Wenn man den Batteriestatus über die Bluetooth-App überprüft, merkt man dasdie Spannung einer der Zellen ist deutlich niedriger als die der anderen.
Während beispielsweise die Spannung der meisten Zellen bei etwa 3,27 V liegt, beträgt die Spannung einer Zelle nur 2,65 V. Gleichzeitig fehlt Ihrem Golfwagen oder Boot beim Beschleunigen die Leistung und Ihrem Gabelstapler oder Energiespeichersystem geht plötzlich die Energie aus.
Sie könnten davon ausgehen, dass ein Zusammenhang besteht,{0}}dass eine bestimmte Zelle ausgefallen ist und ersetzt werden muss. In der Realität bedeutet eine niedrige Zellspannung jedoch nicht zwangsläufig, dass die Zelle defekt ist.
In diesem Artikel wird ausführlich erklärt, was „BMS zeigt niedrige Zellenspannung an“ bedeutet, welche häufigen Ursachen es gibt, welche Inspektionsmethoden und Lösungen es gibt und wie man das Auftreten ähnlicher Probleme verhindern kann. Dadurch können Sie Nieder-spannungsfehler genauer diagnostizierenLithium--Ionenbatterienund vermeiden Sie unnötige Reparaturkosten.
Was bedeutet es, wenn das BMS eine niedrige Zellenspannung anzeigt?
Wenn Sie in Ihrer mobilen App feststellen, dass die Spannung einer bestimmten Zelle zu niedrig ist, ziehen Sie nicht den voreiligen Schluss, dass „diese Zelle defekt ist“. Neben internen Batterieproblemen (z. B. inkonsistente Zellkapazität, längere Tiefentladung, Zellalterung, erhöhter Innenwiderstand und abnormale Selbstentladung) gibt es zwei weitere Situationen, die zu abnormaler Zellenspannung führen können: Probleme mit den BMS-Datenerfassungsleitungen und übermäßig niedrige Temperaturen.
Wenn das BMS „Niedrige Zellenspannung“ anzeigt, warnt es den Benutzer tatsächlich, dass im Akkupack eine schwache Zelle mit Leistungsproblemen aufgetreten ist und die Ursache der Anomalie weiter untersucht werden muss.
Lithium-{0}}Ionen-Akkus bestehen typischerweise aus mehreren in Reihe geschalteten Zellen. Zum Beispiel ein48V LiFePO4-Akkubesteht normalerweise aus 16 in Reihe geschalteten 3,2-V-Zellen (16S) mit einer Gesamtspannung von etwa 51,2 V.Unter normalen Bedingungen sollte die Spannung jeder Zelle in einem ähnlichen Bereich bleiben.
Zum Beispiel:
Zelle 1: 3,278 V
Zelle 2: 3,281 V
Zelle 3: 3,276 V
Zelle 4: 3,280 V
Die Spannungsunterschiede zwischen diesen Zellen sind sehr gering, was auf eine gute Konsistenz hinweist.
Wenn jedoch die folgenden Bedingungen eintreten:
Zelle 1: 2,653 V
Zelle 2: 3,265 V
Zelle 3: 3,283 V
Dies weist auf ein Problem mit der ersten Zelle im String hin, da die Ausgangskapazität eines Reihenbatteriesatzes durch die Zelle mit der niedrigsten Spannung bestimmt wird.
Auch wenn die anderen Zellen noch ausreichend geladen sind, kann es zum Auslösen des gesamten Akkupacks kommenBMS-Schutzaufgrund dieser schwachen Zelle.
Möglicherweise sind Sie schon einmal auf ähnliche Situationen gestoßen: Ein Elektrofahrzeug bleibt während der Fahrt plötzlich stehen, ein Golfwagen kann plötzlich nicht mehr beschleunigen, ein Gabelstapler bleibt nach einer Weile plötzlich stehen oder ein Wohnmobil oder ein Energiespeichersystem hat plötzlich keinen Strom mehr.
Häufige Ursachen für niedrige Zellenspannung in Lithiumbatterien - Detaillierte Beschreibung
Schauen wir uns als Nächstes die Ursachen der Unterspannung in einem einzelnen Zellenstrang genauer an, wie sie durch das BMS der Lithium-Ionen-Batterie angezeigt werden:
1. Probleme mit der BMS-Spannungsabtastung
Wenn das BMS manchmal eine niedrige Spannung anzeigt, bedeutet das nicht unbedingt, dass dasBatteriezellen befinden sich tatsächlich in einem Zustand niedriger -Spannung; Dies kann auf ein Problem mit dem BMS-Datenerfassungssystem zurückzuführen sein.
Das BMS stellt über Sensorkabel eine Verbindung zu jedem Zellknoten her und liest die Spannung jedes Zellstrangs. Wenn die Sensorkabel locker oder beschädigt sind, liest das BMS falsche Daten.
Wenn beispielsweise die tatsächliche Zellenspannung 3,28 V beträgt, aber aufgrund eines Problems mit den Sensorleitungen das BMS letztendlich nur eine Spannung von 2,60 V anzeigt. Daher ist es notwendig, ein Multimeter zu verwenden, um die tatsächliche Zellspannung zu messen, um eine genaue Schlussfolgerung zu ziehen.
2. Auswirkungen niedriger-Temperaturen
Bei Lithium-Ionen-Batterien war der Betrieb bei niedrigen Temperaturen schon immer eine Herausforderung.
Bei niedrigen Temperaturen verlangsamt sich die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen in den Batteriezellen, die Ionenmobilität nimmt ab und der Innenwiderstand steigt, was zu einem Spannungsabfall führt.
Dieses Problem verstärkt sich, wenn der Akku mit hohen Strömen entladen wird, und kann die Unterspannungsschutzfunktion des auslösenBatteriemanagementsystem. Diese Situation kommt bei Elektrofahrzeugen in kalten Regionen relativ häufig vor,Kühllager-Gabelstapler, Energiespeichersysteme im Freien und Schiffsanwendungen im Winter.
Einige derzeit auf dem Markt befindliche Lithium-{0}}Ionen-Batterien, wie z. BDie LiFePO4-Batterien von CoPow, können mit automatischen Heizsystemen ausgestattet werden, die ein normales Laden und Entladen auch bei -20 Grad ermöglichen.
3. Schlechte Zellkonsistenz
Unter Zellkonsistenz versteht man die Gleichmäßigkeit der Zellen in Bezug auf Kapazität, Innenwiderstand, Ladekurven, Entladekurven und Selbstentladungsraten.
Wenn eine Lithium-{0}}Ionenbatterie Zellen der Klasse B oder einer niedrigeren-Qualität verwendet, würde eine Zellenspannung von nur 2,653 V als akzeptabel angesehen. In schweren Fällen kann es zum vollständigen Ausfall der Zellen kommen.
Deshalb können wir das beim Kauf nicht genug betonenLithium-Eisenphosphat-Batterien, müssen Sie die Herkunft der Zellen beim Lieferanten bestätigen und dessen Testberichte prüfen.
CoPow verwendet brandneue, hochwertige Lithium-Eisenphosphat-Zellen von führenden Zellherstellern und gewährleistet so die Batterieleistung direkt von der Quelle.
4. Alterung oder Beschädigung der Batteriezelle
Wenn die Nutzungsdauer und die Anzahl der Lade-{0}}Entladezyklen zunehmen, altern Lithium--Batteriezellen allmählich, was zu einer Verschlechterung ihrer inneren chemischen Leistung führt, was sich in einer Abnahme der Kapazität und einem Anstieg des Innenwiderstands äußert.
Wenn sich die Batterie entlädt, können gealterte Zellen nicht wie normale Zellen eine stabile Leistung aufrechterhalten und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Spannungsabfall auftritt.
5. Tiefentladung
Wie wir bereits in anderen Artikeln erwähnt haben, haben Lithium-Ionen-Batterien eine tatsächlich nutzbare Kapazität, die mehr als 30 % höher ist als die von Blei-{2}Säure-Batterien und -Batterientolerieren eine Entladungstiefe (DoD) von 90 %. Obwohl dies kein Problem darstellt, entladen viele Benutzer den Akku dennoch vollständig.
Lithium-Ionenbatterien sollten nicht tiefen-entladen werden. Längeres Überentladen kann eine oder mehrere Zellen beschädigen.
Da die Zellen in einem Akku nicht vollkommen identisch sein können, ist das Beste, was wir tun können, die größtmögliche Konsistenz beizubehalten. Folglich wird die Zelle mit der geringsten Kapazität zuerst erschöpft; Mit fortschreitender Entladung sinkt die Spannung schnell, während die Spannungen der anderen Zellen auf einem höheren Niveau bleiben.
6. Zellungleichgewicht
Bitte beachten Sie, dass wir uns auf ein Zellungleichgewicht und nicht auf eine Zellinkonsistenz beziehen.
Hier möchten wir ein Konzept vorstellen: Spannungsdifferenz. Beispielsweise beträgt die höchste Zellspannung 3,35 V und die niedrigste 2,80 V.
Ein Zellungleichgewicht wird typischerweise durch die Anhäufung langfristiger Zyklen verursacht. Wenn die Zellkonsistenz bereits von Anfang an schlecht ist und Sie sich strikt an das 20/80- oder 90-Lade--Entladeprinzip halten, ohne es auszuführenvollständige Lade--EntladezyklenVon 0 % auf 100 % können die Zellen allmählich aus dem Gleichgewicht geraten.
Diese Situation tritt typischerweise bei Lithium-Ionen-Batterien ohne Ausgleichsfunktion auf. Heutige Lithium--Ionen-Batterien sind in der Regel mit einem intelligenten Batteriemanagementsystem ausgestattet, das dazu in der Lage istAktiver oder passiver Ausgleich der Zellen.
Wie prüft man eine Niederspannungszelle?
Das Standardprüfverfahren ist wie folgt. Sie können es zunächst selbst ausprobieren. Wenn Sie es schwierig oder zu technisch finden, wenden Sie sich bitte an unsKontaktieren Sie uns, und unsere F&E-Ingenieure helfen Ihnen gerne weiter.
1. Überprüfen Sie die Spannungsdaten des Batteriemanagementsystems
Überprüfen Sie zunächst mit der Bluetooth-App den Echtzeit-Spannungsstatus aller Batteriezellen, um festzustellen, welche Zellengruppe eine Anomalie aufweist. Beobachten Sie als nächstes den Spannungsunterschied zwischen den Zellen.
Beträgt die Spannungsdifferenz nur wenige zehn Millivolt, liegt sie im Normalbereich; Wenn die Spannungsdifferenz mehrere hundert Millivolt oder mehr erreicht, deutet dies darauf hin, dass in den Zellen ein Problem aufgetreten ist.
2. Überprüfen Sie die BMS-Datenerfassungskabel
Um zu überprüfen, ob die BMS-Datenerfassungskabel ordnungsgemäß funktionieren, prüfen Sie, ob die Steckverbinder locker sind, ob die Anschlüsse guten Kontakt haben, ob die Kabelbäume beschädigt sind und ob die Lötverbindungen fest sind.
3. Messen Sie die tatsächliche Zellenspannung mit einem Multimeter
Wenn die Datenerfassungskabel ordnungsgemäß funktionieren, besteht der nächste Schritt darin, mit einem Multimeter direkt die tatsächliche Spannung der entsprechenden Zelle zu messen, um die Ursache des Problems zu ermitteln.
Wenn das BMS eine Spannung von 2,65 V anzeigt, der Messwert des Multimeters jedoch 3,28 V beträgt, deutet dies darauf hin, dass die Zelle normal funktioniert und das Problem beim BMS liegt; Eine weitere Überprüfung der Datenerfassungskabel ist erforderlich.
4. Überprüfen Sie die Wiederherstellung der Zelle nach dem Laden
Wenn Sie bestätigen, dass sich eine bestimmte Zelle tatsächlich in einem Niederspannungszustand befindet, können Sie versuchen, diese Zelle separat aufzuladen und dann ihre Wiederherstellung beobachten.
Bleibt die Spannung nach dem Wiederaufladen weitgehend konstant-mit einem Spannungsunterschied von weniger als 50 mV (0,05 V)-und fällt bei normalem Gebrauch nicht wieder deutlich ab, kann dies darauf hindeuten, dass die Zelle selbst nicht defekt ist, sondern dass ein vorübergehendes Ungleichgewicht aufgetreten ist.
5. Überprüfen Sie die Batteriespannungsunterschiede
Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass sich eine Zelle tatsächlich in einem Nieder{0}}spannungszustand befindet, unterbrechen Sie die Arbeit nicht überstürzt; Überprüfen Sie am besten weiterhin die Spannungsverteilung im gesamten Batteriepaket, um festzustellen, ob bei anderen Zellen ebenfalls Probleme auftreten.
6. Überprüfen der Batterieleistung unter Last
Bei einigen Lithium-{0}}Ionen-Akkus sind die in der App angezeigten Einzelzellenspannungen im Ruhezustand des Akkus normal. Beim Versuch, den Akku zu entladen-besonders wenn Geräte mit hoher{3}Leistung betrieben werden-, treten jedoch viele Probleme auf.
Im Leerlauf liegt die Spannung aller Zellen bei etwa 3,3V. Sobald jedoch ein Golfwagen, ein Boot oder ein Gabelstapler mit Strom versorgt wird, kann die Spannung einer bestimmten Zelle auf 2,8 V abfallen, was darauf hindeutet, dass der Innenwiderstand der Zelle gestiegen ist und sie keine hohe Stromabgabe verarbeiten kann.
Wie repariert man eine Niederspannungsbatteriezelle?
Nach der Inspektion haben wir festgestellt, dass ein Austausch der Batteriezellen nicht unbedingt erforderlich ist. Wir wissen bereits, dass Probleme mit niedriger -Batteriezellen durch Aufladen, Ausgleichsladen und -entladen sowie die Behebung von Problemen bei der BMS-Datenerfassung gelöst werden können.
Die spezifischen Verfahren sind wie folgt:
1. Reparieren oder ersetzen Sie die BMS-Probenahmekabel
Wenn das Problem tatsächlich bei den Probenahmekabeln liegt, können Sie diese entweder reparieren oder ersetzen und anschließend die BMS-Daten erneut-lesen, um zu bestätigen, dass alle Zellenspannungen wieder normal sind.
Wenn Sie ein Fachmann sind, können Sie die Probenahmestecker abziehen und wieder einstecken, die Schraubklemmen festziehen, lose Verbindungen löten und den Kabelbaum sichern. Wenn Sie feststellen, dass die Anschlussflächen schwarz geworden sind oder grüne Kupferkorrosion aufweisen, reinigen Sie die Anschlüsse mit einem Elektronikreiniger und trocknen Sie sie anschließend mit einem fusselfreien Tuch ab. Wenn die Klemmen beschädigt sind, müssen sie durch neue ersetzt werden.
Wenn Sie wählenCoPow LiFePO4-BatterienCoPow kann alle fehlerhaften Komponenten umgehend für Sie austauschen und verfügt über einen vollständigen Bestand an Ersatzteilen. Egal, ob es sich um die Klemmen oder eine andere Komponente handelt, wir ersetzen sie durch eine neue, wenn ein Problem auftritt.
2. Laden Sie die Niederspannungszelle auf.
Sie können ein einstellbares, gleichstromgeregeltes Netzteil verwenden, um die Niederspannungszelle mit einem niedrigen Strom aufzuladen und so zu versuchen, die Zellenspannung wieder in den normalen Bereich zu bringen und die Spannungsdifferenz zu verringern. Bleibt die Spannung der Zelle nach dem Aufladen beim Entladen stabil, können Sie sie noch eine Weile weiter verwenden und überwachen.
3. Führen Sie einen Batterieausgleich durch
Versuchen Sie es mit der aktiven Ausgleichsfunktion des BMS oder führen Sie einen vollständigen Lade-{0}Entladezyklus durch, um die Zellenspannung wiederherzustellen.
4. Ersetzen Sie beschädigte Zellen
Wenn keine der oben genannten Methoden funktioniert und die Zellen immer noch eine niedrige Spannung haben, empfehlen wir, sie durch neue zu ersetzen.
Obwohl dies mühsam sein kann, funktionieren Lithium-Ionen-Batterien als eine Einheit. Beim Ersetzen von Zellen müssen Sie Zellen derselben Charge, derselben Marke und derselben Konsistenz verwenden.-Das Mischen verschiedener Typen ist nicht zulässig.
Dieses Problem muss vor dem Kauf der Batterie geklärt werden. Daher ist es wichtig, eine zuverlässige Batterie zu wählenHersteller von LiFePo4-Batterien.
Wie kann man Problemen mit niedriger Zellenspannung vorbeugen?
Schließlich empfehlen wir Ihnen für Batterien, bei denen dieses Problem noch nicht erkannt wurde, die folgenden vorbeugenden Maßnahmen zu ergreifen, damit Sie nicht überrascht werden, wenn ein Problem auftritt.
1. Verwenden Sie hochwertige Batteriezellen mit guter Konsistenz
Bevor Sie Lithium-Ionen-Batterien kaufen, sollten Sie die Quelle der Batteriezellen gründlich überprüfen und den Lieferanten auffordern, Konsistenzdaten für die Zellen bereitzustellen, einschließlich interner Widerstandstestberichte, Kapazitätstestberichte sowie Kapazitäts-{1}Sortierungs- und Zellenabgleichsdaten-.
2. Vermeiden Sie Tiefentladung
Dies bezieht sich hauptsächlich darauf, darauf zu achten, dass sich der Akku bei längerer Lagerung nicht zu stark entlädt. Laden Sie den Akku vor der Lagerung auf etwa 50 % auf; Es ist nicht erforderlich, es vollständig aufzuladen.
Überprüfen Sie bei Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) einfach einmal im Monat den Ladezustand, um sicherzustellen, dass er nicht unter 10 % fällt. Manche Besitzer von Golfwagen und Fischerbooten übersehen dies im Winter oft.
3. Verwenden Sie das richtige Ladegerät
Mischen Sie niemals Ladegeräte für Bleisäurebatterien mit Ladegeräten für Lithiumionenbatterien.Die Verwendung eines Blei-Säure-Batterieladegeräts zum Laden einer Lithium-Ionen-Batterie kann nicht nur interne Probleme mit der Batterie verursachen, sondern auch den gesamten Batteriesatz direkt beschädigen.
4. Sorgen Sie für den richtigen Batterieausgleich
Führen Sie regelmäßig einen vollständigen Lade-Entladezyklus-von 0 % auf 100 %-bei Lithium--Ionenbatterien durch, die keine Ausgleichsfunktion haben. Wenn Ihr BMS über aktive und passive Balancing-Funktionen verfügt, können Sie die Batterie auch manuell balancieren.
Die Lithium-Eisenphosphat-Batterien von CoPow sind mit einem intelligenten Batteriemanagementsystem ausgestattet und verfügen sowohl über passive als auch aktive Zellausgleichsfunktionen.
5. Bevor Sie einen Akku in einer kalten Umgebung verwenden, sollten Sie ihn zunächst auf Raumtemperatur abkühlen lassen.
Vielen Lithium-Ionen-Batterien fehlt eine Vorheizfunktion, was für Benutzer in kalten Regionen nicht akzeptabel ist. CoPow kann für Sie ein sensibles automatisches Heizsystem installieren, das die Temperatur automatisch regelt, ohne dass eine manuelle Bedienung erforderlich ist, wodurch Sie Zeit und Aufwand sparen.
Abschluss
Wenn das BMS „Niedrige Zellenspannung“ anzeigt, bedeutet das nicht unbedingt, dass die Zelle beschädigt ist. Mögliche Ursachen für niedrige Spannung in einem einzelnen Zellenstrang sind eine abnormale BMS-Datenerfassung, schlechte Zellenkonsistenz, Zellenalterung, längere Tiefentladung, Zellenungleichgewicht und die Auswirkungen von Umgebungen mit niedrigen -Temperaturen.
Die richtige Vorgehensweise besteht darin, zunächst die Genauigkeit der BMS-Daten zu überprüfen und dann festzustellen, ob das Problem durch eine BMS-Fehlfunktion, ein Zellungleichgewicht oder einen Leistungsabfall der Zelle verursacht wird, indem die Datenerfassungsschaltung überprüft, die tatsächliche Zellenspannung gemessen und die Wiederherstellung nach dem Aufladen beobachtet wird.
Für Lithium-{0}Ionen-Batteriesysteme, die für einen langfristig stabilen Betrieb ausgelegt sind, sind Zellen mit hoher-Konsistenz, ein zuverlässiges BMS und ordnungsgemäße Lade- und Entladepraktiken unerlässlich. Durch die proaktive Überprüfung des Zellenzustands, die Vermeidung von Tiefentladungen und die Auswahl eines zuverlässigen Batterielieferanten können Sie die Wahrscheinlichkeit von Problemen mit „niedriger Zellenspannung“ wirksam verringern und die Lebensdauer der Batterie verlängern.
CoPow ist einProfessioneller Hersteller von LiFePo4-Batterien. Wenn Sie weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an unsKontaktieren Sie unsjederzeit.
