Sobrecarga de célula do JK BMS desarmando: causas e solução

Se o app JK mostra "Cell 01 over charge protection" (proteção de sobrecarga da célula 01) seguido de "Cell overcharge protection is released" (a proteção foi liberada) várias vezes seguidas, a proteção de sobrecarga de célula do JK BMS está desarmando em loop. A carga para, recomeça e para de novo, às vezes várias vezes por hora. Na maioria dos casos as células estão bem. O carregador ou o inversor está pedindo uma tensão acima do que o BMS permite por célula.

O que a mensagem significa

"Cell N over charge protection" é um desarme de sobretensão por célula. O BMS vigia todas as células e, quando a mais alta chega ao Cell OVP, abre o MOS de carga. Depois disso nenhuma corrente de carga circula, faça o carregador o que fizer.

Em seguida o BMS espera e fecha o MOS de carga de novo, registrando "Cell overcharge protection is released". No log de exemplo isso acontece cerca de 56 s depois, com a célula mais alta de volta perto de 3.600 V, o valor do OVP, embora o OVPR do mesmo BMS seja 3.40 V. Nesse firmware a liberação parece seguir um temporizador ou o valor do OVP, e não o OVPR. O número na mensagem é a célula que passou do limite, contada a partir de 1.

Um único desarme no fim de uma carga completa é normal. Um desarme que se repete a cada minuto não é.

Por que se repete a cada minuto

O motivo habitual é um carregador ou inversor que mantém o pack numa tensão fixa acima de células × OVP. A carga empurra a célula mais alta acima do limite, o BMS corta, a célula cai, o BMS libera depois de cerca de um minuto e o carregador a empurra para cima de novo.

O Detail Log de exemplo mostra isso com clareza:

• 1090 desarmes por sobretensão em quatro dias, 1083 deles na célula 01.
• Cada desarme ocorre a cerca de 3.627 V com 22 a 23 A circulando.
• O pack marca 29.0 V com 8 células, ou seja, 3.625 V por célula. O limite é 8 × 3.60 V = 28.8 V.
• A liberação vem depois de cerca de 56 s e o desarme seguinte ocorre uns 6 s depois.

O carregador mantém aproximadamente 29.0 V, então mesmo um pack perfeitamente equilibrado termina acima do limite toda vez que o BMS deixa a corrente passar. Com as células tão próximas, o problema é o setpoint. A mesma configuração tem Cell RCV em 3.45 V, que são 27.6 V para 8 células, enquanto o carregador mantém 29.0 V. Esse carregador não segue o pedido do BMS, e por isso a solução começa nele.

Problema de setpoint ou célula fraca

Observe a dispersão entre a célula mais alta e a mais baixa no momento do desarme.

• Dispersão abaixo de 20 mV. As células andam juntas e o pack inteiro está alto demais. Reduza a tensão do carregador. A análise do log fala em problema de tensão do carregador quando pelo menos 80% dos desarmes ocorrem com dispersão abaixo de 20 mV.
• Uma célula bem acima das outras. Se pelo menos 80% dos desarmes citam a mesma célula e a dispersão é de 50 mV ou mais, essa célula é a discrepante. Verifique as configurações de balanceamento, a célula e o seu fio de medição. O guia da célula fraca mostra como confirmar isso pelo log.

A célula citada na mensagem pode enganar por si só. A dispersão é o melhor teste.

Como parar o desarme da proteção de sobrecarga de célula do JK BMS

Comece pelo carregador ou inversor, pois é de lá que vem a tensão.

1. Ajuste a tensão de absorção (bulk) abaixo de células × Cell OVP, com uma margem. Para 8 células com OVP de 3.60 V, isso significa menos de 28.8 V. Muitos usuários deixam de 30 a 50 mV por célula de folga, mas confira a folha de dados da sua célula.
2. Abra o editor e reduza Cell RCV e a tensão SOC-100% para que o BMS peça menos a um carregador que segue a sua tensão solicitada.
3. Mantenha a cadeia Cell OVP recovery < tensão SOC-100% < Cell RCV < Cell OVP. O firmware rejeita arquivos que a quebram, veja JK BMS Sending failure.
4. Compare o resultado com o guia de configurações para LiFePO4 ou com os valores prontos da página de presets.

O balanceamento não ajuda aqui. As células já estão a poucos milivolts uma da outra, então não há mais nada a equalizar. Aumentar o Cell OVP apenas aproxima o limite do máximo real da célula e não é uma solução.

Mudar a diferença entre OVP e OVPR não cura um carregador ajustado alto demais. A página de análise fala em ciclagem quando há 10 ou mais desarmes por sobretensão e a mediana do tempo entre a liberação e o desarme seguinte é inferior a 60 s.

Confirme com o log

Você pode confirmar o diagnóstico em poucos minutos.

1. Exporte o Detail Log pelo app JK. O guia do Detail Log mostra como.
2. Abra a página de análise de logs e solte o arquivo .txt. Ele é lido no seu navegador e nunca é enviado.
3. Leia o achado "Tensão do carregador acima do limite do OVP" e a tabela de episódios. A tabela traz as células, a tensão de pico da célula, quanto tempo a proteção durou e o tempo de rearme de cada episódio.
4. Anexe o .jkcfg do mesmo BMS. Os gráficos passam a desenhar o seu Cell OVP, OVPR e RCV como linhas, e você vê onde a tensão do pack fica em relação a eles. A página também aponta "Os desarmes não correspondem à configuração" (desarme mediano de 3.629 V contra OVP de 3.600 V). Isso é esperado quando os desarmes ocorrem acima do OVP.

Depois de mudar o carregador e o arquivo, exporte um novo log alguns dias depois. Os desarmes devem cair para pouquíssimos, normalmente no fim de uma carga completa.