Kaj je predvideno vzdrževanje?

Predvideno vzdrževanje pomeni lovljenje težav z baterijo, preden se spremenijo v drage težave. Koncept se pogosto razmetava na prodajnih predstavitvah, vendar dejansko delo vključuje strmenje v krivulje napetosti in pregovarjanje z vašim prodajalcem BMS o tem, zakaj se njihova opozorila sprožijo ob 3. uri zjutraj.

Litij{0}}ionske celice ne odmrejo nenadoma. Dajejo opozorila. Trik je vedeti, kaj iskati.

Celica, ki izgublja zmogljivost, bo začela kazati nižjo napetost pri enakem stanju napolnjenosti v primerjavi s svojimi sosedi. Na začetku morda 20 milivoltov. Zlahka zgrešite, če preverjate samo podatke na-ravni paketa. Tri mesece pozneje je ta vrzel 80 milivoltov in zdaj imate glavobol zaradi upravljanja s toploto, ker ena celica dela težje od ostalih.

Notranji upor lezenja je drugi velik. Lansko pomlad smo potegnili modul iz omrežnega sistema za shranjevanje, ki je deloval štiri leta. Celice so bile na papirju videti v redu. Zmogljivost je bila še vedno 84-odstotna. Toda notranji upor DC se je povzpel z 1,2 miliohmov na 2,8 miliohmov. Ta modul je oddajal toploto svojim sosedom vsakič, ko se je sistem odzval na klic za regulacijo frekvence.

Li-ion motion during the charge (a) and discharge (b) process.

Vsak sistem za upravljanje baterije zbira napetost, tok in temperaturo. Ta del je enostaven. Uporabne stvari izhajajo iz tega, kaj počnete s temi podatki skozi čas.

Stopnja zmanjševanja zmogljivosti vam pove več kot absolutna zmogljivost. Celica, ki je padla s 100 % na 94 % v prvem letu in nato na 91 % v drugem letu, se obnaša normalno. Celica, ki je osemnajst mesecev vzdrževala 97 % in nato v treh mesecih padla na 88 %, ima znotraj nekaj narobe. Morda se je končno odpravila proizvodna napaka. Mogoče se je skuhalo med vročinskim valom, ko je bil sistem HVAC izklopljen zaradi vzdrževanja.

Kulombska učinkovitost je pomembna za celice, ki pogosto krožijo. Sistemi za shranjevanje v omrežju lahko zabeležijo 300 ciklov na leto. Vozlišče za hitro polnjenje električnih vozil lahko potisne celice do 500 ali 600. Če celica vrne 99,1 % tega, kar ste vložili namesto 99,7 %, nekaj interno porablja litij. Običajno rast SEI. Včasih litijeva prevleka, če je bil paket napolnjen v hladnem vremenu brez ustreznega predgretja.

Videl sem več okvar baterij, za katere so krive slabe celice, ko je bil pravi vzrok slaba toplotna zasnova. Omara na neposrednem popoldanskem soncu. Hladilni ventilator, ki je odpovedal in ga nihče ni opazil dva tedna. Sesalne odprtine so blokirane s skladiščnim prahom.

Temperatura celice med polnjenjem je pomembnejša od temperature okolja. Paket, ki se polni pri 0,5 C, lahko deluje pri 8 ali 10 stopinjah Celzija nad temperaturo okolja. Isti paket pri 1C bi lahko dosegel 20 stopinj več. Zdaj to pomnožite s stotinami ciklov.

Imeli smo stranko v Nevadi, ki se je pritoževala zaradi prezgodnje izgube zmogljivosti v njihovem drugem letu delovanja. Izkazalo se je, da je njihov objekt obrnjen proti zahodu. Pozno popoldansko poletno sonce je segrelo južni del njihove baterije na 95 stopinj F, medtem ko je severni del segrel na 78 stopinj F. Celice na vročem koncu so se starale skoraj dvakrat hitreje. Prediktivno vzdrževanje je ujelo razhajanje, vendar je bila škoda že storjena, ko je kdo resno pogledal podatke.

Izvajanje elektrokemijske impedančne spektroskopije na delujočem sistemu za večino operaterjev ni praktično. Oprema stane pravi denar in potrebujete nekoga, ki zna interpretirati rezultate.

Večina spletnih mest namesto tega sledi enosmernemu uporu med običajnim delovanjem. Izmerite padec napetosti pod obremenitvijo. Primerjajte ga z osnovnimi meritvami od zagona. Celica, ki kaže 40 % večjo odpornost kot sosednje celice, vam nekaj sporoča.

Nekatere platforme BMS samodejno izračunajo upor iz dogodkov polnjenja in praznjenja. Natančnost je različna. Videl sem sisteme, ki so dosegli mejo 5 %, in sisteme, ki vam dajejo smeti, ker vzorčijo v napačnih trenutkih cikla.

BMS operation inside the EV.

Prag 80-odstotnega zdravstvenega stanja se ponavlja povsod, kot bi se spustil z gore na kamnite plošče. Prave odločitve o zamenjavi so bolj grde.

Sistem za shranjevanje v omrežju, ki je plačan za zmogljivost, lahko zamenja module pri 82 %, ker izguba prihodka zaradi zmanjšane proizvodnje presega stroške modula. Rezervna napajalna napeljava v podatkovnem centru bi lahko celice zmanjšala na 70 %, ker se med izpadi izpraznijo le nekajkrat na leto.

Garancijski pogoji vodijo do številnih odločitev. Večina proizvajalcev celic jamči za 70 % ali 80 % zmogljivosti pri določenem številu ciklov. Če vaši podatki kažejo, da bo modul padel pod garancijski prag šest mesecev prej, postane pogovor z vašim dobaviteljem veliko bolj zanimiv.

Veliki igralci prodajajo analitične pakete, ki obljubljajo strojno učenje in vpogled-na podlagi umetne inteligence. Nekaj od tega je koristno. Veliko je trendovskih linij z modno grafiko.

Kar dejansko pomaga, so zgodovinski podatki organizirani na način, ki vam omogoča primerjavo podobnih sistemov. Če upravljate s petnajstimi enakimi baterijskimi posodami in se ena od njih stara hitreje kot druge, bi to radi vedeli. Če serija celic 2847 vašega dobavitelja kaže težave na več mestih, bi to res želeli vedeti.

Zahteve glede shranjevanja podatkov niso trivialne. Beleženje-na ravni celice v intervalih ene-sekunde ustvari približno 2 gigabajta na megavat-uro na leto. Večina operaterjev vzorči manj pogosto, da zmanjšajo stroške shranjevanja, vendar potem zamudite prehodne dogodke.

General flowchart of the BMS.

Predvideno vzdrževanje ne more popraviti slabih celic. Ne more odpraviti toplotne poškodbe. Ne more nadomestiti objekta, ki je bil slabo zasnovan.

Kar lahko stori je, da vam zagotovi čas. Modul, ki bi odpovedal med poletnim dogodkom največjega povpraševanja, odpove med načrtovanim vzdrževalnim oknom v aprilu. Ta razlika vam lahko prihrani kazen ali zavarovalni zahtevek.

Spletna mesta, ki dobijo resnično vrednost od prediktivnega vzdrževanja, so tista, ki dejansko delujejo na podlagi podatkov. Sprehodil sem se skozi objekte s čudovitimi armaturnimi ploščami, ki prikazujejo razna opozorila, ki jih nihče ni pogledal že mesece. To ni predvideno vzdrževanje. To je drago kopičenje podatkov.