Quelles sont les pannes courantes des systèmes de stockage d'énergie domestiques

En tant que technicien de réparation en première ligne, je suis bien informé sur les pannes des systèmes de stockage d'énergie domestiques. Ces systèmes dépendent fortement des batteries, dont les pannes ont un impact direct sur les performances et la sécurité.

1. Pannes de Batteries

Le vieillissement des batteries est un problème fréquent, se manifestant par une capacité réduite, une résistance interne plus élevée et une efficacité de charge-décharge moindre. Idéalement, les batteries lithium-ion domestiques effectuent 3000 à 5000 cycles. Cependant, l'utilisation réelle (en raison de l'environnement et des habitudes) réduit leur durée de vie de 30% à 50%. Les causes incluent la surcharge ou la surdécharge à long terme, le fonctionnement à haute température, les cycles de courant élevé fréquents et la dégradation chimique naturelle. Par exemple, décharger au-delà de 80% de profondeur ou fonctionner au-dessus de 40°C chaque année réduit la capacité de 5% à 10%.

La surcharge et la surdécharge surviennent également souvent. La surcharge risque de provoquer une augmentation de la pression interne, une décomposition de l'électrolyte et un dégagement thermique incontrôlé (voire des explosions). La surdécharge fait chuter la tension en dessous des niveaux sûrs, causant des dommages irréversibles. Le BMS d'une marque fixe généralement le SOC entre 20% et 80%; 15% à 20% des pannes sont dues aux erreurs des utilisateurs ou aux défauts du BMS.

Les courts-circuits (internes/externes) sont extrêmement dangereux. Les courts-circuits internes ( dus à des défauts de fabrication, des dommages ou un surchauffage) libèrent une énorme quantité d'énergie, provoquant des incendies/explosions. Les courts-circuits externes ( dus à des erreurs de câblage ou des contacts défectueux) augmentent brutalement le courant, endommageant les composants. 7% à 12% des accidents de stockage sont liés aux courts-circuits, souvent dans les 30 minutes.

2. Pannes du Système Électrique

Les anomalies de tension (35% à 40% des pannes électriques) se divisent en problèmes d'entrée/sortie. Les problèmes d'entrée (fluctuations du réseau, appareils à haute puissance, pannes de l'onduleur) perturbent la charge de la batterie. Les problèmes de sortie (état de la batterie, erreurs du BMS, pannes du convertisseur) entraînent une décharge instable. Par exemple, l'utilisation simultanée de plusieurs appareils à haute puissance peut faire chuter la tension du réseau en dessous de 190V, déclenchant la protection et arrêtant la charge.

Les fusibles et les disjoncteurs tombent également en panne. Les fusibles (par exemple, type gBat, 2-5000A) protègent contre les surintensités mais nécessitent un remplacement régulier. Les disjoncteurs (par exemple, ABB BLK222) offrent une protection au niveau du système via un stockage mécanique d'énergie. Ils travaillent ensemble : les fusibles gèrent les petites surcharges ; les disjoncteurs traitent les grands courts-circuits.

Les pannes de matériel de commutation impliquent des blocages, des contacts défectueux ou des problèmes de contrôle. Les problèmes de contact (25% des pannes de commutation) proviennent de l'oxydation, de l'accumulation de carbone ou de l'usure - aggravés par l'humidité, provoquant des surchauffes. Les pannes mécaniques (par exemple, la fatigue des ressorts dans un système d'une certaine marque) empêchent le bon fonctionnement, risquant des coupures de courant.

3. Pannes de Gestion Thermique

Les problèmes thermiques (surchauffe, sous-chauffe, déséquilibre) menacent la sécurité. Les batteries lithium-ion fonctionnent idéalement entre 15 et 25°C ; au-dessus de 35°C, leur durée de vie diminue considérablement et les risques de dégagement thermique augmentent. Une augmentation de 10°C double la dégradation de la capacité. La chaleur estivale peut pousser les batteries au-delà de 45°C, forçant le BMS à limiter la puissance - bien que les températures élevées à long terme accélèrent toujours le vieillissement des batteries.

Les basses températures réduisent l'efficacité : la résistance interne des batteries lithium-ion augmente, réduisant leur capacité de décharge (par exemple, les batteries lithium fer phosphate perdent 20% à 30% de leur capacité à 0°C). Les systèmes de chauffage (résistifs/pompes à chaleur) atténuent ce problème, mais les dysfonctionnements ou le contrôle inadéquat peuvent perturber la régulation de la température.

Le déséquilibre de température (avec une différence de température ΔT > 5°C entre les cellules de la batterie) conduit à un vieillissement inégal. Une ventilation insuffisante (par exemple, dans un système d'une certaine marque) peut créer des différences de température de 8 à 10°C, provoquant l'échec prématuré de certaines cellules.

4. Pannes de Communication

Les systèmes intelligents rencontrent des problèmes de communication : erreurs de module, interférences, incompatibilités de protocoles. Les pannes de câbles (45% à 50% des cas) (dommages, connecteurs lâches/oxydés) coupent la communication BMS-batterie (par exemple, l'alarme 3013 de Huawei due à des problèmes de câblage du module DCDC).L'interférence électromagnétique (des signaux Wi-Fi/Bluetooth 2.4GHz) augmente le taux d'erreurs de bit de 5 à 10 fois dans des environnements denses. Relocaliser les systèmes ou utiliser des câbles blindés résout ce problème.

Les incompatibilités de protocoles (par exemple, des vitesses de transmission différentes comme 9600bps vs. 19200bps) provoquent des pannes (par exemple, les alarmes 2068-1/3012 de Huawei dues à des problèmes de version/vitesse de transmission), interrompant les opérations.

En résumé, ces pannes - allant de la dégradation des batteries aux bugs de communication - exigent une vigilance constante. Comprendre les causes fondamentales (environnement, utilisation, conception) est essentiel pour le dépannage, assurant que les systèmes fonctionnent en toute sécurité et efficacité.