BMS 과전압 보호 오류: 조기 작동 원인 및 해결 방법

BMS가 과전압 보호 기능을 작동시켰습니다. 하지만 팩 전압이나 평균 셀 전압을 확인해 보면 정상적으로 표시됩니다.3.45V세포당, 훨씬 아래3.65VLiFePO4의 과전압 임계값 문제입니다. BMS가 잘못 작동하는 것 같습니다.

거의 확실히 그렇지 않을 겁니다. BMS는 실제 상황에 반응하고 있는 것이지만, 당신이 확인하고 있는 상황은 아닙니다. BMS가 실제로 무엇을 모니터링하는지 이해하면 무엇을 찾아야 할지 바로 알 수 있습니다.

BMS가 모니터링하는 항목: 평균 전압이 아닌 셀별 전압

BMS 과전압 보호 기능은 다음에 반응합니다.개별 셀 전압평균 팩 전압이나 셀 개수로 나눈 총 팩 전압이 아닙니다.

16S LiFePO4 팩의 평균값이3.45V세포당 (총계)55.2V), 하지만 한 세포는 다음과 같습니다.3.66V나머지는 평균입니다.3.44V그러면 BMS는 해당 셀에 과전압 보호 기능을 작동시킵니다. 겉으로 보기에는 팩 전압이 정상으로 보입니다. BMS는 정상적으로 작동하고 있으며, 가장 전압이 높은 셀에서 실제 과전압 상태를 감지한 것입니다.

 BMS는 이 셀에서 OVP를 작동시킵니다.
— 팩 평균은 괜찮지만

이는 마치 "잘못된" 과전압 차단처럼 보이는 가장 흔한 원인입니다. 하지만 이는 잘못된 것이 아닙니다. 주변 셀보다 전압이 더 높아지는 실제 셀에서 발생하는 과전압입니다.

패턴을 통해 파악한 네 가지 원인

 

원인 1: 세포 불균형 (가장 흔함)

전지가 노화되고 충방전 과정을 거치면서 내부 저항의 미세한 차이로 인해 충전 중에 전지 간 저항 차이가 벌어지게 됩니다. 저항이 가장 낮은 전지가 가장 빠르게 충전되어 다른 전지들보다 먼저 과전압 임계값에 도달합니다. 이 한 전지가 과전압 임계값에 도달하면 문제가 발생합니다.3.65VBMS 여행은 대부분의 무리가 이미 그곳에 있음에도 불구하고 진행됩니다.3.44V그리고 더 많은 요금을 받을 수 있습니다.

확인 방법

충전 중에 DALY BMS 앱을 열고 각 셀의 전압을 모니터링하세요. 만약 특정 셀의 전압이 다른 셀보다 확연히 빠르게 상승한다면(다른 셀의 전압이 정상 수준에 도달하기 전에 50~100mV 정도 앞서 나가는 경우), 해당 셀의 전압 상승 속도를 확인해야 합니다.3.50V— 불균형이 원인입니다.

해결 방법

경미한 전압 불균형(한 셀이 다른 셀보다 30~50mV 높음)의 경우: 0.1C의 저속 충전 세션을 실행하고 충전기가 차단된 후에도 배터리 팩을 연결된 상태로 유지하십시오. 이렇게 하면 수동 밸런싱 회로가 충전이 최고점에 달했을 때 전압이 높은 셀의 전압을 낮출 시간을 확보할 수 있습니다.

매번 밸런싱 시도 후에도 불균형이 빠르게 재발하는 경우, 능동형 밸런싱 기능을 갖춘 스마트 BMS가 적합한 해결책입니다. 능동형 밸런싱은 전체 충전 주기 동안(충전 최고점에서만 작동하는 것이 아니라) 지속적으로 셀 간에 전하를 재분배하여 충전량이 높은 셀이 처음부터 과도하게 충전되는 것을 방지합니다.

원인 2: 충전기 전압이 너무 높음

충전기 출력 전압이 배터리 팩의 최대 충전 전압(셀 수 × OVP 임계값)을 초과하면, 매 충전 세션마다 셀 전압이 OVP 임계값 이상으로 상승하게 됩니다.

확인 방법

충전기 출력 전압을 전압계로 확인하십시오. 16S LiFePO4 팩의 경우 충전기 출력은 다음을 초과해서는 안 됩니다.16 × 3.65V = 58.4V60V 정격 충전기를 16S 배터리 팩에 사용하면 매 충전 주기마다 과전압 보호(OVP) 기능이 확실하게 작동합니다.

해결 방법

충전기 출력 전압을 배터리 팩 사양에 맞게 조정하거나, 배터리 팩에 적합한 정격의 충전기로 교체하십시오. LiFePO4 배터리의 일반적인 최대 충전 전압은 다음과 같습니다.3.65V세포당 — 예를 들면58.4V16S의 경우,29.2V8S의 경우,14.6V4S용입니다.

원인 3: OVP 임계값이 너무 낮게 설정됨

만약 BMS가 이전에 보수적인 과전압 임계값으로 구성되어 있었다면(예를 들어),3.55V대신에3.65VLiFePO4의 경우, 일반 충전 시에는 배터리 셀이 완전히 충전되기 전에 보호 장치가 작동합니다.

확인 방법

DALY 앱 또는 PC 상위 컴퓨터 소프트웨어에서 BMS 설정을 확인하십시오. 보호 임계값 설정으로 이동하여 과전압 보호 임계값이 셀 화학 사양과 일치하는지 확인하십시오.

해결 방법

OVP 임계값을 셀 제조업체의 최대 충전 전압 사양에 맞게 조정하십시오. 표준 LiFePO4 셀의 경우,3.65V셀당 최대치는 업계 표준 최대치입니다.셀 사양보다 높은 값으로 설정하지 마십시오.— 배터리 셀의 최대 충전 전압을 초과하면 열화가 가속화되고, 극단적인 경우에는 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

원인 4: 온도 보호 설정 오류

환기가 잘 안 되는 밀폐된 공간, 여름철 고온 환경 또는 급격한 방전 후 충전 사이클과 같은 고온 환경에서는 배터리 팩을 BMS(배터리 관리 시스템)로 보호해야 합니다.온도보호 한계는 OVP가 적절한 안전장치가 되기 훨씬 전에 도달합니다. 온도 보호가 작동하지 않은 상태에서 고온 환경에서 OVP가 트립되는 경우, 온도 임계값이 잘못 구성되었거나 비활성화되었을 가능성이 높습니다.

확인 방법

충전 중 과전압 보호(OVP)가 작동할 때 BMS 앱에서 온도 판독값을 확인하십시오. 배터리 팩 온도가 셀 제조업체에서 권장하는 충전 범위(일반적으로 LiFePO4의 경우 45°C 미만)에 근접하거나 초과하는 경우 OVP가 아닌 온도 보호 기능이 작동해야 합니다. 고온 충전 보호 임계값이 활성화되어 있고 셀 제조업체 사양에 맞게 설정되어 있는지 확인하십시오.

해결 방법

셀이 위험 온도에 도달하기 전에 고온 충전 보호 기능이 작동하도록 구성하십시오. 인클로저 환기를 개선하십시오. 열 문제를 해결하기 위해 과전압 보호(OVP) 임계값을 낮추지 마십시오. 이는 실제 문제(열)를 가리고 팩을 열 스트레스에 노출시킵니다.

OVP 여행 후 재설정 방법

과전압 보호는 ​​트리거 셀의 전압이 OVP 복구 임계값(OVP 트립 지점보다 낮은 값으로 설정됨) 아래로 떨어지면 자동으로 해제됩니다. 이는 일반적으로 다음과 같은 경우에 발생합니다.

충전기가 분리되었습니다— 표면 전하가 소멸됨에 따라 셀 전압이 떨어집니다.

부하가 잠시 연결됩니다.— 높은 셀의 전압을 낮춥니다.

BMS 밸런싱 회로는 고전압 셀에서 전하를 다른 셀로 이동시키거나 방출합니다.— 전압이 감소합니다.

배터리 관리 시스템(BMS)을 수동으로 재설정하거나 강제로 추가 충전을 시도하지 마십시오. 과전압 보호(OVP) 기능은 고전압 셀이 최대 전압 이상으로 과전압되는 것을 방지하기 위해 존재합니다. 다음 충전 세션 전에 근본 원인(밸런스 불균형, 충전기 전압, 임계값 설정 또는 온도)을 해결하십시오.

DALY 스마트 BMS는 이러한 문제를 진단하는 데 어떻게 도움을 줄까요?

OVP 트립을 정확하게 진단하려면 트립이 발생하는 정확한 순간의 셀 전압을 확인해야 하는데, DALY 스마트 BMS는 바로 이러한 기능을 기반으로 설계되었습니다.

그만큼DALY 스마트 BMS이 앱은 개별 셀 전압을 실시간으로 표시합니다. 과전압 보호(OVP)가 작동하면 어떤 셀에서 작동이 발생했는지 보여주므로 근본 원인(하나의 셀 전압 상승, 모든 셀의 전압 상승 또는 온도 이상)을 사후에 추론하는 것이 아니라 즉시 확인할 수 있습니다.

과거 이벤트 로그에는 OVP 이벤트가 발생한 셀과 각 이벤트의 조건이 기록되므로 동일한 셀에서 지속적으로 OVP가 발생하는지(지속적인 불균형을 시사) 또는 여러 셀에서 동시에 OVP가 발생하는지(충전기 또는 임계값 문제를 시사) 확인할 수 있습니다.

지속적인 표류 현상이 발생하는 팩의 경우,액티브 밸런싱 시리즈한 단계 더 나아가, 저항을 통해 높은 전압의 셀에서 전하를 빼내는 대신, 전체 충전 주기 동안 셀 간에 전하를 전달하여 어떤 셀도 과전압 상태에 도달하기 전에 팩의 정렬 상태를 유지합니다.

자주 묻는 질문

요약: 패턴 → 원인 → 해결 방법

BMS 관련 문제에 대한 심층 진단은 다음 가이드를 참조하십시오.BMS 통신 오류 진단 방법그리고LiFePO4 팩의 능동형 밸런싱과 수동형 밸런싱 비교.