Beth Yw Overvoltage?
Wedi cael galwad gan integreiddiwr pecyn yn Ohio ddydd Mawrth diwethaf. Roedd ganddyn nhw becyn LFP 14S a ddaeth yn ôl o osodiad solar gyda dwy gell yn darllen 3.91V. LFP. Ni ddylai byth weld unrhyw beth uwchlaw 3.65V mewn defnydd arferol. Roedd y celloedd yn edrych yn iawn o'r tu allan ond pan agoron ni un roedd y ffoil catod wedi troi'n frown ar yr ymylon. Difrod gordaliad clasurol.
Mae'n ymddangos eu bod yn defnyddio gwefrydd asid plwm. Fe wnaeth y cwsmer ei gyfnewid oherwydd bod y gwreiddiol wedi marw. Mae gwefrydd 48V asid plwm yn gosod fflôt 58.4V allan. Ar becyn LFP 14S sy'n gweithio allan i 4.17V y gell. Ddim yn broblem ar gyfer asid plwm. Problem fawr i LFP.
Mae'r math hwn o beth yn digwydd yn fwy nag y mae pobl yn cyfaddef.
Mae gorfoltedd yn golygu gwthio cell heibio i'w foltedd gwefr â chyfradd uchaf. Mae'r nifer yn dibynnu ar gemeg. NMC a NCA ar y brig ar 4.20V. Mae rhai amrywiadau NMC ynni uchel wedi'u graddio i 4.35V ond mae'r rheini'n gelloedd arbenigol ac mae angen i chi wybod beth rydych chi'n ei wneud â nhw. Mae gan gemeg LFP nenfwd 3.65V. Mae LTO tua 2.85V. Daw'r niferoedd hyn o'r daflen ddata gwerthwr celloedd. Anwybyddwch nhw a byddwch yn cael problemau.
Diraddio celloedd mewnol
Nid yw'r hyn sy'n digwydd y tu mewn i'r gell ar orfoltedd yn gymhleth. Mae'r deunydd catod eisiau rhoi'r gorau i ocsigen pan fyddwch chi'n gorfodi gormod o lithiwm allan ohono. Mae'r ocsigen hwnnw'n adweithio â'r electrolyte. Yn y cyfamser mae metel lithiwm yn dechrau platio ar wyneb yr anod oherwydd ni all y graffit amsugno ïonau yn ddigon cyflym. Mae'r platio yn ddrwg am ddau reswm. Mae'n golled gallu di-droi'n-ôl ac mae'n creu dendrites a all fyrhau'r gell yn fewnol yn y pen draw.
Mae llawer o bobl yn meddwl bod ymyl wedi'i ymgorffori yn y fanyleb 4.20V. Nid oes.
Mae gweithgynhyrchwyr celloedd yn gosod y terfyn hwnnw ar y pwynt lle mae diraddio yn dod yn annerbyniol. Mae'n debyg bod mynd i 4.25V unwaith yn iawn. Bydd mynd yno bob cylchred yn lladd y gell mewn ychydig gannoedd o gylchredau yn lle ychydig filoedd. Gan fynd yn uwch na 4.30V ac efallai na chewch ychydig gannoedd o gylchoedd. Rwyf wedi gweld celloedd yn chwyddo ar 4.35V ar ôl un tâl. Yn dibynnu ar y gell.
Rôl y BMS
Mae'r BMS i fod i ddal hyn. Mae pob cell yn y pecyn yn cael ei gwifren synnwyr ei hun. Mae'r sglodyn AFE yn darllen yr holl folteddau celloedd ac yn cymharu yn erbyn trothwy. Os bydd unrhyw gell yn mynd drosodd, mae codi tâl yn stopio. Eithaf syml.
Ac eithrio gall y BMS fethu. Rwyf wedi gweld byrddau BMS gyda chymalau solder oer ar y cysylltwyr gwifren synnwyr. Mae un gell yn rhoi'r gorau i adrodd ac mae'r firmware yn rhagosod i sero yn lle tynnu sylw at nam. Rwyf wedi gweld sglodion AFE sy'n drifftio allan o cal dros dymheredd. Mae BQ76940 TI yn gyffredinol gadarn ond roedd gan y BQ76925 hŷn broblemau gyda'r newid cyfeiriad mewnol. Gall sglodion AFE Tsieineaidd rhatach fod ym mhobman.
Mae cydbwyso yn bwysicach nag y mae pobl yn ei feddwl. Bydd pecyn gyda deg cell mewn cyfres â rhywfaint o ledaeniad o ran cynhwysedd. Mae un gell yn taro gwefr lawn cyn y lleill. Os yw'r cydbwyso'n rhy araf, mae'r gell uchel yn eistedd ar 4.20V tra bod y cerrynt yn dal i lifo i'r pecyn. Mae'r foltedd ar y gell honno'n cynyddu. Gyda chydbwyso goddefol rydych chi'n cael eich cyfyngu gan faint o wres y gallwch chi ei ollwng trwy'r gwrthyddion gwaedu. Mae'r rhan fwyaf o ddyluniadau'n rhedeg cydbwysedd cyfredol 50mA i 100mA. Os nad oes mwy nag ychydig y cant yn cyfateb i'ch celloedd, efallai na fydd hynny'n ddigon.
Mae cydbwyso gweithredol yn symud gwefr o gelloedd uchel i gelloedd isel yn lle ei losgi. Yn ddrutach. Yn fwy cymhleth. Mae'n gwneud synnwyr ar gyfer pecynnau mawr lle mae'r ynni a wastreffir yn cronni neu ar gyfer ceisiadau lle na allwch oddef unrhyw ledaeniad cynhwysedd.
Dyluniad charger yw hanner arall yr hafaliad. Bydd trawsnewidydd switsio gyda rheoliad adborth blêr yn gorlenwi ar lwyth ysgafn. Rwyf wedi mesur gwefrwyr sy'n rhoi 42.5V allan pan fydd y pecyn yn tynnu llai na 100mA yn agos at ddiwedd y tâl. Yr hanner folt ychwanegol hwnnw a ddosberthir ar draws deg cell yw 50mV yr un. Nid yw'n drychineb ond mae'n cyd-fynd â'r goddefiannau eraill.
Mae iawndal tymheredd yn y charger yn bwysig hefyd. Dylai celloedd lithiwm wefru i foltedd is pan yn boeth. Mae rhai gwefrwyr yn addasu pwynt gosod y CV yn seiliedig ar thermistor. Nid yw'r rhan fwyaf o'r rhai rhad yn gwneud hynny. Mae pecyn sy'n eistedd yn yr haul ar 45C yn cael ei godi i'r 4.20V arferol y gell i bob pwrpas yn cael ei ordalu.
Mae dwy haen amddiffyn yn well nag un. Mae'r BMS yn gwylio folteddau celloedd. Gall IC amddiffyn eilaidd wylio foltedd pecyn a thorri FET os aiff rhywbeth o'i le. Am becyn Ohio a ddechreuodd yr holl drafodaeth hon, nid oedd y naill na'r llall yn bodoli. Roedd ganddynt BMS fud a oedd yn cydbwyso'n unig. Dim amddiffyniad. Tybiodd y cwsmer y byddai'r gwefrydd yn ei drin. Tybiaeth ddrwg.
Rhestr Wirio Dylunio
Os ydych chi'n dylunio pecynnau mae'r rhestr wirio yn eithaf byr.
- Defnyddiwch BMS gyda-OVP lefel cell go iawn.
- Gosodwch y trothwy gyda rhywfaint o ymyl, efallai 4.18V ar gyfer NMC.
- Gwnewch yn siŵr y gall cydbwyso gadw i fyny â lledaeniad eich cell.
- Cymwyswch y gwefrydd ar draws ei amlen weithredu nid dim ond ar dymheredd ystafell ar y fainc.
- Ychwanegu llwybr amddiffyn eilaidd os yw'r cais yn cyfiawnhau hynny.
Mae pecyn Ohio yn cael ei ailadeiladu gyda BMS iawn a manyleb charger ar gyfer LFP. Gwers ddrud. Gallai fod wedi bod yn waeth. Ni chafodd neb ei anafu a dim byd wedi mynd ar dân. Nid dyna sut y daw'r straeon hyn i ben bob amser.
