Apakah kegagalan umum sistem penyimpanan tenaga rumah tangga?

Sebagai teknisi perbaikan garis depan, saya mahir dalam kesalahan sistem penyimpanan tenaga rumah tangga. Sistem-sistem ini sangat bergantung pada baterai, di mana kegagalannya secara langsung mempengaruhi kinerja dan keselamatan.

1. Kesalahan Baterai

Penuaan baterai adalah masalah yang sering terjadi, ditunjukkan oleh penurunan kapasitas, hambatan internal yang lebih tinggi, dan efisiensi muat-lepas yang lebih rendah. Idealnya, baterai lithium-ion rumah tangga dapat berputar 3000-5000 kali. Namun, penggunaan sebenarnya (karena lingkungan dan kebiasaan) mengurangi umur pakai sebesar 30%-50%. Penyebabnya termasuk pengisian-pengosongan jangka panjang, operasi suhu tinggi, siklus arus tinggi yang sering, dan peluruhan kimia alami. Misalnya, pengosongan melebihi 80% kedalaman atau beroperasi di atas 40°C setiap tahun mengurangi kapasitas sebesar 5%-10%.

Pengisian-pengosongan berlebihan juga sering terjadi. Pengisian berlebihan berisiko menimbulkan tekanan internal, pemecahan elektrolit, dan lari panas (bahkan ledakan). Pengosongan berlebihan menurunkan voltase di bawah tingkat aman, menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki. Sistem Manajemen Baterai (BMS) dari sebuah merek biasanya mengatur SOC 20%-80%; 15%-20% dari kesalahan disebabkan oleh kesalahan pengguna atau cacat BMS.

Korsleting (internal/eksternal) sangat berbahaya. Korsleting internal (dari cacat produksi, kerusakan, atau overheating) melepaskan energi besar, menyebabkan kebakaran/ledakan. Korsleting eksternal (dari kesalahan kabel, kontak buruk) meningkatkan arus, merusak komponen. 7%-12% kecelakaan penyimpanan berkaitan dengan korsleting, sering terjadi dalam 30 menit.

2. Kesalahan Sistem Elektrik

Anomali tegangan (35%-40% dari kesalahan elektrik) dibagi menjadi masalah input/output. Masalah input (fluktuasi grid, perangkat daya tinggi, kesalahan inverter) mengganggu pengisian baterai. Masalah output (status baterai, kesalahan BMS, kesalahan konverter) menyebabkan pelepasan yang tidak stabil. Misalnya, penggunaan daya tinggi secara bersamaan dapat menurunkan tegangan grid di bawah 190V, memicu perlindungan dan menghentikan pengisian.

Pemutus sirkuit dan sekering juga gagal. Sekering (misalnya, tipe gBat, 2-5000A berperingkat) melindungi terhadap arus berlebih tetapi perlu diganti secara teratur. Pemutus sirkuit (misalnya, ABB BLK222) memberikan perlindungan sistem melalui penyimpanan energi mekanis. Mereka bekerja bersama: sekering menangani beban berlebih kecil; pemutus sirkuit mengatasi korsleting besar.

Kesalahan peralatan switching melibatkan macet, kontak buruk, atau masalah kontrol. Masalah kontak (25% dari kesalahan switch) muncul dari oksidasi, pembentukan karbon, atau aus—lebih buruk dalam kelembaban, menyebabkan overheat. Kegagalan mekanis (misalnya, kelelahan pegas dalam sistem merek tertentu) mencegah switching yang tepat, berisiko pemadaman.

3. Kesalahan Manajemen Termal

Masalah termal (overheating, underheating, ketidakseimbangan) mengancam keselamatan. Baterai lithium-ion berfungsi optimal pada 15-25°C; di atas 35°C, umur pakai menurun drastis dan risiko lari panas meningkat. Kenaikan suhu 10°C menggandakan laju penurunan kapasitas. Panas musim panas dapat mendorong baterai melebihi 45°C, memaksa BMS untuk membatasi daya—meskipun suhu tinggi jangka panjang masih mempercepat penuaan baterai.

Suhu rendah mengurangi efisiensi: hambatan internal baterai lithium-ion meningkat, mengurangi kapasitas pelepasan (misalnya, baterai fosfat besi litium kehilangan 20%-30% kapasitasnya pada 0°C). Sistem pemanasan (resistif/pompa panas) mengurangi masalah ini, tetapi kerusakan atau kontrol yang tidak tepat dapat mengganggu regulasi suhu.

Ketidakseimbangan suhu (dengan selisih suhu ΔT > 5°C antara sel baterai) menyebabkan penuaan yang tidak merata. Ventilasi yang tidak adekuat (misalnya, dalam sistem merek tertentu) dapat menciptakan perbedaan suhu 8-10°C, menyebabkan beberapa sel gagal lebih awal.

4. Kesalahan Komunikasi

Sistem cerdas menghadapi gangguan komunikasi: kesalahan modul, interferensi, ketidakcocokan protokol. Kesalahan kabel (45%-50% kasus) (kerusakan, konektor longgar/teroksidasi) memutus komunikasi BMS-baterai (misalnya, alarm 3013 Huawei dari masalah kabel modul DCDC).Interferensi elektromagnetik (dari sinyal Wi-Fi/Bluetooth 2.4GHz) meningkatkan laju kesalahan bit 5-10x dalam lingkungan padat. Memindahkan sistem atau menggunakan kabel terlindung memperbaiki masalah ini.

Ketidakcocokan protokol (misalnya, laju baud yang berbeda seperti 9600bps vs. 19200bps) menyebabkan kegagalan (misalnya, alarm 2068-1/3012 Huawei dari masalah versi/laju baud), menghentikan operasi.

Singkatnya, kesalahan-kesalahan ini—dari penuaan baterai hingga bug komunikasi—membutuhkan kewaspadaan. Memahami penyebab akar (lingkungan, penggunaan, desain) adalah kunci dalam pemecahan masalah, memastikan sistem berjalan dengan aman dan efisien.