Protection surcharge cellule JK BMS en boucle : cause et solution

Si l'app JK affiche "Cell 01 over charge protection" suivi de "Cell overcharge protection is released" en boucle, la protection de surcharge cellule du JK BMS se déclenche en cycle. La charge s'arrête, repart, s'arrête de nouveau, parfois plusieurs fois par heure. Le plus souvent, les cellules n'ont rien. C'est le chargeur ou l'onduleur qui demande une tension supérieure à ce que le BMS autorise par cellule.

Ce que signifie le message

"Cell N over charge protection" (protection de surcharge de la cellule N) est une coupure de surtension par cellule. Le BMS surveille chaque cellule, et quand la plus haute atteint Cell OVP, il ouvre le MOS de charge. Plus aucun courant de charge ne passe ensuite, quoi que fasse le chargeur.

Le BMS attend alors et referme le MOS de charge, en écrivant "Cell overcharge protection is released" (protection réarmée). Dans le log d'exemple, cela arrive environ 56 s plus tard, la cellule la plus haute étant revenue près de 3.600 V, la valeur d'OVP, alors que l'OVPR du même BMS est de 3.40 V. Sur ce firmware, le réarmement semble suivre une minuterie ou la valeur d'OVP, pas l'OVPR. Le numéro du message est la cellule qui a franchi la limite, comptée à partir de 1.

Une coupure isolée en fin de charge complète est normale. Une coupure qui se répète chaque minute ne l'est pas.

Pourquoi cela se répète chaque minute

La raison habituelle est un chargeur ou un onduleur qui maintient la batterie à une tension fixe au-dessus de cellules × OVP. La charge pousse la cellule la plus haute au-delà de la limite, le BMS coupe, la cellule retombe, le BMS réarme au bout d'environ une minute, et le chargeur la repousse au-dessus.

Le Detail Log d'exemple le montre clairement :

• 1090 coupures de surtension en quatre jours, dont 1083 sur la cellule 01.
• Chaque coupure survient vers 3.627 V avec 22 à 23 A.
• La batterie affiche 29.0 V sur 8 cellules, soit 3.625 V par cellule. La limite est de 8 × 3.60 V = 28.8 V.
• Le réarmement arrive après environ 56 s, et la coupure suivante environ 6 s plus tard.

Le chargeur tient à peu près 29.0 V : même une batterie parfaitement équilibrée finit donc au-dessus de la limite chaque fois que le BMS laisse passer le courant. Avec des cellules aussi proches, le problème est la consigne. La même config a un Cell RCV de 3.45 V, soit 27.6 V pour 8 cellules, alors que le chargeur tient 29.0 V. Ce chargeur ne suit pas la demande du BMS, c'est pourquoi la solution commence au chargeur.

Consigne trop haute ou cellule faible

Regardez l'écart entre la cellule la plus haute et la plus basse au moment de la coupure.

• Écart inférieur à 20 mV. Les cellules sont synchrones et toute la batterie est trop haute. Baissez la tension du chargeur. L'analyse du log parle d'un problème de tension du chargeur quand au moins 80 % des coupures surviennent avec un écart inférieur à 20 mV.
• Une cellule bien au-dessus des autres. Si au moins 80 % des coupures nomment la même cellule et que l'écart atteint 50 mV ou plus, cette cellule sort du lot. Vérifiez les réglages d'équilibrage, la cellule et son fil de mesure. Le guide de la cellule faible montre comment le confirmer dans le log.

La cellule citée dans le message peut tromper à elle seule. L'écart est le meilleur test.

Comment arrêter les coupures de surcharge cellule du JK BMS

Commencez par le chargeur ou l'onduleur, puisque c'est de là que vient la tension.

1. Réglez la tension d'absorption (bulk) sous cellules × Cell OVP, avec une marge. Pour 8 cellules à 3.60 V d'OVP, cela donne moins de 28.8 V. Beaucoup laissent 30 à 50 mV par cellule de marge, mais vérifiez la fiche technique de vos cellules.
2. Ouvrez l'éditeur et baissez Cell RCV et SOC-100% voltage pour que le BMS demande moins à un chargeur qui suit sa tension de demande.
3. Gardez la chaîne Cell OVP recovery < SOC-100% voltage < Cell RCV < Cell OVP. Le firmware rejette les fichiers qui la brisent, voir JK BMS Sending failure.
4. Comparez le résultat avec le guide des réglages LiFePO4, ou avec les valeurs prêtes à l'emploi de la page des préréglages.

L'équilibrage n'aide pas ici. Les cellules sont déjà à quelques millivolts les unes des autres, il n'y a plus rien à égaliser. Relever Cell OVP ne fait que rapprocher la limite du vrai maximum de la cellule et ne règle rien.

Modifier l'écart entre OVP et OVPR ne guérit pas un chargeur réglé trop haut. La page d'analyse parle de cyclage quand il y a 10 coupures de surtension ou plus et que le délai médian entre un réarmement et la coupure suivante est inférieur à 60 s.

Vérifier avec le log

Vous pouvez confirmer le diagnostic en quelques minutes.

1. Exportez le Detail Log depuis l'app JK. Le guide du Detail Log explique comment.
2. Ouvrez la page d'analyse des logs et déposez le fichier .txt. Il est lu dans votre navigateur et n'est jamais envoyé.
3. Lisez le constat "Tension du chargeur au-dessus du seuil OVP" et le tableau des épisodes. Le tableau donne les cellules, la tension de pointe, la durée de la protection et le délai avant nouvelle coupure de chaque épisode.
4. Joignez le .jkcfg du même BMS. Les graphiques tracent alors vos Cell OVP, OVPR et RCV sous forme de lignes, pour voir où se situe la tension de la batterie par rapport à eux. La page ajoute aussi "Les coupures ne correspondent pas à la config" (coupure médiane à 3.629 V contre un OVP de 3.600 V). C'est normal quand les coupures tombent au-dessus de l'OVP.

Après avoir modifié le chargeur et le fichier, exportez un nouveau log quelques jours plus tard. Les coupures doivent tomber à une poignée, le plus souvent en fin de charge complète.