Controller, batteri og BMS: hvorfor batteriet afbrydes, når man accelererer kraftigt
Du accelererer fuldt ud, og alt slukker pludselig: motor, display, lys. Nogle gange skal man slukke og tænde igen, og nogle gange skal man endda tilslutte opladeren, for at løsningen kan starte igen. I langt de fleste tilfælde er det ikke styreenheden, der er defekt: det er batteriet, der beskytter sig selv, via sit BMS.
Det vigtigste
- BMS'en er det elektroniske kredsløb, der overvåger batteriet og kan afbryde strømmen til batteriet for at beskytte det.
- Den afbryder, hvis den bliver bedt om at levere mere strøm, end den er designet til, hvis en celle aflades for meget, eller hvis den bliver for varm.
- Vigtig indikator: Hvis displayet også slukker, er det næsten altid batteriet, der har afbrudt strømmen.
- Den bæredygtige løsning er at få controlleren til at anmode om det, som batteriet rent faktisk kan levere.
BMS'en, batteriets beskytter
Et batteri til en elektrisk scooter er en samling af titalls lithiumceller. Disse celler kan ikke lide at blive for afladede, for opladede, eller at levere for meget strøm, og de må ikke blive for varme. BMS'en (Battery Management System, batteristyringssystem) overvåger konstant disse celler og afbryder batteriets strømforsyning, så snart en grænse overskrides.
Han overvåger især følgende:
- `Afladningsstrøm: Hvert batteristyringssystem (BMS) har en maksimal strøm, og hvis denne overskrides, afbrydes systemet inden for en brøkdel af et sekund;`
- `spændingen for hver gruppe af celler : hvis en af dem falder under en bestemt grænse, afbrydes batteriet for at forhindre skader;`
- temperaturen på cellerne og dens egne komponenter;
- kortslutninger, der afbrydes næsten øjeblikkeligt.
Hvorfor sker det netop under acceleration?
Det er ved opstart og under fuld acceleration, at controlleren trækker mest strøm fra batteriet. Tre mekanismer spiller ind på dette tidspunkt.
Strømmen overskrider BMS'ens (Battery Management System) grænse
Hvis controlleren er indstillet til at trække 60A fra batteriet, og BMS'en (Battery Management System) er begrænset til 50A, vil afbrydelsen ske, så snart man anmoder om den maksimale strøm. Dette er et typisk problem, der opstår efter udskiftning af controlleren, eller når to controllere trækker strøm fra et batteri, der er dimensioneret til kun én.
Spændingen falder under belastning
En celle har en lille intern modstand. Jo mere strøm den skal levere, desto mere falder dens spænding under belastning. Et batteri, der er halvt afladet, koldt eller udmattet, kan vise en korrekt spænding i hvile, men derefter falde under BMS'ens (Battery Management System) afbrydelsesgrænse ved fuld acceleration.
En celle med lavere spænding end de andre
Cellerne er grupperet i serie. Hvis en gruppe er blevet ældre hurtigere eller har en lavere ladning end de andre, vil den nå den lave spændingsgrænse først, og BMS'en (Battery Management System) vil afbryde strømmen til hele batteripakken for at beskytte den. Batteriet virker "fuldt", men afbrydes alligevel.
Identificering af en afbrydelse i BMS'et
| Det, du ser | Sandsynlig årsag |
|---|---|
| Alt slukker pludselig, inklusive displayet | Batteristyringssystemet (BMS) har afbrudt batteriets udgang |
| Det er nødvendigt at tilslutte opladeren, så den kan starte igen | Batteristyringssystemet (BMS) er blevet låst, enten på grund af en overstrøm eller en kortslutning. Mange BMS genaktiveres automatisk, når opladeren tilsluttes |
| Det sker primært, når batteriet er halvt afladet, eller under kolde vejrforhold | Spændingsfald under belastning, eller en svag celle |
| Motoren stopper, men displayet forbliver tændt | Det er primært en beskyttelse af controlleren (temperatur, lavspændingsbeskyttelse, fejlfinding af motor) |
| Effekten reduceres gradvist uden at blive afbrudt | Termisk beskyttelse af controlleren eller motoren, eller begrænsning af ydeevnen ved lav batterispænding |
Løsningerne, fra den enkleste til den dyreste
- `Juster controlleren til batteriet. På en justerbar controller, skal du begrænse batteriets strøm til en værdi, der er under BMS'ens grænse. På en scooter med to controllere, er det summen af begge, der er afgørende.`
- Overvåg batteriets tilstand. Mål spændingen for hver cellegruppe efter opladning og efter en tur: en gruppe, der afviger fra de andre, indikerer en slidt celle eller en ubalance, der ikke længere opretholdes.
- `Kontroller forbindelserne. En løs eller misfarvet batteriforbindelse kan blive varm og forårsage spændingsfald under belastning.`
- Udskiftning af batteri. Hvis man virkelig ønsker mere kraft, er det nødvendigt med et batteri, hvor cellerne og BMS'en (Battery Management System) kan håndtere mere strøm. Det er formålet med de "Performance"-versioner af vores batterier til elektriske scootere, som er designet til at levere mere strøm.
Værkstedstip.
Undgå aldrig at omgå et BMS (Battery Management System) for at "omgå" afbrydelser. Det er den sidste beskyttelse mod overophedning og brand i battericellerne. Når et batteri afbrydes, signalerer det noget: det er vigtigt at lytte til det, ikke at ignorere det.
Mere effekt: Tænk på batteriet før controlleren
Det, som vores guide til controllere opsummerer, gælder også her: en controller skaber ikke energi, den regulerer den. Den faktiske tilgængelige effekt er batterispændingen ganget med den strøm, batteriet kan levere uden at blive afbrudt eller beskadiget. For en hurtigere elscooter er den logiske rækkefølge derfor batteri, derefter motor og til sidst controller.
Ofte stillede spørgsmål
Hvorfor skal opladeren tilsluttes, for at løbehjulet kan starte igen?
Efter en overstrøm eller kortslutning, forbliver mange batteristyringssystemer (BMS) låst af sikkerhedsmæssige årsager. Tilslutning af opladeren er den tilsigtede metode til at genaktivere dem. Hvis dette sker ofte, skal årsagen (for højt strømforbrug, batteri i dårlig stand) identificeres og løses.
Kan man kun udskifte batteristyringssystemet (BMS) for at øge den maksimale strøm?
Det er kun muligt, hvis batteriets celler og interne forbindelser også understøtter det. Et mere "tilladende" batteristyringssystem (BMS) på celler, der ikke følger disse specifikationer, kan få dem til at blive varmere og forringe deres levetid hurtigere. Dette er en opgave, der bør udføres i samarbejde med en specialist inden for batteriteknologi.
Kan kulde forårsage strømafbrydelser?
Ja. En lithium-ion battericelle, der er kold, har en højere indre modstand, hvilket resulterer i et større spændingsfald under belastning. Et batteri, der aldrig afbrydes om sommeren, kan godt afbrydes om vinteren ved fuld acceleration.
Hvordan kan man finde ud af, om problemet ligger i controlleren eller batteriet?
Se på skærmen på tidspunktet for afbrydelsen. Hvis skærmen også slukker, er det batteriet, der har afbrudt strømmen. Hvis skærmen forbliver tændt, ofte med en fejlmeddelelse eller et symbol, skyldes problemet sandsynligvis styreenheden eller motoren.