Аккумулятор перестал заряжаться электровелосипед

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

Почему Li-Ion не заряжается?

Если аккумуляторная батарея Li-Ion не заряжается, необходимо определить, в чем причина возникшей проблемы. Это может быть:

1. Нарушение правил хранения АКБ – в результате, одна из параллелей опускается ниже порога напряжения, контролируемого платой управления BMS, и эта плата ограничивает заряд.
2. Выход из строя одного из элементов батареи из-за естественного износа и потери качества.
3. Нарушение соединения элементов.
4. Повреждение балансирного провода, идущего от BMS к параллелям АКБ.
5. Поломка штатного зарядного устройства.

Чтобы понять, почему литиевый аккумулятор не заряжается, желательно обратиться к специалистам, чтобы они протестировали устройство.

Возможные причины «смерти » литий-ионной АКБ

В процессе своего использования литий-ионные батареи постепенно утрачивают способность держать заряд. Большое количество циклов заряда-разряда и продолжительное влияние повышенных температур приводит к нарушениям в перемещениях ионов лития и дальнейшей смерти батареи. Также причиной того, что аккумулятор Li-Ion не заряжается, может стать проблема коррозии проводников тока. Поврежденный коррозией металл неспособен полноценно перемещать электроны.

Причиной возникновения коррозии в АКБ обычно становится взаимодействие электродов с электролитом. Графит уже с 1-й зарядки АКБ взаимодействует с электролитом. Вследствие такого взаимодействия формируется пористый слой, оберегающий анод от последующих воздействий. Он эффективен в нормальном температурном режиме, но при повышенных значениях температуры и чрезмерном разряде накопителя частично растворяется в электролите. При возобновлении нормальных условий создается новый защитный слой, но на этот процесс тратится литий. В итоге, батарею приходится заряжать все чаще.

Если же слой, защищающий графитовый анод, сильно утолщается, он препятствует свободному перемещению ионов лития. В итоге снижается емкость АКБ. Поэтому при использовании литий-ионных аккумуляторов очень важно избегать критического разряда и экстремальных температур. Если же пренебрегать этими требованиями, очень скоро можно задаться вопросом – почему же литий ионный аккумулятор не заряжается?

Правила зарядки Li-Ion аккумуляторов

Заряжаются такие накопители в комбинированном режиме: сначала около 40 минут при неизменном токе (из промежутка 0,2С – 1С) до значения напряжения 4,1–4,2 В (руководствуясь рекомендациями производителя), а затем при неизменном напряжении. Второй этап зарядки длится дольше. Быстрее можно зарядить АКБ при импульсном режиме. Длительность заряда при использовании тока 1С – 2–3 часа. Батарея считается заряженной, когда напряжение достигает значения напряжения отсечки, а ток заряда падает примерно до 3% от исходного значения.

Литий-ионные батареи боятся перезаряда при превышении зарядного напряжения сокращается ресурс аккумулятора, а также возникает риск теплового разгона, увеличения давления и разгерметизации АКБ.

Для безопасной работы таких накопителей используются платы BMS, не допускающие повышения зарядного напряжения выше критического значения. Дополнительно элемент защиты завершает заряд при нагреве АКБ до 90 С. Также причиной того, что Li-Ion не заряжается, может стать срабатывание защитного клапана в элементе из-за увеличения давления внутри его корпуса.

О том, какие литий-ионные батареи лучше в эксплуатации, читайте в нашем предыдущем материале.

Источник

На Токе заряженный портал

Неисправности электровелосипеда: признаки, причины, устранение (Часть 1) — На токе

• Статьи об электротранспорте
• Электротранспорт
• Электровелосипеды
• Неисправности электровелосипеда: признаки, причины, устранение (Часть 1)

Неисправности электровелосипеда: признаки, причины, устранение (Часть 1)

Электровелосипед не является совершенным механизмом и может своими неисправностями доставить юзеру большое количество проблем. Однако выявить корень бед среднестатистическому пользователю не так уж и просто, ведь для этого нужно знать, как функционирует данное средство передвижения в нормальном режиме. При этом, следует обращать внимание не только на то, как электровелосипед едет, но и на то, как ведут себя электронные компоненты, элементы управления и питания при постоянном использовании. Именно эти знания должны помочь велосипедисту разобраться с образовавшимися неприятностями.

В этой обширной теме я хочу поговорить о большом количестве неисправностей электровелосипеда, а также пояснить, что послужило причиной их возникновения и как с ними разобраться малой кровью.

Гарантийный период

Если у вас случилась поломка как раз в тот период, когда транспортное средство либо его комплектующие ещё находятся на гарантии, то безусловно, лучше обратиться за помощью к высококвалифицированным специалистам, а не заниматься самодеятельностью.

Но если вам не повезло и гарантия закончилась, придётся обращаться к экспертам технического консультационного центра компании, которая занимается продажей электровелосипедного оборудования. Консультанты посоветуют вам, как решить проблему или же перенаправят вас в службу постгарантийного обслуживания.

Если описанное выше по каким либо причинам недостижимо и поломка не является серьёзной, и если вы при этом хотя бы поверхностно разбираетесь в электронике, то можно попробовать свои силы, а можно поддержкой сведущих людей заручиться, ведь как говорится — одна голова хорошо, а две — лучше!

Правильная работа электровелосипеда

Электромотор, контроллер, АКБ, рукоять акселератора, система электрокомпонентов дополнительной комплектации — всё это должно функционировать слажено, радуя юзера адекватной работой электровелосипеда! Каждая составляющая должна быть подключена корректно и вдобавок, также корректно выполнять свои обязанности.

Бывают случаи, что элементы перестают адекватно функционировать вследствие неплотной стыковки проводов или даже вследствие ошибочно подобранного комплекта электрических деталей. Поэтому, если в электровело что-то сбоит, то всё ремонтное мероприятие должно выполняться в следующей последовательности:

1. Находим причину неисправности.

2. Находим то место, где образовалась неисправность.

3. И только после двух вышеперечисленных процедур, берёмся за выполнение ремонтных работ.

При всём этом, нужно трезво оценивать свои возможности. Если нет уверенности в том, что справитесь с предстоящими ремонтными мероприятиями либо же вы вообще не разбираетесь в электротехнических премудростях — ищите профессионала в этом деле. Тут всё просто: возьмётесь за дела, в которых абсолютно ничего не смыслите, есть вероятность того, что какой-либо компонент будет запорот окончательно.

Проблемы с электропроводкой

Если в велике что-то отказывается работать, то первым делом нужно проверять провода. Здесь должен быть надёжный контакт компонентов с АКБ и при этом, они не должны быть повреждены. По этой причине, юзеру не стоит сразу хвататься за голову! Если электровело отказалось функционировать надлежащим образом, то вполне вероятно, что где-то элементарно отошли контакты.

Проблемы с накопителем и электродвигателем

В значительной степени сократилась дистанция преодолеваемая на одном заряде? Скорее всего, АКБ выработала свой ресурс и её нужно заменить на новую.

Донимает настораживающий шум во время езды? Здесь нужно сосредоточить своё внимание на силовом агрегате. Если двигатель отказывается выполнять свои прямые обязанности, смотрим на индикатор заряда электронакопителя — он может просто разрядиться в ноль. Вполне реальны обрывы проводов либо их отсоединение, а также возникновение небольших перебоев в работе ЭБУ.

Определение неисправностей посредством панели управления и что делать при её отсутствии

Вам очень повезло, если ваш электрический двухколёсный друг оборудован современной продвинутой панелью управления, имеющей возможность демонстрировать коды неисправностей электроники. В этом случае, проблема выявляется очень легко.

Однако если аппарат не оснащён таким полезным приспособлением, то придётся разбираться собственным умом либо же воспользоваться услугами специалиста. Чтобы узнать, нужен ли ремонт конкретной детали или наоборот, чтобы удостовериться в её работоспособности, можно прибегнуть к упрощённой методике диагностики. А сделать потребуется следующее: устанавливаем «подозрительную» деталь на другой электробайк.

Если проверка покажет, что тестируемый элемент является причиной отказа средства передвижения, нужно либо отремонтировать его, либо заменить на новый. А вот если после установки на другую машину, не будет наблюдаться никаких изменений, то причина в чём-то другом.

Проблемы со связкой: рукоять газа, контроллер, мотор-колесо

Контроллер

Это связующее звено между ручкой акселератора и МК. Если он даст сбой, электродвигатель работать не будет. Такое неприятное обстоятельство выявляется по специфическому запаху гари и визуально. При перегорании силовых транзисторов, такой малоприятный «аромат» присутствует в обязательном порядке.

Если контроллер сгорел, отремонтировать его практически не возможно, а из этого следует простой вывод: скрупулёзно соблюдайте правила подключения и эксплуатации данного девайса — это поможет вам избежать неприятностей, которые, к большому сожалению, могут возникнуть в самый не подходящий момент. Тут самое главное знать: замыкание в контроллере, зачастую возникает из-за халатности юзера.

Разработчики оборудуют все контроллеры защитными системами. Предназначение всех этих деталей — защита активных электрических элементов от повреждений.

Подобная безопасность может привести даже к тому, что если электросистему велосипеда настигнет перегрев, то райдеру придётся томиться 20-минутным ожиданием, прежде чем «умный» контроллер даст возможность продолжить движение при задействованном электродвигателе.

Проблемы с контроллером могут возникнуть из-за неправильного его подключения или ошибочного подсоединения МК, кроме того, в месте их соединения может отсутствовать контакт. Поэтому отнеситесь к подключению этой аппаратуры крайне ответственно: строго придерживайтесь схемы подсоединения!

Самые распространённые причины выхода из строя контроллера:

1. Отпаялись провода в плате.

2. Некорректное функционирование элементов, участвующих в подключении обмоток электрического двигателя.

3. Неисправности конденсаторов.

Мотор-колесо

На самом деле, номинальный срок службы бесщёточных электромоторов довольно солидный, но случается и такое, что эти устройства ломаются досрочно. В мотор-колёсах могут дать сбой датчики Холла. Но, реально, это не является серьёзной проблемой! Почему? Дело в том, что эти детальки может легко поменять даже малоопытный велосипедист и кроме того, приобрести их можно за символические деньги.

Датчики позиции ротора могут сломаться по таким причинам:

1. Перепады напряжения.

2. Механические повреждения.

4. Попадание влаги внутрь электродвигателя либо рукоятки газа.

Основным признаком поломки датчиков Холла, является подёргивание моторизированного колеса на месте при прокручивании рукояти газа.

Электрический силовой агрегат может отказаться работать из-за обрыва обмотки, повреждения идущей на ось проводки, а также из-за выработки шестерёнок, если в конструкции применяется редукторный электромотор.

Для проверки работоспособности МК, рукоятки газа и контроллера, существует специальный диагностический тестер. С помощью этого девайса имеется возможность продиагностировать:

1. Обмотки электродвигателя.

2. Датчики Холла.

4. Правильность переключения фаз в бесщёточном МК.

5. Контроллер и ручку газа.

Подобный тестер, может использоваться для контроля составляющих электрического велосипеда с диапазоном напряжения 24-60 Вольт. Вещь стоящая, так что, если хотите держать под контролем электрические элементы вашего электрифицированного вело, обзаведитесь данным устройством заранее.

Далее мы рассмотрим самые распространённые причины, почему МК перестаёт реагировать на манипуляции ручкой акселератора:

1. Нет питания на электробатарее.

2. Проблемы с проводами: нет контакта или неправильно подсоединены электрические элементы.

3. Погорели датчики Холла, сломался транзистор либо другая деталь контроллера.

4. Замкнулись фазные провода.

5. Сломалась рукоятка акселератора.

Ручка газа

Данная деталь, весьма восприимчива к поломкам, поэтому не стоит сильно удивляться, если она выйдет из строя в самый неподходящий момент. Что в ней может сломаться? Рычажок, вращающаяся грипса — всё это может легко повредиться из-за неумелого или небрежного воздействия.

Есть ещё случай, когда неисправности завязаны на датчики Холла, отслеживающие угол поворота ручки и передающие управляющий сигнал на контроллер.

Когда нужно менять электронакопитель

В принципе, большинство неприятностей с аккумуляторными батареями, связаны с не правильной эксплуатацией. Это может быть использование несоответствующего типа приспособления для зарядки, неправильное хранение и режим эксплуатации, а также короткое замыкание.

Большинство разновидностей электронакопителей применяемых на электротранспорте — огнеопасны! Из этого проистекает такой вывод: обращаться с данным оборудованием нужно крайне осторожно!

Для понижения риска возгорания батарей следует:

1. Следить за процессом зарядки.

2. Исключить появление открытого огня возле электробатарей.

3. Подсоединять клеммы нужно начиная с полюса «+».

4. При установке накопителя в обязательном порядке проверяйте проводку — она должна быть полностью исправной.

5. Перед тем как отсоединять проводку от клемм батарей, нужно выключить подключенное к ним электрооборудование.

6. Если хотите чтобы ваш электроаккумулятор проработал максимального долго и не донимал вас перебоями, установите систему управления АКБ (BMS).

Если электронакопитель перегревается по ходу зарядки либо имеет место подозрительный запах, значит в АКБ либо зарядном устройстве появились неисправности. При таком положении дел, не медлите — отключите все устройства от источника питания.

Любого владельца электрифицированного вело, интересует вопрос — почему АКБ быстро разряжается не успев обеспечить при этом нормальный показатель пробега? Причиной может послужить слабая ячейка, которая ухудшает работу всего аккумуляторного блока. Чтобы подобное недоразумение было нивелировано, электронакопитель должен быть сбалансированным, равномерным так сказать. Если будет разбалансировка, то слабая ячейка может перегреться в процессе зарядки, загореться и выделять при этом токсичные газы.

АКБ с повреждённым корпусом нужно сразу же менять. Электролит содержащийся в аккумуляторном устройстве может не только привести к воспламенению, но и нанести вред здоровью пользователя.

Признаки свидетельствующие об износе аккумулятора и необходимости его замены:

1. Электрическое вело уже не может пройти такую дистанцию, которая преодолевалась раньше.

2. Вся электросистема аппарата значительно теряет в эффективности работы, по сравнению с тем периодом, когда электроаккумуляторы были новыми.

3. Заряд батареи восполняется в ускоренном режиме.

4. АКБ не получается полностью зарядить даже на протяжении длительного времени.

Источник