Сайт о скутерах и скутеристах. Квадриках и квадроциклистах.

Недавно ко мне привезли велосипед QiCycle, у которого помимо неисправности контроллера мотора была и вторая проблема: из-за глубокого разряда батареи она не включалась и не заряжалась, велосипед не работал вообще.

Зимой мало кто использует велосипед, поэтому у большинства людей он лежит в укромном месте и ждёт начала следующего сезона. В это время даже неиспользуемая батарея постепенно разряжается. И если перед началом зимы она не была полностью заряжена, то может случиться так, что за время хранения батарея разрядится ниже допустимого уровня, в результате чего система управления батареей (BMS) её просто заблокирует чтобы избежать глубокого разряда, повреждающего литиево-ионные элементы.

К сожалению, никто достоверно не знает алгоритма работы BMS, поэтому я не могу точно назвать условия блокировки и точный результат. Мне привезли батарею со следующими симптомами: 1) велосипед не включался; 2) батарея не реагировала на кнопку проверки уровня заряда; 3) батарея не заряжалась.

При подключении зарядного устройства оно включалось буквально на полсекунды и выключалось вновь. А на батарее попеременно мигали два светодиода, явно пытаясь сообщить о какой-то ошибке. Я подключил мультиметр к выходному разъёму батареи, и он показал очень низкое напряжение – 8 вольт. Посмотрите, что происходило при подключении зарядного устройства:

Как видно, при кратковременном включении чуть поднималось напряжение батареи, но это не помогало: умное зарядное устройство выключалось, так как считало батарею неисправной. Увы, штатным устройством зарядить её не получится.

Я попробовал произвести сброс контроллера батареи. Для этого нужно нажать кнопку проверки заряда и держать её нажатой более 20 секунд. Через 20 сек все 4 светодиода должны загореться и выключиться, это значит, что сброс произведён. При отключённом зарядном устройстве батарея никак не прореагировала. При подключённом вроде бы показала, что сброс выполнен, однако ничего в её состоянии не изменилось.

Я решил попробовать крайний метод оживления: подать зарядное напряжение (42 вольта) на выходные контакты батареи. Это поможет достучаться до ячеек с «другой» стороны.

У меня есть зарядное устройство от электросамоката, оно как раз даёт нужные 42 вольта. Я сделал небольшой переходник для штатного разъёма, чтобы ничего не ломать.

Зарядное устройство от самоката

Ну, и теперь главное – не перепутать полярность при подключении.

Выходные контакты батареи

Для контроля напряжения также подключаем мультиметр к тем же контактам, что и раньше.

Подключаем мультиметр

И вот тут меня постигла удача. Буквально нескольких секунд хватило, чтобы поднять напряжение до 20 с чем-то вольт. И этого оказалось достаточно, чтобы штатное зарядное устройство увидело батарею и стало её заряжать! За десяток-другой секунд напряжение достигло 30 вольт и после этого плавно поехало вверх.

Процесс заряда начался

Начался нормальный процесс заряда. Постепенно кнопка проверки уровня заряда стала активной и при её нажатии загорался сначала один, потом два, три и четыре светодиода.

Горят три диода

И вот наконец-то зарядное устройство завершило работу, индикатор загорелся зелёным цветом! Процесс занял примерно 3 часа, как и полагается.

Зарядка завершена

Бортовой компьютер моего тестового стенда показывает 100%-й уровень заряда.

Уровень заряда 100%

Батарея нормально обеспечивает цепь питанием, мотор работает!

Мотор работает

Напряжение на выходе батареи – 41,3 вольта, это нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора.

Нормальное напряжение

Итого у нас три хорошие новости. Процесс зарядки проходил в штатном режиме: я контролировал рост напряжения, всё было как полагается, плюс к тому – по времени процесс занял положенное время. Индикатор показал 100% – это вообще очень хороший признак, ведь если бы какой-то элемент не смог зарядиться, то 100% бы не получилось. И наконец, вся схема электрики QiCycle нормально работала на тестовом оборудовании. Исходя из вышеперечисленного, я сделал аргументированное предположение, что батарея полностью восстановлена.

Я сильно воодушевился и пошёл на улицу проверять велосипед в работе. Батарея функционировала совершенно нормально, что, в общем-то, было неудивительно. Она разрядилась адекватно пройденному расстоянию (7 км съели около 10% заряда, но я ехал в экономном режиме и много под горочку).

Велосипед нормально едет

В итоге аккумулятор был спасён таким нехитрым способом, который даже не потребовал никаких расходов и практически никакого труда.

Остаётся лишь вопрос: а что же произошло с батареей на самом деле? У меня есть своя теория, однако я не электронщик, и она вполне может быть ошибочной. Итак, прежде всего, я уверен, что на самом деле ячейки не были разряжены до нуля. Потому что они, во-первых, были бы уже мертвы, и во-вторых, не бывает такого, чтобы за несколько секунд аккумуляторная батарея из 20 элементов могла зарядиться на пару десятков вольт. Однако судя по всему, они были довольно ощутимо разряжены примерно до 3 вольт на элемент. Эта теория объясняет, почему фактически нормальный процесс зарядки начался с 30 (может быть, чуть больше) вольт. Таким образом, у элементов ещё оставался запас до критического уровня разрядки, ниже которого начинается необратимый процесс деградации элемента (обычно это 2,5-2,7 вольта).

Но почему на выходе батареи было всего 8 вольт? Ответ, думаю, кроется в электронике BMS. Выход батареи также реализован через полевые транзисторы (один там транзистор или несколько – не знаю). Полевые транзисторы могут быть открыты как полностью, так и частично – при недостаточном управляющем напряжении на затворе. Видимо, именно это и произошло: на затвор подавалось недостаточное напряжение, а почему оно было низкое – наверное, из-за общей разряженности батареи. Когда я подал напряжение от своего блока питания, его хватило электронике, чтобы открыть ключи (постепенно, но это в итоге всё-таки произошло). Вот такая моя теория, которая с большой долей вероятности может быть и ошибочной. Если у вас есть в чём меня поправить – пишите.

Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено.

10 комментариев: Как оживить глубоко разряженную батарею QiCycle

  • У адекватных литиевых аккумуляторов саморазряд без нагрузки не более 20% в год. Поэтому странно, что аккумулятор разрядился.
    Рекомендуемый режим использования аккумуляторов описан здесь https://m.habr.com/ru/company/mugenpower/blog/168483/

    • Батарея QiCycle разряжается гораздо интенсивнее, чем предполагается. Вероятно потому, что у нее нет механического выключателя, и она всегда отдает в систему дежурное напряжение. Знаю это по своим двум велосипедам.

  • I translated your cool article to English. My battery or charger looks dead, and I’m trying to diagnose it. My battery’s discharge port is 36V. The battery’s charge port is 0V. Is that something you’ve seen too?

  • прочитал вашу историю оживления батареи, попробовал сделать также, но родным БП – отчекрыжил провод, пытался зарядить, но заряд вообще не шел, видимо, без сигналов от батарею БП не дает заряд по умолчанию. В общем, не вышло.

    Но я решил проблему другим способом: когда подключаешь разъем родной БП, то слышно как реле щелкает и через несколько секунд снова щелкает – таким образом он сначала подает напряжение, а потом отключается. Я начал вставлять разъем и сразу вытаскивать как только реле срабатывала на отключение. Таким образом я делал раз 10-15, затем заметил, что момент отключения стал увеличиваться.

    Где-то на 20-й раз наконец индикатор загорелся красным – заряд пошел! БП начал нагреваться, через полчаса батарея уже показывала уровень заряда первым индикатором.

    • Да, все совершенно верно! Я так тоже делал, и напряжение чуть-чуть повышалось, но поскольку исходное напряжение было слишком низкое, то подключать ЗУ можно было до бесконечности ;)

      • Я столкнулся с проблемой постоянно горели два светодиода на аккумуляторе и когда вернулся из отпуска батарея сдохла на выходе 2.1 вольта ничего не работает ЗУ не заряжает. Решил использовать методику автора, но с применением штатного зарядного устройства выпилил из разьема для сом порта ответную часть там расстояния между штырьками почти одинаковы получилось но работа требует аккуратности.Надел на разъём ЗУ там где два гнезда идут 42 вольта но они подаются и сразу пропадают для повтора надо замыкать в нижнем ряду там где 3штырька самый левый и центральный.Подача 42в повторяется.При каждом замыкании на тестере видно повышение напряжения приблизительно на 0.1 вольт.Минут сорок пришлось замыкать.Когда напряжение повысилось вытащил самодельный разъём и подключил зарядку к батареи.Зарядка пошла в штатном режиме

        • Ага, ну главное, что методика оживления работает :)

          • Да работает методика успешно.Мне кажется нужно доработать ЗУ поставить кнопочку для восстановления.Кстати Вы не правы в ответе irthere про линию Lin _в разъёме ЗУ -3 штырька в нижнем ряду не линия интерфейса-это линия отключения ЗУ в различных режимах короче управляет сработкой реле.Линия Lin кончается шлейфом на разъёме за фонарем.Поэтому я думаю доработка ЗУ возможна — это просто релейная логика

  • Does someone know what the 5 pins on the charger port are?
    Or are only two used (GND and VCC)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Реклама