JK BMS: защита от перезаряда ячейки срабатывает снова и снова

Если приложение JK снова и снова показывает "Cell 01 over charge protection" (защита от перезаряда ячейки 01), а следом "Cell overcharge protection is released" (защита снята), значит, защита JK BMS от перезаряда ячейки срабатывает по кругу. Заряд останавливается, запускается и снова останавливается, иногда по нескольку раз в час. Чаще всего с ячейками всё в порядке. Зарядное или инвертор требует напряжение выше того, что BMS разрешает на ячейку.

Что означает сообщение

"Cell N over charge protection" - это срабатывание по перенапряжению конкретной ячейки. BMS следит за каждой ячейкой, и когда самая высокая достигает OVP ячейки, размыкает MOSFET заряда. После этого ток заряда не течёт, что бы ни делало зарядное.

Затем BMS выжидает и снова замыкает MOSFET заряда, записывая "Cell overcharge protection is released". В примере журнала это происходит примерно через 56 с, когда верхняя ячейка снова около 3.600 V, то есть к значению OVP, хотя OVPR в той же BMS равно 3.40 В. Судя по всему, на этой прошивке восстановление определяется таймером или значением OVP, а не OVPR. Число в сообщении - это ячейка, пересёкшая предел, счёт идёт с 1.

Одно срабатывание в конце полного заряда нормально. Срабатывание, которое повторяется каждую минуту, - нет.

Почему это повторяется каждую минуту

Обычная причина: зарядное или инвертор держит батарею на фиксированном напряжении выше числа ячеек × OVP. Заряд толкает верхнюю ячейку за предел, BMS отключается, ячейка опускается, примерно через минуту BMS восстанавливает работу, и зарядное снова толкает её за предел.

Пример Detail Log показывает это отчётливо:

• 1090 срабатываний по перенапряжению за четыре дня, 1083 из них на ячейке 01.
• Каждое срабатывание происходит примерно при 3.627 В и токе 22-23 А.
• Батарея показывает 29.0 В на 8 ячейках, то есть 3.625 В на ячейку. Предел равен 8 × 3.60 В = 28.8 В.
• Восстановление наступает примерно через 56 с, а следующее срабатывание - примерно через 6 с.

Зарядное держит около 29.0 В, поэтому даже идеально сбалансированная батарея оказывается выше предела каждый раз, когда BMS пропускает ток. Когда ячейки так близки друг к другу, виновата уставка. В той же конфигурации RCV ячейки равно 3.45 В, то есть 27.6 В на 8 ячеек, а зарядное держит 29.0 В. Такое зарядное не следует запросу BMS, поэтому исправлять нужно начиная с него.

Уставка зарядного или слабая ячейка

Посмотрите на разброс между самой высокой и самой низкой ячейкой в момент срабатывания.

• Разброс меньше 20 мВ. Ячейки идут вровень, и слишком высоко вся батарея. Снизьте напряжение зарядного. Анализ журнала называет это проблемой напряжения зарядного, когда не менее 80% срабатываний происходят при разбросе меньше 20 мВ.
• Одна ячейка заметно выше остальных. Если не менее 80% срабатываний называют одну и ту же ячейку, а разброс составляет 50 мВ или больше, выбивается именно она. Проверьте настройки балансировки, саму ячейку и её провод измерения. Руководство по слабой ячейке показывает, как подтвердить это по журналу.

Ячейка, названная в сообщении, сама по себе может ввести в заблуждение. Разброс - более надёжная проверка.

Как остановить срабатывания защиты JK BMS от перезаряда ячейки

Начните с зарядного или инвертора, потому что напряжение приходит оттуда.

1. Установите напряжение абсорбции (bulk) ниже числа ячеек × OVP ячейки с запасом. Для 8 ячеек при OVP 3.60 В это меньше 28.8 В. Многие оставляют по 30-50 мВ запаса на ячейку, но сверьтесь с даташитом ячеек.
2. Откройте редактор и снизьте RCV ячейки и напряжение SOC-100%, чтобы BMS запрашивала меньше у зарядного, которое следует её запросу напряжения.
3. Сохраняйте цепочку: восстановление OVP ячейки < напряжение SOC-100% < RCV ячейки < OVP ячейки. Прошивка отклоняет файлы, нарушающие её, см. JK BMS Sending failure.
4. Сравните результат с руководством по настройкам LiFePO4 или с готовыми значениями на странице пресетов.

Балансировка здесь не поможет. Ячейки и так различаются на несколько милливольт, выравнивать нечего. Повышение OVP ячейки лишь приближает предел к реальному максимуму ячейки и не решает проблему.

Изменение разницы между OVP и OVPR не вылечит слишком высоко настроенное зарядное. Страница анализа называет это циклированием, когда есть 10 или более срабатываний по перенапряжению, а медианное время от восстановления до следующего срабатывания меньше 60 с.

Проверка по журналу

Подтвердить диагноз можно за несколько минут.

1. Экспортируйте Detail Log из приложения JK. Как это сделать, показано в руководстве по Detail Log.
2. Откройте страницу анализа журнала и перетащите на неё файл .txt. Он читается в вашем браузере и никуда не загружается.
3. Прочитайте вывод "Напряжение зарядного выше порога OVP" и таблицу эпизодов. Таблица показывает ячейки, пиковое напряжение ячейки, сколько держалась защита и время повторного взвода каждого эпизода.
4. Приложите .jkcfg той же BMS. Тогда на графиках появятся ваши OVP ячейки, OVPR и RCV в виде линий, и видно, где напряжение батареи находится относительно них. Страница также покажет вывод "Срабатывания не совпадают с настройками" (медианное срабатывание 3.629 В при OVP 3.600 В). Это ожидаемо, когда срабатывания приходятся выше OVP.

После изменения зарядного и файла экспортируйте новый журнал через несколько дней. Срабатываний должно остаться немного, обычно в конце полного заряда.