدخلات المحولات.

• مرشحات سعوية.

• وحدات تحكم متعددة تبدأ معًا.

• إغلاق الكونتاكتورات بدون مرحلة الشحن المسبق.

قد يُظهر المقياس المتعدد العادي التيار المستقر فقط ويفقد النبض تمامًا.

ومع ذلك، يمكن لنظام إدارة المباني الاستجابة لحدث على نطاق ميلي ثانية. يرى المستخدم بطارية "لن تقوم بتشغيل الجهاز"، بينما حدث العطل الفعلي قبل بدء التشغيل العادي.

قد يتضمن الحل شحنًا مسبقًا منسقًا أو تسلسل موصلات متحكم فيه أو تأخيرًا مناسبًا لنظام إدارة المباني. إن رفع حدود الحماية دون تحليل الدائرة ليس بديلاً آمنًا.

6. انخفاض درجة الحرارة يزيد من المقاومة

يمكن أن تتصرف العبوة التي تعمل في الداخل بشكل مختلف بعد قضاء ليلة في مستودع بارد.

في درجات الحرارة المنخفضة، ترتفع مقاومة البطارية بشكل عام. وبالتالي فإن نفس التيار يؤدي إلى انخفاض أعمق في الجهد. قد تتغير أيضًا قدرة التفريغ المتاحة ودقة تقدير SOC.

غالبًا ما يكون النمط الناتج مربكًا:

• تظهر البطارية مشحونة.

• يبدأ الجهاز بدون تحميل.

• يؤدي التسارع القوي الأول إلى إيقاف التشغيل.

• يتحسن الأداء بعد ارتفاع درجة حرارة البطارية.

يجب أن يعيد اختبار درجة الحرارة المنخفضة إنتاج حالة النقع الحقيقية. قد يؤدي نقل بطارية باردة إلى مختبر دافئ والانتظار قبل الاختبار إلى إزالة الحالة التي يتم فحصها.

يجب معالجة حدود الشحن عند درجة حرارة منخفضة بشكل منفصل عن أداء التفريغ وتأكيدها لنظام الخلية المحدد.

7. شاشة SOC أكثر ثقة مما تبرره البيانات

حالة الشحن هي تقدير، وليس قياسًا مباشرًا للطاقة المخزنة.

قد يجمع المقياس بين التكامل الحالي وجهد الدائرة المفتوحة ودرجة الحرارة ونموذج البطارية الداخلي. يمكن أن تتأثر الدقة بما يلي:

• إعدادات سعة التصميم غير صحيحة.

• معلمات البطارية غير المعروفة.

• عدم تطابق كيمياء الخلية.

• إزاحة الاستشعار الحالية.

• شيخوخة.

• تعلم الشحن أو التفريغ غير مكتمل.

• تخزين طويل.

• الأحمال الديناميكية.

• التغيرات في درجات الحرارة.

• توقيت الاتصالات.

لا تضمن الشاشة التي تعرض 40% أن كل مجموعة خلايا لا يزال لديها هامش جهد كافٍ لحدث التيار العالي.

عندما يتم إيقاف تشغيل بطارية الليثيوم تحت الحمل، يجب التعامل مع SOC المعروضة كقناة بيانات واحدة - وليس التشخيص النهائي.

كيفية معرفة الحماية التي تم تشغيلها بالفعل

غالبًا ما يوفر نمط إيقاف التشغيل دليلًا مبكرًا.

السلوك الملاحظ	المناطق المحتملة للتحقيق
يختفي إخراج الحزمة تمامًا	رحلة BMS، فتح الموصل، فشل الصمامات أو الاتصال
يظل جهد الحزمة موجودًا ولكن تتم إعادة ضبط وحدة التحكم	انخفاض الجهد الخارجي أو انخفاض الجهد تحكم
يحدث الفشل فقط أثناء بدء التشغيل	تدفق التيار أو بدل الذروة الحالي القصير أو مشكلة ما قبل الشحن
يحدث الفشل بالقرب من انخفاض SOC	ترهل جهد الخلية أو وجود مجموعة ضعيفة أو خطأ في تقدير SOC
يحدث الفشل بشكل رئيسي في الظروف الباردة	مقاومة أعلى للخلايا أو حدود التيار المرتبطة بدرجة الحرارة
يصبح الموصل دافئًا	مقاومة الاتصال، تجعيد أو مشكلة المحطة
تتم إعادة تشغيل الحزمة بعد توصيل الشاحن	منطق استرداد BMS أو حالة استرداد الجهد المنخفض
يظهر الخلل بعد الشيخوخة	زيادة المقاومة أو فقدان القدرة أو تدهور الموصل
جهاز واحد فقط يفشل بنفس البطارية	حد تحميل المعدات أو الكابل أو البرامج الثابتة أو وحدة التحكم
فشل عدة بطاريات على نفس الجهاز	مشكلة الطلب أو التكامل من جانب الآلة

هذه نقاط بداية وليست دليلاً. لا تزال هناك حاجة إلى سجل خطأ وأشكال موجية متزامنة.

تسلسل تشخيصي عملي

عادةً ما يبدأ التحقيق الأسرع بأشكال موجية، وليس باستبدال المكونات.

الخطوة 1: إعادة إنتاج الحدث بالضبط

سجل حالة الجهاز عند حدوث إيقاف التشغيل:

• شركة نفط الجنوب.

• درجة حرارة البطارية.

• درجة الحرارة المحيطة.

• تحميل العمل.

• سرعة السفر.

• المنحدر أو المقاومة الميكانيكية.

• الملحقات المرفقة.

• الوقت منذ الشحن.

• إصدارات البرامج والبرامج الثابتة.

"فشل أثناء الاستخدام" غامض للغاية. "الفشل عند نسبة 38% من SOC أثناء الرفع والتسارع المتزامنين بعد نقع بارد لمدة ست ساعات" هو أمر قابل للتنفيذ.

الخطوة 2: التقاط التيار والجهد معًا

يقيس:

• تيار البطارية.

• الجهد عند إخراج البطارية.

• الجهد عند مدخلات المعدات.

• أدنى جهد لمجموعة الخلايا، إذا كان متاحًا.

• أعلام إنذار وحماية BMS.

يجب أن يكون معدل التسجيل سريعًا بما يكفي لالتقاط الحدث. قد تؤدي الشاشة التي يتم تحديثها مرة واحدة في الثانية إلى إخفاء نبضة الحماية أو التدفق تمامًا.

الخطوة 3: تحديد من فتح الدائرة

لا تفترض أن البطارية تسببت في كل عملية إيقاف تشغيل.

تأكيد ما إذا كان:

• فتح BMS دوائر MOSFET الخاصة بالتفريغ.

• تم فتح موصل البطارية.

• تم فتح موصل الآلة.

• إعادة تعيين العاكس على الجهد المنخفض.

• تشغيل المصهر أو الكسارة.

• فقد الموصل الاتصال مؤقتًا.

• أمر منطق الاتصالات بالإغلاق.

يغير التمييز مسار استكشاف الأخطاء وإصلاحها بالكامل.

الخطوة 4: قارن جهد البطارية وجهد محطة التحميل

قم بقياس فرق الجهد عبر كل جزء من مسار الطاقة أثناء تدفق التيار.

تشمل نقاط الاختبار المفيدة ما يلي:

• مكدس الخلية لحزم الإخراج.

• حزمة الإخراج للصمام.

• الصمامات إلى المقاولين.

• موصل إلى موصل.

• موصل إلى وحدة التحكم.

• وحدة التحكم الأرضية إلى البطارية سلبية.

يمكن للكاميرا الحرارية أن تساعد في تحديد موقع التدفئة، ولكن درجة الحرارة وحدها لا تحل محل قياس انخفاض الجهد.

الشكل 2. التقط التيار والجهد الطرفي للبطارية والجهد الطرفي للحمل خلال نفس الحدث قبل تفكيك النظام.

الخطوة 5: قراءة بيانات حدث BMS

طلب السجلات أو البيانات الحية لـ:

• التيار الزائد في التفريغ.

• ماس كهربائى.

• حزمة الجهد المنخفض.

• الحد الأدنى من الجهد الخلية.

• فرق الجهد الخلية.

• MOSFET أو حالة المقاولين.

• درجة حرارة البطارية.

• قيمة الاستشعار الحالية.

• الطابع الزمني للحماية

• حالة الاسترداد.

يجب أن تتطابق علامة الخطأ مع الشكل الموجي. قد يصف إدخال السجل في حد ذاته حالة الحماية النهائية دون الكشف عن السبب الأصلي.

الخطوة 6: كرر ذلك عبر شركة نفط الجنوب ودرجة الحرارة

قد تمر الحزمة عند الشحن الكامل وتفشل عند 30% SOC. قد يمر في درجة حرارة الغرفة ويفشل بعد نقعه في الماء البارد.

اختبار على الحدود التي تهم المعدات:

• SOC عالية ومتوسطة ومنخفضة.

• الحد الأدنى لدرجة حرارة التشغيل المقصودة.

• الحد الأقصى المقصود الحالي.

• أطول مدة الذروة.

• أحداث الذروة المتكررة.

• بطاريات الإنتاج القديمة أو التمثيلية.

إن اختبار عينة جديدة مشحونة بالكامل في درجة حرارة الغرفة فقط يخلق ثقة زائفة.

الخطوة 7: التحقق من النظام المصحح

بمجرد تحديد السبب، كرر دورة التشغيل الكاملة. لا تتوقف بعد بدء تشغيل ناجح.

يتأكد:

• لا يتم تجاوز الحماية.

• تظل الكابلات والموصلات ضمن حدودها الحرارية.

• تحتفظ مجموعة الخلايا الأضعف بهامش كافٍ.

• لا يتم إعادة ضبط العاكس.

• الاتصالات لا تزال مستقرة.

• القمم المتكررة لا تؤدي إلى تسخين تدريجي.

• سلوك الاسترداد آمن ويمكن التنبؤ به.

ما الذي يخبرك به التقييم الحالي المنشور وما لا يخبرك به

توضح صفحات المنتجات العامة لشركة Dailymag Energy سبب وجوب فحص القدرة الحالية بشكل منفصل عن السعة.

المنشورة صفحة بطارية 25.2 فولت 10.2 أمبير يسرد الحد الأقصى لتيار التفريغ المستمر 20A.

المنشورة صفحة بطارية 51.2 فولت 108 أمبير يسرد الحد الأقصى لتيار التفريغ المستمر وهو 150A.

تعتبر هذه قيم فحص مفيدة، ولكنها لا تجيب على كل الأسئلة ذات التحميل العالي.

يجب أن تؤكد المراجعة الخاصة بالمشروع ما يلي:

• الذروة الحالية المسموح بها.

• مدة الذروة.

• الوقت بين القمم.

• عتبة BMS والتأخير.

• ديراتينغ درجة حرارة منخفضة.

• أداء نهاية التفريغ.

• حدود الكابلات والموصلات.

• ظروف التبريد.

• سلوك الاسترداد المطلوب.

لا ينبغي تفسير التصنيف الحالي الأكبر الموجود على صفحة المنتج على أنه توافق تلقائي مع محرك أو عاكس معين.

يمكن للمشترين مراجعة أوسع مجموعة منتجات ديلي ماج للطاقة ، ثم قم بتوفير ملف تعريف الحمل الفعلي للتقييم الهندسي.

ما يجب تضمينه في متطلبات ذروة تيار البطارية

عبارة مثل "المحرك 3 كيلو واط" ليست كافية.

يجب أن يتضمن طلب عرض أسعار البطارية المفيد ما يلي:

1. جهد النظام الاسمي.

2. نطاق جهد تشغيل وحدة التحكم.

3. تحكم عتبة الجهد المنخفض والتأخير.

4. متوسط ​​التشغيل الحالي.

5. الحد الأقصى للتيار المستمر.

6. ذروة الموجي الحالي.

7. مدة الذروة.

8. ذروة معدل التكرار.

9. نموذج المحرك أو العاكس.

10. سعة وصلة التيار المستمر أو معلومات التدفق.

11. ترتيب ما قبل الشحن.

12. طول الكابل والمقطع العرضي.

13. تفاصيل الموصل والصمامات.

14. الحد الأدنى من التشغيل SOC.

15. الحد الأدنى لدرجة حرارة البطارية.

16. وقت التشغيل المطلوب.

17. التيار المتجدد، إن أمكن.

18. متطلبات الاتصال والاستجابة للأخطاء.

19. سلوك الاسترداد المطلوب بعد الحماية.

20. دورة اختبار الآلة التمثيلية.

يعتبر شكل الموجة الحالي أكثر قيمة من رقم ذروة واحد. فهو يوضح مدى سرعة ارتفاع الحمل، والمدة التي يظل فيها مرتفعًا، وما إذا كانت عدة أحداث تحدث بالقرب من بعضها البعض.

تغييرات التصميم التي قد تحل المشكلة

التغيير الصحيح يعتمد على السبب المقاس.

تشمل الاستجابات الهندسية المحتملة ما يلي:

• اختيار الخلايا ذات المقاومة الأقل أو القدرة على معدل أعلى.

• زيادة عدد الخلايا المتوازية.

• مراجعة تصميم بسبار أو الاتصال الداخلي.

• اختيار نظام إدارة المباني (BMS) المصنف بشكل مناسب.

• تنسيق عتبات التيار الزائد والتأخير.

• إضافة أو تصحيح دائرة الشحن المسبق.

• استخدام كابلات أقصر أو أكبر.

• تحسين العقص واختيار الموصل.

• تقليل المحولات غير الضرورية.

• تغيير سلالم تسارع وحدة التحكم في المحرك.

• الأحمال المتزامنة مذهلة.

• مراجعة استراتيجية انخفاض الجهد المعدات.

• تحسين الإدارة الحرارية.

• تصحيح معلمات SOC ونموذج البطارية.

الإصلاح الأكثر أمانًا هو الذي يعالج القيود المقاسة دون إضعاف الحماية اللازمة.

ما لا يجب فعله

لا تتجاوز BMS

إيقاف التشغيل هو عرض وإجراء وقائي. يؤدي تجاوز BMS إلى إزالة المعلومات وقد يزيل الجهاز مما يمنع تلف الخلايا أو حدوث حالة حالية غير آمنة.

لا ترفع العتبة الحالية بشكل أعمى

يمكن أن تؤدي العتبة الأعلى إلى زيادة الضغط على الخلايا والدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) والموصلات وأشرطة التوصيل والصمامات والكابلات والموصلات. يجب مراجعة المسار الحالي بأكمله.

لا تقم بتشخيص الحزمة من خلال جهد الدائرة المفتوحة وحده

من المتوقع استعادة الجهد بعد اختفاء الحمل. الجهد المهم هو القيمة أثناء حدث التحميل.

لا تفترض أن تصنيف Ah الأكبر يعمل على حل المشكلة تلقائيًا

قد تقلل البطارية ذات السعة الأكبر من المقاومة إذا كانت تستخدم أيضًا المزيد من الخلايا المتوازية، لكن السعة نفسها ليست دليلاً على قدرة الذروة.

لا تقم بموازاة الحزم غير المتطابقة كتجربة سريعة

يتطلب تشغيل البطارية المتوازية جهدًا متوافقًا، وSOC، ومشاركة التيار، وسلوك الحماية، ومقاومة الاتصال، وتصميم النظام. يمكن أن يؤدي الاتصال الموازي المرتجل إلى خلق مخاطر جديدة وإخفاء الخطأ الأصلي.

الأسئلة المتداولة

لماذا يعود جهد البطارية بعد إيقاف تشغيل الجهاز؟

عندما يختفي التيار، ينخفض ​​أيضًا انخفاض الجهد الناتج عن المقاومة الداخلية والخارجية. يبدأ استقطاب الخلية بالارتخاء، وبالتالي يرتفع الجهد الطرفي. لا يثبت هذا الاسترداد أن البطارية كانت قوية بما يكفي أثناء الحدث.

هل يمكن للبطارية المشحونة بالكامل أن تتعطل عند انخفاض الجهد؟

نعم. يمكن لنبض تيار شديد أو مقاومة عالية أو مجموعة خلايا ضعيفة أو اتصال ضعيف أن يدفع الجهد مؤقتًا إلى ما دون عتبة الحماية أو وحدة التحكم حتى عند مستوى SOC مرتفع نسبيًا.

هل يعتبر انخفاض جهد البطارية تحت الحمل دائمًا مشكلة في الخلية؟

لا. قد يأتي فقدان الجهد من الخلايا أو أشرطة التوصيل أو أجهزة الحماية أو المصهر أو الكابلات أو الموصلات أو المسار الأرضي للمعدات. القياس في أكثر من مكان.

ما هو الفرق بين الذروة الحالية والتيار المستمر؟

تم تصميم التيار المستمر للتشغيل المستمر في ظل ظروف حرارية محددة. يُسمح بذروة التيار فقط لمدة محددة ونمط التكرار. يجب ذكر كلاهما مع ظروف التشغيل الخاصة بهما.

لماذا تعمل الآلة وعجلاتها مرفوعة ولكنها تفشل على الأرض؟

مع رفع العجلات، تكون المقاومة الميكانيكية وعزم الدوران المطلوب أقل بكثير. يؤدي التشغيل على الأرض إلى توليد تيار محرك أعلى، خاصة أثناء بدء التشغيل والتسارع.

لماذا يظهر الخلل عند درجة حرارة منخفضة؟

يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المنخفضة إلى زيادة مقاومة البطارية، مما يتسبب في انخفاض أعمق في الجهد لنفس التيار. قد تؤثر درجة الحرارة أيضًا على الحدود الحالية وتقدير SOC.

هل يستطيع البرنامج حل مشكلة إيقاف التشغيل أثناء الذروة الحالية؟

أحيانا. قد يؤدي منحدر التسارع الذي يتم التحكم فيه أو تسلسل التحميل المتدرج أو روتين الشحن المسبق الصحيح إلى تقليل الذروة. لا يمكن للبرنامج إصلاح موصل ضعيف أو جعل الخلايا التي تم التقليل من قيمتها توفر تيارًا غير محدود بأمان.

ما هي البيانات التي يجب أن يوفرها نظام إدارة المباني أثناء الاختبار؟

كحد أدنى، اطلب تيار الحزمة، جهد الحزمة، الفولتية الفردية لمجموعة الخلايا، الحد الأدنى والحد الأقصى لدرجة الحرارة، أعلام الحماية، MOSFET أو حالة الموصل والطوابع الزمنية.

كيف يمكنني التمييز بين رحلة BMS وإعادة ضبط العاكس؟

قم بتسجيل إخراج البطارية وإدخال العاكس في وقت واحد، ثم قم بمراجعة حالة BMS. إذا اختفى إخراج البطارية، فمن المحتمل أن يكون مسار الحماية من جانب البطارية قد تم فتحه. إذا بقي جهد البطارية ولكن تم إعادة تشغيل وحدة التحكم، فتحقق من انخفاض الجهد الخارجي وعتبات وحدة التحكم.

هل الحد الأقصى لتيار التفريغ المستمر كافٍ لاختيار البطارية؟

لا. تحتاج المعدات ذات المحركات أو المضخات أو الضواغط أو المدخلات السعوية أيضًا إلى ملف تعريف محدد لذروة التيار والمدة المسموح بها وتنسيق الحماية.

تشخيص الموجي قبل تغيير البطارية

عندما يتم إيقاف تشغيل بطارية الليثيوم تحت الحمل، نادرًا ما تكون النسبة المئوية التي تظهر على الشاشة كافية لشرح ما حدث.

التقاط النبض الحالي. قياس الجهد على طرفي كابل الطاقة. تحقق من مجموعة الخلايا الأدنى. قراءة سجل حماية BMS. كرر الاختبار عند أدنى درجة حرارة ودرجة حرارة SOC مقصودة.

يفصل هذا الدليل بين أربع مشاكل مختلفة تمامًا:

• لا يمكن للخلايا دعم الحمل.

• حماية BMS لا تتطابق مع ملف تعريف التحميل.

• يفقد مسار الطاقة الكثير من الجهد.

• تتفاعل وحدة التحكم في المعدات مع حالة مؤقتة.

توفر شركة Dailymag Energy مطابقة حزمة بطاريات الليثيوم وتخصيصها للمعدات الصناعية. للحصول على مراجعة فنية مفيدة، أرسل معلومات المحرك أو العاكس، وشكل موجة الحمل المتزامن، وحدود جهد التشغيل، وتفاصيل الكابل، ونطاق درجة الحرارة، ووقت التشغيل المطلوب.

اتصل بفريق الهندسة والمبيعات في Dailymag Energy لمراجعة ذروة تيار البطارية وسلوك إيقاف تشغيل أجهزتك.