EN
Ātrās saites
Problēma ar lādiņa saglabāšanu šajās 48 V elektrobaterijās parādās dažādos veidos lielākoties. Dažas baterijas vienkārši ātri izlādējas, zaudējot pusi no savas jaudas mazāk nekā pusstundā, savukārt citas pat nemēģina sasniegt pilnu spriegumu pat pēc uzlādēšanas. Skatoties uz 2023. gadā veiktajiem pētījumiem par bateriju kalpošanas laiku, aptuveni 38 no katrām 100 problēmām saistītas ar elementu nelīdzsvaru baterijas komplektā. Pārējās problēmas parasti rodas tad, kad materiāli elektrodu iekšpusē laika gaitā sāk sabrukt. Ja kāds agrīnā stadijā pamanās kaut ko nepareizu, viņš var ievērot uzlādētāja lampiņu mirgošanu ar dīvainiem kļūdu modeļiem vai konstatēt, ka baterijas kontaktligzdas sasniedz tikai apmēram 45 voltus, nevis paredzēto līmeni, kad tās vajadzētu būt pilnībā uzlādētas.
Sistēmiska sprieguma pārbaudes procedūra palīdz precīzi noteikt bojātos komponentus:
| Komponents | Veselīgs diapazons | Kļūdas slieksnis |
|---|---|---|
| Jautājums | 53–54 V | <50V |
| Baterijas spraudni | 48–52 V | <46 V |
| Kabla caurlaidība | 0Ω pretestība | >0,5Ω |
Izkļaujiet šo diagnostikas secību:
Saskaņā ar 2024. gada enerģijas uzglabāšanas analīzi, 62 % ziņoto „lādētāju bojājumu” faktiski saistīti ar koroziju Anderson savienotājos, nevis ar paša lādētāja defektiem.
Tikai sprieguma atbilstība vien nav pietiekama, lai nodrošinātu uzticamu lādēšanu. Svarīgi saderības faktori ietver:
Nesaderīgu lādētāju izmantošana paātrina kapacitātes samazināšanos līdz pat 19 % katrā ciklā, pamatojoties uz elektroķīmiskiem testēšanas datiem.
Izmantojiet izslēgšanas procesa pieeju, lai izvairītos no nevajadzīgiem aizvietojumiem:
Šī metode parāda, ka 41 % sākotnēji kā bojāti identificēto komponentu normāli darbojas kontrolētās vidē, samazinot nevajadzīgus detaļu maiņas gadījumus.
Laika gaitā lielākā daļa 48 V elektrisko bateriju sāk parādīt novecošanās pazīmes, kas izpaužas kā ievērojams veiktspējas kritums. Parasti cilvēki atzīmē, ka vienā uzlādē starp uzlādēm nobrauc aptuveni par 15–25 procentiem mazāk, turklāt novēro, ka transportlīdzeklis ar smagāku kravu paātrinās lēnāk. Arī uzlāde aizņem vairāk laika. Tam visam pamatā ir process, ko sauc par kapacitātes samazināšanos (capacity fade), kas būtībā nozīmē, ka ķīmiskās vielas baterijā ar laiku zaudē spēju efektīvi uzglabāt enerģiju. Citi svarīgi simptomi, kam vērīgi jāpievērš uzmanība, ir negaidīts sprieguma kritums intensīvas lietošanas laikā vai situācijas, kad baterija pat pēc vairākām stundām, pieslēgta pareizam uzlādētājam, nesasniedz pilnu uzlādi.
Pamatā litija jonu baterijas laika gaitā izjūk trīs veidos. Pirmkārt, pastāv tā saucamais cietā elektrolīta starpfāzes vai SEI slānis, kas nepārtraukti aug un patērē aktīvo litiju baterijas iekšienē. Otrkārt, elektrodu daļiņas sāk plaisāt, kas arī nav labi. Un visbeidzot, pats elektrolīts sāk izjukt. Pētījumi liecina, ka, kad šie 48 voltu sistēmu darbojas karstāk par 25 grādiem pēc Celsija, SEI slānis aug aptuveni 40 procentus ātrāk nekā ideālajā temperatūras diapazonā no 15 līdz 20 grādiem. Bet kas notiek, ja kāds regulāri ļauj savai baterijai pilnībā izlādēties zem 20 procentiem? Tad rodas tā saucamā litija plākšņošana. Būtībā uz elektrodiem sāk veidoties metāla nogulsnes, un, tiklīdz tas notiek, baterija vienkārši vairs nespēj uzkrāt tik daudz enerģijas, turklāt palielinās iekšējā pretestība, kas padara visu mazāk efektīvu.
Kaut arī ražotāji parasti deklarē 2 000–3 000 pilnas ciklus (5–8 gadi), reālā lietošana rezultējas īsākā kalpošanas laikā:
| Faktors | Laboratorijas testa apstākļi | Reālais veiktspēja |
|---|---|---|
| Vidējais cikla ilgums | 2 800 cikli | 1 900 cikli |
| Jaudas saglabāšana | 80% pēc 2 000 cikliem | 72% pēc 1 500 cikliem |
| Temperatūras iedarbība | 25 °C pastāvīgi | 12–38 °C sezonāli |
Šie atšķirības rodas no mainīgiem izlādes dziļumiem, termiskajiem svārstījumiem un daļējas uzlādes stāvokļa darbības. Uzlādes līmeņa uzturēšana starp 30% un 80%, kā arī proaktīva temperatūras regulācija, var palielināt lietojamo kalpošanas laiku par 18–22% salīdzinājumā ar nestrukturētiem izmantošanas modeļiem.
Sāciet, rūpīgi aplūkojot uzlādēšanas spraugu, pārbaudot kabeļu izolāciju un mazos metāla kontaktligzdas spraudņus. Kad vadi saplīst vai kontakti noliecas, tie vairs nevada enerģiju tik efektīvi. Saskaņā ar pētījumu, ko pagājušajā gadā publicēja Electrek, aptuveni viena trešdaļa no visām uzlādēšanas problēmām faktiski saistīta ar bojātiem kontaktiem vai iekšpusē salauztām vada daļām. Šim darbam paņemiet arī labu kabatas bateriju. Izsitu to uz uzlādēšanas portu korpusu, kur parasti veidojas mikroskopiskas plaisas. Šīs mazās plaisas bieži ļauj mitrumam ilgtermiņā iekļūt, kas beigās izraisa korozijas problēmas, ar kurām neviens negribētu saskarties.
Kad baterijas sāk redzami pietūkt, parasti tas nozīmē, ka iekšpusē ir uzkrājies spiediens no gāzes veidošanās, kas norāda uz bojātām litija jonu šūnām, kuras drīzumā var iziet no ierindas. Lai problēmas varētu noteikt agrīnā stadijā, vajadzētu ar nevadošu rīku pārslīdēt pa tiem kontaktblokiem, meklējot savienojumus, kas šķiet vaļīgi. Šie vājie punkti dažreiz patiešām var ievērojami palielināt elektrisko pretestību — līdz pat aptuveni 0,8 omiem vai vēl vairāk. Attiecībā uz vecāka tipa aplejamas svina skābes baterijām, reizi mēnesī jāpārbauda elektrolīta līmenis. Ja apkārt ir skābes nogulsnes, jāņem sodas šķīdums un to pienācīgi jānotīra. Šāda regulārā uzturēšana lielā mērā palīdz nodrošināt, ka šie sistēmas darbojas droši un bez negaidītiem panākumiem nākotnē.
Saskaņā ar Energy Storage Insights 2024. gada pētījumu, kad termināļi ir korodēti, sistēmas spriegums faktiski var nokrist aptuveni par 10 līdz 15 procentiem. Pirms sākat tīrīšanas darbus, vispirms pārliecinieties, ka strāva pilnībā izslēgta. Paņemiet metāla suku un rūpīgi notīriet termināļus. Pēc tam uzklājiet dielektrisko eļļu, lai nākotnē novērstu oksidāciju. Savienojot visu atpakaļ, neaizmirstiet savilkt savienojumus saskaņā ar ražotāja ieteikumiem. Lielākajai daļai 48 V sistēmu parasti nepieciešams momenta spēks no 5 līdz 7 ņūtonmetriem. Analizējot nozares datus, redzams, ka tie, kas pienācīgi aprūpē savus termināļus, bieži vien pieredz bateriju kalpošanas laika pagarināšanos no 18 līdz pat 24 papildu mēnešiem, īpaši tajās instalācijās, kurās baterijas bieži cikliski uzlādējas un izlādējas.
Baterijas pārvaldības sistēma, saīsināti BMS, darbojas kā 48 V elektrobateriju smadzenes. Tā uzrauga tādas lietas kā sprieguma līmenis, cik karsti kļūst elementi un kāda strāva caur tiem plūst. Šī sistēma palīdz uzturēt līdzsvaru starp elementiem, novērš to pārlādēšanu vai pilnīgu izlādi un cīnās pret tā saukto termisko izraisīšanos. Termiskā izraisīšanās notiek tad, kad baterijas sāk nekontrolēti uzsilt, radot bīstamas situācijas. Ja BMS nedarbojas pareizi, tā ļauj elementiem darboties ārpus to drošajiem ekspluatācijas ierobežojumiem. Tas nozīmē, ka ne tikai baterijas veiktspēja ir sliktāka par paredzēto, bet arī rodas nopietnas drošības problēmas.
Kad notiek kļūme Baterijas pārvaldības sistēmā (BMS), parasti ir redzami raksturīgi signāli. Sistēma var pēkšņi izslēgties, displejā rādīt dažādas dīvainas uzlādes vērtības vai parādīt kļūdas ziņojumu, piemēram, "Pārsprieguma aizsardzība aktivizēta". Ja tāds gadījums notiek, vispirms mēģiniet veikt stingro atiestatīšanu. Pilnībā noņemiet bateriju un atstājiet to atvienotu aptuveni desmit minūtes. Tas bieži novērš pagaidu problēmas, kas izraisa šādas nepareizas darbības. Pēc atiestatīšanas paņemiet diagnostikas rīkus un sāciet pārbaudīt, cik labi BMS sazinās ar uzlādētāju. Arī svarīgi ir pārbaudīt sprieguma atšķirības starp katras grupas elementiem. Jebkas, kas pārsniedz plus/mīnus pusvoltu, var liecināt par nopietnākām problēmām, kuras nepieciešams risināt.
Pārkaršanas pazīmes ietver korpusa temperatūru virs 50 °C (122 °F), uzpūstus elementus vai degšanas smaku. Neatliecami jāveic šādi pasākumi:
Ja pēc dzesēšanas pārkaršanās turpinās, iespējams, ka ir iekšēji bojājumi, tāpēc nepieciešama profesionāla novērtēšana.
Pētījumi par siltuma pārvaldību liecina, ka uzturot apkārtējo temperatūru zem aptuveni 35 grādiem pēc Celsija jeb aptuveni 95 pēc Fārenheita, termiskās izkļūšanas iespējamība samazinās aptuveni par 70–75%. Pārliecinieties, ka ap baterijām visapkārt ir vismaz trīs collas brīvas vietas, lai gaiss varētu cirkulēt pareizi. Uzlādei jānotiek vietās ar labu ventilāciju, nevis šaurās telpās. Arī vērts apsvērt ir BMS komponentus, kas uzlaboti ar MOSFET tehnoloģiju, jo tie parasti siltumu pārvalda daudz labāk nekā standarta modeļi. Bojātos bateriju moduļus nepieciešams nomainīt ātri, pirms problēmas izplatās uz citām sistēmas daļām. Sistēmām, kas darbojas intensīvi un ilgi, BMS dzesēšanai, iespējams, būs nepieciešami šķidrie dzesēšanas risinājumi, lai nodrošinātu gludu darbību pieaugušas slodzes laikā.
Pirms izdara secinājumus par mirušu akumulatoru, vispirms pārbaudiet uzlādes sistēmu. Saskaņā ar pēdējā gada pētījumiem aptuveni 40 procenti no tā, ko cilvēki sauc par akumulatora problēmām, īstenībā ir bojāti uzlādētāji vai salauzti kabeli. Paņemiet voltmetru un pārbaudiet, cik daudz enerģijas piegādā uzlādētājs. Labi 48 volti modeļi parasti uztur spriegumu starp 54 un 58 voltiem, kamēr notiek uzlāde. Ja rādījumi svārstās vai krītas zem 48 voltiem, pienācis laiks aizvietot uzlādētāju. Kad skatāties uz pašiem akumulatoriem, salīdziniet to faktisko darbības ilgumu ar jaunu stāvokli. Tiklīdz veiktspēja nokrītas zem 70% no sākotnējiem parametriem, liela varbūtība, ka iekšējā ķīmiskā struktūra jau ir sākusi pastāvīgi degradēties.
Kad baterijas kapacitāte krītas zem 60% vai starp šūnām ir vairāk nekā 0,5 V atšķirība, remonts parasti vairs nav izdevīgs. Lielākā daļa cilvēku uzskata, ka ir vērts nomainīt sistēmu, ja jauna 48 V baterija atgriež apmēram 80% no sākotnējā veiktspējas līmeņa, nepārsniedzot pusi no sākotnējās sistēmas izmaksām. Sistēmām, kas jau pārsniegušas trīs gadu robežu, parasti ir lietderīgi pāriet uz LiFePO4 baterijām. Tās kalpo aptuveni divreiz ilgāk nekā tradicionālās iespējas, kaut arī to cena ir par 30% augstāka. Arī jaunās modulārās bateriju konstrukcijas ir mainījušas situāciju. Vietojā, lai izmestu visus komplektus, kad rodas problēma, tehnici var tagad nomainīt tikai bojāto 12 V moduli. Šis pieeja ilgtermiņā uzturēšanas izmaksas samazina par 30 līdz 40 procentiem.
Jaunā 48 V sistēmu vilnis sāk iekļaut šos ērtos aizvietojamos patronas elementus, kas padara remontu daudz ātrāku un ievērojami samazina pārtraukumu. Ņemsim piemērā viena liela ražotāja modulāro sistēmu — to dizains ļauj tehniciem nomainīt atsevišķus elementus aptuveni 8 minūtēs. Tas ir milzīgs uzlabojums salīdzinājumā ar vecmodīgajām metinātajām baterijām, kuru remonts prasīja vairāk nekā divas stundas. Praktiski tas nozīmē mazāk atkritumu, jo lielākai daļai cilvēku uzturēšanas darbos jānomaina tikai aptuveni ceturtdaļa no visas baterijas. Turklāt šādas sistēmas parasti kalpo par 3 līdz 5 gadiem ilgāk, jo tās var pakāpeniski modernizēt, nevis nomainīt visu vienlaikus.