Quins són els errors comuns dels sistemes d'emmagatzematge d'energia domèstica?
Com a tècnic de reparació de primera línia, estic ben familiaritzat amb els problemes dels sistemes d'emmagatzematge d'energia domèstics. Aquests sistemes depenen molt de les bateries, i els seus errors afecten directament el rendiment i la seguretat.
1. Errors de Bateria
El envelit de les bateries és un problema freqüent, que es manifesta com una capacitat reduïda, una resistència interna més alta i una eficiència de càrrega - descàrrega menor. Idealment, les bateries de lítio-ions per a l'ús domèstic poden ciclejar 3000-5000 vegades. Però l'ús real (a causa de l'entorn i els hàbits) redueix la vida útil entre un 30% i un 50%. Les causes inclouen la sobrecàrrega o sobredescàrrega a llarg termini, l'operació a temperatures altes, els cicles d'alta corrent frequents i la descomposició química natural. Per exemple, descàrregues més enllà del 80% de profunditat o operar per sobre de 40°C anualment redueix la capacitat entre un 5% i un 10%.
La sobrecàrrega i la sobredescàrrega també són problemes habituals. La sobrecàrrega comporta riscos de pressió interna, descomposició dels electròlits i fuga tèrmica (fins i tot explosions). La sobredescàrrega baixa la tensió per davall dels nivells segurs, causant daus irreversibles. El sistema BMS d'una marca normalment estableix un SOC del 20%-80%; un 15%-20% dels errors provenen d'errors d'usuari o defectes del BMS.
Els curts circuits (interns o externs) són molt perillosos. Els curts interns (causats per defectes de fabricació, danys o supercalor) alliberen energia massiva, causant incendis o explosions. Els curts externs (causats per errors de cablejat o contactes defectuosos) incrementen la corrent, danificant components. Un 7%-12% dels accidents d'emmagatzematge estan relacionats amb curts circuits, sovint dins de 30 minuts.
2. Errors del Sistema Elèctric
Les anomalies de tensió (un 35%-40% dels errors elèctrics) es divideixen en problemes d'entrada o sortida. Els problemes d'entrada (fluctuacions de la xarxa, dispositius d'alta potència, errors de l'inversor) interrompen la càrrega de la bateria. Els problemes de sortida (estat de la bateria, errors del BMS, falles del convertidor) causen descàrregues instables. Per exemple, l'ús simultani d'alta potència pot fer caure la tensió de la xarxa per davall dels 190V, activant la protecció i aturant la càrrega.
Els fusibles i els interruptors diferencials també fallen. Els fusibles (p. ex., tipus gBat, amb una capacitat nominal de 2-5000A) protegeixen contra la sobrecorrent, però necessiten reemplaçaments regulars. Els interruptors diferencials (p. ex., ABB BLK222) oferixen protecció a nivell de sistema mitjançant l'emmagatzematge mecànic d'energia. Treballen en conjunt: els fusibles gestionen petites sobrecorrents; els interruptors diferencials tracten grans curts circuits.
Els errors de commutació involucren enganxaments, contactes defectuosos o problemes de control. Els problemes de contacte (un 25% dels errors de commutació) surten de l'oxigenació, la acumulació de carboni o l'ús intens—més greu en condicions d'humitat, causant supercalor. Les falles mecàniques (p. ex., fatiga de la molla en un sistema d'una marca) prenen la commutació adequada, posant en risc els tallats.
3. Errors de Gestió Tèrmica
Els problemes tèrmics (superescalfament, subrefredament, desequilibri) amenaçen la seguretat. Les bateries de lítio-ions funcionen millor entre 15-25°C; per sobre de 35°C, la vida útil disminueix i augmenta el risc de fuga tèrmica. Un increment de 10°C en la temperatura duplica la decàdencia de la capacitat. El calor estiu pot portar les bateries per sobre de 45°C, obligant el BMS a limitar la potència—tot i així, els alts termes a llarg termini encara envejeixen les bateries.
Les baixes temperatures prejudiquen l'eficiència: la resistència interna de les bateries de lítio-ions augmenta, reduint la seva capacitat de descàrrega (p. ex., les bateries de ferro-fosfat de lítio perdren un 20%-30% de la seva capacitat a 0°C). Els sistemes de calefacció (resistius/pompa de calor) allevien aquest problema, però les malfuncions o el control inadequat poden pertorbar la regulació de la temperatura.
El desequilibri de temperatura (amb una diferència de temperatura ΔT > 5°C entre les cel·les de bateria) porta a un envelit irregular. La ventilació inadequada (p. ex., en un sistema d'una certa marca) pot crear diferències de temperatura de 8-10°C, fent que algunes cel·les fallen prematurament.
4. Errors de Comunicació
Els sistemes intel·ligents es troben amb errors de comunicació: errors de mòduls, interferències, incompatibilitats de protocols. Els errors de cable (un 45%-50% dels casos) (danys, connectors suaus o oxidats) interrompen la comunicació BMS-bateria (p. ex., l'alarma 3013 de Huawei deguda a problemes de cablejat del mòdul DCDC).L'interferència electromagnètica (de senyals Wi-Fi/Bluetooth de 2.4GHz) augmenta la taxa d'error de bits 5-10 vegades en entorns densos. Relocalitzar els sistemes o utilitzar cables blindats resol això.
Les incompatibilitats de protocol (p. ex., diferents velocitats de baudios com 9600bps vs. 19200bps) causen falles (p. ex., les alarmes 2068-1/3012 de Huawei degudes a problemes de versió/velocitat de baudios), aturant les operacions.
En resum, aquests errors—des de l'envelit de les bateries fins als errors de comunicació—requereixen vigilància. Entendre les causes radicals (entorn, ús, disseny) és clau per a la solució de problemes, assegurant que els sistemes funcionin de manera segura i eficient.
