Як працює покажчик рівня заряду акумулятора?
Термін служби акумулятора не можна визначити лише кількістю циклів розрядки чи віком, а значною мірою його використанням (або неправильним використанням). Зі зменшенням ємності час роботи скорочується. Розумний акумулятор фіксує це зменшення ємності, зчитуючи попередньо віддану енергію, але ця життєво важлива статистика стану здоров'я здебільшого залишається прихованою від користувача. Акумулятор продовжує бути «чорною скринькою», яка приховує важливі записи про продуктивність і маскує, коли його слід замінити.
Функції розумного акумулятора
Одним з головних завдань розумного акумулятора є встановлення зв'язку між акумулятором, зарядним пристроєм та користувачем. Індикатор рівня заряду, що показує стан заряду (SoC), частково виконує цю функцію. При натисканні кнопки TEST на повністю зарядженому акумуляторі SMBus засвічуються всі сигнальні індикатори. На частково розрядженому акумуляторі засвічується половина індикаторів, а на розрядженому – усі індикатори залишаються вимкненими або горить червоне світло.
Рисунок 1: Зчитування стану заряду «розумного» акумулятора [1] Сигнальні індикатори вказують на стан заряду акумулятора під час натискання кнопки TEST.
Рисунок 1: Зчитування стану заряду «розумного» акумулятора
Сигнальні індикатори вказують на стан заряду акумулятора під час натискання кнопки TEST.
Обмеження показників SoC
Хоча інформація про SoC, що відображається на акумуляторі або дисплеї, корисна для користувача, ці показники не гарантують тривалості роботи. Індикатор рівня палива скидається до 100% після повного заряджання, незалежно від фактичної ємності. Серйозним порушенням довіри є те, що старий акумулятор показує 100-відсотковий рівень заряду (SoC), тоді як здатність акумулятора утримувати заряд знизилася до 50 відсотків або менше. Ми запитуємо: «100 відсотків чого?». Якщо, наприклад, 100 відсотків справного акумулятора забезпечують 4 години роботи, акумулятор, що має половину ємності, працюватиме лише 2 години. Багато користувачів не знають, що індикатор рівня заряду показує лише SoC ємність, головний показник стану, залишається невідомим.
Хімічний та цифровий акумулятор
Окрім застосування контрольованого розряду, не існує надійного методу вимірювання ємності «хімічного акумулятора», але є спосіб зчитати показник «цифрового акумулятора». Термін «хімічний акумулятор» стосується фактичної ємності, отриманої шляхом розряду повністю зарядженого акумулятора, тоді як цифровий акумулятор — це периферійна схема моніторингу, яка зберігає розрахункову ємність, отриману за допомогою кулонівського підрахунку під час заряджання та розряджання акумулятора в рамках польових умов.
Батарейні монітори
Відстежуй основні показники акумуляторів та будь у курсі стану твого акб
Батарейний монітор Victron BMV-700
Монітор підходить для AGM, GEL, а також літієвих батарей LiFePO4, і вимірює напругу, струм, спожиту ємність, час до розрядження, а також може опціонально відображати температуру батареї.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A
Це інтелектуальний шунт з функціями повноцінного батарейного монітору, який підключається до вашого смартфона або GX-пристрою через вбудований Bluetooth або VE.Direct порт.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A IP65
Вдосконалена версія популярного SmartShunt, розроблена для використання у вологих, пилових або морських умовах, з повним захистом корпусу за стандартом IP65
КупитиЄмність повного заряду (FCC)
Акумулятор SMBus за замовчуванням зберігає заводську проектну ємність в Аг або 100 відсотків. З кожним повним зарядом акумулятор скидає прапорець повного заряду, а під час розряду кулонівський лічильник вимірює споживану енергію. Кулони, що входять та виходять, можна використовувати для оцінки стану акумулятора, відомого як ємність повного заряду (FCC). Зі зменшенням заряду акумулятора з часом та використанням зменшується також віддана енергія, і число FCC знижуватиметься. Точність FCC акумулятора, який проходить глибокий цикл розрядки, становить приблизно +/-5 відсотків порівняно з показниками ємності, отриманими під час розрядки. Періодичне калібрування покращить точність FCC.
Методи оцінки ємності
Ємність також можна оцінити за допомогою кулонівського підрахунку під час заряджання. Цей метод найкраще працює з розрядженим акумулятором. Акумулятор зі 100-відсотковою ємністю отримає повний кулонівський підрахунок; акумулятор з 50-відсотковою ємністю прийме лише половину заряду, перш ніж акумулятор досягне повного заряду. Незнання залишкового рівня заряду (SoC) на момент початку кулонівського підрахунку вплине на точність. SoC можна оцінити, вимірявши напругу холостого ходу (OCV) акумулятора, але це дає лише приблизне значення, оскільки на OCV впливає як перемішування після заряджання або розряджання, так і температура.
Триштатний покажчик палива
Інформацію про SoC та ємність можна відобразити на лінійному дисплеї за допомогою кольорових світлодіодів. Зелені індикатори вказують на корисну ємність; порожня частина акумулятора позначена несвітлими світлодіодами; а непридатна для використання частина відображається червоними світлодіодами. На рисунку 2 зображено трипозиційний індикатор рівня. Результати також можна відобразити на цифровому дисплеї.
Рисунок 2: Трипозиційний покажчик рівня
Трипозиційний індикатор рівня зчитує «вивчену» інформацію про стан акумулятора на шині SMBus та відображає її на різнокольоровій світлодіодній смузі. На ілюстрації показано частково розряджений акумулятор з 50% заряду, 20% порожній та 30% непридатний для використання.
Трипозиційний індикатор рівня забезпечує відображення стану роботи (SoF) – найкращий спосіб діагностики акумулятора. Деякі виробники пристроїв вагаються пропонувати цю функцію споживачам, оскільки це може призвести до збільшення кількості гарантійних претензій. Заміна стає обов'язковою лише тоді, коли ємність акумулятора падає нижче 80 відсотків; приховування доказів вважається найменш руйнівним методом. До SoF завжди можна отримати доступ за допомогою сервісного коду. SoF найкраще підходить для промислового використання.
Транспортні засоби з електричним двигуном показують не заряд, а лише залишок запасу ходу, таким чином приховуючи ємність. Щоб врахувати зменшення ємності, яке скорочує запас ходу, акумулятор електромобіля має збільшений розмір, і він не заряджається та не розряджається повністю, коли є новим. Лише зі старінням акумулятора та зменшенням ємності запас ходу поступово збільшується. Коротший запас ходу стає очевидним лише після того, як цей пільговий буфер вичерпано.
