Lorsque vous vérifiez l'état de la batterie via l'application Bluetooth, vous remarquez quela tension d'une des cellules est nettement inférieure à celle des autres.
Par exemple, alors que la tension de la plupart des cellules reste autour de 3,27 V, la tension d'une cellule n'est que de 2,65 V. Dans le même temps, votre voiturette de golf ou votre bateau manque de puissance lors de l'accélération, et votre chariot élévateur ou votre système de stockage d'énergie se retrouve soudainement à court d'énergie.
Vous pourriez supposer qu'il existe une connexion-qu'une cellule spécifique est en panne et doit être remplacée. Cependant, en réalité, une faible tension de cellule ne signifie pas nécessairement que la cellule est défectueuse.
Cet article fournira une explication détaillée de ce que signifie « BMS affiche une faible tension de cellule », ses causes courantes, les méthodes d'inspection, les solutions et comment éviter que des problèmes similaires ne se produisent. Cela vous aidera à diagnostiquer plus précisément les défauts de basse-tension dansbatteries au lithium-ionet évitez les frais de réparation inutiles.
Qu'est-ce que cela signifie lorsque le BMS affiche une faible tension de cellule ?
Lorsque vous remarquez que la tension d'une cellule particulière est trop basse sur votre application mobile, ne concluez pas hâtivement que « cette cellule est défectueuse ». Outre les problèmes internes de la batterie (tels qu'une capacité de cellule incohérente, une décharge profonde prolongée, un vieillissement des cellules, une résistance interne accrue et une autodécharge anormale), deux autres situations peuvent provoquer une tension anormale des cellules : des problèmes avec les lignes d'acquisition de données BMS et des températures excessivement basses.
Lorsque le BMS affiche « Faible tension de cellule », il avertit en fait l'utilisateur qu'une cellule faible présentant des problèmes de performances est apparue dans la batterie et que la cause de l'anomalie doit être étudiée plus en détail.
Les packs de batteries au lithium-ion sont généralement composés de plusieurs cellules connectées en série. Par exemple, unBatterie LiFePO4 48Vse compose généralement de 16 cellules de 3,2 V connectées en série-(16S), avec une tension totale d'environ 51,2 V.Dans des conditions normales, la tension de chaque cellule doit rester dans une plage similaire.
Par exemple:
Cellule 1 : 3,278 V
Cellule 2 : 3,281 V
Cellule 3 : 3,276 V
Cellule 4 : 3,280 V
Les différences de tension entre ces cellules sont très faibles, ce qui indique une bonne cohérence.
Cependant, si les conditions suivantes se produisent :
Cellule 1 : 2,653 V
Cellule 2 : 3,265 V
Cellule 3 : 3,283 V
Cela indique un problème avec la première cellule de la chaîne, car la capacité de sortie d'une batterie en série est déterminée par la cellule ayant la tension la plus basse.
Même si les autres cellules sont encore suffisamment chargées, l'ensemble de la batterie peut se déclencher.Protection GTCà cause de cette cellule faible.
Vous avez peut-être rencontré des situations similaires : un véhicule électrique qui cale soudainement pendant la conduite, une voiturette de golf soudainement incapable d'accélérer, un chariot élévateur qui s'arrête soudainement après avoir travaillé pendant un certain temps, ou un camping-car ou un système de stockage d'énergie qui tombe soudainement à court d'énergie.
Causes courantes de faible tension de cellule dans les batteries au lithium - Description détaillée
Examinons ensuite de plus près les causes de la basse tension dans une chaîne de cellules uniques, comme l'indique le BMS de la batterie lithium-ion- :
1. Problèmes d'échantillonnage de tension BMS
Parfois, lorsque le BMS affiche une basse tension, cela ne signifie pas nécessairement que leles cellules de la batterie sont en fait dans un état de basse-tension; cela peut être dû à un problème avec le système d'acquisition de données BMS.
Le BMS se connecte à chaque nœud de cellule via des fils de détection et lit la tension de chaque chaîne de cellules. Si les fils de détection sont desserrés ou endommagés, le BMS lira des données incorrectes.
Par exemple, si la tension réelle de la cellule est de 3,28 V, mais en raison d'un problème avec les fils de détection, le BMS affiche finalement une tension de seulement 2,60 V. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser un multimètre pour mesurer la tension réelle de la cellule afin de parvenir à une conclusion précise.
2. Effets des basses-températures
Pour les batteries lithium-ion, le fonctionnement à basse température a toujours été un problème.
Dans des conditions de basse-température, la vitesse des réactions chimiques à l'intérieur des cellules de la batterie ralentit, la mobilité des ions diminue et la résistance interne augmente, entraînant une chute de tension.
Ce problème devient plus prononcé lorsque la batterie se décharge à des courants élevés et peut déclencher la fonction de protection contre les basses tensions du module.Système de gestion de batterie. Cette situation est relativement courante dans les véhicules électriques dans les régions froides,chariots élévateurs pour chambres froides, les systèmes de stockage d'énergie extérieurs et les applications marines en hiver.
Cependant, certaines batteries lithium-ion actuellement disponibles sur le marché, telles queLes batteries LiFePO4 de CoPow, peuvent être équipés de systèmes de chauffage automatiques qui leur permettent de se charger et se décharger normalement même à -20 degrés.
3. Mauvaise cohérence cellulaire
La cohérence des cellules fait référence à l'uniformité des cellules en termes de capacité, de résistance interne, de courbes de charge, de courbes de décharge et de taux d'auto-décharge.
Si une batterie au lithium-ion utilise des cellules de grade B ou de qualité-inférieure, une tension de cellule aussi basse que 2,653 V serait considérée comme acceptable. Dans les cas graves, les cellules peuvent échouer complètement.
Par conséquent, nous ne saurions trop insister sur le fait que lors de l'achatbatteries au lithium fer phosphate, vous devez confirmer la source des cellules auprès du fournisseur et examiner ses rapports de tests.
CoPow utilise des cellules au lithium fer phosphate toutes neuves et de haute qualité provenant des principaux fabricants de cellules, garantissant ainsi les performances de la batterie dès la source.
4. Vieillissement ou dommages des cellules de batterie
À mesure que la durée d'utilisation et le nombre de cycles de charge-décharge augmentent, les cellules des batteries lithium-ion vieillissent progressivement, entraînant une baisse de leurs performances chimiques internes, qui se manifeste par une diminution de la capacité et une augmentation de la résistance interne.
Lorsque la batterie se décharge, les cellules vieillissantes ne peuvent pas maintenir une sortie stable comme les cellules normales, et il existe une forte probabilité qu'une chute de tension se produise.
5. Décharge profonde
Comme nous l'avons mentionné dans d'autres articles, les batteries au lithium-ion ont une capacité utile réelle qui est de plus de 30 % supérieure à celle des batteries au plomb-acide et peuventtolérer une profondeur de décharge (DoD) de 90 %. Même si cela ne pose pas de problème, de nombreux utilisateurs vident complètement la batterie.
Les batteries au lithium-ion ne doivent pas être trop-déchargées. Une décharge excessive-prolongée peut endommager une ou plusieurs cellules.
Étant donné que les cellules d’une batterie ne peuvent pas être parfaitement identiques, le mieux que nous puissions faire est de maintenir autant que possible la cohérence. Par conséquent, la cellule ayant la capacité la plus faible sera épuisée en premier ; à mesure que la décharge se poursuit, sa tension chutera rapidement, tandis que les tensions des autres cellules resteront à un niveau plus élevé.
6. Déséquilibre cellulaire
Veuillez noter que nous faisons référence au déséquilibre cellulaire et non à l’incohérence cellulaire.
Ici, nous aimerions introduire un concept : la différence de tension. Par exemple, la tension de cellule la plus élevée est de 3,35 V et la plus basse est de 2,80 V.
Le déséquilibre cellulaire est généralement causé par l'accumulation de cycles-à long terme. Si la cohérence des cellules est déjà mauvaise au départ et que vous respectez strictement le principe de charge 20/80 ou 90-décharge sans effectuercharge complète-cycles de déchargede 0% à 100%, les cellules peuvent progressivement se déséquilibrer.
Cette situation se produit généralement dans les batteries lithium-ion sans fonction d'égalisation. Les batteries lithium-ion d'aujourd'hui sont généralement équipées d'un système de gestion de batterie intelligent capable deégaliser activement ou passivement les cellules.
Comment vérifier une cellule basse tension ?
La procédure d'inspection standard est la suivante. Vous pouvez d'abord l'essayer vous-même. Si vous trouvez cela difficile ou trop technique, veuillezContactez-nous, et nos ingénieurs R&D se feront un plaisir de vous aider.
1. Vérifiez les données de tension du système de gestion de la batterie
Tout d'abord, utilisez l'application Bluetooth pour vérifier l'état de tension-en temps réel de toutes les cellules de la batterie afin de déterminer quel groupe de cellules présente une anomalie. Ensuite, observez la différence de tension entre les cellules.
Si la différence de tension n’est que de quelques dizaines de millivolts, elle se situe dans la plage normale ; si la différence de tension atteint plusieurs centaines de millivolts ou plus, cela indique que les cellules ont développé un problème.
2. Inspectez les câbles d'acquisition de données BMS
Pour vérifier que les câbles d'acquisition de données BMS fonctionnent correctement, vérifiez si les connecteurs sont desserrés, si les bornes ont un bon contact, si les faisceaux de câbles sont endommagés et si les joints de soudure sont sécurisés.
3. Utilisez un multimètre pour mesurer la tension réelle de la cellule
Si les câbles d'acquisition de données fonctionnent correctement, l'étape suivante consiste à utiliser un multimètre pour mesurer directement la tension réelle de la cellule correspondante afin de déterminer la source du problème.
Si le BMS affiche une tension de 2,65 V, mais que la lecture du multimètre est de 3,28 V, cela indique que la cellule fonctionne normalement et que le problème vient du BMS ; une inspection plus approfondie des câbles d'acquisition de données est nécessaire.
4. Vérifiez la récupération de la cellule après la charge
Si vous confirmez qu'une cellule particulière est effectivement dans un état de basse-tension, vous pouvez essayer de recharger cette cellule séparément, puis observer sa récupération.
Si la tension reste largement constante après la recharge-avec une différence de tension inférieure à 50 mV (0,05 V)-et ne chute pas de manière significative lors d'une utilisation normale, cela peut indiquer que la cellule elle-même n'est pas défectueuse, mais plutôt qu'un déséquilibre temporaire s'est produit.
5. Vérifiez les différences de tension de la batterie
Après avoir confirmé qu'une cellule est effectivement dans un état de basse-tension, ne vous précipitez pas pour arrêter le travail ; il est préférable de continuer à vérifier la distribution de tension sur l'ensemble de la batterie pour voir si d'autres cellules rencontrent également des problèmes.
6. Vérification des performances de la batterie sous charge
Pour certaines batteries lithium-ion, les tensions des cellules individuelles affichées dans l'application sont normales lorsque la batterie est au repos. Cependant, lorsque vous essayez de décharger la batterie-en particulier lorsque vous alimentez des-appareils à haute puissance-de nombreux problèmes deviennent apparents.
Au repos, la tension de toutes les cellules est d'environ 3,3 V. Cependant, une fois qu'une voiturette de golf, un bateau ou un chariot élévateur est alimenté, la tension d'une cellule particulière peut chuter à 2,8 V, indiquant que la résistance interne de la cellule a augmenté et qu'elle ne peut pas gérer une sortie de courant élevée-.
Comment réparer une cellule de batterie basse tension ?
Après inspection, nous avons constaté qu’il n’est pas nécessairement nécessaire de remplacer les cellules de la batterie. Nous savons déjà que les problèmes de basse tension-avec les cellules de batterie peuvent être résolus grâce à la recharge, à l'égalisation de la charge et de la décharge, et à la résolution des problèmes de collecte de données BMS.
Les procédures spécifiques sont les suivantes :
1. Réparez ou remplacez les fils d'échantillonnage BMS
Si le problème vient effectivement des fils d'échantillonnage, vous pouvez choisir de les réparer ou de les remplacer, puis relire-les données BMS pour confirmer que toutes les tensions des cellules sont revenues à la normale.
Si vous êtes un professionnel, vous pouvez débrancher et réinsérer les connecteurs d'échantillonnage, serrer les bornes à vis, souder les joints desserrés et sécuriser le faisceau de câbles. Si vous remarquez que les surfaces des bornes sont devenues noires ou présentent une corrosion du cuivre vert, nettoyez les bornes avec un nettoyant électronique, puis séchez-les avec un chiffon non pelucheux-. Si les bornes sont endommagées, elles doivent être remplacées par des neuves.
Quand tu choisisBatteries CoPow LiFePO4, CoPow peut remplacer rapidement tout composant défectueux pour vous et nous maintenons un inventaire complet de pièces de rechange. Qu'il s'agisse des bornes ou de tout autre composant, nous le remplacerons par un neuf si un problème survient.
2. Rechargez la cellule basse-tension.
Vous pouvez utiliser une alimentation régulée CC réglable pour recharger la cellule basse tension-avec un faible courant, dans le but de rétablir la tension de la cellule dans la plage normale et de réduire la différence de tension. Si après la recharge, la tension de la cellule reste stable pendant la décharge, vous pouvez continuer à l'utiliser et la surveiller pendant un moment.
3. Effectuer l'équilibrage de la batterie
Essayez d'utiliser la fonction d'équilibrage actif du BMS ou effectuez un cycle de charge-décharge complet pour restaurer la tension des cellules.
4. Remplacez les cellules endommagées
Si aucune des méthodes ci-dessus ne fonctionne et que les cellules sont toujours à basse tension, nous vous recommandons de les remplacer par des neuves.
Bien que cela puisse s'avérer fastidieux, les batteries lithium-ion fonctionnent comme une seule unité ; lors du remplacement de cellules, vous devez utiliser des cellules du même lot, de la même marque et de la même cohérence-le mélange de différents types n'est pas autorisé.
Ce problème doit être résolu avant d'acheter la batterie, il est donc crucial de choisir un produit fiable.Fabricant de batteries LiFePo4.
Comment prévenir les problèmes de basse tension des cellules ?
Enfin, pour les batteries pour lesquelles ce problème n'a pas encore été détecté, nous vous recommandons également de prendre les mesures préventives suivantes afin de ne pas être pris de court en cas de problème.
1. Utilisez des cellules de batterie de haute-qualité avec une bonne cohérence
Avant d'acheter des batteries au lithium-ion, vous devez vérifier minutieusement la source des cellules de la batterie et demander au fournisseur de fournir des données de cohérence pour les cellules, y compris des rapports de test de résistance interne, des rapports de test de capacité et des données de -tri de capacité et de correspondance des cellules-.
2. Évitez les décharges profondes
Il s'agit principalement de veiller à ne pas laisser la batterie se décharger excessivement-pendant un stockage-à long terme. Avant le stockage, chargez la batterie à environ 50 % ; il n'est pas nécessaire de le charger complètement.
Pour les batteries au lithium fer phosphate (LiFePO4), vérifiez simplement le niveau de charge une fois par mois pour vous assurer qu'il ne descend pas en dessous de 10 %. Certains propriétaires de voiturettes de golf et de bateaux de pêche négligent souvent ce phénomène pendant l’hiver.
3. Utilisez le bon chargeur
Ne mélangez jamais des chargeurs de batterie au plomb-acide avec des chargeurs de batterie au lithium-ion.L'utilisation d'un chargeur de batterie au plomb-pour charger une batterie au lithium-ion peut non seulement provoquer des problèmes internes avec la batterie, mais peut également endommager directement l'ensemble de la batterie.
4. Maintenir un bon équilibrage de la batterie
Effectuez périodiquement un cycle de charge-décharge-de 0 % à 100 %-sur les batteries lithium-ion qui n'ont pas de fonction d'équilibrage. Si votre BMS dispose de capacités d'équilibrage actives et passives, vous pouvez également équilibrer la batterie manuellement.
Les batteries au lithium fer phosphate de CoPow sont équipées d'un système de gestion de batterie intelligent et disposent de capacités d'équilibrage de cellules passives et actives.
5. Avant d’utiliser une batterie dans un environnement froid, vous devez d’abord la laisser revenir à température ambiante.
De nombreuses batteries lithium-ion ne disposent pas de fonction de préchauffage, ce qui est inacceptable pour les utilisateurs des régions froides. CoPow peut installer pour vous un système de chauffage automatique sensible qui contrôle automatiquement la température sans nécessiter d'opération manuelle, ce qui vous fait gagner du temps et des efforts.
Conclusion
Lorsque le BMS affiche « Faible tension de cellule », cela ne signifie pas nécessairement que la cellule est endommagée. Les causes possibles d'une basse tension dans une chaîne de cellules unique incluent une acquisition anormale de données BMS, une mauvaise cohérence des cellules, le vieillissement des cellules, une décharge profonde prolongée, un déséquilibre des cellules et les effets des environnements à basse température-.
La marche à suivre appropriée consiste d'abord à vérifier l'exactitude des données du BMS, puis à déterminer si le problème est dû à un dysfonctionnement du BMS, à un déséquilibre des cellules ou à une baisse des performances de la cellule en inspectant les circuits d'acquisition de données, en mesurant la tension réelle de la cellule et en observant la récupération après la recharge.
Pour les systèmes de batteries au lithium-ion conçus pour un fonctionnement stable à long terme-, des cellules à haute-consistance, un BMS fiable et des pratiques de charge et de décharge appropriées sont tous essentiels. Vérifier de manière proactive l'état des cellules, éviter une décharge excessive et sélectionner un fournisseur de batterie fiable peut réduire efficacement le risque de problèmes de « basse tension de cellule » et prolonger la durée de vie de la batterie.
CoPow est unfabricant professionnel de batteries LiFePo4. Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas àContactez-nousà tout moment.
