Как оживить глубоко разряженную батарею QiCycle
Недавно ко мне привезли велосипед QiCycle, у которого помимо неисправности контроллера мотора была и вторая проблема: из-за глубокого разряда батареи она не включалась и не заряжалась, велосипед не работал вообще.
Зимой мало кто использует велосипед, поэтому у большинства людей он лежит в укромном месте и ждёт начала следующего сезона. В это время даже неиспользуемая батарея постепенно разряжается. И если перед началом зимы она не была полностью заряжена, то может случиться так, что за время хранения батарея разрядится ниже допустимого уровня, в результате чего система управления батареей (BMS) её просто заблокирует чтобы избежать глубокого разряда, повреждающего литиево-ионные элементы.
К сожалению, никто достоверно не знает алгоритма работы BMS, поэтому я не могу точно назвать условия блокировки и точный результат. Мне привезли батарею со следующими симптомами: 1) велосипед не включался; 2) батарея не реагировала на кнопку проверки уровня заряда; 3) батарея не заряжалась.
При подключении зарядного устройства оно включалось буквально на полсекунды и выключалось вновь. А на батарее попеременно мигали два светодиода, явно пытаясь сообщить о какой-то ошибке. Я подключил мультиметр к выходному разъёму батареи, и он показал очень низкое напряжение – 8 вольт. Посмотрите, что происходило при подключении зарядного устройства:
Как видно, при кратковременном включении чуть поднималось напряжение батареи, но это не помогало: умное зарядное устройство выключалось, так как считало батарею неисправной. Увы, штатным устройством зарядить её не получится.
Я попробовал произвести сброс контроллера батареи. Для этого нужно нажать кнопку проверки заряда и держать её нажатой более 20 секунд. Через 20 сек все 4 светодиода должны загореться и выключиться, это значит, что сброс произведён. При отключённом зарядном устройстве батарея никак не прореагировала. При подключённом вроде бы показала, что сброс выполнен, однако ничего в её состоянии не изменилось.
Я решил попробовать крайний метод оживления: подать зарядное напряжение (42 вольта) на выходные контакты батареи. Это поможет достучаться до ячеек с «другой» стороны.
У меня есть зарядное устройство от электросамоката, оно как раз даёт нужные 42 вольта. Я сделал небольшой переходник для штатного разъёма, чтобы ничего не ломать.
Ну, и теперь главное – не перепутать полярность при подключении.
Для контроля напряжения также подключаем мультиметр к тем же контактам, что и раньше.
И вот тут меня постигла удача. Буквально нескольких секунд хватило, чтобы поднять напряжение до 20 с чем-то вольт. И этого оказалось достаточно, чтобы штатное зарядное устройство увидело батарею и стало её заряжать! За десяток-другой секунд напряжение достигло 30 вольт и после этого плавно поехало вверх.
Начался нормальный процесс заряда. Постепенно кнопка проверки уровня заряда стала активной и при её нажатии загорался сначала один, потом два, три и четыре светодиода.
И вот наконец-то зарядное устройство завершило работу, индикатор загорелся зелёным цветом! Процесс занял примерно 3 часа, как и полагается.
Бортовой компьютер моего тестового стенда показывает 100%-й уровень заряда.
Батарея нормально обеспечивает цепь питанием, мотор работает!
Напряжение на выходе батареи – 41,3 вольта, это нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора.
Итого у нас три хорошие новости. Процесс зарядки проходил в штатном режиме: я контролировал рост напряжения, всё было как полагается, плюс к тому – по времени процесс занял положенное время. Индикатор показал 100% – это вообще очень хороший признак, ведь если бы какой-то элемент не смог зарядиться, то 100% бы не получилось. И наконец, вся схема электрики QiCycle нормально работала на тестовом оборудовании. Исходя из вышеперечисленного, я сделал аргументированное предположение, что батарея полностью восстановлена.
Я сильно воодушевился и пошёл на улицу проверять велосипед в работе. Батарея функционировала совершенно нормально, что, в общем-то, было неудивительно. Она разрядилась адекватно пройденному расстоянию (7 км съели около 10% заряда, но я ехал в экономном режиме и много под горочку).
В итоге аккумулятор был спасён таким нехитрым способом, который даже не потребовал никаких расходов и практически никакого труда.
Остаётся лишь вопрос: а что же произошло с батареей на самом деле? У меня есть своя теория, однако я не электронщик, и она вполне может быть ошибочной. Итак, прежде всего, я уверен, что на самом деле ячейки не были разряжены до нуля. Потому что они, во-первых, были бы уже мертвы, и во-вторых, не бывает такого, чтобы за несколько секунд аккумуляторная батарея из 20 элементов могла зарядиться на пару десятков вольт. Однако судя по всему, они были довольно ощутимо разряжены примерно до 3 вольт на элемент. Эта теория объясняет, почему фактически нормальный процесс зарядки начался с 30 (может быть, чуть больше) вольт. Таким образом, у элементов ещё оставался запас до критического уровня разрядки, ниже которого начинается необратимый процесс деградации элемента (обычно это 2,5-2,7 вольта).
Но почему на выходе батареи было всего 8 вольт? Ответ, думаю, кроется в электронике BMS. Выход батареи также реализован через полевые транзисторы (один там транзистор или несколько – не знаю). Полевые транзисторы могут быть открыты как полностью, так и частично – при недостаточном управляющем напряжении на затворе. Видимо, именно это и произошло: на затвор подавалось недостаточное напряжение, а почему оно было низкое – наверное, из-за общей разряженности батареи. Когда я подал напряжение от своего блока питания, его хватило электронике, чтобы открыть ключи (постепенно, но это в итоге всё-таки произошло). Вот такая моя теория, которая с большой долей вероятности может быть и ошибочной. Если у вас есть в чём меня поправить – пишите.
Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено.
Источник
Ремонт аккумулятора электросамокатов и электровелосипеда
В этой статье я расскажу о типовых неисправностях аккумуляторов для электровелосипедов и о способе их ремонта.
Но сначала давайте рассмотрим немножко теории. Батарея электровелосипедов имеет параллельно-последовательное соединение. Чем больше ячеек установлено в параллели, тем больше емкость и отдаваемая мощность, тем большее ячеек установлено последовательно, тем больше напряжение аккумулятора и в итоге финальная скорость электровелосипеда или электросамоката.
Аккумуляторы для электротранспорта имеют несколько важных характеристик в которых необходимо разбираться.
1) Ёмкость.
Чем больше емкость, тем дальше вы проедете на одной зарядке.
2) Напряжение аккумулятора.
Напряжение аккумулятора влияет в основном на скорость электротранспортного средства.
3) Ток отдачи батареи.
Чем больше ток отдачи аккумулятора электросамоката или электровелосипеда тем большую мощность он может отдавать в мотор.
4) Срок годности аккумуляторного элемента.
Срок годности элемента 18650 как правило составляет порядка 5 и 6 лет. Затем его характеристики такие как ёмкость ток отдача начинают падать.
Основные неисправности батареи для электровелосипеда.
В основном люди приходят с проблемами типа:
— Электровелосипед не включается.
— Электровелосипед включается и выключается при нажатии на ручку газа.
— Зарядки электровелосипеда или электросамоката хватает всего лишь на пару километров.
Как диагностировать и ремонтировать аккумулятор.
Для диагностики неисправности электровелосипеда или электросамоката в начале необходимо понять. Что явилось причиной его поломки батарея или плата управления батареи BMS?
BMS – Плата защиты аккумулятора. Не допускает перезаряда или пере разряда ячеек, для продления срока их службы. Так же некоторые из них балансируют батарею небольшими токами.
В случае поломки BMS необходимо отремонтировать или заменить. Этот узел стоит не так дорого поэтому его большинстве случаев его проще поменять.
Так же необходимо проверить наличие напряжения на всех ячейках аккумулятора. В идеале оно должно быть одинаковое. Если на одной из ячеек напряжение равно нулю, или около того, то такую ячейку дальше эксплуатировать нельзя. Её необходимо менять.
Потеря емкости аккумулятора.
Батареи для электровелосипеда может терять емкость по нескольким причинам.
- Когда циклы заряда-разряда подходят к концу.
- Когда срок годности аккумулятора подходит к концу.
- После длительной зимовки в гараже в разряженном состоянии.
- После перезаряда или переразряда.
- После превышения допустимых токов элемента.
- Из-за изначально низкого качества элемента.
Потеря емкости аккумулятора электросамоката или электровелосипеда неизбежно ведет к уменьшению пробега на одной зарядке.
Разбалансировка аккумулятора.
В ходе длительного или неправильного эксплуатирования батарея состоящая из нескольких последовательно соединенных ячеек может быть заблокирована в виду разбега напряжение на этих ячейках. При этом BMS батареи начинает выключать её, руководствуясь напряжением на ячейки с меньшим напряжением. То есть представим если у вас все ячейки аккумулятора имеет напряжение 4 вольта одна из них три то именно оно и будет выключать батарею. Так бывает из-за появления в ячейках саморазряда. В некоторых ячейках есть саморазряд других его практически нету И за период зимнего хранения происходит разбалансировка аккумулятора. Также разбалансировка батареи может происходить из-за потери емкости отдельных ячеек. Представим, что у нас есть 10 последовательно соединенных ячеек и одна из них имеет емкость 7 ампер часов, а другие по 10. В таком случае BMS батарея будет выключать батарею в тот момент когда минимальная ячейка будет разряжена.
Иногда бывает просто достаточно от балансировать батарею.
Как восстановить аккумулятор для электровелосипеда?
Дело в том, что если в li ion элементе начался процесс деградации лития, то восстановлению он не подлежит. Только замена. Можно конечно отбалансировать элементы, тогда они еще какое-то время поработают, но это временное решение.
Для того чтобы осуществить ремонт аккумулятора велосипеда Eltreco Ecobahn Volteco Кона Wellness необязательно покупать новый аккумулятор. Достаточно принести в компанию технобайк старый аккумулятор.
Источник
Ремонт аккумулятора электросамоката
Аккумулятор — одно из самых уязвимых мест электросамоката. Неправильная эксплуатация, попадание влаги, короткое замыкание — вот лишь краткий перечень причин его поломки. Стоит глубже разобраться в вопросе, чтобы получить возможность самостоятельно отремонтировать аккумулятор электросамоката и не переплачивать.
Нужно сразу сказать о том, что самостоятельный ремонт электроники — достаточно сложное занятие, требующее большого запаса знаний и навыков. Если вы не уверены в своих силах, лучше обратитесь к специалистам. Помните, что ремонт электросамокатов в целом требует диагностики, которая зачастую невозможна без специального оборудования.
Тем, кто все же хочет попытаться самостоятельно разобраться в неисправности и устранить ее, посвящается все нижесказанное. Вполне возможно, что вам удастся отремонтировать электросамокат своими силами.
Для начала немного теории. Батарея состоит из нескольких аккумуляторов, имеющих как последовательное, так и параллельное соединение. Чем больше ячеек соединено параллельно, тем выше емкость и сила тока. При последовательном соединении существенно возрастает напряжение и, как следствие, — максимальная скорость вашего средства передвижения. Разберемся в важных характеристиках аккумуляторов, используемых в электросамокате.
Емкость. Измеряется в мАч. От нее зависит, как долго будет работать электросамокат в движении в условиях автономности.
Напряжение. Измеряется в вольтах, влияет на скорость вращения электромотора.
Сила. Измеряется в амперах. Чем она выше, тем большую мощность развивает двигатель.
Помните также и о сроке годности аккумулятора. Стандартный литий-ионный формата 18650 хранится не более 6 лет, после чего приходит в негодность. Износ отследить достаточно легко: постепенно токоотдача и емкость падают до состояния, пока напряжения не будет хватать даже на запуск устройства. Перечислим наиболее распространенные поломки:
устройство не включается;
самокат включается, но при нажатии на ручку газа сразу выключается;
заряда хватает всего на несколько сотен метров.
Перед тем, как приступать к ремонту аккумулятора, необходимо узнать, что конкретно вышло из строя: плата управления батареей или сами элементы питания. Плата предназначается для обеспечения безопасной и максимально долговечной работы батареи, есть защиты от перезаряда, переразряда. В самых продвинутых платах есть специальные балансиры, которые оптимизируют работу ячеек.
Ремонт платы не станет проблемой для радиолюбителей, но если у вас нет инструментов, материалов и соответствующих знаний, лучше попросту заменить ее. К счастью, плата — далеко не самая дорогостоящая деталь электросамоката. Этот узел легко отключить и подключить, вы справитесь своими силами.
В процессе диагностики обязательно проверьте напряжение каждой ячейки. Сделать то можно с помощью вольтметра. Напряжение каждой из них должно быть идентичным или хотя бы близким. Если всего один аккумулятор не дает ток, его нужно заменить, он вышел из строя, пора в утиль.
Важно знать! Аккумуляторы формата 18650 продаются в вейпшопах и стоят недорого: от 400 руб. Выбирайте только оригинальные от проверенных производителей. В противном случае прослужит они недолго или вовсе откажется работать внутри батареи. При установке не перепутайте полярность и обеспечьте качественный контакт!
Потеря емкости батареи — самая распространенная проблема электросамокатов, которая возникает уже через несколько месяцев эксплуатации. Причин здесь несколько, на каждую есть свой метод устранения неисправности.
Заканчивается расчетное количество циклов разряда и заряда. В этом случае нужно выжать все, что может батарея еще (в пределах вашего комфорта), после чего заменить все ячейки на новые и идентичные друг другу.
Срок годности заканчивается. При длительном простое электросамоката его батарея неизбежно выходит из строя, придется заменить ее.
Длительное воздействие отрицательных температур. Холод не лучшим образом сказывается на работоспособности литий-ионных аккумуляторов. Если вы отправили электросамокат «зимовать» в гараж или на холодный балкон, не нужно удивляться тому, что весной он откажется работать. Вернуть работоспособность можно с помощью специальных зарядных устройств, но не всегда это еще актуально. В запущенных случаях придется прибегнуть к замене элементов питания.
Эксплуатация без платы вне электросамоката, последствия перезаряда или переразряда.
Слабое качество элементов питания.
Еще одна распространенная проблема — разбалансировка батареи. В этом случае аккумуляторы по отдельности способны выдать разное напряжение. При этом плата автоматически отключает подачу тока на двигатель, так как считывает минимальное напряжение во всей цепи.
Разбалансировка происходит из-за хранения в холоде, саморазряда отдельных ячеек и отсутствия балансира в плате. Чтобы устранить неисправность, зачастую достаточно отделить ячейки друг от друга, зарядить по отдельности до значения в 4,2 В и установить обратно. Помните о полярности и обеспечении хорошего контакта.
Не допускайте короткого замыкания! Это немедленно приводит к необратимой поломке батареи, а иногда и к возгоранию, и даже к взрыву элементов питания. Будьте внимательны и осторожны!
Восстановление аккумуляторов в большинстве случаев возможно, если не исчерпан срок годности и не закончилось расчетное количество циклов заряда и разряда. Самостоятельное восстановление допустимо при наличии соответствующего оборудования, которое стоит недешево. К тому же, пригождаться оно вам будет редко, если у вас всего один электросамокат. Намного дешевле будет обратиться в сервис, который предоставляет услуги по восстановлению аккумуляторов 18650 и их балансировке.
Источник