Model S/X baterijos

BMS_u029 – Kas iš tikrųjų vyksta?

Matant tiek daug spekuliacijų ir nesusipratimų, jau seniai reikėjo pateikti apžvalgą, kas vyksta jūsų baterijoje, kai aptinkamas BMS_u029 silpnas trumpas jungimas (weak short).

Visos baterijų chemijos laikui bėgant pasižymi savaimine iškrova. Ličio jonų baterijų savybė – itin maža savaiminė iškrova. Dažnai galima palikti ličio jonų modulį atjungtą keletą mėnesių ir jo įkrova sumažėja tik keliais milivoltais, vos 1% talpos, o naujesni moduliai rodo dar mažesnį kritimą.

Trumpas paaiškinimas prieš einant toliau – 5 mV įtampos kritimas atitinka maždaug 1 Ah talpą 70/85 kWh talpos baterijos bloke. Panašiai, 10 mV kritimas atitinka apie 2 Ah arba 1% bendros talpos. Šis santykis nėra absoliutus, ypač prie kraštinių įkrovos kreivės taškų, kur įtampos skirtumai gali būti didesni, bet jis yra naudingas šiame kontekste. Pavyzdžiui, jei matote 10 mV skirtumą tarp blokų, baterija yra maždaug 1% išsibalansavusi. 80 mV reikštų apie 8% disbalansą.

Ličio jonų baterijoms senstant, jos degraduoja – dažniausiai padidėja vidinė varža, sumažėja gebėjimas laikyti energiją. Savaiminė iškrova taip pat padidėja, bet vis dar išlieka nurodytose ribose. Tai – klasikinis degradacijos scenarijus, kai pasirodo klaida BMS_u018 – vienas ar daugiau modulių sensta greičiau nei kiti, o laikui bėgant disbalansas auga, kol BMS sustabdo įkrovimą virš 50%.

Kodėl sustabdomas įkrovimas virš 50%? Ličio jonų celės laikomos inertiškomis žemiau 50%, tačiau virš 50% degradavusi celė laikoma nebesaugia. Tai fizikos dėsniai – pilnai įkrauta ličio jonų baterija turi daug sukauptos energijos, kuri turi kažkaip išeiti – arba ramiai kaip elektra ir šiek tiek šilumos, arba smarkiai – kaip gaisras ar sprogimas.

Kad būtų aišku – tas 50% limitas nėra išgalvotas Teslos. Tai tarptautinis ličio baterijų saugaus transportavimo standartas. Žemiau 50% jos laikomos inertiškomis. (aviacijos sektoriuje ši riba dar mažesnė – 30%.)

Kitas ličio baterijų gedimo atvejis – mikroskopinių ličio metalinių dendritų susidarymas tarp anodo ir katodo. Tesla baterijoje yra per 7000 celių. Kai tie dendritai susiformuoja, jie gali sukurti trumpąjį jungimą tarp anodo ir katodo. Įkraunant virš 50%, įtampa tarp anodo ir katodo didėja, srovė teka per dendritus, jie kaista ir gali kilti gaisras (thermal runaway). Žinoma, ne visada taip nutinka, bet ličio baterijos gaisras – labai pavojingas, tad nesuradus gedimo ir jo nepašalinus, jokiu būdu negalima tokių klaidų programiškai nutrinti.

Gera žinia – tokį gedimą galima aptikti. Pavyzdžiui, net silpnas trumpinimas padidina savaiminį celės išsikrovimą daug labiau, nei įprastos ar senstančios celės.

Pavyzdžiui, nauja 18650 celė, naudojama 70/85 kWh baterijoje, turi apie 3.1 Ah talpos. Kai garantija baigiasi – apie 2.8 Ah. Kiekviename baterijos „brick“ yra 74 tokios celės lygiagrečiai – turi apie 208 Ah bendrą talpą.

Grįžtant prie santykio 5 mV ≈ 1 Ah – jei viena celė visiškai išsikrautų, bendra įtampa bloke sumažėtų apie 10–15 mV. Ir tai įvyktų gana greitai – tikėkimės, per savaites, dienas. Tačiau yra atvejų, kai stabilios, bet su silpnu trumpu jungimu celės išsikrauna per kelias valandas. Kuo trumpinimas stipresnis – tuo greitesnė iškrova.

Kaip Tesla BMS tai aptinka?

BMS fiksuoja kiekvieno iš 96 blokų įkrovos būseną (SoC) ir periodiškai matuoja įtampą, kai automobilis ramybės būsenoje (kontaktoriai atjungti, srovė neteka).

Jei vieno bloko SoC pasikeičia – tai registruojama kaip BMS_w045. Tai gali nutikti gana dažnai ir nereiškia rimtos problemos.

Tačiau jei vieno bloko SoC skirtumas (dSoC) viršija 0.1% lyginant su kitais blokais, registruojamas įspėjimas BMS_w117.

Net ir tada BMS_u029 klaida dar nefiksuojama.

Per 2–8 savaites BMS stebi visus pokyčius ir kuria 96 blokų žemėlapį, fiksuodama tuos, kurie rodo savaimine iškrovą.

Kai skirtumas viršija 2.1 Ah arba 1% nuo kitų blokų – fiksuojama BMS_u029 klaida.

Ką tai reiškia? Kad bet kuris blokas su BMS_u029 rodo savaiminę iškrovą, viršijančią 2.1 Ah – galimai dėl vienos ar daugiau celių, kurios išsikrauna neįprastai lyginant su kitomis.

Vis dėlto yra apribojimų taikant šią logiką Tesla naudojamoje lygiagrečioje architektūroje. Ir tai ne dėl to, kad riba nustatyta per aukštai ar per žemai.

Problema – tokioje architektūroje, be fizinės prieigos prie modulio, neįmanoma tiksliai žinoti, ar problema kyla dėl vienos celės, ar dėl kelių.

70/85 kWh baterijoje kiekvienas blokas turi 74 celes lygiagrečiai. 2.1 Ah skirtumas gali būti sukeltas vienos blogos celės ar visų, šiek tiek prarandančių įkrovą.

Bet kuriuo atveju - jei automobilis parodė šią klaidą, reiktų nedelsiant ieškoti, bei pašalinti gedimą. To nepadarius rizikuojama iškrauti visą lygiagrečiai sujungtą bloką žemiau ličio baterijų kritinės ribos. Tokiu atveju blokas tampa neberemontuojamas.

Model 3/Y baterijos

Staigus nuvažiuojamo atstumo sumažėjimas jūsų Model 3/Y?

Laikas labai svarbus, jei pastebėjote staigų nuvažiuojamo atstumo sumažėjimą arba jūsų Model 3/Y pasirodė klaida „Maksimalus įkrovimo lygis sumažintas“ („Maximum Charge Level Reduced“).

BMS_u029, BMS_u018, BMS_a066 visi reiškia tą patį – neišvengiamą baterijos gedimą.

Vidinė varža ir savaiminis išsikrovimas yra pagrindiniai senstančios baterijos priešai – jie lemia nuvažiuojamo atstumo mažėjimą, didėjantį baterijos disbalansą ir galiausiai automobilio sustojimą.

Skirtingai nei ankstesnėse Tesla baterijose, Model 3/Y baterijos yra labiau pažeidžiamos nenormalaus savaiminio išsikrovimo, kuris kyla dėl vidinių baterijos elementų gedimo. Visai įprasta, kad tuo pačiu metu gali sugesti viena, dvi ar net trys celės.

Esant situacijai, kai vienos grupės elementai nuolat savaime išsikrauna, labai svarbu kuo greičiau suremontuoti arba pašalinti sugedusią celę.

Jei tos grupės įtampa visiškai nukrenta ir daugiau nei mėnesį išlieka žemesnė nei 2,5 V, tai sukelia negrįžtamą žalą visai tos grupės grandinei ir nebeatstatomą vieno iš keturių baterijos blokų defektą, o vienintelė teisinga išeitis – visos baterijos keitimas.

Gera žinia ta, kad jei reaguojama laiku, sugedusias ar silpstančias celes galima izoliuoti, bateriją subalansuoti ir atkurti bateriją iki gamyklinės būklės.

Jei pastebite staigų nuvažiuojamo atstumo sumažėjimą arba atsirado klaida „Maksimalus įkrovimo lygis sumažintas“, nedelsiant kreipkitės dėl baterijos remonto.

Bet koks delsimas ar tolesnis automobilio naudojimas ignoruojant šias klaidas anksčiau ar vėliau gali baigtis nepataisoma baterija. 😐

Dažnas klausimas - ar galima automobilyje atlikti hard reset atjungiant žemos, bei aukštos įtampos akumuliatorius, kas leidžia kuriam laikui apeiti maksimalios įkrovos ribos įspėjimą Model 3 arba Y automobiliuose.

Labai prašome – nedarykite to, ypač su Model 3/Y aukštos įtampos baterijomis!

Model 3/Y naudojamos 2170 tipo celės yra ypač jautrios prasidėjus savaiminiam išsikrovimui, o akumuliatoriaus įkrovimas iki 80 % ar daugiau tik paspartins baterijos degradaciją.

Susisiekite

Rekvizitai

EVLabs, MB

Įmonės kodas: 307109514

Adresas: Vytauto g. 149C, LT-97133 Kretinga, Lietuva

Sąskaita: LT037300010192897597 AB „Swedbank“

Kontaktai

0 600 14060
info@evlab.lt

© EV Lab 2025.