ما هي الأعطال الشائعة لنظم تخزين الطاقة المنزلية

كما فني إصلاح في الخط الأمامي، أنا ملم جيدًا بأعطال أنظمة تخزين الطاقة المنزلية. تعتمد هذه الأنظمة بشكل كبير على البطاريات، والتي تؤثر أعطالها مباشرة على الأداء والسلامة.

1. أعطال البطاريات

تعتبر تقادم البطارية مشكلة شائعة، حيث تظهر على شكل انخفاض في السعة وزيادة في المقاومة الداخلية وكفاءة الشحن والإفراز المنخفضة. بشكل مثالي، تتراوح دورة البطاريات الليثيوم أيون المنزلية بين 3000-5000 مرة. ولكن الاستخدام الفعلي (بسبب البيئة والعادات) يقلل من العمر الافتراضي بنسبة 30٪-50٪. تتضمن الأسباب الشحن والإفراز الزائد لفترات طويلة، والعمل في درجات حرارة عالية، والدورات ذات التيار العالي المتكررة، والتدهور الكيميائي الطبيعي. على سبيل المثال، الإفراز لأكثر من 80٪ من العمق أو التشغيل فوق 40 درجة مئوية سنويًا يقلل من السعة بنسبة 5٪-10٪.

تحدث الشحن والإفراز الزائد أيضًا بشكل متكرر. يعرض الشحن الزائد إلى خطر زيادة الضغط الداخلي وتلف الإلكتروليت والهروب الحراري (حتى الانفجارات). الإفراز الزائد يخفض الجهد تحت المستويات الآمنة مما يتسبب في أضرار لا رجعة فيها. عادةً ما يحدد نظام إدارة البطارية SOCs بين 20٪-80٪؛ 15٪-20٪ من الأعطال تأتي من أخطاء المستخدم أو عيوب نظام إدارة البطارية.

الدائرة القصيرة (داخليا/خارجيًا) خطيرة للغاية. الدوائر القصيرة الداخلية (بسبب عيوب التصنيع أو التلف أو الارتفاع الحراري) تطلق كمية هائلة من الطاقة مما يتسبب في الحرائق/الانفجارات. الدوائر القصيرة الخارجية (بسبب أخطاء التوصيل أو الاتصال السيء) تزيد التيار بشكل حاد وتتلف المكونات. 7٪-12٪ من حوادث التخزين تتعلق بالدوائر القصيرة، غالبًا خلال 30 دقيقة.

2. أعطال النظام الكهربائي

تشكل الاختلافات في الجهد (35٪-40٪ من الأعطال الكهربائية) مشكلات في الإدخال والإخراج. مشاكل الإدخال (التقلبات في الشبكة والأجهزة ذات الطاقة العالية وأعطال المعكوس) تزعزع شحن البطارية. مشاكل الإخراج (حالة البطارية وأخطاء نظام إدارة البطارية وأعطال المحول) تسبب عدم استقرار الإفراز. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام الطاقة العالية في الوقت نفسه إلى انخفاض جهد الشبكة دون 190 فولت، مما يثير الحماية ويوقف الشحن.

تفشل الم保险丝和断路器也会出现故障。保险丝（例如gBat类型，额定电流2-5000A）可以防止过流但需要定期更换。断路器（例如ABB BLK222）通过机械储能提供系统级保护。它们协同工作：保险丝处理小过载；断路器处理大短路。 开关设备故障涉及卡滞、接触不良或控制问题。接触问题（占开关故障的25%）源于氧化、碳沉积或磨损——在潮湿环境中更严重，导致过热。机械故障（例如某品牌系统的弹簧疲劳）阻止正确切换，可能导致停电。 ### 3. 热管理故障 温度问题（过热、低温、不平衡）威胁安全。锂离子电池在15-25°C下表现最佳；超过35°C时，寿命急剧下降且热失控风险增加。温度每升高10°C，容量衰减速率翻倍。夏季高温可使电池温度超过45°C，迫使BMS限制功率——尽管长期高温仍会老化电池。 低温会降低效率：锂离子电池的内阻增加，放电容量减少（例如，磷酸铁锂电池在0°C时损失20%-30%的容量）。加热系统（电阻式/热泵）可以缓解这个问题，但故障或控制不当会扰乱温度调节。 电池单元之间的温差（ΔT > 5°C）会导致不均匀老化。通风不良（例如某品牌系统）可能导致8-10°C的温差，导致某些电池提前失效。 ### 4. 通信故障 智能系统面临通信故障：模块错误、干扰、协议不匹配。电缆故障（45%-50%的情况）（损坏、松动/氧化连接器）切断BMS与电池之间的通信（例如，华为3013报警来自DCDC模块接线问题）。电磁干扰（来自Wi-Fi/蓝牙2.4GHz信号）在密集环境中将误码率提高5-10倍。重新定位系统或使用屏蔽电缆可以解决此问题。 协议不匹配（例如不同的波特率如9600bps vs. 19200bps）导致故障（例如，华为2068-1/3012报警来自版本/波特率问题），停止操作。 总之，从电池老化到通信故障，这些故障需要警惕。了解根本原因（环境、使用、设计）是排除故障的关键，确保系统安全高效运行。