八个模块,每个十五颗电芯。其中十颗电芯限制了其余九十五颗的充电。本报告说明是哪几颗、依据何在、以及可以怎么处理。
电池组并未整体老化。八个模块中有四个毫无异常: 六十颗电芯在三百多次循环之后没有一处异常。第五个模块同样干净。
全部问题集中在三个模块,而在这三个模块之内只有十颗电芯。 当其中一颗达到 3550 mV,BMS 便降低充电电流——降的不是该模块,而是 整个电池组。五个健康模块被十颗电芯拖住。
模块的身份是它的条码,而不是地址:每条链上的模块都从 1 重新编号, 因此本系统中存在两个「模块 1」。
| 条码 | 电池组 | 地址 | 受影响电芯数 | 具体编号 | 压差中位数 | 过压次数 | 欠压次数 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K220803C30160322 | 旧 | 1 | 4 | 6 · 7 · 12 · 14 | 108 | 498 | 86 | 在运行 |
| K220803C30160323 | 旧 | 2 | 0 | — | 6 | 0 | 0 | 在运行 |
| K220803C30160319 | 旧 | 3 | 5 | 2 · 6 · 10 · 12 · 15 | 45 | 416 | 179 | 在运行 |
| K220803C30160324 | 旧 | 4 | 1 | 15 | 57 | 29 | 59 | 已隔离 |
| Y230202C30371426 | 新 | 1 | 0 | — | 2 | 1 | 1 | 在运行 |
| Y230202C30371425 | 新 | 2 | 0 | — | 2 | 1 | 1 | 在运行 |
| Y230202C30371431 | 新 | 3 | 0 | — | 2 | 1 | 1 | 在运行 |
| Y230202C30371427 | 新 | 4 | 0 | — | 2 | 1 | 0 | 在运行 |
请看压差中位数一列。五个健康模块在 2 至 6 毫伏之间; 另外三个分别为 45、57 与 108。过压计数呈现同样的对比:第一个模块为 498 次,而新电池组四个模块各自仅 1 次—— 后者的循环次数还多出十倍。
新电池组的六十颗电芯,幅度全部落在 168 至 191 mV 之间,无一例外。 清点至此完成。
9 月 5 日,在告警上升过程中,控制台接入了旧电池组的三个模块。 以下为逐秒记录。
| 时间 | 发生了什么 | |
|---|---|---|
| 13:04:48 | 模块 …0322 的 7 号电芯 3526 mV,模块 …0319 的 6 号电芯 3541 | 低于阈值 |
| 13:05:08 | 同两颗电芯升至 3555 与 3575 mV | 越过三级阈值 |
| 13:05:13 | BMS 将允许充电电流由 50 A 降至 30 A | 五秒之后 |
| 13:15:10 | 电芯回落至 3499 与 3522 mV,告警解除 | 但电流限值仍保持 30 A |
| 13:22:40 | 限值 30 → 40 A | 经过 7 分 31 秒 |
| 13:26:39 | 限值 40 → 35 A,最高电芯 3563 与 3548 mV | 再次触发 |
| 13:38:10 | 限值 35 → 40 A | 经过 11 分 31 秒 |
最有价值的一处发现在第四行:告警远早于电流限值 恢复之前就已解除。因此仅在日志中查找告警,会错过该现象的绝大部分—— 告警持续数分钟,而限流持续数小时。
这些阈值并非我们所选:它们由设备本身声明,读取自 LV-HUB 的 sysinfo。
这个问题决定了均衡能够挽回多少。同一颗电芯在两种电流下的两个测点 即可判定。
| 单芯电流 | 压差 | |
|---|---|---|
| 13:04:48 | 6.33 A | 163 mV |
| 14:05:42 | 0.04 A | 46 mV |
斜率给出最高电芯的额外内阻约 18.6 mΩ,为健康电芯的 二十至四十倍。截距 约 46 mV,才是真正的荷电不均衡。
独立验证:该直线预测在整组电流 100 A 时压差为 312 mV;三十七天记录中 实际出现的最大压差为 280 mV。
因此在充电时约 190 mV 的压差中,只有 46 mV 属于不均衡, 其余为容量损失。即便完成理想均衡,触发点也只能从 3555 mV 降至约 3510 mV: 低于阈值,但余量仅四十毫伏。
并非老化所致。新电池组一年内完成三百四十次循环,六十颗电芯完好无损: 循环本身不会损坏这些模块。对照模块与两个受损模块同链、同电流、同工况, 亦毫发无伤。
两颗已失效电芯曾降至 2953 与 2939 mV,低于低压告警阈值。磷酸铁锂电芯在带载状态下 被放至该电压,会发生不可逆的容量损失。这些电芯不是老化,而是被过放。