6. Wykrywanie i usuwanie usterek oraz wsparcie
Usuwając usterki, w pierwszej kolejności należy podjąć działania opisane w niniejszym rozdziale poświęconym typowym usterkom akumulatorów.
W przypadku problemów z VictronConnect, w pierwszej kolejności należy zapoznać się z treścią instrukcji obsługi VictronConnect, zwłaszcza rozdziału poświęconego wykrywaniu i usuwaniu usterek.
Jeśli nie przyniesie to rozwiązania, należy przejrzeć odpowiedzi na często zadawane pytania dotyczące danego produktu i zapytać społeczność ekspertów w Społeczności Victron. W razie powtarzania się problemu należy skontaktować się ze sprzedawcą, u którego dokonano zakupu, i który udzieli pomocy technicznej. Jeśli miejsce zakupu nie jest znane, prosimy odwiedzić stronę pomocy technicznej Victron Energy.
6.1. Usterki akumulatora
6.1.1. Jak rozpoznać brak zrównoważenia ogniw
BMS często wyłącza ładowarkę
Oznacza to, że akumulator jest niezrównoważony. W sytuacji, gdy akumulator jest zrównoważony, BMS nigdy nie wyłączy ładowarki. Nawet po całkowitym naładowaniu akumulatora BMS pozostawi ładowarkę włączoną.
Pojemność baterii wydaje się być mniejsza, niż wcześniej.
Jeśli BMS wyłącza odbiorniki energii znacznie wcześniej, niż poprzednio, nawet jeśli ogólne napięcie akumulatora nadal wydaje się poprawne, wskazuje to na niezrównoważenie akumulatora.
Istnieje zauważalna różnica pomiędzy napięciami poszczególnych ogniw na etapie absorpcji
Gdy ładowarka znajduje się w fazie ładowania absorpcyjnego, napięcia wszystkich ogniw powinny być równe i wynosić od 3,50 V do 3,60 V. Jeśli tak nie jest, oznacza to niezrównoważenie akumulatora.
Napięcie w ogniwie powoli spada, gdy akumulator nie jest używany
Nie jest to brak zrównoważenia, chociaż może tak wyglądać. Typowym przykładem jest sytuacja, gdy początkowo wszystkie ogniwa akumulatora mają równe napięcie, ale gdy akumulator nie jest używany przez mniej więcej jeden dzień, napięcie w jednym z ogniw spadło o 0,1–0,2 V poniżej pozostałych ogniw. Nie można tego naprawić poprzez ponowne zrównoważenie i ogniwo uważa się za wadliwe.
6.1.2. Przyczyny braku równowagi ogniwa lub zmiany napięcia ogniwa
Akumulator nie był wystarczająco długo ładowany w trybie ładowania absorpcyjnego.
Może się to na przykład zdarzyć w instalacji, która nie dostarcza wystarczająco dużo ilości energii solarnej, by w pełni naładować akumulator, lub w instalacji, w której generator nie pracuje długo lub wystarczająco często. Podczas normalnej pracy akumulatora litowego cały czas występują niewielkie różnice napięć pomiędzy ogniwami. Są one spowodowane niewielkimi różnicami pomiędzy rezystancją wewnętrzną i szybkością samorozładowania każdego ogniwa. Etap ładowania absorpcyjnego eliminuje te małe różnice. Zalecamy minimalny czas absorpcji wynoszący 2 godziny miesięcznie w przypadku systemów o niewielkich cyklach, np. instalacji rezerwowych lub UPS, oraz 4 do 8 godzin miesięcznie w przypadku systemów o cyklu bardziej intensywnym (instalacje autonomiczne lub ESS). Daje to wyważarce wystarczająco dużo czasu na prawidłowe zrównoważenie ogniw.
Akumulator nigdy nie osiąga stanu ładowania konserwacyjnego (lub magazynowania).
Etap ładowania konserwacyjnego (lub magazynowania) następuje po etapie absorpcji. Na tym etapie napięcie ładowania spada do 13,5 V (w instalacji 12 V) i akumulator można uznać za w pełni naładowany. Jeśli ładowarka nie przechodzi do tego etapu, może to oznaczać, że etap absorpcji nie dobiegł końca (patrz poprzedni punkt). Ładowarka powinna osiągnąć ten etap co najmniej raz w miesiącu. Jest to również potrzebne do synchronizacji SoC (stanu naładowania) monitora akumulatora.
Akumulator został zbyt głęboko rozładowany.
Podczas bardzo głębokiego rozładowania w jednym lub kilku ogniwach akumulatora napięcie może spaść znacznie poniżej wartości progowej (2,60 zaprogramowanej na stałe). Akumulator można zregenerować poprzez ponowne zrównoważenie, ale istnieje również realne prawdopodobieństwo, że jedno lub więcej ogniw uległo uszkodzeniu i ponowne zrównoważenie nie jest możliwe. Ogniwo należy uznać za uszkodzone. Gwarancja nie obejmuje tego rodzaju uszkodzenia.
Akumulator jest stary i zbliża się koniec jego okresu eksploatacyjnego.
Zbliżający się koniec okresu eksploatacyjnego oznacza, że stan jednego lub większej ilości ogniw akumulatora ulega pogorszeniu, a jego napięcie jest niższe od napięcie pozostałych ogniw. Nie jest to brak zrównoważenia, chociaż może tak wyglądać. Takiej usterki nie można usunąć poprzez ponowne zrównoważenie. Ogniwo należy uznać za uszkodzone. Gwarancją nie obejmuje tego rodzaju uszkodzenia.
Akumulator ma uszkodzone ogniwo.
Ogniwo może ulec uszkodzeniu po bardzo głębokim rozładowaniu, pod koniec okresu eksploatacyjnego lub z powodu wady produkcyjnej. Wadliwe ogniwo nie jest niezrównoważona (chociaż może to tak wyglądać). Takiej usterki nie można usunąć poprzez ponowne zrównoważenie. Ogniwo należy uznać za uszkodzone. Gwarancja nie obejmuje uszkodzenia w wyniku bardzo głębokiego rozładowania ani sprawności po zakończeniu okresu eksploatacyjnego.
6.1.3. Jak przywrócić sprawność niezrównoważonego akumulatora
Należy naładować akumulator za pomocą ładowarki skonfigurowanej na lit i sterowanej przez BMS.
Należy pamiętać, że równoważenie ogniw ma miejsce tylko na etapie ładowania absorpcyjnego. Konieczne będzie ręczne ponowne uruchomienie ładowarki za każdym razem, gdy ładowarka przejdzie w stan ładowania konserwacyjnego. Przywrócenie równowagi może zająć dużo czasu (nawet kilka dni) i wymagać wielu ręcznych ponownych uruchomień ładowarki.
Należy pamiętać, że podczas równoważenia ogniw może się wydawać, że nic się nie dzieje. Napięcia ogniw mogą pozostać takie same przez długi czas, a BMS będzie wielokrotnie włączał i wyłączał ładowarkę. Jest to zjawisko normalne.
Równoważenie ma miejsce, gdy prąd ładowania wynosi 1,8 A lub więcej lub gdy BMS tymczasowo wyłączył ładowarkę.
Równoważenie jest prawie zakończone, gdy prąd ładowania spadnie poniżej 1,5 A, a napięcie ogniw zbliży się do 3,55 V.
Proces przywracania równowagi jest zakończony, gdy prąd ładowania spadnie jeszcze bardziej, a napięcie wszystkich ogniw osiągnie 3,55 V.
Ostrzeżenie
Należy mieć 100 % pewność, że BMS steruje ładowarką; w przeciwnym razie może wystąpić niebezpieczne nadmierne napięcie ogniwa. Należy to sprawdzać monitorując napięcia ogniw za pomocą aplikacji VictronConnect. Napięcie w pełni naładowanych ogniw będzie powoli rosnąć, aż do wartości 3,7 V. W tym momencie BMS wyłączy ładowarkę, a napięcia ogniw ponownie spadną. Proces ten będzie się powtarzał aż do przywrócenia równowagi.
Przykładowa kalkulacja czasu potrzebnego na przywrócenie mocno niezrównoważonego akumulatora:
W tym przykładzie wyobraźmy sobie akumulator 12,8 V 200 Ah z jednym mocno niedoładowanym (rozładowanym) ogniwem.
Akumulator 12,8 V składa się z 4 ogniw, każde o napięciu nominalnym 3,2 V. Są połączone szeregowo, co daje 3,2 x 4 = 12,8 V. Podobnie jak akumulator, każde ogniwo ma pojemność 200 Ah.
Załóżmy, że niezrównoważone ogniwo ma tylko 50 % swojej pojemności, podczas gdy inne ogniwa są w pełni naładowane. Aby przywrócić równowagę, w procesie ponownego równoważenia konieczne będzie dodanie 100 Ah do tego ogniwa.
Prąd równoważący wynosi 1,8 A (na akumulator i wszystkie rozmiary akumulatorów, z wyjątkiem modelu 12,8 V/50 Ah, który ma prąd równoważący 1 A). Ponowne zrównoważenie ogniwa zajmie co najmniej 100/1,8 = 55 godzin.
Równoważenie ma miejsce tylko wtedy, gdy ładowarka znajduje się w fazie ładowania absorpcyjnego. Jeśli używany jest algorytm ładowania litu przez 2 godziny, podczas procesu przywracania równowagi ładowarkę trzeba będzie ręcznie uruchomić ponownie 55/2=27 razy. Jeśli ładowarka nie zostanie natychmiast ponownie uruchomiona, proces równoważenia zostanie opóźniony, co wydłuży całkowity czas równoważenia.
Podpowiedź
Wskazówka dla dystrybutorów Victron Energy i użytkowników profesjonalnych: Aby uniknąć konieczności ciągłego ponownego uruchamiania ładowarki, zastosuj następującą sztuczkę. Ustaw napięcie ładowania konserwacyjnego na 14,2, będzie to miało taki sam efekt jak etap absorpcji. Wyłącz także etap magazynowania i/lub ustaw napięcie w tym etapie na 14,2 V Lub ustaw bardzo długi czas ładowania absorpcyjnego. Liczy się to, by podczas procesu przywracania równowagi ładowarka utrzymywała ciągłe napięcie ładowania 14,2 V. Po ponownym zrównoważeniu akumulatora ustaw ładowarkę z powrotem na normalny algorytm ładowania litu. Nigdy nie zostawiaj ładowarki podłączonej w ten sposób w działającym systemie. Utrzymywanie akumulatora pod tak wysokim napięciem skraca jego żywotność.
6.1.4. Mniejsza pojemność od oczekiwanej
Zmniejszenie pojemności akumulatora poniżej pojemności znamionowej może mieć następujące przyczyny:
Brak równowagi ogniw w akumulatorze powoduje generowanie przedwczesnego alarmu o niskim napięciu, co z kolei powoduje wyłączenie odbiorników energii przez BMS.
Patrz rozdział Jak przywrócić sprawność niezrównoważonego akumulatora.
Akumulator jest stary i zbliża się koniec jego okresu eksploatacyjnego.
Sprawdź jak długo system pracował, ile cykli przeszedł akumulator i do jakiej średniej głębokości rozładowania został on rozładowany. Sposobem na znalezienie tych informacji jest sprawdzenie historii monitora akumulatora (jeśli jest dostępna).
Akumulator został zbyt głęboko rozładowany i jedno lub więcej ogniw akumulatora uległo trwałemu uszkodzeniu.
Te uszkodzone ogniwa będą wykazywały niskie napięcie szybciej od pozostałych, co spowoduje przedwczesne wyłączenie odbiorników energii przez BMS. Czy akumulator być może doznał bardzo głębokiego rozładowania?
6.1.5. Bardzo niskie napięcie na zaciskach akumulatora
W przypadku zbyt głębokiego rozładownia akumulatora napięcie spadnie znacznie poniżej 12 V (24 V). Jeśli akumulator ma napięcie mniejsze niż 10 V (odpowiednio 20 V lub 40 V dla akumulatorów 24 V i 48 V) lub jeśli jedno z ogniw akumulatora wykazuje napięcie poniżej 2,5 V, akumulator ulegnie trwałemu uszkodzeniu. Spowoduje to unieważnienie gwarancji. Im niższe napięcie akumulatora lub ogniwa, tym poważniejsze uszkodzenie akumulatora.
Można podjąć próbę przywrócenia sprawności akumulatora korzystając z poniższej procedury ładowania niskim napięciem. Należy pamiętać, że nie jest to proces gwarantowany, przywrócenie sprawności może się nie powieść i istnieje realne ryzyko, że ogniwo akumulatora ulegnie trwałemu uszkodzeniu, co spowoduje umiarkowaną lub poważną utratę pojemności.
Procedura ładowania w celu regeneracji po zdarzeniu związanym z niskim napięciem:
Tę procedurę ładowania regeneracyjnego można przeprowadzić wyłącznie na pojedynczym akumulatorze. Jeśli system składa się z kilku akumulatorów, procedurę należy powtórzyć dla każdego akumulatora osobno.
Ostrzeżenie
Ten proces może być ryzykowny. Osoba nadzorująca proces musi być cały czas obecna na miejscu.
Ustaw ładowarkę lub zasilacz na napięcie 13,8 V (27,6 V, 55,2 V).
W przypadku, gdy napięcie któregoś z ogniw jest niższe od 2,0 V, należy ładować akumulator prądem 0,1 A, aż napięcie najniższego ogniwa wzrośnie do 2,5 V.
Osoba nadzorując musi monitorować akumulator i wyłączyć ładowarkę, gdy tylko akumulator się nagrzeje lub wybrzuszy. Takie zjawisko oznacza, że akumulator jest uszkodzony nieodwracalnie.
Gdy napięcie najsłabszego ogniwa wzrośnie powyżej 2,5 V, zwiększ prąd ładowania do 0,1C.
Dla akumulatora 100 Ah jest to prąd ładowania 10 A.
Podłącz akumulator do BMS i sprawdź, czy BMS steruje ładowarką akumulatora.
Zanotuj początkowe napięcie na zaciskach akumulatora i napięcia ogniw akumulatora.
Uruchom ładowarkę.
BMS może wyłączyć ładowarkę, następnie włączyć ją ponownie na krótki czas i ponownie wyłączyć.
Może się to zdarzyć wiele razy i jest normalnym zachowaniem w przypadku znacznego niezrównoważenia ogniw.
Notuj napięcia w regularnych odstępach czasu.
Napięcia ogniw powinny wzrosnąć podczas pierwszego etapu procesu ładowania.
Jeżeli w ciągu pierwszych 30 minut napięcie któregoś ogniwa nie wzrośnie, należy uznać, że akumulator nie nadaje się do regeneracji oraz przerwać ładowanie.
Regularnie sprawdzaj temperaturę akumulatora.
W przypadku gwałtownego wzrostu temperatury należy uznać, że akumulator nie nadaje się do regeneracji oraz przerwać ładowanie.
Gdy napięcie akumulatora osiągnie 13,8 V (27,6 V, 55,2 V), zwiększ napięcie ładowania do 14,2 V (28,4 V, 56,8 V) i zwiększ prąd ładowania do 0,5C.
Dla akumulatora 100 Ah jest to prąd ładowania 50 A.
Napięcia ogniw będą rosły wolniej, jest to normalne w środkowym etapie procesu ładowania.
Pozostaw ładowarkę podłączoną na 6 godzin.
Sprawdź napięcia ogniw, między sobą nie powinny się różnić bardziej, niż 0,1 V.
Większe różnice między ogniwa oznaczają, że akumulator jest uszkodzony.
Pozostaw akumulator na kilka godzin.
Sprawdź napięcie akumulatora.
Powinno być wyraźnie wyższe od 12,8 V (25,6 V, 51,2 V), na przykład 13,2 V (26,4 V, 52,8 V) lub więcej. A napięcia ogniw nie powinny się różnić między sobą bardziej, niż 0,1 V.
Pozostaw akumulator na 24 godziny.
Ponownie zmierz wartości napięcia.
Jeśli napięcie akumulatora jest niższe niż 12,8 V (25,6 V, 51,2 V) lub występuje zauważalny brak równowagi ogniw, należy uznać, że akumulator jest uszkodzony i nie da się go zregenerować.
6.1.6. Okres eksploatacyjny akumulatora dobiega końca lub był on niewłaściwie używany
W miarę starzenia się akumulatora jego pojemność będzie się zmniejszać, co ostatecznie doprowadzi do uszkodzenia jednego lub większej liczby ogniw. Wiek akumulatora jest powiązany z liczbą cykli jego ładowania/rozładowania. Zmniejszenie pojemności lub uszkodzenie ogniw może być też wynikiem niewłaściwego użytkowania, na przykład zbyt głębokiego rozładowania.
Chcąc ustalić przyczynę uszkodzenia akumulatora należy rozpocząć od sprawdzenia jego historii, przeglądając historię monitora baterii lub BMS Lynx Smart.
Chcąc sprawdzić, czy akumulator zbliża się do końca cyklu życia i czy nie był niewłaściwie używany:
Więcej informacji na temat cyklu eksploatacyjnego akumulatorów podano w rozdziale Dane techniczne. |  |
6.2. Usterki BMS
6.2.1. BMS często wyłącza ładowarkę akumulatorową
Dobrze zrównoważony akumulator nie wyłącza ładowarki, nawet gdy jest w pełni naładowany. Jednak częste wyłączenia ładowarki przez BMS oznaczają brak zrównoważenia ogniw.
Za pomocą VictronConnect sprawdź napięcie ogniw wszystkich akumulatorów podłączonych do BMS.
W przypadku umiarkowanego lub dużego niezrównoważenia ogniw należy się spodziewać częstego wyłączania ładowarki akumulatora przez BMS. Oto mechanizm stojący za tym zachowaniem:
Gdy tylko jedno ogniwo osiągnie 3,75 V, BMS wyłącza ładowarkę. Gdy ładowarka jest wyłączona, proces równoważenia ogniw nadal trwa, przenosząc energię z ogniwa o najwyższym napięciu do sąsiednich ogniw. Napięcie ogniwa o najwyższym napięciu spadnie, a gdy spadnie poniżej 3,6 V, ładowarka ponownie się włączy. Takie cykliczne działania zazwyczaj trwa od jednej do trzech minut. Napięcie w ogniwie o najwyższym napięciu ponownie szybko wzrośnie (może to być kwestia sekund), po czym ładowarka zostanie ponownie wyłączona, i tak dalej. Nie oznacza to usterki akumulatora lub ogniw. Takie zjawisko trwać będzie do chwili pełnego naładowania i zrównoważenia wszystkich ogniw. Ten proces może zająć kilka godzin. Zależy to od poziomu niezrównoważenia. W przypadku poważnych zaburzeń zrównoważenia proces ten może potrwać nawet 12 godzin. Równoważenie będzie kontynuowane przez cały proces i ma miejsce nawet wtedy, gdy ładowarka jest wyłączona. Ciągłe włączanie i wyłączanie ładowarki może wydawać się dziwne, jednak z pewnością nie oznacza usterki. BMS jedynie chroni ogniwa przed przepięciem.
6.2.2. BMS przedwcześnie wyłącza ładowarki
Może to wynikać z braku zrównoważenia ogniwa. Napięcie jednego ogniwa w akumulatorze jest wyższe od 3,75 V.
Sprawdź napięcie ogniw wszystkich akumulatorów podłączonych do BMS.
6.2.3. BMS przedwcześnie wyłącza odbiorniki energii
Może to wynikać z braku zrównoważenia ogniwa.
Gdy napięcie ogniwa spadnie poniżej minimalnego limitu akumulatora wynoszącego 2,6 V, BMS wyłącza odbiornik energii.
Za pomocą aplikacji VictronConnect sprawdź napięcie ogniw wszystkich akumulatorów podłączonych do BMS.
Uwaga
Po odłączeniu odbiorników energii z powodu niskiego napięcia, przed ponownym włączeniem odbiorników energii przez BMS ogniwa napięcie ogniw wszystkich z nich musi wynosić 3,2 V lub więcej.
6.2.4. BMS wyświetla alarm, gdy napięcia wszystkich ogniw mieszczą się w zakresie
Możliwą przyczyną jest poluzowany lub uszkodzony kabel lub złącze BMS.
Sprawdź wszystkie kable BMS i ich połączenia.
W pierwszej kolejności należy sprawdzić, czy napięcia ogniw i temperatura wszystkich podłączonych akumulatorów mieszczą się w zakresie. Jeśli tak jest, postępuj zgodnie z jedną z poniższych procedur.
Należy również wziąć pod uwagę, że po włączeniu alarmu zbyt niskiego napięcia w ogniwie należy zwiększyć napięcie ogniwa we wszystkich ogniwach do 3,2 V, zanim akumulator usunie ten alarm.
Sposobem na wykluczenie, że usterka ma swoje źródło w wadliwym systemie BMS lub wadliwym akumulatorze, jest sprawdzenie BMS przy użyciu jednej z następujących procedur testowych BMS:
Sprawdzenie pojedynczego akumulatora i BMS:
Odłącz oba kable BMS od BMS.
Jednym przedłużaczem BMS połącz obydwa złącza kabla BMS. Kabel BMS należy podłączyć w pętli, jak na poniższym schemacie. Pętla oszukuje BMS, który uznaje, że akumulator jest podłączony bez żadnych alarmów.
Jeśli alarm jest nadal aktywny po założeniu pętli, oznacza to usterkę BMS.
Wykasowanie alarmu przez BMS po założeniu pętli oznacza uszkodzenie akumulatora.
Sprawdzenie kilku akumulatorów i BMS:
Pomiń jeden z akumulatorów, odłączając oba kable BMS
Połącz kable BMS sąsiadujących akumulatorów (lub akumulatora i BMS) ze sobą, omijając akumulator.
Sprawdź, czy BMS wykasował alarm.
Jeżeli alarm nie został wykasowany, czynność powtórz z kolejnym akumulatorem.
Jeśli alarm jest nadal aktywny po ominięciu wszystkich akumulatorów, oznacza to usterkę BMS.
Wykasowanie alarmu przez BMS po pominięcia danego akumulatora oznacza uszkodzenie tego konkretnego akumulatora.
 |
Eliminacja błędu BMS poprzez pominięcie podejrzanego akumulatora
6.2.5. Jak sprawdzić, czy BMS działa
Odłącz jeden z przewodów akumulatora BMS i sprawdź czy BMS przejdzie w tryb alarmowy.
 |
Sprawdź działanie BMS celowo odłączając kabel BMS