Styrenhet, batteri och BMS: Varför stängs batteriet av när man gasar på ordentligt?
Du gasar fullt, och plötsligt stängs allt av: motorn, displayen, lamporna. Ibland måste man stänga av och sätta på igen, ibland till och med ansluta laddaren för att sparkcykeln ska starta igen. I de flesta fall är det inte styrenheten som går sönder: det är batteriet som skyddar sig, via sitt BMS.
Det viktigaste
- BMS (Battery Management System) är den elektroniska kretsen som övervakar batteriet och kan stänga av dess utgång för att skydda det.
- Den stänger av om den får en strömstyrka som överstiger dess gräns, om en cell blir för urladdad eller om den blir för varm.
- Viktig indikator: Om displayen också slocknar, är det oftast batteriet som har stängts av.
- Den hållbara lösningen är att få kontrollern att begära det som batteriet faktiskt kan leverera.
BMS: Batteriets skyddssystem
Ett batteri för en elscooter är en samling av tiotals litiumceller. Dessa celler gillar inte att vara för urladdade, för fulladdade, att leverera för mycket ström eller att bli för varma. BMS (Battery Management System, batterihanteringssystem) övervakar ständigt cellerna och stänger av batteriet så fort en gräns överskrids.
Han övervakar särskilt:
- `urladdningsströmmen : Varje batterihanteringssystem (BMS) har en maximal ström, och om denna överskrids stängs systemet av på en bråkdel av en sekund;`
- Spänningen för varje cellgrupp: Om en cellgrupp sjunker under en viss gräns, stängs batteriet av för att förhindra skador;
- Temperaturen på cellerna och dess egna komponenter;
- kortslutningar, som bryts nästan omedelbart.
Varför inträffar detta just vid acceleration?
Det är vid start och under full acceleration som styrenheten drar mest ström från batteriet. Tre mekanismer samverkar då.
Strömmen överstiger batteriövervakningssystemets (BMS) gräns
Om styrenheten är inställd för att dra 60A från batteriet och batteriövervakningssystemet (BMS) är begränsat till 50A, kommer avstängningen att inträffa så fort man efterfrågar full effekt. Detta är ett typiskt scenario efter att en ny styrenhet har installerats, eller när två styrenheter samtidigt belastar ett batteri som är dimensionerat för en enda styrenhet.
Spänningen sjunker under belastning
En cell har en liten intern resistans. Ju mer ström som efterfrågas, desto mer sjunker spänningen under belastning. Ett batteri som är halvt urladdat, kallt eller utmattat kan visa en korrekt spänning i vila, men sedan falla under BMS:ens avstängningsgräns vid full gas.
En cell som har lägre spänning än de andra
Cellerna är grupperade i serie. Om en grupp har åldrats snabbare eller har lägre laddningsnivå än de andra, kommer den att nå den lägsta spänningsnivån först, och då stänger batteriets styrsystem (BMS) av hela batteriet för att skydda det. Batteriet kan verka "fullt", men stängs ändå av.
Att identifiera ett avbrott i batterihanteringssystemet (BMS)
| Det du ser | Trolig orsak |
|---|---|
| Allt stängs av på en gång, inklusive displayen | Batteriets styrenhet (BMS) har stängt av batteriets utgång |
| Det är nödvändigt att ansluta laddaren för att den ska börja fungera igen | Batteriövervakningssystemet (BMS) har låsts sig på grund av överström eller kortslutning. Många BMS återställs automatiskt när laddaren ansluts |
| Det händer oftast när batteriet är ungefär halvfullt, eller under kalla förhållanden | Spänningsfall under belastning, eller en svag cell |
| Motorn stannar, men displayen fortsätter att vara tänd | Det handlar snarare om skydd för styrenheten (temperatur, inställd spänningsgräns, motorfel) |
| Effekten minskar gradvis utan att stängas av | Termisk skydd för styrenheten eller motorn, eller begränsning vid låg batterinivå |
Lösningarna, från den enklaste till den dyraste
- `Anpassa styrenheten till batteriet. På en justerbar styrenhet, begränsa batteriets ström till under BMS:ens gräns. På en elscooter med två styrenheter, är det summan av båda som är relevant.`
- Kontrollera batteriets status. Mät spänningen för varje cellgrupp efter laddning och efter en åktur: en cellgrupp som avviker från de andra kan indikera en utsliten cell eller att balansen inte längre fungerar.
- `Kontrollera anslutningarna. En batterikontakt som är lös eller svartnad kan överhettas och orsaka spänningsfall under belastning.`
- Byta batteri. Om man verkligen vill ha mer kraft, behöver man ett batteri vars celler och BMS (Battery Management System) klarar av att leverera mer ström. Det är syftet med våra "Performance"-versioner av batterier för elscootrar, som är designade för att leverera mer effekt.
Tips för verkstaden.
Undvik aldrig att kringgå ett batterihanteringssystem (BMS) för att "återställa" avstängningar. Det är det sista skyddet mot överhettning och brand i battericellerna. När ett batteri stängs av indikerar det något: det är viktigt att lyssna på det och förstå varför, istället för att ignorera signalen.
Mer kraft: Tänk på batteriet innan styrenheten
Det som sammanfattas i vår guide om styrenheter gäller även här: en styrenhet skapar inte energi, den reglerar den. Den faktiska tillgängliga effekten är batterispänningen multiplicerad med strömmen den kan leverera utan att stänga av eller skadas. För en snabbare elscooter är den logiska ordningen därför batteri, sedan motor, och slutligen styrenheten.
Vanliga frågor
Varför måste man ansluta laddaren för att sparkcykeln ska starta om?
Efter en överström eller kortslutning förblir många batterihanteringssystem (BMS) låsta av säkerhetsskäl. Att ansluta laddaren är det avsedda sättet att återaktivera dem. Om detta inträffar ofta, måste orsaken (för hög strömstyrka, batteri i dåligt skick) åtgärdas.
Kan man bara byta ut batterihanteringssystemet (BMS) för att det ska kunna hantera en högre strömstyrka?
Endast om batteriets celler och interna kopplingar klarar av det. Ett mer "tillåtande" batterihanteringssystem (BMS) för celler som inte presterar optimalt kan leda till att de överhettas och åldras snabbare. Detta är en uppgift som bör utföras i samarbete med en specialist inom batteriteknik.
Kan kyla orsaka att batteriet stängs av?
Ja. Ett litiumbatteri som är kallt har en högre inre resistans, vilket resulterar i ett större spänningsfall under belastning. Ett batteri som aldrig stänger av sig under sommaren kan stänga av sig under vintern vid full gas.
Hur kan man avgöra om problemet ligger i styrenheten eller batteriet?
Titta på displayen när strömmen bryts. Om den också stängs av, har batteriet stannat. Om den fortfarande är tänd, ofta med en felkod eller en symbol, kommer problemet troligen från styrenheten eller motorn.