LiFePO4-akun Bluetooth-valvonta: XiaoXiang Electric ja JBD BMS käyttöohje, asetukset, suojaukset ja vianetsintä

📱 Android (Google Play):
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.jiabaida.little_elephant

🍏 iPhone (Apple Store):
apps.apple.com/app/xiaoxiangelectric/id1576622653

Tämä ohje on tarkoitettu LiFePO4-akkujen, Bluetooth-BMS-järjestelmien, aurinkosähköakkujen, matkailuauton hupiakkujen, veneakkujen, mökkiakkujen ja varavoimajärjestelmien käyttäjille.

XiaoXiang Electric -sovellusta käytetään monien JBD- ja Jiabaida-BMS-järjestelmien kanssa. Sovelluksen avulla voidaan seurata akun varaustilaa, jännitettä, latausvirtaa, purkuvirtaa, kennokohtaisia jännitteitä, lämpötiloja, BMS-suojauksia ja muita akun hallintaan liittyviä tietoja.

Vaikka sovellusta voidaan käyttää myös muiden litiumakkutyyppien kanssa, tässä ohjeessa keskitytään erityisesti LiFePO4-akkuihin eli litiumrautafosfaattiakkuihin. LiFePO4-akkuja käytetään paljon aurinkosähköjärjestelmissä, matkailuautoissa, veneissä, mökeillä, varavoimassa, off-grid-ratkaisuissa ja erilaisissa 12 V, 24 V ja 48 V akkujärjestelmissä.

Nopea käyttöönotto

Tämä ensimmäinen osio on tarkoitettu käyttäjälle, joka haluaa saada sovelluksen nopeasti toimimaan.

Lataa XiaoXiang Electric -sovellus puhelimesi sovelluskaupasta. Sovelluksesta voi olla eri versioita riippuen akusta, BMS-valmistajasta ja puhelimen käyttöjärjestelmästä. Android-puhelimessa sovellus haetaan Google Play -kaupasta ja iPhone-puhelimessa Apple App Storesta.

Varmista ennen käyttöä, että puhelimen Bluetooth on päällä. Anna sovellukselle lupa käyttää Bluetoothia. Android-puhelimissa sovellus voi pyytää myös sijaintioikeutta. Tämä ei yleensä tarkoita, että akun käyttö vaatisi varsinaista paikannusta, vaan Android käyttää sijaintioikeutta Bluetooth-laitteiden etsimiseen.

Avaa sovellus. Jos sovellus pyytää rekisteröitymistä, luo käyttäjätili sähköpostiosoitteella tai puhelinnumerolla sovelluksen ohjeen mukaan. Joissakin versioissa voidaan käyttää myös vierastilaa, mutta silloin kaikki asetukset eivät välttämättä ole käytettävissä.

Kun sovellus on avattu, siirry Bluetooth-laitelistaan. Etsi akun Bluetooth-nimi. Valitse akku ja yhdistä se sovellukseen. Yhteyden muodostuminen voi kestää muutaman sekunnin.

Kun yhteys toimii, näet akun perustiedot. Tarkista ensimmäiseksi akun varaustila, kokonaisjännite, lataus- tai purkuvirta, lämpötila ja kennokohtaiset jännitteet.

Jos tiedot näkyvät normaalisti, sovellus on käytössä. 

Sisällysluettelo

• XiaoXiang Electric ja JBD BMS lyhyesti
• Miksi LiFePO4-akussa on BMS?
• Sovelluksen lataaminen Androidiin ja iPhoneen
• Asennus ja käyttöoikeudet
• Rekisteröinti ja kirjautuminen
• Bluetooth-yhteys akkuun
• Ensimmäinen tarkistus yhdistämisen jälkeen
• Device List eli laitelista
• Real Time eli reaaliaikainen näkymä
• SOC eli akun varaustila
• Akun kokonaisjännite
• Latausvirta ja purkuvirta
• Teho watteina
• Kennojännitteet
• Kennojen välinen jännite-ero
• Lämpötilat ja lämpötila-anturit
• Charge MOS ja latauksen hallinta
• Discharge MOS ja purkauksen hallinta
• Balance Status ja kennotasapainotus
• Protection Status eli BMS-suojaukset
• Control-näkymä
• Parameter-näkymä
• History eli historiatiedot
• Bluetooth-nimen muuttaminen
• Usean LiFePO4-akun seuraaminen
• Tyypilliset arvot 12 V, 24 V ja 48 V LiFePO4-akuissa
• Yleisimmät ongelmat ja ratkaisut
• Milloin asetuksia ei pidä muuttaa?
• Hyvä käytäntö LiFePO4-akun seurannassa
• Vastuunrajoitus

XiaoXiang Electric ja JBD BMS lyhyesti

XiaoXiang Electric on akunhallintasovellus, jota käytetään monien JBD- ja Jiabaida-BMS-järjestelmien kanssa. BMS tarkoittaa Battery Management Systemiä eli akunhallintajärjestelmää.

BMS on LiFePO4-akun sisäinen suojalaite ja valvontajärjestelmä. Se seuraa kennojen jännitteitä, akun kokonaisjännitettä, latausvirtaa, purkuvirtaa, lämpötiloja ja suojaustiloja. Bluetooth-BMS mahdollistaa näiden tietojen katsomisen puhelimella.

Sovelluksen avulla käyttäjä näkee paljon enemmän kuin pelkästä akun navasta mitattavasta jännitteestä. Erityisesti LiFePO4-akussa pelkkä jännite ei aina kerro akun todellista varaustilaa yhtä selvästi kuin vanhoissa lyijyakuissa. Siksi BMS-sovellus on erittäin hyödyllinen.

Miksi LiFePO4-akussa on BMS?

LiFePO4-akku ei ole vain plus- ja miinusnapainen akku samalla tavalla kuin perinteinen lyijyakku. Sen sisällä on kennoja, jotka täytyy pitää turvallisella jännitealueella.

BMS:n tehtävä on suojata akkua esimerkiksi seuraavilta tilanteilta:

• liian korkea kennojännite
• liian matala kennojännite
• liian suuri latausvirta
• liian suuri purkuvirta
• oikosulku
• liian korkea lämpötila
• liian matala latauslämpötila
• kennojen epätasapaino

LiFePO4-akun pitkä käyttöikä riippuu paljon siitä, että kennoja ei ylikuormiteta, pureta alijännitteelle tai ladata väärissä olosuhteissa. BMS on tämän takia akun yksi tärkeimmistä osista.

Sovelluksen lataaminen Androidiin ja iPhoneen

Sovellus voidaan asentaa Android- tai iPhone-puhelimeen. Androidissa sovellus haetaan Google Play -kaupasta. iPhonessa sovellus haetaan Apple App Storesta.

Etsi sovelluskaupasta esimerkiksi nimillä:

• XiaoXiang Electric
• Xiaoxiang BMS
• JBD BMS
• Jiabaida BMS

Sovelluksesta voi olla eri valmistajien brändäämiä versioita. Käyttöliittymä voi näyttää hieman erilaiselta eri puhelimissa, eri sovellusversioissa ja eri BMS-malleissa.

Asennus ja käyttöoikeudet

Kun sovellus on asennettu, avaa se ensimmäisen kerran.

Sovellus pyytää yleensä käyttöoikeuksia. Tärkeimmät ovat Bluetooth-oikeus ja sijaintioikeus.

Bluetooth-oikeus tarvitaan, jotta sovellus voi muodostaa yhteyden akun Bluetooth-BMS:ään.

Sijaintioikeus voi tuntua oudolta, mutta Android-puhelimissa Bluetooth-laitteiden etsiminen vaatii usein sijaintioikeuden. Ilman sitä akku ei välttämättä näy laitelistassa.

Anna sovellukselle tarvittavat oikeudet. Jos akku ei löydy, tarkista ensin puhelimen asetuksista, että Bluetooth ja sovelluksen käyttöoikeudet ovat sallittuja.

Rekisteröinti ja kirjautuminen

Sovellus voi pyytää rekisteröitymistä. Rekisteröinti tapahtuu sovellusversion mukaan sähköpostiosoitteella tai puhelinnumerolla.

Yleinen eteneminen on seuraava:

1. Avaa sovellus.
2. Valitse rekisteröinti.
3. Syötä sähköpostiosoite tai puhelinnumero.
4. Luo salasana.
5. Vahvista rekisteröinti.
6. Kirjaudu sisään.

Joissakin versioissa on myös mahdollisuus kirjautua myöhemmin tai käyttää vierastilaa. Vierastila voi olla hyödyllinen, jos rekisteröinti ei heti onnistu tai yhteys on huono.

Bluetooth-yhteys akkuun

Kun sovellus on asennettu ja avattu, seuraava vaihe on Bluetooth-yhteyden muodostaminen.

Varmista ensin, että akun BMS on hereillä. Joissakin akuissa BMS herää, kun akussa on kuorma, laturi tai painiketta painetaan.

1. Avaa sovelluksen laitelista.
2. Odota, että sovellus hakee lähellä olevat Bluetooth-laitteet.
3. Valitse akun Bluetooth-nimi.
4. Paina Connect.
5. Odota muutama sekunti.

Kun yhteys muodostuu, sovellus siirtyy yleensä reaaliaikanäkymään tai näyttää akun perustiedot.

Ensimmäinen tarkistus yhdistämisen jälkeen

Kun yhteys on muodostettu, älä aloita asetusten muuttamista. Tarkista ensin, että sovellus näyttää järkeviä lukemia.

• akun varaustila eli SOC näkyy prosentteina
• akun kokonaisjännite näkyy
• lataus- tai purkuvirta näkyy
• lämpötilat näkyvät
• kennojännitteet näkyvät
• suojaustila ei näytä hälytystä
• Charge MOS ja Discharge MOS ovat normaalissa käyttötilassa päällä

Jos nämä tiedot näkyvät, yhteys toimii oikein.

Device List eli laitelista

Device List on näkymä, jossa näkyvät sovelluksen löytämät Bluetooth-laitteet ja aiemmin yhdistetyt akut.

Tässä näkymässä voidaan yleensä:

• etsiä lähellä olevia akkuja
• yhdistää akkuun
• katkaista yhteys
• vaihtaa toiseen akkuun
• hakea akkua Bluetooth-nimen perusteella

Usean akun järjestelmissä Device List on tärkeä näkymä. Jos esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmässä on useita Bluetooth-BMS:llä varustettuja LiFePO4-akkuja, käyttäjän täytyy tietää mitä akkua hän katsoo.

Real Time eli reaaliaikainen näkymä

Real Time on sovelluksen tärkein näkymä. Tästä näkymästä käyttäjä näkee akun tilanteen juuri sillä hetkellä.

Reaaliaikanäkymässä näkyvät tavallisesti:

• SOC eli akun varaustila
• Remaining Capacity eli jäljellä oleva kapasiteetti
• Total Voltage eli akun kokonaisjännite
• Current eli virta
• Power eli teho
• Max Cell Voltage eli korkein kennojännite
• Min Cell Voltage eli matalin kennojännite
• Average Voltage eli kennojen keskiarvojännite
• Voltage Difference eli suurimman ja pienimmän kennon ero
• Cycle Count eli syklimäärä
• Temperature eli lämpötilat
• Charge MOS
• Discharge MOS
• Balance Status
• Protection Status

SOC eli akun varaustila

SOC tarkoittaa State of Chargea eli akun varaustilaa. Se ilmoitetaan prosentteina.

• 100 % = akku täynnä
• 75 % = noin kolme neljäsosaa kapasiteetista jäljellä
• 50 % = noin puolet kapasiteetista jäljellä
• 25 % = akku alkaa olla tyhjä
• 0 % = BMS:n laskennan mukaan akku tyhjä

LiFePO4-akussa jännite pysyy pitkään lähes muuttumattomana. Siksi SOC on yleensä hyödyllisempi tieto kuin pelkkä jännite.

Akun kokonaisjännite

Total Voltage näyttää akun kokonaisjännitteen.

Tyypillisiä nimellisjännitteitä:

• 12,8 V (4S)
• 25,6 V (8S)
• 51,2 V (16S)

Tyypillisiä täyden latauksen jännitteitä:

• 12,8 V järjestelmä: noin 14,2–14,6 V
• 25,6 V järjestelmä: noin 28,4–29,2 V
• 51,2 V järjestelmä: noin 56,8–58,4 V

Latausvirta ja purkuvirta

Current näyttää akun läpi kulkevan virran.

Latausvirta tulee esimerkiksi:

• aurinkopaneeleilta MPPT-säätimen kautta
• verkkolaturilta
• DC-DC-laturilta
• hybridi-invertteriltä

Purkuvirta menee esimerkiksi:

• invertterille
• valaistukselle
• vesipumpulle
• jääkaapille
• lämmityslaitteille

Teho watteina

Power näyttää tehon watteina.

Teho lasketaan jännitteen ja virran perusteella.

• 12,8 V × 100 A ≈ 1280 W
• 25,6 V × 100 A ≈ 2560 W
• 51,2 V × 100 A ≈ 5120 W

Tästä syystä suuremmissa järjestelmissä käytetään usein 24 V tai 48 V jännitetasoja.

Kennojännitteet

Cell Voltage -näkymä näyttää jokaisen kennon jännitteen erikseen.

Tämä on yksi tärkeimmistä LiFePO4-akun diagnostiikkatyökaluista.

Tyypillisesti:

• 12,8 V akussa on 4 kennoa
• 25,6 V akussa on 8 kennoa
• 51,2 V akussa on 16 kennoa

Jokainen kenno näkyy omana rivinään:

• Cell 1
• Cell 2
• Cell 3
• ...
• Cell 16

Hyvässä kunnossa olevassa akussa kennojännitteet ovat hyvin lähellä toisiaan.

Kennojen välinen jännite-ero

Voltage Difference kertoo korkeimman ja matalimman kennon välisen jännite-eron.

Tämä on yksi tärkeimmistä akun kunnon mittareista.

• hyvin pieni ero = normaali
• kasvava ero = tarkkailtava
• suuri ero = mahdollinen epätasapaino

Erityisesti akun ollessa lähes täynnä kennot kannattaa tarkistaa tästä näkymästä.

Lämpötilat ja lämpötila-anturit

Sovellus näyttää lämpötilat käytettävissä olevien antureiden mukaan.

Näkyvissä voi olla esimerkiksi:

• MOS Temperature
• Battery Temperature 1
• Battery Temperature 2
• Environment Temperature

Kaikissa akuissa ei ole kaikkia antureita.

Lämpötilojen seuranta on erityisen tärkeää talvikäytössä ja aurinkosähköjärjestelmissä.

Charge MOS ja latauksen hallinta

Charge MOS kertoo sallitaanko akun lataaminen.

Kun Charge MOS on ON:

• akkua voidaan ladata

Kun Charge MOS on OFF:

• BMS estää lataamisen

Charge MOS voi kytkeytyä pois päältä automaattisesti esimerkiksi ylijännitteen, liian kylmän akun tai muun suojaustilan vuoksi.

Discharge MOS ja purkauksen hallinta

Discharge MOS kertoo sallitaanko akun purkaminen.

Kun Discharge MOS on ON:

• akku antaa virtaa kuormille

Kun Discharge MOS on OFF:

• purkaus on estetty

Jos invertteri ei käynnisty tai akku ei anna virtaa, tarkista Discharge MOS ensimmäisten asioiden joukossa.

Balance Status ja kennotasapainotus

Balance Status kertoo tasapainottaako BMS kennoja parhaillaan.

LiFePO4-akussa kaikkien kennojen tulisi pysyä mahdollisimman samalla jännitetasolla.

Tasapainotuksen tarkoituksena on:

• pitää kennot tasapainossa
• parantaa kapasiteetin hyödyntämistä
• parantaa akun käyttöikää
• vähentää kennojen välistä poikkeamaa

Useimmissa BMS-järjestelmissä tasapainotus alkaa vasta lähellä täyttä latausta.

Protection Status eli BMS-suojaukset

Protection Status näyttää aktiiviset suojaustilat.

Tyypillisiä ilmoituksia ovat:

• Cell Over Voltage
• Cell Under Voltage
• Pack Over Voltage
• Pack Under Voltage
• Charge Over Current
• Discharge Over Current
• Short Circuit
• High Temperature
• Low Temperature
• Charge Low Temperature

Jos jokin suojaus näkyy aktiivisena, BMS on havainnut tilanteen jossa akun käyttöä rajoitetaan turvallisuuden vuoksi.

Control-näkymä

Control-näkymässä voidaan hallita BMS:n toimintoja.

Tyypillisiä toimintoja:

• Charge Switch
• Discharge Switch
• Balance Switch
• Alarm Clear
• Capacity Reset

Kaikki toiminnot eivät ole käytettävissä kaikissa BMS-malleissa.

Tavallisen käyttäjän ei yleensä tarvitse muuttaa Control-näkymän asetuksia.

Parameter-näkymä

Parameter-näkymä sisältää akun ja BMS:n tekniset asetukset.

Näkyvissä voi olla esimerkiksi:

• akun kapasiteetti
• kennojen määrä
• syklimäärä
• BMS-versio
• firmware-versio
• latausrajat
• purkurajat
• ylivirtarajat
• lämpötilarajat
• tasapainotusasetukset

Älä muuta asetuksia ilman että tiedät tarkasti mitä ne tekevät.

History eli historiatiedot

History-näkymä tallentaa akun käyttöhistoriaa.

Tiedoista voidaan nähdä esimerkiksi:

• jännitteen muutokset
• virran muutokset
• lämpötilan muutokset
• kapasiteetin muutokset
• hälytyshistoria

Historiatiedot ovat hyödyllisiä vianetsinnässä ja akun käytön seurannassa.

Bluetooth-nimen muuttaminen

Useissa JBD-BMS-järjestelmissä Bluetooth-laitteen nimi voidaan vaihtaa.

Esimerkkejä:

• Mökki Akku 1
• Mökki Akku 2
• Vene Akku
• Aurinkovarasto
• Varavoima Akku

Selkeät nimet helpottavat useiden akkujen hallintaa.

Usean LiFePO4-akun seuraaminen

Monissa järjestelmissä käytetään useita akkuja.

Esimerkkejä:

• 2 × 12,8 V 100 Ah rinnakkain
• 4 × 12,8 V 100 Ah rinnakkain
• 2 × 25,6 V 100 Ah rinnakkain
• 4 × 25,6 V 100 Ah 2S2P-rakenteessa
• 51,2 V aurinkosähköakkujärjestelmä

Jos jokaisessa akussa on oma Bluetooth-BMS, jokainen akku täytyy tarkistaa erikseen.

Tyypilliset arvot 12 V, 24 V ja 48 V LiFePO4-akuissa

LiFePO4-kennon nimellisjännite on noin 3,2 V.

Kennojännitteiden seuraaminen on usein hyödyllisempää kuin pelkän kokonaisjännitteen seuraaminen.

Yleisimmät ongelmat ja ratkaisut

Akku ei näy sovelluksessa

• Bluetooth ei ole päällä
• sijaintioikeus puuttuu
• BMS ei ole käynnissä
• akku on liian kaukana puhelimesta

Yhteys katkeaa

• käynnistä Bluetooth uudelleen
• käynnistä sovellus uudelleen
• siirry lähemmäs akkua
• tarkista akun varaustila

Akku ei lataudu

• tarkista Charge MOS
• tarkista Protection Status
• tarkista akun lämpötila

Akku ei anna virtaa

• tarkista Discharge MOS
• tarkista Protection Status
• tarkista kennojännitteet

Kennojännitteet poikkeavat toisistaan

• lataa akku täyteen
• seuraa Balance Status -toimintaa
• vertaa korkeinta ja matalinta kennoa

Milloin asetuksia ei pidä muuttaa?

Asetuksia ei pidä muuttaa kokeilemalla.

Erityisen varovainen tulee olla seuraavien asetusten kanssa:

• kennojen ylijänniterajat
• kennojen alijänniterajat
• latauksen ylivirtarajat
• purkauksen ylivirtarajat
• lämpötilarajat
• tasapainotusasetukset
• kapasiteettiasetukset
• kennomäärä

Virheelliset asetukset voivat estää akun toiminnan tai aiheuttaa virheellisiä suojaustiloja.

Hyvä käytäntö LiFePO4-akun seurannassa

Seuraa säännöllisesti ainakin seuraavia tietoja:

• SOC
• kokonaisjännite
• latausvirta
• purkuvirta
• kennojännitteet
• kennojen välinen jännite-ero
• lämpötilat
• Protection Status
• Charge MOS
• Discharge MOS

Jos nämä tiedot ovat kunnossa, akku toimii yleensä normaalisti.

Vastuunrajoitus

XiaoXiang Electric -sovellus, JBD-BMS-järjestelmä, Jiabaida-BMS-järjestelmä sekä niiden valmistajat ovat kolmansien osapuolten tuotteita.

Mojapower Oy ei ole ohjelmiston valmistaja, omistaja tai ylläpitäjä.

Mojapower Oy ei vastaa mahdollisista virheistä tässä ohjeessa, ohjelmiston toiminnassa, ohjelmistopäivityksissä, tietojen oikeellisuudessa, yhteensopivuusongelmista, asetusten muutoksista tai ohjelman käytöstä mahdollisesti aiheutuvista vahingoista.

Käyttäjä vastaa aina itse tekemistään asetuksista, muutoksista, akun käytöstä sekä siitä, että akku, laturi, invertteri, aurinkosäädin ja muu sähköjärjestelmä ovat yhteensopivia ja turvallisesti asennettuja.