Ważnym elementem zarządzania energią jest zarządzanie baterią. Głównym zadaniem zarządzania baterią jest określenie stanu baterii. Dokładne określenie tego stanu prowadzi do efektywnego wykorzystania i długiej żywotności baterii. Za pomocą czujnika baterii mierzone są parametry baterii: prąd elektryczny, temperatura i napięcie. Gdy samochód jest zaparkowany, parametry baterii są mierzone co 40 ms. Podczas tego postoju wartości pomiarowe są zapisywane w pamięci prądu spoczynkowego czujnika baterii. Po ponownym uruchomieniu samochodu jednostka sterująca zarządzaniem silnikiem odczytuje pamięć prądu spoczynkowego czujnika baterii. Gdy prąd spoczynkowy wykazuje zakłócenie, pamięć błędów jednostki sterującej zarządzaniem silnikiem zapisuje to jako błąd.
Parametry baterii służą jako dane wejściowe dla zaprogramowanych algorytmów. Algorytmy te określają następujące stany baterii:
- Stan naładowania (SOC)
- Stan zdrowia (SOH)
- Stan funkcji (SOF)
Stan naładowania (SOC):
SOC można uznać za najważniejsze dane dla zarządzania energią i zarządzania baterią. SOC wskazuje stan naładowania baterii. SOC jest opisywany jako procent dostępnego ładunku w stosunku do zawartości energii nowej baterii.
W formie wzoru: SOC = Qwerkelijk / Qmax * 100%
W tym jest:
Qwerkelijk = Aktualna zawartość energii akumulatora.
Qmax = Zawartość energii w w pełni naładowanym nowym akumulatorze.
Określenie SOC jest skomplikowane. Wynika to głównie z reakcji chemicznych w akumulatorze. Reakcje chemiczne w akumulatorze są wpływane między innymi przez temperaturę, szybkość ładowania/rozładowania, skład elektrolitu, starzenie i straty wewnętrzne.
Ilość prądu ładowania i rozładowania jest jednym z najważniejszych parametrów dla Testery akumulatorów do określenia SOC. Ładowanie, za pomocą zewnętrznej ładowarki lub "przeładowanie" akumulatora, powinno odbywać się na zaciskach plus i minus wskazanych przez producenta. Gdy ładowanie odbywa się bezpośrednio na zaciskach plus i minus akumulatora, BMS nie uwzględnia wartości prądu przy określaniu SOC, co powoduje konflikt i może skutkować komunikatem o błędzie.
Stan zdrowia (SOH):
W miarę starzenia się akumulatora wzrasta:
- Aktywny materiał płytkowy maleje.
- Pojemność maleje.
- Opór wewnętrzny wzrasta.
- Samoistne rozładowanie wzrasta.
- Sprawność ładowania/rozładowania maleje.
Przekształcanie energii chemicznej w energię elektryczną przebiega coraz trudniej i można przechować coraz mniej energii. Stan zdrowia akumulatora pogarsza się. Stopień, w jakim aktualna pojemność naładowanego akumulatora odpowiada pojemności podanej przez producenta, wyrażony w procentach, nazywany jest Stanem zdrowia (SOH).
W formie wzoru:
SOH = Cwerkelijk / Cmax * 100%
W tym jest:
- Cwerkelijk = Rzeczywista pojemność naładowanego akumulatora.
- Cmax = Maksymalna pojemność nowego akumulatora.
Jednym ze sposobów określenia SOH jest rejestrowanie spadku napięcia przez dużego odbiorcę energii przy nowym akumulatorze w profilu "prąd nowy". Podczas użytkowania akumulatora pomiar jest powtarzany, zapisywany i porównywany z profilem "prąd nowy". Stosunek ten pokazuje SOH.
W formie wzoru:
SOH = Unieuw - U1 / Umin - U2 * 100%
W tym jest:
- Unieuw = Napięcie baterii bez obciążenia nowej baterii.
- Umin = Napięcie baterii bez obciążenia używanej baterii.
- U1 = Napięcie baterii pod obciążeniem nowej baterii.
- U2 Napięcie baterii pod obciążeniem używanej baterii.
Starzenie się jest przechowywane (w formie profili) w BMS. Profile te nazywane są również polami charakterystyki starzenia. Podczas pracy BMS uwzględnia specyfikacje i SOH zamontowanej baterii. Ważne jest więc, aby przy wymianie zamontować baterię o zalecanych specyfikacjach, wyczyścić pola charakterystyki starzenia i poinformować BMS o zamontowaniu nowej baterii. To jest tzw. "uczenie się".
State of Function (SOF):
Podczas pracy należy ciągle określać, w jakim stopniu bateria jest w stanie wykonywać swoją funkcję. Weźmy na przykład system start-stop. Podczas fazy "zatrzymania silnika" należy określić, czy pojemność rozruchowa baterii jest wystarczająca, aby zapewnić kolejny rozruch silnika. Dane (SOC i SOH) jednak nie są wystarczające do tego określenia. Możliwa jest bowiem kompensacja, gdy SOC, SOH i temperatura są ze sobą porównywane.
Oczekiwana pojemność rozruchowa nowej baterii z wysokim SOH i niskim SOC może być wystarczająca do kolejnego rozruchu silnika. Odwrotnie można również dokonać tego porównania. Stosunkowo stara bateria z niskim SOH może mieć wystarczającą oczekiwaną pojemność rozruchową, gdy bateria ma wysoki SOC.
Oczekiwana pojemność rozruchowa, czyli w jakim stopniu bateria może wykonywać swoją funkcję, nazywana jest State of Function (SOF). Wartość ta jest określana w zarządzaniu baterią.
| Foxwell BT-780 (Test akumulatora) |
 |
Na zdjęciu przedstawiono test akumulatora. Akumulator jest w doskonałym stanie, ale będzie musiał zostać doładowany. Jeśli akumulator nie byłby w porządku, zostanie wskazane (Wymień baterię).
Jeśli chcesz również tester baterii, aby móc mierzyć swój akumulator i zapobiegać uciążliwym awariom, zobacz nasz katalog:
- Foxwell Testery akumulatorów / (Nasza preferencja, najlepiej przetestowane)
- Autel Testery akumulatorów
- Launch X431 Testery akumulatorów
- Topdon Testery akumulatorów
- Ancel Testery akumulatorów
| Foxwell BT-780 (Najlepiej przetestowany tester akumulatorów) |
 |
Jeśli masz pytania dotyczące produktu lub nie możesz sobie poradzić, możesz również skontaktować się z naszym działem obsługi klienta, abyśmy mogli pomóc Ci wybrać odpowiedni produkt.