EN
Greitieji nuorodos
Problema, susijusi su įkrova laikymu tų 48 V elektriniuose akumuliatoriuose, dažniausiai pasireiškia keliomis būdais. Kai kurie akumuliatoriai greitai išsikrauna, netenkant pusės energijos mažiau nei per pusvalandį, o kitiems niekada nepavyksta pasiekti pilnos įtampos net po įkrovimo. Remiantis 2023 m. atliktų akumuliatorių tarnavimo trukmės tyrimų duomenimis, apie 38 iš kiekvienų 100 problemų yra susijusios su elementų nelygybe viduje bloko. Likusios dažniausiai atsiranda tada, kai elektrodų viduje esančios medžiagos laikui bėgant pradeda skilinėti. Jei kas nors anksčiau pastebi kažką netinkamo, jis gali pastebėti, kad įkroviklio lemputės mirksi keistais klaidų šablonais, arba kad akumuliatoriaus gnybtai, esą visiškai įkrauti, pasiekia tik apie 45 voltus, o ne numatytą lygį.
Sisteminis įtampos matavimo procesas padeda nustatyti neveikiančias dalis:
| Komponentas | Sveikas diapazonas | Defekto riba |
|---|---|---|
| Įkroviklio išvestis | 53–54 V | <50V |
| Akumuliatoriaus gnybtai | 48–52 V | <46 V |
| Kabelio vientisumas | 0Ω Varža | >0,5Ω |
Atlikite šią diagnostikos seką:
Pagal 2024 metų energijos kaupimo analizę, 62 % pranešimų apie „įkroviklio gedimus“ iš tikrųjų kyla dėl sukorusių Anderson jungtukų, o ne dėl pačio įkroviklio defektų.
Tik įtampos atitikimas nėra pakankamas patikimam įkrovimui. Svarbūs suderinamumo veiksniai yra:
Nesuderintų įkroviklių naudojimas pagreitina talpos mažėjimą iki 19 % kiekvienam ciklui, remiantis elektrocheminiais bandymais.
Taikykite eliminavimo būdu grindžiamą metodą, kad išvengtumėte nebūtinų keitimų:
Šis metodas parodo, kad 41 % komponentų, iš pradžių pažymėtų kaip sugedę, normaliai veikia kontroliuojamomis sąlygomis, sumažinant nepagrįstus detalių keitimus.
Laikui bėgant, dauguma 48 V elektrinių baterijų pradeda rodyti senėjimo požymius – pastebimai krinta našumas. Paprastai vartotojai pastebi, kad tarp įkrovimų nuvažiuojama 15–25 procentais mažesnį atstumą, taip pat automobilis lėčiau įsibėgėja vežant didesnę apkrovą. Taip pat ilgiau užtrunka įkrovimas. Tai, kas vyksta viduje, vadinama talpos mažėjimu – tai reiškia, kad cheminės medžiagos baterijoje laikui bėgant praranda gebėjimą efektyviai kaupti energiją. Kitais svarbiais dalykais, į kuriuos verta atkreipti dėmesį, yra netikėtas įtampos kritimas intensyvios naudojimo metu arba tai, kad baterija nepasiekia visiško įkrovimo lygio net po kelių valandų prijungtos prie tinkamo įkroviklio.
Pagrindiniai trys būdai, kaip laikui bėgant blogėja litio jonų baterijos. Pirmiausia yra to vadinamas kieto elektrolito tarpfazės arba SEI sluoksnis, kuris nuolat auga ir sunaikina aktyvųjį litį viduje. Tada elektrodų dalelės ima skilti, kas taip pat nėra gerai. Ir galiausiai pats elektrolitas pradeda skilinėti. Tyrimai rodo, kad kai šios 48 voltų sistemos veikia karščiau nei 25 laipsniai Celsijaus, SEI sluoksnis auga apie 40 procentų greičiau nei esant idealiai temperatūrai nuo 15 iki 20 laipsnių. Kas nutinka, jei kas nors reguliariai leidžia savo baterijai visiškai išsikrauti žemiau nei 20 procentų? Įvyksta reiškinys, vadinamas litio nusodinimu. Iš esmės ant elektrodų pradeda formuotis metalo nuosėdos, o kai tai įvyksta, baterija jau nebegeba laikyti tokio didelio krūvio, taip pat padidėja vidinė varža, dėl ko viskas tampa mažiau efektyvu.
Nors gamintojai dažnai teigia, kad akumuliatoriai išlaiko 2 000–3 000 pilnų ciklų (5–8 metus), praktinė naudojimo trukmė būna trumpesnė:
| Gamintojas | Laboratorinių bandymų sąlygos | Realios eksploatacijos rezultatai |
|---|---|---|
| Vidutinė ciklo trukmė | 2 800 ciklų | 1 900 ciklų |
| Talpos išlaikymas | 80 % po 2 000 ciklų | 72 % po 1 500 ciklų |
| Temperatūros poveikis | pastovi 25 °C | 12–38 °C sezoniniai svyravimai |
Šie nesutapimai atsiranda dėl kintamų iškrovimo gilumų, temperatūrinių svyravimų ir dalinio įkrovos būvio veikimo. Palaikant įkrovą tarp 30 % ir 80 % bei aktyviai kontroliuojant temperatūrą, naudingo tarnavimo laikas gali būti pailgintas 18–22 % lyginant su nestruktūrizuota naudojimo praktika.
Pradėkite nuodugniai apžiūrėdami įkrovimo lizdą, tikrindami laidų izoliacijos būklę ir mažas metalines kontaktines adatas. Kai laidai susipina arba kontaktai išsilenkia, jie nebeperduoda energijos taip efektyviai kaip anksčiau. Pagal prieš metus paskelbtą Electrek tyrimą, apie trečdalis visų įkrovimo problemų iš tiesų kyla dėl pažeistų jungčių ar viduje sulūžusių vielų. Šiam darbui pasirinkite geras lempą. Apšvieskite įkrovimo lizdo korpusą, kur dažnai atsiranda mikroskopinės įtrūkimų vietas. Būtent šie maži plyšiai dažnai leidžia drėgmei pamažu prasiskverbti, galiausiai sukeliant korozijos problemas, kurių vėliau niekas nenorėtų spręsti.
Kai baterijos pradeda pastebimai pūtęti, paprastai tai reiškia, kad viduje kaupiasi slėgis dėl susidariusių dujų, kas rodo į pažeistas litio jonų elementų dalis, kurios greitai suges. Norint anksti aptikti problemas, reikėtų nevarančiu įrankiu perbraukti per tuos kontaktinius blokus ir patikrinti, ar nėra laisvų jungčių. Šie silpniai taškai kartais gali žymiai padidinti elektrinę varžą – net iki 0,8 omų ar daugiau. Senesnėms užpildytosioms švino rūgšties baterijoms reikėtų kas mėnesį tikrinti elektrolito lygį. Jei aplink yra rūgšties likučių, reikia paimti kepimo sodos tirpalą ir tinkamai nuvalyti. Toks reguliarus techninis aptarnavimas labai padeda išlaikyti šias sistemas saugiai veikiančiomis ir išvengti netikėtų gedimų ateityje.
Remiantis kai kuriais 2024 m. Energy Storage Insights tyrimais, jei prijungimo gnybtai yra apkrauti korozija, sistemos įtampa gali sumažėti apie 10–15 procentų. Prieš pradėdami valyti, įsitikinkite, kad energija visiškai išjungta. Paimkite vielinį šepetį ir gerai nuvalykite gnybtus. Vėliau užtepkite dielektrinio tepalo, kad ateityje būtų išvengta oksidacijos. Surinkdami viską atgal, nepamirškite prisukti jungčių pagal gamintojo rekomendacijas. Dauguma 48 V sistemų paprastai reikalauja nuo 5 iki 7 Niutonmetrų sukimo momento. Remiantis pramonės duomenimis, tiems, kurie tinkamai priežiūri savo gnybtus, akumuliatoriai paprastai tarnauja nuo 18 iki net 24 papildomų mėnesių, ypač konfigūracijose, kur akumuliatoriai dažnai cikliškai įkraunami ir iškraunami.
Baterijos valdymo sistema, arba trumpai BMS, veikia kaip 48 V elektros baterijų smegenys. Ji stebi tokius dalykus kaip įtampos lygis, kiek įkaista elementai ir kokia srovė teka per juos. Ši sistema padeda išlaikyti pusląsnių balansą, neleidžia jiems pernelyg įsikrauti arba visiškai išsikrauti, taip pat kovoja su reiškiniu, vadinamu šilumine nestabilumu. Šiluminis nestabilumas atsiranda tada, kai baterijos pradeda nekontroliuojamai kaiti, sukeliant pavojingas situacijas. Kai BMS veikia netinkamai, ji leidžia elementams dirbti už jų saugaus darbo ribų. Tai reiškia, kad ne tik sumažėja baterijos našumas, bet taip pat kyla rimtų saugos problemų.
Kai kyla problemų su baterijos valdymo sistema (BMS), dažniausiai yra aiškūs požymiai. Sistema gali tiesiog netikėtai išsijungti, ekrane rodyti įvairius keistus įkrovimo skaičius arba mirksėti klaidos pranešimą, pvz., „Per didelio įtampos apsauga aktyvuota“. Jei taip atsitinka, pirmiausia pabandykite atlikti standartinį perkrovimą. Visiškai išimkite bateriją ir palikite ją atjungtą apie dešimt minučių. Dažnai tai pašalina laikinus gedimus, sukeliančius šias problemas. Po perkrovimo imkitės diagnostikos įrankių ir pradėkite tikrinti, kaip gerai BMS bendrauja su įkrovikliu. Taip pat svarbu stebėti įtampos skirtumus tarp elementų kiekvienoje grupėje. Bet koks skirtumas, viršijantis pusę volto teigiamai ar neigiamai, gali rodyti rimtesnes problemas, reikalaujančias dėmesio.
Perkaisti požymiai apima korpuso temperatūrą aukščiau nei 50 °C (122 °F), išsipūtusius elementus arba degimo kvapą. Nedelsiant reikėtų imtis tokių veiksmų:
Jei po atvėsimo perkaista toliau, greičiausiai yra vidiniai pažeidimai ir reikalinga profesionali apžiūra.
Tyrimai rodo, kad termovaldymas, palaikant aplinkos temperatūrą žemiau maždaug 35 laipsnių Celsijaus arba apie 95 Farenheito, sumažina šiluminio nestabilumo riziką maždaug 70–75 %. Įsitikinkite, kad aplink baterijas palikta bent 7,6 cm erdvės, kad oras galėtų tinkamai cirkuliuoti. Įkrovimas turėtų vykti vietose, kur yra gera vėdinimo sistema, o ne ankštesnėse erdvėse. Taip pat verta apsvarstyti BMS komponentus, pagerintus naudojant MOSFET technologiją, nes jie geriau tvarkosi su šiluma lyginant su standartiniais. Pažeistus baterijų modulius reikia greitai pakeisti, kol problemos nespėjo plisti į kitas sistemos dalis. Sistemoms, veikiančioms intensyviai ir ilgą laiką, gali prireikti skysčio aušinimo sprendimų BMS, kad užtikrinti sklandų veikimą esant dideliam poreikiui.
Prieš darydami išvadas apie išsikrovusią bateriją, pirmiausia patikrinkite įkrovimo sistemą. Remiantis kai kuriais praėjusiais metais atliktų tyrimų duomenimis, apie 40 procentų tų problemų, kurias žmonės vadina baterijos gedimais, iš tikrųjų yra sugedę įkrovikliai arba sugadinti kabeliai. Paimkite voltmetrą ir patikrinkite, kiek įtampos tiekia įkroviklis. Geri 48 voltų modeliai įkrovimo metu paprastai palaiko įtampą nuo 54 iki 58 voltų. Jei matavimų rodmenys šokinėja arba nukrenta žemiau 48 voltų, reikėtų pagalvoti apie naujo įkroviklio įsigijimą. Tiriant pačias baterijas, išmatuokite jų faktinį veikimo laiką lyginant su naujomis. Kai našumas sumažėja žemiau 70 % nuo pradinių techninių charakteristikų, didelė tikimybė, kad vidinė cheminė sudėtis jau pradėjo negrįžtamai ardytis.
Kai baterijos talpa sumažėja žemiau 60 % arba tarp elementų yra daugiau nei 0,5 V skirtumo, remontas dažniausiai jau nebėra pelningas. Dauguma žmonių mano, kad verta pakeisti sistemą, jei nauja 48 V baterija grąžintų juos į apie 80 % pradinės našos, neviršijant pusės visos pradinės sistemos kainos. Sistemoms, kurios jau praėjo trejų metų ribą, dažniausiai naudinga pereiti prie LiFePO4 baterijų. Šios tarnauja maždaug dvigubai ilgiau nei tradicinės alternatyvos, nors jų kaina yra 30 % didesnė. Taip pat pasikeitė dėl naujesnių modulinių baterijų konstrukcijų. Vietoje to, kad išmesti visas baterijų paketas, kai kyla problema, technikai dabar gali pakeisti tik neveikiantį 12 V modulį. Toks požiūris ilgainiui sumažina techninio aptarnavimo išlaidas nuo 30 iki 40 procentų.
Nauja 48 V sistemų banga pradeda apimti patogias keičiamas patrono tipo kasetes, dėl ko remontai vyksta žymiai greičiau ir sustojimo laikas labai sumažėja. Paimkime vieno didelio gamintojo modulinę konfigūraciją – tokioje konstrukcijoje technikai gali pakeisti atskiras kasetes per maždaug 8 minutes. Tai yra milžiniškas pagerinimas lyginant su senomis susvirintomis baterijų eilėmis, kurių taisymas užtrukdavo daugiau nei dvi valandas. Praktiškai tai reiškia mažiau atliekų, nes daugumai vartotojų remontuojant reikia pakeisti tik apie ketvirtadalį visos baterijos. Be to, šios sistemos paprastai tarnauja 3–5 metų ilgiau, nes jas galima atnaujinti palaipsniui, o ne keisti viską iš karto.