Batareya xavfsizligini himoya qilish nima?

Rostini aytsam, biz ushbu sohada ko'rgan batareya yong'inlarining aksariyati sirli emas edi. Ular bashorat qilish mumkin edi. Kimdir 50 dollar tejash uchun himoya qatlamini oʻtkazib yubordi yoki xarid boʻyicha menejer Alibaba’da eng arzon BMS ni tanladi yoki-bu siz oʻylagandan ham koʻproq sodir boʻladi,-bir forklift operatori yozda ventilyatsiyasi nolga teng boʻlgan shiyponda tunda zaryad olayotgan narsasini qoldirgan.

Batareya xavfsizligini himoya qilish mavhum muhandislik tushunchasi emas. Bu sizning 15 000 dollarlik batareya paketingizni 150 000 dollarlik sug'urta da'vosiga aylanmasligi uchun apparat, dasturiy ta'minot va dizayn tanlovlari to'plamidir. Yoki bundan ham yomoni.

Biz o'n yildan ortiq vaqtdan beri materiallarni qayta ishlash va sanoat transport vositalari uchun LiFePO4 paketlarini qurmoqdamiz. Bu maqola, asosan, biz boshlaganimizda kimdir bizga aytib bergan boʻlsa,-shuningdek, biz qiyin yoʻldan oʻrgangan bir necha qimmat saboqlar.

Sanoat darajasidagi prizmatik hujayralar mustahkam monitoring tizimlarini talab qiladi.

Nima uchun LiFePO4 va nima uchun u hali ham himoyaga muhtoj

Mijozlardan doimiy ravishda savol berib turamiz: "Men lityum temir fosfat xavfsiz kimyo deb o'yladim. Nega menga bu himoya vositalari kerak?"

Adolatli nuqta. LiFePO4 NCM yoki NCA ga qaraganda haqiqatan ham xavfsizroq. Olivin kristalli strukturasi qizib ketganda kislorodni chiqarmaydi, ya'ni u uchlik kimyo kabi o'z olovini yoqmaydi. Biz besh xil yetkazib beruvchining hujayralarida tirnoqning kirib borishi testlarini o‘tkazdik-LiFePO4 hujayralari odatda 150 darajaga yetadi va u yerda chekib o‘tirib qoladi. Xuddi shu testda NCM hujayralari bormi? Biz 600 daraja + va haqiqiy olovni ko'rdik.

Lekin “xavfsiz” degani “xavfsiz” degani emas. 2021-yilda Guangdongda{2}}logistika kompaniyasi-da mijozimiz bor edi, u LiFePO4 haroratni nazorat qilishning hojati yo‘qligini anglatardi. Har bir paket uchun 800 RMB tejash mumkin. Keyin avgust keldi, omborxona harorati 45 darajaga tushdi, zaryadlash tizimida hech qanday termal pasayish yo'q edi va ular uchta shishgan paketga ega bo'lishdi va bittasi aslida shamollatildi. Yaxshiyamki, hech kim jabrlanmadi. Ammo ular endi to'liq xususiyatli BMS uchun bizning eng g'ayratli mijozlarimiz.

Haqiqatan ham yong'inga sabab bo'ladigan narsalar

O'nlab maydondagi nosozliklarni ko'rgandan so'ng (bizning va raqobatchilarimizning), aslida nima noto'g'ri bo'ladi:

Zaryadlash muammolarning 70% sodir bo'ladi.Quvvatlanmaydi, xotira quvvatlanmaydi-. Xususan:

• Past harorat himoyasisiz 0 darajadan pastroq quvvat-. Lityum plitalari to'g'ri o'zaro bog'lanish o'rniga anodga. Bu sodir bo'layotganini ko'ra olmaysiz. Olti oy o'tgach, ichki qisqa tutashuv, termal qochib ketish. Harbindagi mijozimiz buni qimmat yo'l bilan o'rgandi.
• Haddan tashqari zaryadlash, chunki BMS kuchlanish o'lchovi o'zgarib ketdi va hech kim buni sezmadi. 3,65 V uchun baholangan hujayralar har bir tsiklda 3,8 V ga suriladi. Uch oy davomida yaxshi ishlaydi, keyin bir kun u yo'q.
• Zaryadlovchi-BMS aloqasi xatosi. Zaryadlovchi batareyani 50% SOC darajasida deb hisoblaydi, batareya aslida 95%. Toʻliq oqim deyarli toʻliq toʻplamga-aydi. Yomon vaqtlar.

Hech kim kuzatmaydigan hujayra nomutanosibligi.16S to'plamida, agar bitta hujayra boshqalariga qaraganda 50 mAh quvvatga ega bo'lsa, u paketdan oldin 100% SOC ga etadi. Muvozanatsiz velosiped haydashda davom eting, bu hujayra har safar ortiqcha zaryad oladi. Biz paketlar kafolat uchun qaytib kelganini ko'rdik, bunda bitta hujayra 3,9 V, qolganlari esa 3,5 V da o'tirdi. Bu sodir bo'lishini kutayotgan yong'in.

Separatorni buzadigan mexanik shikastlanish.Forkliftlar narsalarga uriladi. Bu shunchaki haqiqat. Agar ta'sir hujayralarning ichki qismiga shikast etkazsa-hatto tashqi tekshiruv yaxshi ko'rinsa ham-kechiktirilgan ichki shortilarni olishingiz mumkin. Shuning uchun biz alyuminiy emas, balki forklift ilovalari uchun po'lat korpuslarni belgilaymiz. Ha, og'irroq. Ha, bunga arziydi.

Faol himoya: muammolarni boshdan kechirish

Sanoat buni "faol" va "passiv" himoyaga ajratadi. Faol - yomon narsalar sodir bo'lishining oldini olishni anglatadi. Passiv, ular baribir sodir bo'lganda zararni nazorat qilishni anglatadi.

Hujayralarning o'zidan boshlang

Aniq ko'rinadi, lekin: yaxshi hujayralarni sotib oling. Biz yillar davomida 20 ga yaqin turli etkazib beruvchilarning hujayralarini sinab ko'rdik. Sifatning tarqalishi haqiqatan ham hayratda qoldiradi. Xuddi shu nominal xususiyatlar, suiiste'mol sinovlari ostida butunlay boshqacha xatti-harakatlar.

Agar baholayotgan bo'lsangiz, nimaga e'tibor berishingiz keraksanoat lityum batareya yetkazib beruvchi:

• Tirnoqlarga kirish testi videolarini so'rang. Maʼlumotlar jadvallari-haqiqiy videolar emas. Yaxshi hujayralar chekadi va shivirlaydi. Yomon hujayralar jet olovi.
• Ajratuvchi xususiyatlarni tekshiring. Seramika{1}}qoplamali separatorlar termal stressni ancha yaxshi boshqaradi. Biz 2019-yilda anʼanaviy separatorlarning notoʻgʻri partiyasi bir chorakda uchta dala nosozliklariga sabab boʻlganidan keyin-faqat keramika qoplamasiga oʻtdik.
• Elektrolit qo'shimchalari muhim ahamiyatga ega. Olovga chidamli qo'shimchalar, haddan tashqari zaryaddan himoya qiluvchi qo'shimchalar-bu narsa marketing emas, bu yaxshi ishlamay qolgan hujayra va kuchli ishdan chiqqan hujayra o'rtasidagi farq.

Biz hozirgi uyali yetkazib beruvchimizni malakali qilish uchun ikki yil sarfladik. Zavodga to'rt marta tashrif buyurdi. Ularning QC jarayonini kuzatdi. Bu zerikarli ish, lekin shuning uchun biz kechalari uxlaymiz.

BMS batareyaning miyasi bo'lib, kuchlanish, oqim va haroratni nazorat qiladi.

BMS: hamma narsani tirik saqlaydigan miya

Haqiqatdan ham-aytaylik, BMS 15 dollarlik bitta chipli-chipli yechimdan tortib, 500 dollarlik ko'p-ko'p platali tizimgacha bo'lishi mumkin. Siz to'lagan narsangizni olasiz.

Biz ko'rgan arzon BMS muammolari:

• ± 30mV kuchlanishni o'lchash aniqligi. "To'liq" va "xavfli haddan tashqari zaryadlangan" o'rtasida 100 mV bo'lgan hujayrada bu etarli emas.
• Hujayra balansi yo'q yoki faqat passiv balanslash. 50mA da passiv balanslash sezilarli nomutanosiblikni tuzatish uchun tom ma'noda haftalar davom etadi.
• Muvaffaqiyatsiz dizaynlarning-yagona-nuqtasi-. Bitta MOSFET o'ladi, butun paket himoyalanmagan.
• Harorat sensori yo'q yoki butun paket uchun bitta sensor. 20 kVt/soat quvvatli paket ichidagi termal gradyanlar osongina 15 darajaga yetishi mumkin. Bitta sensor sizga hech narsa aytmaydi.

To'g'ri BMS nima qiladi:

• Har bir hujayra kuchlanishini alohida nazorat qiladi. Modul-darajasi emas, katak-darajasi.
• Ma'noli oqimlarda faol muvozanatlash (biz paketlarimizda 1A+ ishlaymiz)
• Joylashuv jurnali bilan bir nechta harorat sensori
• Haqiqiy kulon hisoblashni amalga oshirish uchun etarli darajada aniq joriy sezish
• Muvofiqlashtirilgan himoya qilish uchun zaryadlovchi bilan aloqa
• Uskunaning zaxira nusxasi asosiy protsessordan mustaqil ravishda uziladi

Chiqindili BMS va mos keladigani o'rtasidagi narx farqi forklift paketida 200-300 dollarni tashkil qilishi mumkin. Paket narxi $8,000+. Forklift $30 turadi,000+. U o'tirgan omborga arziydi... bu qayerga ketayotganini ko'rasiz.

Mijozlar bizdan tanlash bo'yicha maslahat so'rashgandalityum batareya ishlab chiqaruvchisi, biz ularga aytamiz: BMS haqida so'rang. Sxemani ko'rishni so'rang. Agar ular sizga ko'rsatishmasa, keting.

Zaryadlashni boshqarish: ko'pchilik yong'inlar aslida boshlanadi

Biz bu haqda allaqachon aytib o'tgan edik, lekin takrorlash kerak. Zaryadlash xavfli.

To'g'ri zaryadlovchi himoyasi quyidagicha ko'rinadi:

Harorat{0}}kompensatsiyalangan zaryadlash.0 darajadan pastmi? Zaryad qilmang yoki keskin kamaytirilgan oqimda zaryad qilmang. 45 darajadan yuqorimi? Xuddi shu kelishuv. Bu ixtiyoriy emas. Bizning standart paketlarimiz -10 darajadan past zaryadni ham qabul qilmaydi - BMS shunchaki zaryadlash kontaktorini yopishdan bosh tortadi.

Yon eslatma: biz sotuvchilar mijozlarga "-20 daraja zaryadlash qobiliyati" va'da qilganmiz va keyin muhandislik nima uchun bunday bo'lmayotganini tushuntirishi kerak. Lityum qoplama - bu lityum qoplama. Fizika sizning savdo maqsadingizga ahamiyat bermaydi.

Chegara bilan kuchlanish-asoslangan tugatish.Hujayralar maksimal 3,65V deb baholangan bo'lsa, biz 3,60V da tugatamiz. Ha, siz 2-3% foydalanish imkoniyatini yo'qotasiz. Siz ham portlamaysiz. Yaxshi savdo.

Passiv himoya: Ishlar noto'g'ri ketganda

Qarang, biz dunyodagi eng yaxshi himoya tizimlarini qura olamiz va ba'zan ba'zi narsalar barbod bo'ladi. Yuk mashinasi akkumulyatoringiz ustidan yuradi. To'fon elektronikani qisqartiradi. Kimdir har bir ogohlantirishni e'tiborsiz qoldirib, -30 daraja to'lovni majburlaydi, chunki etkazib berish o'chib ketishi kerak.

Passiv himoya - bu faol himoya ishlamay qolganda zararni cheklash.

Termal to'siqlar

Hujayralar o'rtasida, modullar o'rtasida va paketning tashqi tomoni. Maqsad termal qochib ketishni to'xtatish emas-bir marta boshlanganda, u ketadi. Maqsad - tarqalishni sekinlashtirish, shuning uchun sizda reaksiyaga vaqtingiz bo'ladi.

Biz ichki devorlarda modul va aerojel adyol o'rtasida keramik tolali choyshablarning kombinatsiyasidan foydalanamiz. Arzon emas. Ammo bitta hujayra ketganda, qo'shni hujayralar kritik haroratga tushishidan oldin qo'shimcha 30-60 soniya vaqt oladi. Bu ko'pincha bostirish tizimlarining faollashishi yoki to'plamning xavfsiz tarzda uzilishi va shamollatilishi uchun etarli vaqt.

a dan manba oluvchi har bir kishi uchunLiFePO4 batareya yechimlari provayderi, termal to'siqning xususiyatlari haqida so'rang. Agar ular sizga o'zlarining to'siq materiallarining issiqlik o'tkazuvchanligi va yonish qarshiligini ayta olmasalar, bu qizil bayroqdir.

Yong'inni o'chirish

Yuqori{0}}qiymatli oʻrnatishlar uchun siz maxsus oʻchirishni xohlaysiz. Standart oʻt oʻchirgichlar lityum batareyalarda yaxshi ishlamaydi-olov ichki boʻlib, suv toʻxtata olmaydigan-oʻz-oʻzini isitish reaksiyalari natijasida yuzaga keladi.

Biz perfluorogeksanon{0}}asosidagi vositalardan foydalanadigan bostirish tizimlari bilan ishladik. Ular kimyoviy yonish jarayoniga aralashib, hujayralarni sovutadilar. Mukammal emas, lekin ichki kimyoviy reaktsiyada CO2 purkashga urinishdan ko'ra keskin yaxshiroq.

Haqiqiy gap: bostirish oxirgi chora. Agar bostirish tizimingiz faollashsa, batareyangiz allaqachon buzilgan. Siz o'sha paytda garov zararini cheklayapsiz. Hech qachon kerak bo'lmaslik yaxshiroqdir.

Korpus dizayni

Korpus bir nechta ishlarni bajarishi kerak:

• Har qanday shamollatish gazlarini o'z ichiga oling va ularni odamlardan uzoqroqqa yo'naltiring
• Mexanik zo'ravonlikdan omon qolish (forklift paketlari tushib ketadi, uriladi, narsalarga duch keladi)
• Ta'sirlardan keyin ham IP reytingini saqlang
• Termal hodisalar paytida issiqlikni o'z ichiga olgan holda, normal ish paytida issiqlik tarqalishiga ruxsat bering

Biz barcha forklift ilovalarimiz uchun yo'naltirilgan shamollatish yo'llari bo'lgan po'lat korpuslarni belgilaymiz. Shamollatish yo'li muhim-siz o'ta qizib ketgan gazning operatorga yoki yonuvchan materiallarga yo'naltirilishini xohlamaysiz.

Xato diagnostikasi: muammolarni yong'inga aylanishidan oldin aniqlash

Bu jiddiy batareya tizimlarini arzonlardan ajratib turadigan qismdir.

Haqiqiy{0}}vaqt monitoringi darhol xavflarni aniqlaydi-boʻshatish vaqtida kuchlanishning pasayishi biror narsaning qisqarishini bildiradi; zaryadlash paytida haroratning ko'tarilishi nimadir noto'g'ri ekanligini anglatadi. Ular zudlik bilan himoya choralarini talab qiladi.

Ammo qimmatli narsa - bu trend tahlili. Qo'shnilariga qaraganda doimiy ravishda 5 daraja issiq bo'lgan hujayraning ichki qarshiligi yuqori bo'lishi mumkin. Bugun xavfli emas. Olti oy ichida bo'ladi. Yaxshi BMS ushbu ma'lumotlarni qayd qiladi, tendentsiyani belgilaydi va ombordagi yong'in paytida emas, balki rejalashtirilgan texnik xizmat ko'rsatish vaqtida uni hal qilish imkonini beradi.

Biz barcha oʻrnatilgan paketlarimiz-boʻyicha oylik maʼlumotlarni yigʻamiz. Biz kamida o'nlab marta nosozliklar paydo bo'lishiga duch keldik, agar ular e'tiborga olinmasa, maydondagi nosozliklarga aylanadi. Bitta paketda uch oy davomida 20 mV balandlikdagi bitta hujayra ko'rsatilgan. Uni tortdi, tekshirib ko'rdi, dastlabki-bosqich ajratuvchi degradatsiyasini topdi. Modul almashtirildi, paket ikki yildan keyin ham yaxshi ishlaydi.

Agar siz potentsial bilan gaplashayotgan bo'lsangizlityum batareya OEM hamkori, ularning diagnostika imkoniyatlari haqida so'rang. Namuna flot ma'lumotlari hisobotlarini ko'rishni so'rang. Agar ular sizga trend tahlili va prognozli parvarishlash maʼlumotlarini koʻrsata olmasalar, ularning BMS oddiy chegara monitoringini- amalga oshirayotgan boʻlishi mumkin, bu minimaldir.

Standartlar va ular aslida nimani anglatadi

UN38.3, IEC 62619, UL 1973 - bu sertifikatlarni hamma joyda ko'rasiz. Noqulay haqiqat: bu standartlardan o'tish batareyangiz minimal talablarga javob berishini anglatadi. Bu yaxshi degani emas.

Biz barcha sertifikatlarga ega boʻlgan raqobatchilar paketlarini sinovdan oʻtkazdik va ular hali ham oʻz uyimizda oʻtkazadigan asosiy suiisteʼmollik sinovlaridan oʻtolmadi.- Standartlar shift emas, balki zamindir.

Ya'ni, agar yetkazib beruvchi sizga ushbu sertifikatlarni ko'rsata olmasa, qochib keting. Ular stol qoziqlari. Faqat sertifikatlash sifatga teng deb o'ylamang.

Bizning ichki testlarimiz standart talablardan tashqariga chiqadi. Past harorat chegaralari. Yuqori joriy suiiste'mol. Kengaytirilgan termal velosiped. Biz paketlarimiz qanday qilib muvaffaqiyatsizlikka uchraganini bilishni istaymiz, nafaqat ular maxsus sinovdan o'tadi.

Maxsus konfiguratsiyalarga-g'ayrioddiy kuchlanishlarga, maxsus shakl omillariga, xususiy tizimlar bilan integratsiyaga-maxsus lityum batareya ishlab chiqaruvchisiBunday kengaytirilgan testni kim qilsa, mukofotga arziydi. Sertifikat sizga paket kodga mos kelishini bildiradi. Kengaytirilgan test sizning ilovangizda qanday ishlashini aytib beradi.

Biz aslida nimani tavsiya qilamiz

Bularning barchasidan keyin, agar siz sanoat ilovalari uchun batareyalarni ko'rsatsangiz, nima qilish kerak?

Rostini aytsam, so'nggi besh yil ichida bu sanoat ancha yaxshilandi. Biz boshlaganimizda, bozordagi paketlarning yarmi asosan vaqtli bombalar edi. Endi eng jiddiy etkazib beruvchilar oqilona xavfsiz tizimlarni qurmoqdalar. Ammo “oqilona xavfsiz” yong‘inga sabab bo‘ladigan xarajatlarni- qisqartirish uchun hamon joy qoldiradi. Sizning vazifangiz qaysi etkazib beruvchilar ishni amalga oshirayotganini va qaysi birlari shunchaki katakchalarni tekshirayotganini aniqlashdir.

Batareya xavfsizligi shafqatsiz emas. Bu yaxshi marketing qilmaydi. Hech kim hech qachon forklift sotib olmagan, chunki akkumulyator katta issiqlik tarqalishiga qarshilikka ega edi.

Lekin xatoga yo'l qo'ying va qolgan hamma narsa juda tez ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Biz o‘z obro‘-e’tiborimizni arzonroq tizimlarni o‘ldiradigan sharoitlarda yildan-yilga ishlaydigan paketlarga asosladik. Siz baholagan har qanday yetkazib beruvchida aynan shu narsani izlashingiz kerak.

Savollar? Biz har doim maxsus ilovalar orqali gaplashishdan xursandmiz. Shu maqsadda kelganmiz.