Vipi ni vifaa vya kawaida vinavyohusiana na mifumo ya akiba ya nishati kwenye nyumba?

Kama mteja wa kifaa wa ujenzi wa awali, nina ujuzi mkubwa katika hitilafu za mfumo wa kuhifadhi kwa nguvu za nyumba. Mfumo huo unaumaini sana kwenye batilie, ambazo zinaweza kupata hitilafu ambazo huathiri ufanisi na usalama.

1. Hitilafu za Batilie

Umbaaji wa batilie ni tatizo la mara kwa mara, linachowahi kama upungufu wa uwezo, ongezeko la umeme ndani, na chini ya ufanisi wa kusakamavu-kusakamisha. Kwa kutofautiana, batilie za litheum kaboni zinaweza kusakamavu-kusakamishwa mara 3000-5000. Lakini matumizi katika dunia halisi (kwa sababu ya mazingira na tabia) huchanganya muda wa kuishi kati ya 30%-50%. Sababu zinazohusiana ni ukosefu wa kusakamavu-kusakamisha, kazi kwa joto kwa muda mrefu, miaka mingi ya umeme mkubwa, na kulevyo kimaikolo. Kwa mfano, kusakamisha zaidi ya asili ya 80% au kutumia juu ya 40°C kila mwaka huchanganya uwezo kati ya 5%-10%.

Pia kusakamavu-kusakamisha zaidi na chini ya kiwango kinachotarajiwa kutokea mara kwa mara. Kusakamavu zaidi inaweza kusababisha ongezeko la shindano ndani, ghalibi kwa kivuli, na kukosa kudhibiti joto (bado hutokana na vumbukai). Kusakamisha chini ya kiwango kinachotarajiwa kunyaza umeme chini ya kiwango cha salama, kusababisha hasara lisilo rudi. BMS ya chama kamili husimamia SOC kati ya 20%-80%; 15%-20% ya hitilafu zinatokana na makosa ya mtumiaji au hitilafu za BMS.

Hitilafu za mikono (ndani au nje) ni sana kwa bahari. Mikono ndani (tangu majanga ya uzalishaji, maongezi, au kazi kwa joto) huchapisha nishati mengi, kusababisha moto/vumbukai. Mikono nje (tangu makosa ya mawazo, maongezi mbaya) hunyanyasa umeme, kusababisha maongezi. 7%-12% ya majanga ya kuhifadhi yanayohusiana na mikono, mara nyingi kati ya dakika 30.

2. Hitilafu za Mfumo wa Umeme

Mabadiliko ya umeme (35%-40% ya hitilafu za umeme) hueneza kati ya masuala ya ingawa na tofauti. Matatizo ya ingawa (mabadiliko ya grid, vifaa vya umeme mkubwa, hitilafu za inverter) huonyesha kusakamavu-kusakamisha batilie. Masuala ya tofauti (hali ya batilie, makosa ya BMS, hitilafu za converter) huonesha kusakamisha kwa ustawi wala. Kwa mfano, kutumia vifaa vya umeme mkubwa pamoja kunaweza kurudia umeme wa grid chini ya 190V, kuanza kusimamia na kusimamisha kusakamavu-kusakamisha.

Fuses na circuit breakers pia hupata hitilafu. Fuses (mfano, aina ya gBat, inayosimamiwa kati ya 2-5000A) huwasifu dhidi ya umeme mkubwa lakini yanahitaji kurudishwa mara kwa mara. Circuit breakers (mfano, ABB BLK222) hutoa usalama wa kiwango cha mfumo kwa njia ya kuhifadhi umeme. Wanafanya kazi pamoja: fuses hushughulikia uzito mdogo; breakers hushughulikia mikono kubwa.

Hitilafu za switchgear hupatikana katika matatizo ya kutegemea, maongezi mbaya, au usimamizi. Maongezi mbaya (25% ya hitilafu za switch) hupatikana kutokana na oxidation, carbon buildup, au utengenezaji—zaidi katika ukuaji, kusababisha ongezeko la joto. Matatizo ya muundo (mfano, spring fatigue katika mfumo wa chama kamili) hutekeleza kuswitching vizuri, kusababisha mapema.

3. Hitilafu za Usimamizi wa Joto

Matatizo ya joto (joto la juu, chini, au isiyotarajiwa) yanaweza kuhusisha usalama. Batilie za litheum kaboni zinafurahia kati ya 15-25°C; juu ya 35°C, muda wa kuishi unapungua na hatari ya thermal runaway inaongezeka. Ongezeko la 10°C la joto linawezesha decay ya uwezo mara mbili. Joto la majira linaweza kurudia batilie juu ya 45°C, kusimamia BMS kusimamisha nguvu—lakini joto la juu la muda mrefu bado huchanganya batilie.

Joto chini kinachopunguza ufanisi: umeme ndani wa batilie za litheum kaboni unaoongezeka, kurejesha uwezo wa kusakamisha (mfano, batilie za lithium iron phosphate zinapoteza 20%-30% ya uwezo wao chini ya 0°C). Mifumo ya joto (resistive/heat pumps) hutoa suluhisho, lakini hitilafu au usimamizi usiofaamu kunaweza kusababisha matatizo ya kudhibiti joto.

Imbalance ya joto (na tofauti ya joto ΔT > 5°C kati ya seli za batilie) huchanganya aging. Uhamiaji wasiofaamu (mfano, katika mfumo wa chama kamili) unaweza kujenga tofauti za joto kati ya 8-10°C, kusababisha baadhi ya seli kusoma mapema.

4. Hitilafu za Mawasiliano

Mifumo smart hupata hitilafu za mawasiliano: makosa ya module, interference, protocol mismatches. Hitilafu za cable (45%-50% ya kesi) (maongezi, connectors wazi/wilivyopungua) hukata mawasiliano ya BMS-batilie (mfano, Huawei's 3013 alarm kutokana na matatizo ya DCDC-module wiring). Electromagnetic interference (kutokana na Wi-Fi/Bluetooth 2.4GHz signals) hongeza bit error rates mara 5-10 katika mazingira magumu. Kutenganisha mifumo au kutumia cables zenye shield hutoa suluhisho.Protocol mismatches (mfano, viwango vya baud sawa sawa kama vile 9600bps vs. 19200bps) huchanganya (mfano, Huawei's 2068-1/3012 alarms kutokana na matatizo ya version/baud rate), kusimamisha mawasiliano.

Kwa ufupi, hitilafu hizo—tangu umbaaji wa batilie hadi hitilafu za mawasiliano—hunahitaji ushirikiano. Kuelewa sababu msingi (mazingira, matumizi, muktadha) ni muhimu kwa kutatua hitilafu, kuhakikisha kwamba mifumo yanaendelea kwa usalama na ufanisi.