Батареянын коопсуздугун коргоо деген эмне?

Чынын айтсам, бул тармакта биз көргөн батареялардын көбү сырдуу болгон эмес. Алар алдын ала болгон. Кимдир бирөө 50 доллар үнөмдөө үчүн коргоо катмарын өткөрүп жиберди, же сатып алуу боюнча менеджер Alibabaдан эң арзан BMSти тандап алды, же-бул сиз ойлогондон да көп болот,-бир жүк көтөрүүчү оператор жай мезгилинде вентиляциясы нөл болгон бастырмада түнү бою кубаттап жаткан нерсесин калтырып кеткен.

Батареянын коопсуздугун коргоо бул абстрактуу инженердик түшүнүк эмес. Бул сиздин 15 000 долларлык батарейкаңыздын 150 000 долларлык камсыздандыруу доосуна айланып кетпеши үчүн аппараттык, программалык камсыздоо жана дизайн тандоолорунун жыйындысы. Же андан да жаман.

Биз он жылдан ашык убакыттан бери материалдык жана өндүрүштүк унаалар үчүн LiFePO4 пакеттерин куруп жатабыз. Бул макалада биз баштаганыбызда кимдир бирөө айтып берсе экен деп ойлогонубуздун баары-жана биз кыйын жол менен үйрөнгөн бир нече кымбат сабактар.

Өнөр жайлык призматикалык клеткалар күчтүү мониторинг системаларын талап кылат.

Эмне үчүн LiFePO4 жана эмне үчүн ал дагы эле коргоого муктаж

Бул жерде биз кардарлардан тынымсыз суроо берип турабыз: "Мен литий темир фосфаты коопсуз химия деп ойлогом. Эмне үчүн мага ушул коргоо заттарынын баары керек?"

Адилет пункт. LiFePO4 чындап эле NCM же NCAга караганда коопсузураак. Оливиндин кристалл түзүлүшү ысып кеткенде кычкылтекти бөлүп чыгарбайт, бул үчтүк химиядагыдай өз отуна күйбөйт дегенди билдирет. Биз беш башка берүүчүнүн-LiFePO4 клеткаларынын клеткаларында тырмакка өтүү тесттерин жасадык, адатта, 150 градуска жетип, тамеки чегип отурушат. Ошол эле тестте NCM клеткалары? Биз 600 градус + жана чыныгы жалынды көрдүк.

Бирок "коопсуз" деген "коопсуз" дегенди билдирбейт. 2021-жылы-Гуандундагы логистикалык компания-кардарыбыз бар болчу, ал LiFePO4 температураны көзөмөлдөөгө муктаж эмес деп ойлогон. Пакет үчүн 800 RMB сакталган. Андан кийин август келди, кампа 45 градус чөйрөгө тийди, заряддоо тутумунда эч кандай термикалык дератация болгон жок жана алар үч шишип, бирөө чындап желдетип салышты. Эч ким жабыркаган жок, шүгүр. Бирок алар азыр толук өзгөчөлөнгөн BMS үчүн биздин эң ынталуу кардарларыбыз.

Чындыгында өрткө себеп болгон нерселер

Ондогон талаа мүчүлүштүктөрүн көргөндөн кийин (биздики жана атаандаштарыбыз), бул жерде эмне туура эмес болуп жатат:

Көйгөйлөрдүн 70% кубаттоодо.Кубатталбай жатат, сактагыч-заряддалбайт. Тактап айтканда:

• Төмөн -температурадан коргоосуз 0 градустан төмөн кубаттоо. Литий пластинкаларын анодго туура аралаштыруунун ордуна. Сиз муну көрө албайсыз. Алты айдан кийин, ички кыска туташуу, жылуулук качуу. Бизде Харбиндеги кардарыбыз муну кымбат баалуу жол менен үйрөнгөн.
• BMS чыңалуусу өлчөнгөндүктөн, ашыкча кубатталып жатат жана эч ким байкаган жок. 3,65 В үчүн бааланган клеткалар ар бир циклде 3,8 В га түртүлөт. Үч ай жакшы иштейт, анан бир күнү иштебейт.
• Заряддагыч-BMS байланышы иштебей калды. Заряддоочу батарейканын 50% SOC деңгээлинде деп ойлойт, батарея чындыгында 95%. Толук ток дээрлик -толук пакетке. Жаман убактар.

Эч ким көзөмөлдөбөгөн клетка дисбаланс.16S таңгагында, эгерде бир клетканын кубаттуулугу башкаларга караганда 50 мАч төмөн болсо, ал пакетке чейин 100% SOCка жетет. Тең салмактуулукту сактабай велосипед тебүүнү улантыңыз, ал клетка ар бир жолу ашыкча заряддалып калат. Биз таңгактардын кепилдикке кайтып келгенин көрдүк, анда бир клетка 3,9 В болсо, калгандары 3,5 В. Бул боло турган өрт.

Сепараторду бузган механикалык зыян.Жүк көтөргүчтөр нерселерге урунушат. Бул жөн гана чындык. Эгер таасир клеткалардын ичине зыян келтирсе,-тышкы текшерүү жакшы көрүнсө да-кечигип ички шорты ала аласыз. Ошондуктан биз алюминий эмес, жүк көтөргүч колдонуу үчүн болот корпустарын белгилейбиз. Ооба, бул оор. Ооба, бул татыктуу.

Активдүү коргоо: Көйгөйлөрдү баштоодон сактоо

Өнөр жай муну “активдүү” жана “пассивдүү” коргоого бөлөт. Актив деген жаман нерселердин алдын алуу дегенди билдирет. Пассивдүү зыянды көзөмөлдөө дегенди билдирет, алар баары бир болгондо.

Клеткалардын өзүнөн баштаңыз

Ачык угулат, бирок: жакшы клеткаларды сатып алуу. Биз бир нече жылдар бою 20 түрдүү жеткирүүчүлөрдүн клеткаларын сынап көрдүк. Сапаты боюнча таралышы чындап таң калтырат. Ошол эле номиналдык мүнөздөмөлөр, кыянаттык менен сыноо учурунда такыр башка жүрүм-турум.

Эгер сиз баа берип жатсаңыз, эмнени издөө керекөнөр жай литий батарея берүүчү:

• Тырмактын өтүүсүн текшерүү үчүн видеолорду сураңыз. Маалымат баракчалары эмес-чыныгы видеолор. Жакшы клеткалар тамеки тартып, ышкырат. Жаман клеткалар реактивдүү жалын.
• Бөлгүчтүн өзгөчөлүктөрүн текшериңиз. Керамикалык{1}}капталган сепараторлор термикалык стрессти жакшыраак кармашат. Кадимки сепараторлордун начар партиясы бир чейрек ичинде талаада үч ката кетиргенден кийин, биз 2019-жылы гана керамикалык-капталганга өттүк.
• Электролит кошумчалары маанилүү. Өрткө чыдамдуу кошумчалар, ашыкча заряддан коргоочу кошумчалар-бул маркетинг эмес, бул жакшы иштебей калган клетка менен катуу бузулган клетканын ортосундагы айырма.

Учурдагы уюлдук камсыздоочубузду квалификациялоо үчүн эки жыл өткөрдүк. Заводго терт жолу барды. Алардын QC процессине көз салды. Бул кызыксыз жумуш, бирок ошол себептен түнү уктайбыз.

BMS - бул батареянын мээси, чыңалууну, токту жана температураны көзөмөлдөө.

BMS: баарын тирүү кармап турган мээ

Келгиле, чыныгы-бололу, BMS $15 бир{2}}чиптүү чечимден 500 долларлык көп-планттык системага чейин, ашыкча болушу мүмкүн. Сиз төлөгөн нерсеңизди аласыз.

Биз көргөн арзан BMS көйгөйлөрү:

• ± 30mV чыңалуу өлчөө тактыгы. "Толук" жана "коркунучтуу түрдө ашыкча заряддалган" ортосундагы 100мВ уячада бул жетиштүү эмес.
• Клетка балансы жок, же пассивдүү тең салмактуулук гана. 50мАдагы пассивдүү тең салмактуулук олуттуу дисбалансты оңдоо үчүн түзмө-түз жумаларды талап кылат.
• Жалгыз-чекит-болбогон дизайн-. Бир MOSFET өлөт, бүт пакет корголбойт.
• Температура сенсорлору жок, же бүт пакет үчүн бир сенсор. 20 кВт сааттык пакеттин ичиндеги жылуулук градиенттери 15 градуска оңой жетет. Бир сенсор сизге эч нерсе айтпайт.

Туура BMS эмне кылат:

• Ар бир клетканын чыңалуусун өзүнчө көзөмөлдөйт. Модуль-деңгээли эмес, клетка-деңгээли.
• Маанилүү агымдарда активдүү тең салмактуулук (биз пакеттерибизде 1А+ иштетебиз)
• Позицияны каттоо менен бир нече температура сенсорлору
• Чыныгы кулондук эсептөө үчүн жетиштүү так учурдагы сезүү
• Координацияланган коргоо үчүн заряддагыч менен байланыш
• Аппараттык камсыздоонун камдык көчүрмөсү негизги процессорго көз карандысыз ажыратылат

Таштанды BMS менен тууранын ортосундагы баанын айырмасы жүк ташуучу пакетте 200-300 долларды түзүшү мүмкүн. Пакеттин баасы $8,000+. Жүк көтөргүчтүн баасы $30,000+. Ал отурган кампа баалуу... бул кайда баратканын көрүп турасыз.

Кардарлар бизден тандоо боюнча кеңеш сурагандалитий батарея өндүрүүчүсү, биз аларга айтабыз: BMS жөнүндө сурагыла. Схеманы көрүүнү сураныңыз. Сага көрсөтүшпөсө, кетип кал.

Заряддоону башкаруу: өрттүн көбү чындыгында башталат

Бул тууралуу буга чейин айтканбыз, бирок кайталап айтууга туура келет. Заряддоо коркунучтуу.

Бул жерде туура заряддоочу коргоо кандай болот:

Температура{0}}компенсацияланган кубаттоо.0 градустан төмөнбү? Заряддабаңыз же кескин кыскартылган ток менен заряддабаңыз. 45 градустан жогорубу? Ошол эле келишим. Бул милдеттүү эмес. Биздин стандарттуу топтомдор -10 градустан төмөн зарядды кабыл албайт - BMS жөн эле заряддоо контакторун жабуудан баш тартат.

Кошумча эскертүү: бизде сатуучулар кардарларга "-20 градуска кубаттоо мүмкүнчүлүгү" деп убада беришкен, анан инженерия эмне үчүн андай болбой жатканын түшүндүрүшү керек. Литий каптоо литий каптоо болуп саналат. Физика сиздин сатуу максатыңызга маани бербейт.

Чыңалуу{0}}негизделген чек менен токтотуу.клеткалар 3.65V макс бааланган болсо, биз 3.60V аяктайт. Ооба, сиз 2-3% колдонуу мүмкүнчүлүгүн жоготосуз. Сен да жардырбайсың. Жакшы соода.

Пассивдүү коргоо: баары бир нерсе туура эмес болгондо

Карачы, биз дүйнөдөгү эң мыкты коргоо системаларын кура алабыз жана кээ бир нерселер дагы эле иштебей калат. Жүк ташуучу унаа батарейкаңыздын үстүнөн өтөт. Суу ташкыны электрониканы өчүрөт. Кимдир-бирөө ар бир эскертүүгө көңүл бурбай, -30 градуста зарядды мажбурлайт, анткени жеткирүү чыгып кетиши керек.

Пассивдүү коргоо - бул активдүү коргоо иштебей калганда зыянды чектөө.

Термикалык тоскоолдуктар

Клеткалардын ортосунда, модулдардын ортосунда жана пакеттин сыртында. Максат термикалык качууну токтотуу эмес,-башталгандан кийин, ал баратат. Максаты - жайылтууну жайлатып, реакция кылууга убакытыңыз болот.

Биз ички дубалдардагы модулдук жана аэрогель жууркандарынын ортосундагы керамикалык була барактарынын айкалышын колдонобуз. Арзан эмес. Бирок бир клетка кеткенде, чектеш клеткалар критикалык температурага жеткенге чейин кошумча 30-60 секунда бар. Бул көп учурда бөгөт коюу системалары активдештирүү же таңгактан коопсуз түрдө ажыратылып, желдетүү үчүн жетиштүү убакыт.

аLiFePO4 батарейка чечимдерин камсыздоочу, жылуулук тосмо өзгөчөлүктөрү жөнүндө сура. Эгер алар тосмо материалдарынын жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жана от алдырууга туруктуулугун айта албаса, бул кызыл желек.

Өрт өчүрүү

Жогорку{0}}баалуу орнотуулар үчүн сиз атайын өчүрүүнү каалайсыз. Стандарттык өрт өчүргүчтөр литий батарейкаларында жакшы иштебейт-өрт ички,-суу токтото албаган ысытуу реакцияларынан улам келип чыгат.

Биз перфторгексанон{0}}негизделген агенттерди колдонгон бөгөт коюу системалары менен иштедик. Алар күйүүгө химиялык кийлигишүү менен клеткаларды муздатат. Кемчиликсиз эмес, бирок ички химиялык реакцияда CO2 чачууга аракет кылуудан бир топ жакшы.

Чыныгы кеп болсо да: басуу акыркы чара болуп саналат. Эгер бөгөттөө тутумуңуз иштесе, батарейкаңыз эчак эле бузулган. Сиз ошол учурда күрөө зыянын чектеп жатасыз. Эч качан кереги жок болгону жакшы.

Короонун дизайны

Камера бир нече иштерди аткарышы керек:

• Ар кандай желдетүүчү газдарды камтып, аларды адамдардан алыстатыңыз
• Механикалык кыянаттыктан аман калыңыз ( жүк көтөргүчтөрдүн таңгактары кулап, сүзүлүп, бир нерсеге туш болушат)
• Таасирлерден кийин да IP рейтингин сактаңыз
• Жылуулук окуялары учурунда жылуулукту камтыган менен нормалдуу иштөө учурунда жылуулуктун таралышына жол бериңиз

Биз бардык жүк көтөрүүчү тиркемелерибиз үчүн багытталган желдеткич жолдору бар темир тосмолорду жасайбыз. Желдетүүчү жол маанилүү{1}}сизге өтө ысып кеткен газдын операторго же күйүүчү материалдарга багытталышын каалабайсыз.

Ката диагностикасы: Көйгөйлөрдү өрткө айланганга чейин аныктоо

Бул олуттуу батарея системаларын арзандан бөлүп турган бөлүк.

Чыныгы{0}}убактылуу мониторинг дароо коркунучтарды аныктайт-разряд учурунда чыңалуу төмөндөп кетсе, бир нерсе кыска туташкан дегенди билдирет; кубаттоо учурунда температуранын көтөрүлүшү бир нерсе туура эмес экенин билдирет. Бул дароо коргоочу жооп керек.

Бирок баалуу нерсе - трендди талдоо. Коңшуларына караганда дайыма 5 градус жылуу болгон клетканын ички каршылыгы жогору болушу мүмкүн. Бүгүн коркунучтуу эмес. Алты айдан кийин болот. Жакшы BMS бул маалыматтарды журналга жазат, трендди белгилейт жана кампадагы өрт учурунда эмес, пландаштырылган тейлөө учурунда аны чечүүгө мүмкүндүк берет.

Биз бардык флотубуздун{0}}жайгаштырылган топтомдорунда ай сайын берилиштерди алып турабыз. Биз кеминде ондогон жолу катачылыктарды байкадык, эгерде аларга көңүл бурулбаса, талаадагы кемчиликтерге айланат. Бир пакетте үч айдын ичинде 20 мВ бийиктикте дрейф болгон бир клетка көрсөтүлгөн. Аны тартып алып, текшерип, -этаптагы сепаратордун деградациясын тапты. Модул алмаштырылды, пакет эки жылдан кийин дагы эле жакшы иштеп жатат.

Эгер сиз потенциалдуу адам менен сүйлөшүп жатсаңызлитий батарея OEM өнөктөш, алардын диагностикалык мүмкүнчүлүктөрү жөнүндө сураңыз. Үлгү флот маалымат отчетторун көрүүнү сураныңыз. Эгер алар сизге тренд талдоосун жана болжолдуу тейлөө дайындарын көрсөтө албаса, алардын BMS жөн гана негизги босого мониторингин- аткарып жатат, бул эң эле минималдуу.

Стандарттар жана алар эмнени билдирет

UN38.3, IEC 62619, UL 1973-бул сертификаттарды бардык жерден көрөсүз. Бул жерде ыңгайсыз чындык: бул стандарттардан өтүү сиздин батарейкаңыз минималдуу талаптарга жооп берет дегенди билдирет. Бул жакшы дегенди билдирбейт.

Биз бардык сертификаттарга ээ болгон атаандаштардын топтомдорун сынап көрдүк жана дагы эле биз-үйдө жүргүзгөн негизги кыянаттык сыноолорунан өтпөй калдык. Стандарттар шып эмес, пол болуп саналат.

Эгер жеткирүүчү бул күбөлүктөрдү көрсөтө албаса, качып кетиңиз. Алар үстөлдүн коюмдары. Жөн гана сертификация сапатка барабар деп ойлобоңуз.

Биздин ички тестирлөө стандарттык талаптардын чегинен чыгат. Төмөнкү температура чектери. Жогорку учурдагы кыянаттык. Кеңейтилген термикалык велосипед. Биз биздин пакеттер кандайча ийгиликсиз болуп жатканын билгибиз келет, алар белгилүү бир сыноодон өткөнүн гана эмес.

Ыңгайлаштырылган конфигурацияларга-өзгөчө чыңалууларга, өзгөчө форма факторлоруна, менчик тутумдар менен интеграцияга-алуу кардарлар үчүнбажы литий батарея өндүрүүчүсүКим ушундай кеңейтилген тестирлөөнү жасайт, бул сыйлыкка татыктуу. Сертификатта пакет кодго жооп берет. Кеңейтилген тестирлөө колдонмоңузда кандайча аткарыларын айтып берет.

Биз чындыгында эмнени сунуштайбыз

Ушунун бардыгынан кийин, сиз өнөр жайлык колдонмолор үчүн батарейкаларды көрсөтүп жатсаңыз, эмне кылышыңыз керек?

Чынын айтсам, бул тармак акыркы беш жылда бир топ жакшырды. Биз баштаганда, базардагы таңгактардын жарымы негизинен сааттык бомбалар болчу. Азыр көпчүлүк олуттуу жеткирүүчүлөр акылга сыярлык коопсуз системаларды куруп жатышат. Бирок "акылга сыярлык коопсуз" өрттүн келип чыгышына себеп болгон чыгымдарды- кыскартууга дагы эле орун калтырат. Сиздин жумушуңуз кайсы жеткирүүчүлөр чындыгында жумуш аткарып жатканын жана кайсынысы жөн гана кутучаларды текшерип жатканын аныктоо.

Батареянын коопсуздугу сексуалдуу эмес. Бул жакшы маркетинг жасабайт. Эч ким эч качан жүк көтөргүчтү сатып алган эмес, анткени аккумулятор чоң жылуулукка каршы туруштук берген.

Бирок туура эмес кабыл алып, калганынын баары тез эле маанилүү болбой калат. Биз өзүбүздүн репутациябызды арзаныраак системаларды өлтүрө турган шарттарда жылдан жылга иштеген пакеттерге курдук. Бул сиз баалаган ар бир камсыздоочудан издешиңиз керек.

Суроолор барбы? Биз ар дайым конкреттүү колдонмолор аркылуу сүйлөшүүгө кубанычтабыз. Мына ошол үчүн келдик.