Разборка аккумулятора · Into unknown

Разборка аккумулятора


February 10, 2025

Чтобы утеплить батареи – сначала её надо снять, и разобрать. Первая часть батарейной эпопеи, где я достаю её из ниши, и снимаю крышку.

Видео-версия

Видео-версия поста

Плеер YouTube

В чём проблема

Как я уже говорил – батарея холодная, её надо подоргевать, имеющейся теплоизоляции недостаточно.

Неясно что именно я могу сделать, и я не знаю как всё устроено. Поэтому, надо тупо всё снять, и разобрать. А там будет понятнее куда подует наш ветер воображения.

Всё делаем вот этими вот ручками
Всё делаем вот этими вот ручками

Как оно сейчас

Сейчас большая часть ниши занята воздухом и проводами.

Вид на батарею
Вид на батарею

А большая часть фронтальной панели батареи – электронным оборудованием. Наша цель – заполнить всё это пространство утеплителем, чтобы терять как можно меньше тепла.

Будьте осторожны!

Батарея – это почти как бомба. Только бомба сделает “пух”, тогда как батарея будет гореть долго и счастливо. Чем увлечёт за собой всё вокруг.

Так вот когда откручивал всё, что мешается – мой гаечный ключ падает аккурат на пару выводных клемм, между которыми 12Вольт. Ничем не ограниченных и незащищённых.

Уронил гаечный ключ сюда
Уронил гаечный ключ сюда

Ещё 5 миллиметров – и пришлось бы отбивать приваренный ключик от латунных клемм. Так как батарея у меня очень злая!

Вид сверху

Со снятой крышкой блок ячеек выглядит вот так.

Вид со снятой крышкой
Вид со снятой крышкой

У меня 16 ячеек. 8 последовательных ячеек \(3.2V \times 8=25.6V\), по две ячейки \(3.2V@175Ah \times 2\) параллельно. Итого \(~8kWh\) энергии.

Нет 220V GND

У зарядного устройства обнаружил отсутствие подключённой земли.

Я земли не чувствую!
Я земли не чувствую!

Из-за этого, когда кидаю удлинитель в салон для зарядки батареи, и что-то ещё запитываю от этого уже удлинителя, то между запитанным устройством и кузовом авто появляется разность напряжений. Если касаюсь их одновременно – металлические предметы как бы “вибрируют”. Да и вообще это неприятно. Значит, земля удлинителя, и кузов авто не связаны. А автобус хорошо изолирован земли посредством шин – они довольно фигово проводят ток.

Чтобы такого не было – надо объединять земли у “берега” и автобика. У автобуса это кузов.

У используемого зарядника не была подключена земля. Вот и вся беда.

Надо будет подключить её на кузов! Вот и всё решение.

Электроподогрев ячеек

Подогрев сделан изящно.

Электроподогрев ячеек
Электроподогрев ячеек

Таких модулей подогрева две штуки. Суммарно рассчитаны на \(~50W\) тепловой мощности. Реалистично потребляет ток \(2.2A\).

Это толстый стеклотекстолит, на котором намотан нихром. И поверх приклеена резина. С медным проводом соединён скруткой под термоусадкой. Это даже приемлемо, так как ток всего \(1A\) через каждый модуль.

Проблема здесь не столько с ним, сколько с термостатом, который им управляет. Он на 12V, тогда как бортовая сеть на 24V. Спец, который мне всё делал, тупо подключил его в середину батареи. Очевидно он опирался на свой прежний опыт – его фирма занимается изготовлением больших батарей для погрузчиков. Там каждый такой модуль тонну весит. И ничего плохого не будет, если кинем нагрузку \(10мА\) в середину батареи ёмкостью пару тысяч \(Ah\). Но у меня “всего” \(350Ah\), и такой ток создаёт существенно разбалансировывает ячейки за три месяца простоя (термостат нельзя отключить от батареи). А с включённым реле на подогрев – и вовсе за две недели.

Что за разбаланс?

У железо-фосфатной литиевой батареи есть особенность:

График разряда батареи LiFePO4
График разряда батареи LiFePO4

У неё очень крутые “хвосты”, и очень ровное плато. По-простому: большую часть времени у батареи почти не меняется напряжение. Но оно очень круто растёт/падает, когда батарея полностью заряжена/разряжена.

Большую часть времени она где-то в середине, где напряжение почти не зависит от степени разряда. У меня есть балансир, который старается выравнивать напряжение между ячейками. Но он очень поздно замечает это расхождение в этой середине батареи. Когда я завожу мотор, и от генератора поступает большой зарядный ток – в конце заряда батареи половина ячеек уже полностью заряжены, тогда как остальным нужен ещё почти час зарядного тока. Плата защиты батареи это видит, и обрывает зарядный ток. Как результат – регулярные броски напряжения по бортовой сети.

Чтобы такой фигни не было батарея должна быть около-идеально отбалансирована. А у меня термостат посередине воткнут, который половину ячеек постоянно разряжает, падла.

Что делаем?

Заменяем термостат на 24V, выносим его управление в более удобное место, чтобы удобнее было включать/выключать. И на видное же место индикацию температуры.

Балансировка разобранной батареи

Заносил ячейки в дом по две штуки за раз – они весят 3.2кг/шт. Соединил их параллельно с расчётом, чтобы их отбалансировать.

Балансировка батареи

Оказалось, что нужно делать это очень толстыми проводами. И вообще это показало себя довольно плохо – между ячейками всего десяток милливольт разницы. И по тонким проводам ток будет идти мизерный – потребуется пара месяцев, чтобы напряжение на них выровнялось. Поэтому, собрал на полу батарею штатными пластинами, и подключил BMS. Он мигом их отбалансил! А с лабораторным источником питания, ещё и удалось сделать это в состоянии предельной зарядки, где между ячейками напряжения разбегается сильнее всего.

Балансировка с помощью BMS
Балансировка с помощью BMS

Компромис, зато практично. Со временем отклонения отбалансируются “в идеал”. Главное то, что больше нет источника разбалансировки ячеек.

Следующие шаги