A probléma a 48V-os akkumulátorok töltésének fenntartásával többnyire néhány módon jelentkezik. Néhány akkumulátor gyorsan elfogy, fél óra alatt elveszíti az energiáját, míg mások feltöltésük után sem érik el a teljes feszültséget. A 2023-ban végzett akkumulátor élettartam-vizsgálatok alapján 100 probléma közül 38 a sejtek egyensúlytalanságából ered. A többi általában akkor történik, amikor az elektródák belsejében lévő anyagok idővel elkezdnek lebomlani. Ha valaki már a korai szakaszban észleli, hogy valami baj van, akkor talán a töltő lámpák furcsa hibás minta miatt pislognak, vagy azt tapasztalják, hogy az akkumulátor termináljai csak 45 voltot kapnak, ahelyett, hogy a várt szintet elérnék, amikor állítólag teljesen feltöltve vannak.
A rendszeres feszültségvizsgálati folyamat segít a hibás alkatrészek azonosításában:
| CompoNent | Egészséges tartomány | A hibaköri érték |
|---|---|---|
| Charger Output | 53-54V | <50V |
| Akkumulátor csatlakozók | 48-52V | < 46V |
| Hálózati folyamatosság | az ellenállás | > 0,5© |
Kövesse ezt a diagnosztikai sorrendet:
A 2024-es Energy Storage Analysis szerint a jelentett „töltőhibák” 62%-a valójában a korrodált Anderson-kapcsolókból ered, nem magának a töltőnek a hibájából.
Csak a feszültség illesztése nem elegendő a megbízható töltéshez. A kompatibilitás kulcsfontosságú tényezői:
A nem illő töltők használata akár 19%-kal is felgyorsíthatja a kapacitás csökkenését ciklusonként, az elektrokémiai tesztadatok alapján.
Alkalmazzon kizárásos eljárást az indokolatlan cserék elkerülése érdekében:
Ez a módszer azt mutatja, hogy a kezdetben hibásnak minősített alkatrészek 41%-a normálisan működik kontrollált körülmények között, így csökkentve az indokolatlan alkatrészcsere arányt.
Idővel a legtöbb 48V-os elektromos akkumulátor érezhető teljesítménycsökkenésen megy keresztül, amely jelzi az elöregedést. Általánosságban az emberek azt tapasztalják, hogy töltések között kb. 15–25 százalékkal rövidebb távot tudnak megtenni, továbbá lassabb gyorsítást tapasztalnak nehezebb terhelés esetén. A töltési idő is hosszabb lesz. A háttérben zajló folyamatot kapacitásfogyásnak nevezik, ami alapvetően azt jelenti, hogy az akkumulátor belsejében lévő kémiai anyagok hatékonysága csökken az idő múlásával a villamos energia tárolásában. További figyelemre méltó jelek lehetnek, ha a feszültség váratlanul leesik intenzív használat közben, vagy ha az akkumulátor még megfelelő töltővel órákon át csatlakoztatva sem éri el a teljes töltöttséget.
Alapvetően háromféleképpen romlanak az idő múlásával a lítiumion-akkumulátorok. Először is, létezik egy úgynevezett szilárd elektrolit határréteg (SEI réteg), amely folyamatosan növekszik, és felélíti az akkumulátorban lévő aktív lítiumot. Ezután az elektródák részecskéi repedezni kezdenek szét, ami szintén nem előnyös. Végül pedig maga az elektrolit is elkezd bomlani. Tanulmányok szerint, amikor ezek a 48 voltos rendszerek 25 °C feletti hőmérsékleten működnek, az SEI réteg kb. 40 százalékkal gyorsabban növekszik, mint az ideális 15–20 °C közötti hőmérsékleten. Mi történik akkor, ha valaki rendszeresen teljesen lemeríti az akkumulátorát 20 százalék alá? Ekkor ún. lítiumbevonat-képződés (lítium plating) következik be. Alapvetően fémlecsapódások jelennek meg az elektródákon, és amint ez megtörténik, az akkumulátor már nem tud annyi töltést tárolni, ugyanakkor növekszik a belső ellenállása, ami csökkenti az egész rendszer hatékonyságát.
Míg a gyártók általában 2000–3000 teljes ciklust (5–8 év) ígérnek, a valós használat rövidebb élettartamot eredményez:
| Gyár | Laboratóriumi tesztkörülmények | Terepi teljesítmény |
|---|---|---|
| Átlagos ciklusélettartam | 2800 ciklus | 1900 ciklus |
| Kapacitás megőrzése | 80% 2000 ciklus után | 72% 1500 ciklus után |
| Hőmérsékletnek való kitettség | állandó 25 °C | 12–38 °C évszakváltással |
Ezek az eltérések a változó kisütési mélységekből, hőmérséklet-ingadozásokból és részleges töltöttségi állapotú üzemeltetésből adódnak. A töltöttségi szint 30% és 80% közötti tartása, valamint a proaktív hőmérséklet-szabályozás 18–22%-kal meghosszabbíthatja a felhasználható élettartamot a strukturálatlan használati mintákhoz képest.
Kezdje azzal, hogy alaposan megvizsgálja a töltőportot, ellenőrizze a kábelek szigetelésének állapotát és a kis fém csatlakozótűket. Ha a vezetékek elszakadoznak vagy a kontaktusok deformálódnak, az áramátvitel hatékonysága jelentősen csökken. Az Electrek tavaly közzétett kutatása szerint az összes töltési probléma körülbelül harmada sérült csatlakozókra vagy a kábelek belsejében megszakadt vezetékekre vezethető vissza. Ezen a ponton használjon jó zseblámpát is. Világítson be vele a töltőport tokjának azon részeire, ahol mikroszkopikus repedések gyakran keletkeznek. Ezek a kicsiny repedések teszik lehetővé idővel a nedvesség behatolását, ami végül olyan korróziós problémákhoz vezethet, amiktől senki sem szeretne később megszabadulni.
Amikor az akkumulátorok láthatóan duzzadni kezdenek, az általában azt jelenti, hogy belső gázok képződése miatt nőtt a nyomás, ami sérült lítiumionos cellák közelgő meghibásodására utal. A problémák korai felismerése érdekében célszerű nem vezető eszközzel végigfuttatni a kapcsolótáblákat, és ellenőrizni, van-e laza csatlakozás. Ezek a gyenge pontok időnként jelentősen megnövelhetik az elektromos ellenállást, akár körülbelül 0,8 ohm-ig vagy annál is magasabbra. A régebbi, öntött ólom-savas akkumulátoroknál havi rendszerességgel ellenőrizni kell az elektrolit szintjét. Ha savmaradványokat észlelünk, szódabikarbóna-oldattal alaposan tisztítsuk meg. Az ilyen rendszeres karbantartás sokat tesz azért, hogy ezek a rendszerek biztonságosan működjenek, és elkerülhetők legyenek a jövőben az előre nem látható meghibásodások.
A 2024-es Energy Storage Insights legfrissebb eredményei szerint, ha a kapcsolókorrózió kialakul, az akár 10-15 százalékkal is csökkentheti a rendszer feszültségét. Mielőtt elkezdené a tisztítási munkálatokat, győződjön meg arról, hogy az áramellátás teljesen ki van kapcsolva. Fogjon egy drótkefét, és alaposan tisztítsa meg vele a kapcsokat. Ezután kenjen fel dielektrikus zsírt, hogy megelőzze a jövőbeni oxidációt. Amikor minden visszakerül a helyére, ne feledkezzen meg arról, hogy a gyártó ajánlásai szerint húzza meg a csatlakozásokat. A 48V-os rendszerek többnyire 5 és 7 Nm (Newtonméter) nyomatékot igényelnek. A szektor adatai alapján azoknál, akik rendesen gondoskodnak a kapcsokról, a telepek akár 18–24 hónappal tovább is kitartanak, különösen olyan rendszereknél, ahol a telepek gyakran váltják egymást a töltés és kisütés folyamataiban.
Az akkumulátorkezelő rendszer, röviden BMS, a 48 V-os elektromos akkumulátorok intelligens vezérlőközpontjaként működik. Folyamatosan figyeli az egyes cellák feszültségét, hőmérsékletét és az áramerősséget. Ez a rendszer biztosítja a cellák közötti egyensúlyt, megakadályozza a túltöltést vagy teljes kimerülést, valamint védi az akkumulátort a termikus futótűz (thermal runaway) kialakulásával szemben. A termikus futótűz akkor következik be, amikor az akkumulátorok irányíthatatlanul kezdenek felmelegedni, ami veszélyes helyzetet idézhet elő. Ha a BMS nem megfelelően működik, a cellák biztonságos működési tartományán kívül kerülhetnek. Ez nemcsak az akkumulátor rosszabb teljesítményét jelenti, hanem komoly biztonsági kockázatot is jelent.
Amikor valami probléma merül fel egy akkumulátor-kezelő rendszerrel (BMS), általában jellegzetes tünetekkel jár. A rendszer váratlanul leállhat, furcsa töltési értékeket jeleníthet meg a kijelzőn, vagy hibaüzenetet adhat ki, például: „Túlfeszültség-védelem aktiválva”. Ha ez megtörténik, első lépésként próbáljon meg kemény alaphelyzetbe állítást végezni. Teljesen távolítsa el az akkumulátort, és hagyja legalább tíz percig lekapcsolva. Ez gyakran megszünteti az ideiglenes hibákat, amelyek ezeket a problémákat okozzák. Az újraindítás után használja a diagnosztikai eszközöket annak ellenőrzésére, hogy mennyire hatékony a BMS kommunikációja a töltővel. Fontos továbbá figyelni a feszültségkülönbségeket az egyes cellacsoportokon belül. Ha ez az érték meghaladja a plusz-mínusz fél voltot, komolyabb problémára utalhat, amely beavatkozást igényel.
A túlmelegedés jelei közé tartozik a ház hőmérsékletének 50 °C (122 °F) feletti értéke, duzzadt cellák vagy égett szag. Az azonnali intézkedéseknek a következőket kell magukban foglalni:
Ha a hőmérséklet továbbra is emelkedik a hűtés után, belső sérülés áll fenn, szakértői felmérés szükséges.
A hőkezeléssel kapcsolatos kutatások azt mutatják, hogy körülbelül 35 °C (kb. 95 °F) alatti környezeti hőmérsékleten a termikus futás veszélye nagyjából 70–75%-kal csökkenthető. Ügyeljen arra, hogy az akkumulátorok körül legalább 7,5 cm szabad hely legyen, hogy a levegő megfelelően keringhessen. A töltést jól szellőző, nem szűkös helyeken végezze. Érdemes olyan MOSFET technológiával bővített BMS-egységeket is fontolóra venni, mivel ezek általában sokkal jobban kezelik a hőt, mint a szabványos változatok. A sérült akkumulátor-modulokat gyorsan ki kell cserélni, mielőtt a problémák terjedni kezdenének a rendszer más részeire. Olyan rendszereknél, amelyek intenzíven és hosszan üzemelnek, esetlegesen folyadékhűtéses megoldásokra is szükség lehet a BMS-nél, hogy a rendszer zavartalanul működjön a magas igénybevétel idején.
Mielőtt arra a következtetésre jutnánk, hogy az akkumulátor hibás, először ellenőrizzük a töltőrendszer állapotát. Egy tavalyi kutatás szerint körülbelül 40 százalékban az emberek által akkumulátor-problémának tekintett hibák valójában hibás töltők vagy megsérült kábelek miatt adódnak. Vegyél egy feszültségmérőt, és mérd meg, mekkora feszültséget szolgáltat a töltő. A jó minőségű 48 V-os modellek töltés közben általában 54 és 58 V között maradnak. Ha az értékek ingadoznak, vagy 48 V alá esnek, érdemes új töltő beszerzését fontolóra venni. Amikor magukat az akkumulátorokat vizsgáljuk, hasonlítsd össze a tényleges működési időt az új állapotban mérttel. Amint a teljesítmény az eredeti specifikációk 70%-a alá csökken, nagy a valószínűsége, hogy az akkumulátor belső kémiai folyamatai már visszafordíthatatlanul degradálódtak.
Amikor az akkumulátor kapacitása 60% alá csökken, vagy ha a cellák közötti feszültségkülönbség meghaladja az 0,5 V-ot, a javítások általában már nem érik meg gazdaságilag. A legtöbb ember úgy találja, hogy érdemes kicserélni a rendszert, ha egy új 48V-os akkumulátorral eredeti teljesítményük körül 80%-ához juthatnak vissza anélkül, hogy kezdeti beruházásuk eredeti költségének több mint felét elköltik. A három évnél idősebb rendszerek általában profitálnak abból, ha LiFePO4 akkumulátorokra váltanak. Ezek kb. kétszer annyi ideig tartanak, mint a hagyományos megoldások, bár áruk kb. 30%-os felárral jár. A modern moduláris akkumulátor-rendszerek is megváltoztatták a helyzetet. Ha valami probléma adódik, a technikusoknak már nem kell az egész blokkot kidobni, hanem csak a hibás 12V-os modult cserélik ki. Ez az eljárás hosszú távon a karbantartási költségeket 30 és 40 százalékkal csökkenti.
A 48 V-os rendszerek új hulláma kezdi magában foglalni azokat a praktikus, cserélhető patroncellákat, amelyek jelentősen felgyorsítják a javításokat és drasztikusan csökkentik az állási időt. Vegyük például egy nagy nevű gyártó moduláris rendszerét, amelynek kialakítása lehetővé teszi a szakemberek számára, hogy egyes cellákat körülbelül 8 perc alatt lecseréljenek. Ez hatalmas fejlődés azokhoz a hagyományos, hegesztett blokkokhoz képest, amelyek javítása két óránál is többet vett igénybe. A gyakorlatban ez annyit jelent, hogy kevesebb hulladék keletkezik, mivel a felhasználóknak karbantartáskor általában csak az akkumulátor körülbelül negyedét kell kicserélniük. Emellett ezek a rendszerek általában 3–5 évvel tovább is kitartanak, mivel darabonként frissíthetők, így nem kell egyszerre mindent lecserélni.
EN