Kico Ta Overvoltage?
A haya un yamada di un integrador di pack na Ohio diamars ultimo. Nan tabatin un pakete di 14S LFP cu a bin bek for di un instalacion solar cu dos cel cu ta lesa 3.91V. LFP. Nunca mester mira nada riba 3.65V den uzo normal. E celnan tabata mustra bon for di pafo pero ora nos a ranca un habri e foil di catodo a bira bruin na e randnan. Daño di overcarga clasico.
A resulta cu nan tabata usando un cargador di lead--cid. Cliente a intercambi’e aden pasobra e original a muri. Lider-ecid 48V cargador ta pone afo 58.4V float. Riba un pakete di 14S LFP cu ta traha pa 4.17V pa cel. No ta un problema pa plomo{10}}ácido. Problema grandi pa LFP.
E tipo di cosnan aki ta pasa mas cu hende ta admiti.
Overvoltage ta nifiká pusha un cel pasa su voltahe di karga máksimo. E cantidad ta depende di kimico. NMC y NCA ta top out na 4.20V. Algun variante di NMC di energia haltu pa 4.35V pero esei ta sèlnan spesial i bo mester sa kiko bo ta hasiendo ku nan. Kimica di LFP tin un plafond di 3.65V. LTO ta alrededor di 2.85V. E cifranan aki ta bin di e datasheet di bendedor di cel. Ignora nan y bo lo haya problema.
Degradashon di celnan interno
Loke ta pasa paden di e cel na sobrevoltahe no ta complica. E material di catodo kier entrega oxigeno ora bo forsa demasiado litio for di dje. E oxigeno ey ta reacciona cu e electrolito. Mientras tanto litio metal ta cuminsa plat out riba e superficie di anodo pasobra e grafito no por absorbe ionnan suficiente lihe. E plating ta malo pa dos motibo. Ta trata di pèrdida di kapasidat ireversibel i e ta krea dendritanan ku eventualmente por kòrta e sèl internamente.
Un cantidad di hende ta kere cu tin margen incorpora den e spec di 4.20V. No tin.
Fabricantenan di cel ta pone e limite ey na e punto unda degradacion ta bira inaceptabel. Bai na 4.25V un biaha ta probablemente bon. Bayendo eynan tur ciclo lo mata e cel den algun cien ciclo en bes di algun mil. Bai riba 4.30V i bo no por haña algun shen siklo. Mi a mira celnan hincha na 4.35V despues di un solo carga. Depende di e cel.
E Papel di BMS .
E BMS ta supone di coge esaki. Tur cel den e paki ta haya su propio sentido waya. E chip di AFE ta lesa tur e voltahenan di cel y ta compara contra un drempel. Si cualkier cel bay over, cargamento ta stop. Bastante simpel.
Excepto e BMS por faya. Mi a mira plachinan di BMS cu jointnan di solda friu riba e conectornan di waya di sentido. Un cel ta stop di raporta y e firmware ta incumpli cu cero en bes di flag un fayo. Mi a mira chipnan di AFE cu ta drief for di cal riba temperatura. BQ76940 di TI ta generalmente sólido pero e BQ76925 mas bieu tabatin problema ku e kambio di referensia interno. Chips di AFE Chines mas barata por ta tur caminda.
Balansa ta importa mas cu hende ta pensa. Un pack cu dies cel den serie lo tin algun plamamento den capacidad. Un cel ta dal full carga prome cu e otronan. Si balansamento ta demasiado slow e cel halto ta sinta na 4.20V mientras cu coriente ta keda flui den e paki. E voltahe riba e cel ey ta creep up. Cu balansa pasivo bo ta limita pa cuanto calor bo por dump door di e resistornan di sangramento. Mayoria di e diseñonan ta core coriente di balansa 50mA pa 100mA. Si bo celnan no ta igual cu mas cu algun porciento esey kisas no ta suficiente.
Balansamento activo ta move carga di celnan halto pa celnan abou en bes di kima esaki. Mas caro. Mas compleho. Tin sentido pa paketenan grandi unda e energia malgasta ta suma of pa aplicacionnan unda bo no por tolera ningun plamamento di capacidad.
Diseño di charger ta e otro mitar di e ecuacion. Un convertidor di switching ku regulashon di feedback sloppy lo sobrepasá na karga di lus. Mi a midi cargadornan cu a pone afo 42.5V ora e pack ta hala menos cu 100mA cerca di fin di carga. E mitar volt extra ey reparti den dies cel ta 50mV cada un. No ta un desaster pero e ta suma cu e otro tolerancianan.
Kompensashon di temperatura den e kargadó ta importá tambe. Celnan di litio mester carga te na un voltahe mas abao ora e ta cayente. Algun cargador ta ahusta e setpoint di CV basa riba un termistor. Mayoria di esnan barata no. Un paki sinta den solo na 45C ta haya carga na e 4.20V normal pa cel ta wordo efectivamente overcharge.
Dos capa di proteccion ta miho cu uno. E BMS ta wak voltahenan di cel. Un IC di protekshon sekundario por wak voltahe di paki i kòrta un FET si algu bai robes. Pa e pack di Ohio cu a cuminsa henter e discusion aki, ningun di dos tabata existi. Nan tabatin un BMS mudo cu solamente a haci balansa. No tin protekshon. Cliente a asumi cu e cargador lo maneha esaki. Mal suposicion.
Lista di Kontrol di Diseño
Si bo ta diseñando pack e lista di check ta basta cortico.
- Uza un BMS cu cel real{{0} nivel OVP.
- Pone e drempel ku algun margen, kisas 4.18V pa NMC.
- Percura pa balansa por sigui cu bo spread spread.
- Califica e cargador a traves di su envelop di operacion no solamente na temp di camber riba e banki.
- Agregá un trayekto di protekshon sekundario si e aplikashon ta hustifiká esaki.
E pakete di Ohio ta hayando reconstruccion cu un BMS debido y un spec’d di cargador pa LFP. Les di caro. Por tabata pió. Ningun hende a haya herida y nada a pega candela. Esey no ta semper con e storianan aki ta caba.
