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.

2 комментария: 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.

Добавить комментарий

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

Реклама