แบต LiFePO4 ชาร์จไม่เต็ม ทำไม? จากประสบการณ์ตรง

ใครที่เล่นโซล่าเซลล์มาสักพัก น่าจะเคยเจอปัญหาแบต LiFePO4 ชาร์จไม่เต็มกันบ้างใช่ไหมครับ? ผมก็เป็นหนึ่งในนั้น ตอนแรกก็คิดว่าแผงโซล่าเซลล์ไม่พอหรือเปล่า ชาร์จเจอร์เสียไหม? ลองมาหมดแล้ว สุดท้ายก็มานั่งไล่ดูทีละจุด จนเจอต้นตอจริงๆ ที่หลายคนอาจมองข้ามไป

1. BMS ตัดก่อนแบตเต็ม

นี่คือตัวการอันดับต้นๆ ที่ผมเจอเลยครับ BMS (Battery Management System) มีหน้าที่คอยดูแลแบตเตอรี่ให้ปลอดภัย ไม่ว่าจะเป็นการชาร์จเกิน หรือดิสชาร์จจนแบตหมด แต่บางที BMS ก็ทำงานไวเกินไป หรือตั้งค่ามาไม่เหมาะสมกับเซลล์แบตเตอรี่ของเรา

• เช็กแรงดันแต่ละเซลล์: ถ้าเซลล์ไหนมีแรงดันสูงกว่าเพื่อน BMS อาจจะตัดการชาร์จทันที ทั้งที่เซลล์อื่นๆ ยังไม่เต็มดี การวัดค่าแรงดันที่แต่ละเซลล์แบตเตอรี่ (ไม่ใช่แค่แรงดันรวมทั้งก้อน) จึงเป็นสิ่งสำคัญ ถ้าเซลล์ไหนแรงดันสูงโดดไป เช่น เซลล์อื่น 3.4V แต่มีเซลล์นึงพุ่งไป 3.6V ก็มีแนวโน้มสูงที่ BMS จะมองว่าแบตเต็มแล้ว
• BMS ตั้งค่า Over Voltage Protection (OVP) ต่ำไป: บางที BMS ตั้งค่า OVP ไว้ต่ำกว่าที่เราต้องการ เช่น ตั้งไว้แค่ 3.5V ต่อเซลล์ พอเซลล์ไหนถึงค่านี้ก่อน BMS ก็ตัดทันที ทำให้แบตโดยรวมไม่เต็ม ลองเช็กสเปก BMS และตั้งค่าให้เหมาะสมกับแรงดันชาร์จสูงสุดของ LiFePO4 ที่ 3.65V ต่อเซลล์ (แต่ในทางปฏิบัติ 3.5V-3.55V ต่อเซลล์ก็ถือว่าเต็มและปลอดภัยแล้วครับ)

2. เซลล์แบตเตอรี่ไม่บาลานซ์กัน

ปัญหานี้มักจะตามมาคู่กับเรื่อง BMS ตัดครับ พอใช้แบตไปนานๆ หรือแบตถูกใช้งานหนักๆ เซลล์แต่ละก้อนภายในแพ็คอาจจะมีค่าความต้านทานภายใน หรือความจุที่ต่างกันเล็กน้อย ทำให้ชาร์จเข้าไม่พร้อมกัน หรือดิสชาร์จออกไม่เท่ากัน

• อาการที่สังเกตได้: ตอนชาร์จ แรงดันเซลล์บางตัวจะพุ่งขึ้นเร็วกว่าเซลล์อื่นมาก พอถึงจุดตัดของ BMS มันก็จะตัดการชาร์จทันที ทำให้เซลล์ที่เหลือยังไม่เต็ม หรือตอนดิสชาร์จ เซลล์บางตัวแรงดันตกเร็วกว่าเพื่อน ทำให้แบตทั้งก้อนเหมือนหมดไวกว่าที่ควรจะเป็น
• วิธีแก้: ต้องทำ Battery Balancing ครับ คือการปรับสมดุลแรงดันของเซลล์แต่ละก้อนให้เท่ากัน ทำได้ทั้งแบบ Active Balancer และ Passive Balancer แต่ถ้าเซลล์เสียจริงๆ อาจจะต้องเปลี่ยนเซลล์นั้นออกครับ

3. ชาร์จเจอร์ตั้งค่าผิดโหมด หรือแรงดันต่ำไป

บางทีปัญหาก็ไม่ได้อยู่ที่แบตเตอรี่เลย แต่อยู่ที่ตัวชาร์จเจอร์ที่เราใช้ครับ

• โหมดการชาร์จไม่ถูกต้อง: ชาร์จเจอร์บางรุ่นมีหลายโหมดสำหรับแบตเตอรี่แต่ละชนิด (Lead-Acid, Li-ion, LiFePO4) ถ้าเราไปตั้งค่าเป็นโหมดอื่นที่ไม่ใช่ LiFePO4 แรงดันการชาร์จอาจจะไม่ถึงเกณฑ์ที่ LiFePO4 ต้องการ ทำให้แบตไม่เต็ม
• ตั้งค่าแรงดันชาร์จต่ำไป: สำหรับ LiFePO4 ควรตั้งค่าแรงดัน Float Charge และ Bulk Charge ให้เหมาะสม โดยทั่วไปแล้วสำหรับแบต 12V (4S) ควรตั้งแรงดันชาร์จสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 14.4V - 14.6V ถ้าตั้งต่ำกว่านี้ แบตก็จะชาร์จไม่เต็มความจุจริงครับ

4. แหล่งจ่ายไฟไม่พอ (แผงโซล่าเซลล์เล็กไป)

ข้อนี้เป็นพื้นฐานที่หลายคนคิดถึงก่อน แต่ก็เป็นไปได้ครับ ถ้าแผงโซล่าเซลล์มีขนาดเล็กเกินไป หรือได้รับแสงไม่เพียงพอในช่วงเวลาที่ต้องการชาร์จ แบตก็จะชาร์จไม่เต็มได้ง่ายๆ

• เช็กกำลังวัตต์ของแผง: คำนวณดูว่ากำลังวัตต์ของแผงโซล่าเซลล์เหมาะสมกับความจุแบตเตอรี่ที่เรามีหรือไม่ ถ้าแบตใหญ่ แผงก็ต้องใหญ่ตามเพื่อให้มีกระแสชาร์จเพียงพอ
• พิจารณาชั่วโมงแสงแดด: ในบางพื้นที่ หรือบางฤดู แสงแดดอาจจะไม่แรงตลอดวัน ทำให้เวลาชาร์จสั้นลง ส่งผลให้แบตไม่เต็มได้เหมือนกัน

จากประสบการณ์ทั้งหมดที่ลองผิดลองถูกมา ผมสรุปทริคติดตัวได้ว่า ถ้าแบต LiFePO4 ชาร์จไม่เต็ม ให้เริ่มจากเช็กแรงดันแต่ละเซลล์ก่อนเลยเป็นอันดับแรก จากนั้นค่อยดูที่การตั้งค่า BMS และชาร์จเจอร์เป็นลำดับถัดไปครับ ส่วนเรื่องแผงโซล่าเซลล์มักจะเป็นปัญหาที่คาดเดาได้ง่ายที่สุดครับ หากต้องการ ดูรายละเอียดเพิ่มเติม เกี่ยวกับการดูแลแบตเตอรี่ ก็ลองเข้าไปอ่านกันดูนะครับ