liner
Добрый админ
Команда форума
Админ
RCM
- Регистрация
- 26 апреля 2005
- Сообщения
- 71,021
- Возраст
- 47
- Марка машины
- Volkswagen
- Модель
- Multivan
- Город
- Белоостров
- Регион
- Санкт-Петербург
- Имя
- Дмитрий
- VIN
- VW00000000000000
Взято с Драйва, ссылку потерял.
От автора: постараюсь немного прояснить как осуществляется заряд АКБ в современных машинах на примере S60-II, мы не будем рассматривать момент каким образом выполняется зарядка обычными зарядными устройствами про это можно прочитать как в руководствах к этим устройствам так и в интернете. Будем говорить как машина сама заряжает АКБ и какие средства для этого она использует, какую логику ее поведения заложил производитель.
Датчик контроля аккумулятора
Датчик контролирует основные параметры АКБ и передает их в два модуля центральный электронный модуль (СЕМ) и модуль управления двигателем (ЕСМ)
Датчик контроля аккумулятора установлен на отрицательном полюсе аккумулятора. Он осуществляет коммуникацию с центральным электронным модулем (СЕМ) через линию последовательной коммуникации (LIN).
Датчик контроля аккумулятора имеет соединение с плюсовым полюсом аккумулятора. Соединение необходимо для питания процессора датчика и его расчетов.
Датчик контроля аккумулятора состоит внутри из:
— Шунтирующего сопротивления для определения тока.
— Процессора с коммуникацией LIN.
Датчик непрерывно измеряет и рассчитывает:
1. Напряжение аккумулятора.
2. Ток, входящий, соответственно выходящий из аккумулятора.
3. Температура у отрицательного полюса. Значение используется для расчета внутренней температуры аккумулятора в целях регулировки правильного зарядного напряжения, а также расчета правильной емкости аккумулятора.
4. Напряжение и ток, которые имеет аккумулятор во время запуска двигателя (стартер работает). Значения используются для расчета внутреннего сопротивления аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора используется для определения способности аккумулятора поставлять высокий ток, например, при запуске двигателя.
5. Потребление автомобилем тока покоя.
6. Напряжение покоя у аккумулятора, когда автомобиль находится в положении покоя (sleep mode). Значение используется для расчета степени заряда аккумулятора.
Измерения производятся для обеспечения статуса аккумулятора.
Эта информация посылается на модуль управления двигателя (ЕСМ), который затем рассчитывает, как необходимо регулировать генератор для оптимальной зарядки аккумулятора, а также при каких условиях эксплуатации наиболее экономично заряжать аккумулятор. В основном аккумулятор больше всего заряжается, когда происходит торможение двигателем.
Центральный электронный модуль (CEM) выполняет диагностику датчика контроля аккумулятора.
ВЫВОД: Простым языком датчик снимает и рассчитывает ряд параметров которые необходимы СЕМ и ECM чтобы обеспечить правильный режим заряда АКБ от генератора регенерацией энергии торможения.
Регенерация энергии торможения.
Процесс:
С помощью системы регенерации энергии торможения дается возможность более эффективного использования энергии движения. Когда водитель автомобиля тормозит или снимает ногу с педали газа и автомобиль тормозит двигателем, то энергия движения автомобиля регенерируется и сохраняется в аккумуляторе автомобиля. Генератор преобразует через трансмиссию энергию движения автомобиля в электричество, которое дополнительно заряжает аккумулятор именно в этих условиях (с минимальным расходом топлива). Когда затем водитель снова нажимает на педаль газа, генератор будет заряжать аккумулятор меньше обычного или вообще не будет заряжать. Автомобиль тогда получает обратно энергию, которая ранее была сохранена в аккумуляторе.
Когда генератор заряжает меньше, требуется меньше усилия, чтобы прокрутить генератор, что нагружает двигатель меньше, в результате чего уменьшается потребность в энергии и тем самым может уменьшиться и расход топлива. Расход топлива может уменьшиться примерно на 1-3 %.
В автомобиле с обычной зарядкой аккумулятора система стремится всегда заряжать аккумулятор до степени заряда 100 % (State of Charge (SoC)). Когда аккумулятор полностью заряжен, он не больше может принимать энергию. Чтобы аккумулятор мог принимать энергию, например, при торможении двигателем, аккумулятор не может быть уже полностью заряжен. Система зарядки в автомобиле стремится поэтому поддерживать аккумулятор в степени заряда (SoC) около 85 %. Это позволяет зарядить аккумулятор энергией, а также регенерировать энергию из аккумулятора.
Внимание! Если в автомобиле устанавливается полностью заряженный аккумулятор (степень заряда 100 % (SoC)), то система уменьшит степень заряда аккумулятора примерно до 85 %. Для автомобиля с функцией регенерации энергии торможения и датчиком контроля аккумулятора это совершенно нормально.
Чтобы аккумулятор был достаточно восприимчив к зарядке для этой функции, температура аккумулятора должна быть между + 5 °C — + 55 °C. При температурах ниже, соответственно выше этого интервала регенерация энергии торможения не разрешается, и система будет применять обычную зарядку.
Иллюстрация показывает, как система будет стремиться поддерживать степень заряда аккумулятора, а также при какой температуре и степени заряда разрешена функция регенерации энергии торможения
1. Степень заряда аккумулятора (SoC).
2. Зона, где разрешена регенерация энергии торможения.
3. Предельное значение того, как система будет стремиться поддерживать степень заряда аккумулятора (SoC) в связи с температурой. При значении выше 55 °C зарядка аккумулятора в принципе не происходит. Это необходимо для того, чтобы избежать, например, кипения.
4. Температура аккумулятора.
5. Зона, где система применяет обычную зарядку.
В систему входит следующее:
— Датчик контроля аккумулятора.
— Центральный электронный модуль (СЕМ) рассчитывает режим зарядки аккумулятора на основании сигналов от датчика контроля аккумулятора.
— Модуль управления двигателя (ЕСМ) рассчитывает эффективность двигателя (момент, необходимый для передачи усилия). Модуль управления двигателем (ЕСМ) направляет на модуль управления генератора (ACM) информацию о необходимом для зарядки напряжении от генератора.
— Модуль управления генератора (ACM) с регулятором зарядки. Модуль управляется модулем управления двигателя (ЕСМ).
— Аккумулятор.
Управление генератора
Работа генератора и зарядка от него аккумулятора контролируется центральным электронным модулем (СЕМ) по сигналам от датчика контроля статуса аккумулятора. Для осуществления этой функции датчик контроля аккумулятора проводит постоянный контроль и точный расчет статуса аккумулятора. Запрос на зарядку аккумулятора поступает от центрального электронного модуля (СЕМ) на модуль управления двигателем (ЕСМ), который затем управляет работой генератора.
Модуль управления двигателем (ЕСМ) рассчитывает эффективность двигателя (момент, необходимый для передачи усилия). Если требуется слабый момент, модуль управления двигателем (ЕСМ) независимо от запроса напряжения на генератор от центрального электронного модуля (СЕМ) переводит на себя управление генератором. Это происходит, когда зарядка аккумулятора может осуществляться от энергии движения автомобиля, например, при торможении двигателем. Модуль управления двигателем (ЕСМ) направляет на модуль управления генератора (ACM) информацию о том, какое напряжение зарядки должен поддерживать генератор.
Модуль управления двигателем (ЕСМ) сообщает статус отдачи двигателя на центральный электронный модуль (СЕМ). Если отдача двигателя низкая, т.е. когда момент двигателя требуется для движения автомобиля, центральный электронный модуль (СЕМ) берет на себя управление генератором и рассчитывает режим управления работой генератора с целью снижения нагрузки на двигатель.
Генератор в зависимости от эффективности двигателя, потребления тока в автомобиле и статуса аккумулятора будет управляться следующим образом:
— Обычная зарядка
— Восстановление аккумулятора
— Идентификация аккумулятора
— Регенерация энергии торможения. Регенерация может происходить следующим образом:
-->медленно
-->быстро
-->медленно без разряжения
Обычная зарядка
Обычная зарядка
Для оптимальной зарядки аккумулятора рассчитывается выходное напряжение с генератора на основании расчетной температуры аккумулятора. Температура получается от датчика контроля аккумулятора
Модуль управления генератора (ACM) (регулятор зарядки) в зависимости от потребности от центрального электронного модуля (СЕМ) регулирует выходное напряжение согласно изображению выше. Посредством традиционной обычной зарядки аккумулятор будет всегда заряжаться до степени заряда около 100 % (State Of Charge (SoC)).
Для функции регенерации энергии торможения зарядка аккумулятора будет происходить обычным способом, пока аккумулятор не достигнет степени заряда около 85 % (SoC).
Восстановление аккумулятора
Выполняется минимум три раза в год (минимум через 120 дней) во избежание постоянной сульфатации аккумулятора. В этом случае аккумулятор полностью заряжается в течение нескольких часов. Зарядка может происходить за несколько циклов движения.
Идентификация аккумулятора
Каждый раз при восстановлении аккумулятора или если расчет статуса аккумулятора выполнен недостоверно, выполняется идентификация аккумулятора с тем, чтобы датчик контроля аккумулятора (BMS) мог корректно выполнить расчет статуса аккумулятора.
Регенерация энергии торможения
В зависимости от того, какой тип электропотребителя активирован, управление генератора будет происходить по-разному.
Регенерация энергии торможения, медленно
Активированы потребители, чувствительные к напряжению. Это означает потребителей, которые чувствительны к разницам напряжения, когда изменение напряжения может быть заметно для водителя. Напряжение меняется медленно, когда активируется регенерация энергии торможения, и изменение становится незаметным. Касается, например, таких потребителей, как фары, противотуманный свет, двигатель вентилятора в салоне и очистители ветрового стекла.
Регенерация энергии торможения, быстро
Не активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности. Напряжение меняется быстро или непосредственно тогда, когда происходит регенерация энергии торможения.
Регенерация энергии торможения, медленно без разряжения
Активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности. Это означает потребителей, которые чувствительны к разницам напряжения и мощности. Касается, например, таких потребителей, как двигатель электровентилятора охлаждения, элемент подогрева, подсоединенный прицеп и двигатель вентилятора в салоне. Когда активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности, то напряжение меняется медленно, и напряжение генератора не допускается ниже примерно 13,2 В. Это необходимо для того, чтобы доступная мощность не была слишком низкой.
Описание цикла движения
1. Обычная зарядка аккумулятора. Степень заряда аккумулятора (SoC) составляет менее примерно 80 % (плохо заряженный аккумулятор), и система стремится к тому, чтобы зарядить аккумулятор примерно до 85 %. Регенерация энергии торможения не разрешается. Напряжение зарядки поднимается (уровень зависит от температуры аккумулятора), чтобы аккумулятор заряжался. Когда будет достигнута правильная степень заряда, регенерация энергии торможения будет разрешена.
2. Зарядка аккумулятора отсутствует. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед), и зарядка аккумулятора не происходит. Генератор управляется так, что происходит только обеспечение потребности в токе для электропотребителей автомобиля.
3. Торможение двигателем (происходит регенерация энергии торможения). Генератор заряжает аккумулятор напряжением до 15,0 В (заряжает энергией).
Аккумулятор отдает энергию. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед). Регенерация ранее сохраненной энергии с быстрым отбором тока из аккумулятора до напряжения 12,4 В.
4. Аккумулятор отдает энергию. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед). Регенерация ранее сохраненной энергии с медленным отбором тока из аккумулятора до напряжения 12,5 В.
При движении в сумерках происходит ограничение минимально допустимого напряжения зарядки, чтобы дать максимальную мощность, например, для освещения.
Пунктирный график показывает, когда активируется быстрая регенерация энергии торможения, т.е. когда функция разрешает повышенный уровень напряжения при регенерации энергии торможения, что регенерирует больше энергии (заряжает в аккумулятор). Сплошной график показывает, когда активируется медленная регенерация.
ЗАРЯДКА АКБ
При временном подсоединении внешнего вспомогательного аккумулятора или зарядного устройства для зарядки аккумулятора никогда нельзя использовать отрицательный полюс аккумулятора для соединения — в качестве точки заземления необходимо использовать только шасси автомобиля. При правильном соединении датчик контроля аккумулятора пробуждается из своего положения покоя, когда ток через датчик (на аккумулятор) превысит 250 мА. Датчик тогда регистрирует, каким количеством тока заряжается аккумулятор, вследствие чего он может рассчитать правильный статус заряда и емкость аккумулятора. Когда ток через датчик становится меньше 250 мА, датчик переводится в положение покоя.
Если отрицательный полюс аккумулятора используется при зарядке, то датчик контроля аккумулятора не регистрирует ток, которым заряжается аккумулятор. Когда включается зажигание, то датчик контроля аккумулятора регистрирует, что напряжение через полюсы аккумулятора изменилось после последней регистрации. Датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что его расчет степени заряда (SoC) аккумулятора в данный момент не верен, и он посылает сообщение об этом на центральный электронный модуль (СЕМ). В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция (Регенерация энергии торможения) не разрешается.
Для автомобиля с функцией автоматического запуска/остановки двигателя функция временно не будет разрешена.
Примечание: Чтобы датчик контроля аккумулятора мог рассчитать правильную степень заряда аккумулятора, необходимо, чтобы автомобиль находился минимум 4 часа в положении покоя. В определенных случаях может потребоваться до 6 часов в положении покоя. Это предполагает, что ключ зажигания вынут, двери и люки закрыты и автомобиль заперт. Если степень заряда по-прежнему низкая, то функция регенерации энергии торможения не будет разрешена. Аккумулятор необходимо зарядить.
ВЫВОД: По зарядке АКБ из приведенных выше абзацев понятно, что подключение зарядного устройства выполняется без задействования минусовой клеммы АКБ напрямую, подключение выполняется к передней стойке (лонжерону), для S60-II при вскрытии панели батарейного отсека на лонжероне имеется две петли, я например зашкурил от краски одну из них и подключаю минусовую клемму зарядного к ней. Плюсовую клемму непосредственно к плюсу АКБ. Вы можете меня спросить, что будет если подключить непосредственно к батареи минус зарядного, отвечу — если зарядное интеллектуальное подобное приведенное выше то ничего фатального, датчик пошлет сигнал о неверном параметре АКБ, от СЕМ будет получен запрет генерации энергии торможения т.е. генератор будет заряжать батарею самым простым алгоритмом на этом и всё! Слухи о том, что датчик каким либо образом не даст или будет препятствовать заряду батарея мягко говоря надуманы)) Единственное, что хочу посоветовать не тыкать дедовские зарядки и пусковые прямо на минус батареи вы можете лишится датчика, точнее его контроллера, ведь уже понятно что он играет куда более важную роль, чем просто сигнал на приборку о низком заряде АКБ.
Блокировка функции регенерации энергии торможения
Диагностика датчика контроля аккумулятора выполняется центральным электронным модулем (СЕМ). Если обнаруживается код неисправности для датчика контроля аккумулятора и неисправность действует, то функция регенерации энергии торможения не разрешается.
Другие ситуации, когда датчик контроля аккумулятора не разрешает функцию регенерации энергии торможения:
— Зарядка аккумулятора через полюсы аккумулятора. См. Аккумулятор, зарядка.
— Потребление тока покоя составляет более 250 мА в течение 7 суток. Это означает, что датчик никогда не получает возможность измерять напряжение покоя аккумулятора и тем самым рассчитывать статус заряда аккумулятора.
В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция не разрешается.
Статус расчета датчика можно считывать в VIDA. См.: VIDA — ДИАГНОСТИКА/АВТОМОБИЛЬНАЯ КОММУНИКАЦИЯ/СЕM.
Замена аккумулятора/датчика контроля аккумулятора
Примечание. При замене аккумулятора или датчика контроля аккумулятора необходимо выполнить обнуление информации об аккумуляторе.
См. VIDA — ДИАГНОСТИКА/АВТОМОБИЛЬНАЯ КОММУНИКАЦИЯ/СЕM/Расширенная
Аккумулятор автомобиля полностью разряжен или датчик контроля аккумулятора был отсоединен от полюса аккумулятора
Если аккумулятор полностью разрядился, так что автомобиль не реагирует на ключ зажигания (принцип — полностью разряжен), и поэтому автомобиль запускается с помощью внешнего вспомогательного аккумулятора или зарядного устройства для аккумулятора, датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что он был отсоединен от аккумулятора. Датчик контроля аккумулятора считывает тогда напряжение аккумулятора и предполагает степень заряда, которая пропорциональна к напряжению. Если степень заряда низкая, то функция автоматического запуска/остановки двигателя не будет разрешена если такая имеется.
Запчасти на фото: 31343764
Комментарии
Сразу скажу не электрик. Прицип работы ШИМ и по V и А знаю поверхностно. Статью прочитал до середины т.к. далее пошел дремучий лес для меня. Поверхностно знал что есть системы контроля состояния АКБ, прикуривать и дать прикурить свой алгоритм или клемы. Но суть вопроса — автос (не конкретно на данном авто) могут регулировать зарядку АКБ напряжением или током, если да то почему нет инфы на приборке о состояниии АКБ из средних чисел. Вначале хотел купить тестер АКБ, но после примера аккумуляторщика (понятно что надо учитывать t и после покоя и зарядки) тестер показывает плохой результат и после нагрузки АКБ тестер показывает лучшее значение сразу от покупки тестера отказался. Вопрос, как генератор понимает понимает что банка в АКБ закоротила (потребление тока на АКБ) а не в бортовой сети возросли потребители как фары-обогрев-печка?
когда банка в АКБ коротит на нём падает напряжение. Размышлениями о состоянии акб занимается не генератор а как раз таки эта система контроля зарядки, причём есть "сложная" система с отдельным болком на клемме АКБ а есть чуть проще которая визуально никак себя не проявляет в том смысле что клеммы там простые и изысканиями, как я понял, занимается непосредственно блок управления двигателем, т.к. именно он занимается управлением генератора.
нет не будет ставить нужно такой же как стоял, в тех авто с которыми я сталкивался можно было выбрать акб большей ёмкости, но опять таки речь шла про оригинал, либо нужно подбирать акб который по характеристикам будет точно такой же как в оригинале, в принципе производители АКБ что-то знают и у некоторых производителей можно по оригинальному номеру АКБ подобрать аналог.
в тех машинах с которыми сталкивался я вместо 60 поставили 64, и система эта работала некорректно акб со временем разряжался.
Добрый день, хорошая статья. Нашёл много ответов на вопросы по изменению напряжения бортовой сети в зависимости от разных ситуаций (уровня BATT_SOC, нагрузки на бортовую сеть и тд.) Фактически поведение автомобиля соответствует Вашему описанию, хоть у меня Mazda CX-5. А может у Вас есть графики по току (BATT_CUR) соответствующие цветному графику напряжения? Какими токами идёт разряд, заряд АКБ в разных режимах? Меня в частности в моём авто беспокоит кратковременные скачки по току +30, +50, +70 при зарядке высоким напряжением (зелёная зона). Заранее благодарен…
не нужно путать, 5-10 лет акб стояли на машинах, но это не значит что они прямь столько жили, и всё это очень хорошо было видно при первых морозах и не совсем исправных авто, когда в мороз авто не заводилось за первые 20 сек, зачастую старые аккуму уже не могли нормально крутануть стартер. в то же время в новых авто из-за этой вот системы машина видит что акб уже плох, и "ка бы чего не вышло" зажигает лампочку ахтунг алерт поменяй акб. в то же время эти самые "цифровые" автомобили видят, условно, на старте обороты не 350 об/мин а 349 об/мин, и говорят "нееее заводить нельзя" хотя на слух эту разницу не слышно. Поэтому кажется что аккум хороший крутит норм, а машина такая сякая не хочет заводиться, ставишь новый аккум стартует с "пол тыка".
Система очень схожа с таковой в Мазда СХ-5. Вместо "рекуперация" подставить слово "i-stop" — и всё один-в-один получится. Посему скажу, что датчику абсолютно пофиг куда вы минус приложите для зарядки. Датчик всё равно потом новую информацию (о том что АКБ заряжался) не примет. Для этого сначала его нужно обнулить (отключить LIN и снять клемму), подержав без питания 2 минуты (лучше 5 минут), а потом произвести инициализацию. Как произвести инициализацию в СХ-5 — было сказано в бюллетенях. Как это делается в Вольвах — я пока еще не в курсе.
датчик есть датчик — его задача измерять и давать данные для блоков управления, вот и говорится какие действия препятствуют данному измерению и как следствие включению нужной программы работы генератора.
"Если отрицательный полюс аккумулятора используется при зарядке, то датчик контроля аккумулятора не регистрирует ток, которым заряжается аккумулятор. Когда включается зажигание, то датчик контроля аккумулятора регистрирует, что напряжение через полюсы аккумулятора изменилось после последней регистрации. Датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что его расчет степени заряда (SoC) аккумулятора в данный момент не верен, и он посылает сообщение об этом на центральный электронный модуль (СЕМ). В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция (Регенерация энергии торможения) не разрешается."
Честно говоря это ерунда процитирована. Скорее всего неточности перевода на русский с языка оригинала. Ерунда хотя бы потому, что датчик тока вообще ничего не регистрирует при выключенном питании, а при включении питания просто снимает и посылает данные. Поэтому вообще пофиг куда минус цеплять при зарядке, там штекер есть к датчику — это LIN, два проводка — отключив их датчик ничего не передаёт (используется для исключения всплеска данных при снятии/подключении минусовой клеммы). А подключение на массу, а не непосредственно клемму используется чисто в целях электро безопасности — как при "прикуривании" от другого АКБ.
При выключенном зажигании датчик периодически регистрирует напряжение покоя аккумулятора и включает его в формулу расчета.Что касается влияет на датчик непосредственное подключение на минусовую клемму зарядного устройства так это легко сами проверите подключите прибор в цепь между минусовой клеммой АКБ и датчиком и если при выключенном зажигании и подключенном зарядном ток будет больше 250 мА то влияет если нет и он меньше то он спит и тогда посылайте все инструкции подальше и заряжаем прямо на минусовой клемме не на "-" стойке (лонжероне) ))) Я написал и заряжаю как в инструкции volvocars правильный перевод или нет, мне как электрику написанное понятно и логично
От автора: постараюсь немного прояснить как осуществляется заряд АКБ в современных машинах на примере S60-II, мы не будем рассматривать момент каким образом выполняется зарядка обычными зарядными устройствами про это можно прочитать как в руководствах к этим устройствам так и в интернете. Будем говорить как машина сама заряжает АКБ и какие средства для этого она использует, какую логику ее поведения заложил производитель.
Датчик контроля аккумулятора
Датчик контролирует основные параметры АКБ и передает их в два модуля центральный электронный модуль (СЕМ) и модуль управления двигателем (ЕСМ)
Датчик контроля аккумулятора установлен на отрицательном полюсе аккумулятора. Он осуществляет коммуникацию с центральным электронным модулем (СЕМ) через линию последовательной коммуникации (LIN).
Датчик контроля аккумулятора имеет соединение с плюсовым полюсом аккумулятора. Соединение необходимо для питания процессора датчика и его расчетов.
Датчик контроля аккумулятора состоит внутри из:
— Шунтирующего сопротивления для определения тока.
— Процессора с коммуникацией LIN.
Датчик непрерывно измеряет и рассчитывает:
1. Напряжение аккумулятора.
2. Ток, входящий, соответственно выходящий из аккумулятора.
3. Температура у отрицательного полюса. Значение используется для расчета внутренней температуры аккумулятора в целях регулировки правильного зарядного напряжения, а также расчета правильной емкости аккумулятора.
4. Напряжение и ток, которые имеет аккумулятор во время запуска двигателя (стартер работает). Значения используются для расчета внутреннего сопротивления аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора используется для определения способности аккумулятора поставлять высокий ток, например, при запуске двигателя.
5. Потребление автомобилем тока покоя.
6. Напряжение покоя у аккумулятора, когда автомобиль находится в положении покоя (sleep mode). Значение используется для расчета степени заряда аккумулятора.
Измерения производятся для обеспечения статуса аккумулятора.
Эта информация посылается на модуль управления двигателя (ЕСМ), который затем рассчитывает, как необходимо регулировать генератор для оптимальной зарядки аккумулятора, а также при каких условиях эксплуатации наиболее экономично заряжать аккумулятор. В основном аккумулятор больше всего заряжается, когда происходит торможение двигателем.
Центральный электронный модуль (CEM) выполняет диагностику датчика контроля аккумулятора.
ВЫВОД: Простым языком датчик снимает и рассчитывает ряд параметров которые необходимы СЕМ и ECM чтобы обеспечить правильный режим заряда АКБ от генератора регенерацией энергии торможения.
Регенерация энергии торможения.
Процесс:
С помощью системы регенерации энергии торможения дается возможность более эффективного использования энергии движения. Когда водитель автомобиля тормозит или снимает ногу с педали газа и автомобиль тормозит двигателем, то энергия движения автомобиля регенерируется и сохраняется в аккумуляторе автомобиля. Генератор преобразует через трансмиссию энергию движения автомобиля в электричество, которое дополнительно заряжает аккумулятор именно в этих условиях (с минимальным расходом топлива). Когда затем водитель снова нажимает на педаль газа, генератор будет заряжать аккумулятор меньше обычного или вообще не будет заряжать. Автомобиль тогда получает обратно энергию, которая ранее была сохранена в аккумуляторе.
Когда генератор заряжает меньше, требуется меньше усилия, чтобы прокрутить генератор, что нагружает двигатель меньше, в результате чего уменьшается потребность в энергии и тем самым может уменьшиться и расход топлива. Расход топлива может уменьшиться примерно на 1-3 %.
В автомобиле с обычной зарядкой аккумулятора система стремится всегда заряжать аккумулятор до степени заряда 100 % (State of Charge (SoC)). Когда аккумулятор полностью заряжен, он не больше может принимать энергию. Чтобы аккумулятор мог принимать энергию, например, при торможении двигателем, аккумулятор не может быть уже полностью заряжен. Система зарядки в автомобиле стремится поэтому поддерживать аккумулятор в степени заряда (SoC) около 85 %. Это позволяет зарядить аккумулятор энергией, а также регенерировать энергию из аккумулятора.
Внимание! Если в автомобиле устанавливается полностью заряженный аккумулятор (степень заряда 100 % (SoC)), то система уменьшит степень заряда аккумулятора примерно до 85 %. Для автомобиля с функцией регенерации энергии торможения и датчиком контроля аккумулятора это совершенно нормально.
Чтобы аккумулятор был достаточно восприимчив к зарядке для этой функции, температура аккумулятора должна быть между + 5 °C — + 55 °C. При температурах ниже, соответственно выше этого интервала регенерация энергии торможения не разрешается, и система будет применять обычную зарядку.
Иллюстрация показывает, как система будет стремиться поддерживать степень заряда аккумулятора, а также при какой температуре и степени заряда разрешена функция регенерации энергии торможения
1. Степень заряда аккумулятора (SoC).
2. Зона, где разрешена регенерация энергии торможения.
3. Предельное значение того, как система будет стремиться поддерживать степень заряда аккумулятора (SoC) в связи с температурой. При значении выше 55 °C зарядка аккумулятора в принципе не происходит. Это необходимо для того, чтобы избежать, например, кипения.
4. Температура аккумулятора.
5. Зона, где система применяет обычную зарядку.
В систему входит следующее:
— Датчик контроля аккумулятора.
— Центральный электронный модуль (СЕМ) рассчитывает режим зарядки аккумулятора на основании сигналов от датчика контроля аккумулятора.
— Модуль управления двигателя (ЕСМ) рассчитывает эффективность двигателя (момент, необходимый для передачи усилия). Модуль управления двигателем (ЕСМ) направляет на модуль управления генератора (ACM) информацию о необходимом для зарядки напряжении от генератора.
— Модуль управления генератора (ACM) с регулятором зарядки. Модуль управляется модулем управления двигателя (ЕСМ).
— Аккумулятор.
Управление генератора
Работа генератора и зарядка от него аккумулятора контролируется центральным электронным модулем (СЕМ) по сигналам от датчика контроля статуса аккумулятора. Для осуществления этой функции датчик контроля аккумулятора проводит постоянный контроль и точный расчет статуса аккумулятора. Запрос на зарядку аккумулятора поступает от центрального электронного модуля (СЕМ) на модуль управления двигателем (ЕСМ), который затем управляет работой генератора.
Модуль управления двигателем (ЕСМ) рассчитывает эффективность двигателя (момент, необходимый для передачи усилия). Если требуется слабый момент, модуль управления двигателем (ЕСМ) независимо от запроса напряжения на генератор от центрального электронного модуля (СЕМ) переводит на себя управление генератором. Это происходит, когда зарядка аккумулятора может осуществляться от энергии движения автомобиля, например, при торможении двигателем. Модуль управления двигателем (ЕСМ) направляет на модуль управления генератора (ACM) информацию о том, какое напряжение зарядки должен поддерживать генератор.
Модуль управления двигателем (ЕСМ) сообщает статус отдачи двигателя на центральный электронный модуль (СЕМ). Если отдача двигателя низкая, т.е. когда момент двигателя требуется для движения автомобиля, центральный электронный модуль (СЕМ) берет на себя управление генератором и рассчитывает режим управления работой генератора с целью снижения нагрузки на двигатель.
Генератор в зависимости от эффективности двигателя, потребления тока в автомобиле и статуса аккумулятора будет управляться следующим образом:
— Обычная зарядка
— Восстановление аккумулятора
— Идентификация аккумулятора
— Регенерация энергии торможения. Регенерация может происходить следующим образом:
-->медленно
-->быстро
-->медленно без разряжения
Обычная зарядка
Обычная зарядка
Для оптимальной зарядки аккумулятора рассчитывается выходное напряжение с генератора на основании расчетной температуры аккумулятора. Температура получается от датчика контроля аккумулятора
Модуль управления генератора (ACM) (регулятор зарядки) в зависимости от потребности от центрального электронного модуля (СЕМ) регулирует выходное напряжение согласно изображению выше. Посредством традиционной обычной зарядки аккумулятор будет всегда заряжаться до степени заряда около 100 % (State Of Charge (SoC)).
Для функции регенерации энергии торможения зарядка аккумулятора будет происходить обычным способом, пока аккумулятор не достигнет степени заряда около 85 % (SoC).
Восстановление аккумулятора
Выполняется минимум три раза в год (минимум через 120 дней) во избежание постоянной сульфатации аккумулятора. В этом случае аккумулятор полностью заряжается в течение нескольких часов. Зарядка может происходить за несколько циклов движения.
Идентификация аккумулятора
Каждый раз при восстановлении аккумулятора или если расчет статуса аккумулятора выполнен недостоверно, выполняется идентификация аккумулятора с тем, чтобы датчик контроля аккумулятора (BMS) мог корректно выполнить расчет статуса аккумулятора.
Регенерация энергии торможения
В зависимости от того, какой тип электропотребителя активирован, управление генератора будет происходить по-разному.
Регенерация энергии торможения, медленно
Активированы потребители, чувствительные к напряжению. Это означает потребителей, которые чувствительны к разницам напряжения, когда изменение напряжения может быть заметно для водителя. Напряжение меняется медленно, когда активируется регенерация энергии торможения, и изменение становится незаметным. Касается, например, таких потребителей, как фары, противотуманный свет, двигатель вентилятора в салоне и очистители ветрового стекла.
Регенерация энергии торможения, быстро
Не активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности. Напряжение меняется быстро или непосредственно тогда, когда происходит регенерация энергии торможения.
Регенерация энергии торможения, медленно без разряжения
Активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности. Это означает потребителей, которые чувствительны к разницам напряжения и мощности. Касается, например, таких потребителей, как двигатель электровентилятора охлаждения, элемент подогрева, подсоединенный прицеп и двигатель вентилятора в салоне. Когда активированы потребители, чувствительные к напряжению и мощности, то напряжение меняется медленно, и напряжение генератора не допускается ниже примерно 13,2 В. Это необходимо для того, чтобы доступная мощность не была слишком низкой.
Описание цикла движения
1. Обычная зарядка аккумулятора. Степень заряда аккумулятора (SoC) составляет менее примерно 80 % (плохо заряженный аккумулятор), и система стремится к тому, чтобы зарядить аккумулятор примерно до 85 %. Регенерация энергии торможения не разрешается. Напряжение зарядки поднимается (уровень зависит от температуры аккумулятора), чтобы аккумулятор заряжался. Когда будет достигнута правильная степень заряда, регенерация энергии торможения будет разрешена.
2. Зарядка аккумулятора отсутствует. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед), и зарядка аккумулятора не происходит. Генератор управляется так, что происходит только обеспечение потребности в токе для электропотребителей автомобиля.
3. Торможение двигателем (происходит регенерация энергии торможения). Генератор заряжает аккумулятор напряжением до 15,0 В (заряжает энергией).
Аккумулятор отдает энергию. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед). Регенерация ранее сохраненной энергии с быстрым отбором тока из аккумулятора до напряжения 12,4 В.
4. Аккумулятор отдает энергию. Эффективность двигателя низкая (момент двигателя необходим для движения автомобиля вперед). Регенерация ранее сохраненной энергии с медленным отбором тока из аккумулятора до напряжения 12,5 В.
При движении в сумерках происходит ограничение минимально допустимого напряжения зарядки, чтобы дать максимальную мощность, например, для освещения.
Пунктирный график показывает, когда активируется быстрая регенерация энергии торможения, т.е. когда функция разрешает повышенный уровень напряжения при регенерации энергии торможения, что регенерирует больше энергии (заряжает в аккумулятор). Сплошной график показывает, когда активируется медленная регенерация.
ЗАРЯДКА АКБ
При временном подсоединении внешнего вспомогательного аккумулятора или зарядного устройства для зарядки аккумулятора никогда нельзя использовать отрицательный полюс аккумулятора для соединения — в качестве точки заземления необходимо использовать только шасси автомобиля. При правильном соединении датчик контроля аккумулятора пробуждается из своего положения покоя, когда ток через датчик (на аккумулятор) превысит 250 мА. Датчик тогда регистрирует, каким количеством тока заряжается аккумулятор, вследствие чего он может рассчитать правильный статус заряда и емкость аккумулятора. Когда ток через датчик становится меньше 250 мА, датчик переводится в положение покоя.
Если отрицательный полюс аккумулятора используется при зарядке, то датчик контроля аккумулятора не регистрирует ток, которым заряжается аккумулятор. Когда включается зажигание, то датчик контроля аккумулятора регистрирует, что напряжение через полюсы аккумулятора изменилось после последней регистрации. Датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что его расчет степени заряда (SoC) аккумулятора в данный момент не верен, и он посылает сообщение об этом на центральный электронный модуль (СЕМ). В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция (Регенерация энергии торможения) не разрешается.
Для автомобиля с функцией автоматического запуска/остановки двигателя функция временно не будет разрешена.
Примечание: Чтобы датчик контроля аккумулятора мог рассчитать правильную степень заряда аккумулятора, необходимо, чтобы автомобиль находился минимум 4 часа в положении покоя. В определенных случаях может потребоваться до 6 часов в положении покоя. Это предполагает, что ключ зажигания вынут, двери и люки закрыты и автомобиль заперт. Если степень заряда по-прежнему низкая, то функция регенерации энергии торможения не будет разрешена. Аккумулятор необходимо зарядить.
ВЫВОД: По зарядке АКБ из приведенных выше абзацев понятно, что подключение зарядного устройства выполняется без задействования минусовой клеммы АКБ напрямую, подключение выполняется к передней стойке (лонжерону), для S60-II при вскрытии панели батарейного отсека на лонжероне имеется две петли, я например зашкурил от краски одну из них и подключаю минусовую клемму зарядного к ней. Плюсовую клемму непосредственно к плюсу АКБ. Вы можете меня спросить, что будет если подключить непосредственно к батареи минус зарядного, отвечу — если зарядное интеллектуальное подобное приведенное выше то ничего фатального, датчик пошлет сигнал о неверном параметре АКБ, от СЕМ будет получен запрет генерации энергии торможения т.е. генератор будет заряжать батарею самым простым алгоритмом на этом и всё! Слухи о том, что датчик каким либо образом не даст или будет препятствовать заряду батарея мягко говоря надуманы)) Единственное, что хочу посоветовать не тыкать дедовские зарядки и пусковые прямо на минус батареи вы можете лишится датчика, точнее его контроллера, ведь уже понятно что он играет куда более важную роль, чем просто сигнал на приборку о низком заряде АКБ.
Блокировка функции регенерации энергии торможения
Диагностика датчика контроля аккумулятора выполняется центральным электронным модулем (СЕМ). Если обнаруживается код неисправности для датчика контроля аккумулятора и неисправность действует, то функция регенерации энергии торможения не разрешается.
Другие ситуации, когда датчик контроля аккумулятора не разрешает функцию регенерации энергии торможения:
— Зарядка аккумулятора через полюсы аккумулятора. См. Аккумулятор, зарядка.
— Потребление тока покоя составляет более 250 мА в течение 7 суток. Это означает, что датчик никогда не получает возможность измерять напряжение покоя аккумулятора и тем самым рассчитывать статус заряда аккумулятора.
В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция не разрешается.
Статус расчета датчика можно считывать в VIDA. См.: VIDA — ДИАГНОСТИКА/АВТОМОБИЛЬНАЯ КОММУНИКАЦИЯ/СЕM.
Замена аккумулятора/датчика контроля аккумулятора
Примечание. При замене аккумулятора или датчика контроля аккумулятора необходимо выполнить обнуление информации об аккумуляторе.
См. VIDA — ДИАГНОСТИКА/АВТОМОБИЛЬНАЯ КОММУНИКАЦИЯ/СЕM/Расширенная
Аккумулятор автомобиля полностью разряжен или датчик контроля аккумулятора был отсоединен от полюса аккумулятора
Если аккумулятор полностью разрядился, так что автомобиль не реагирует на ключ зажигания (принцип — полностью разряжен), и поэтому автомобиль запускается с помощью внешнего вспомогательного аккумулятора или зарядного устройства для аккумулятора, датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что он был отсоединен от аккумулятора. Датчик контроля аккумулятора считывает тогда напряжение аккумулятора и предполагает степень заряда, которая пропорциональна к напряжению. Если степень заряда низкая, то функция автоматического запуска/остановки двигателя не будет разрешена если такая имеется.
Запчасти на фото: 31343764
Комментарии
Сразу скажу не электрик. Прицип работы ШИМ и по V и А знаю поверхностно. Статью прочитал до середины т.к. далее пошел дремучий лес для меня. Поверхностно знал что есть системы контроля состояния АКБ, прикуривать и дать прикурить свой алгоритм или клемы. Но суть вопроса — автос (не конкретно на данном авто) могут регулировать зарядку АКБ напряжением или током, если да то почему нет инфы на приборке о состояниии АКБ из средних чисел. Вначале хотел купить тестер АКБ, но после примера аккумуляторщика (понятно что надо учитывать t и после покоя и зарядки) тестер показывает плохой результат и после нагрузки АКБ тестер показывает лучшее значение сразу от покупки тестера отказался. Вопрос, как генератор понимает понимает что банка в АКБ закоротила (потребление тока на АКБ) а не в бортовой сети возросли потребители как фары-обогрев-печка?
когда банка в АКБ коротит на нём падает напряжение. Размышлениями о состоянии акб занимается не генератор а как раз таки эта система контроля зарядки, причём есть "сложная" система с отдельным болком на клемме АКБ а есть чуть проще которая визуально никак себя не проявляет в том смысле что клеммы там простые и изысканиями, как я понял, занимается непосредственно блок управления двигателем, т.к. именно он занимается управлением генератора.
нет не будет ставить нужно такой же как стоял, в тех авто с которыми я сталкивался можно было выбрать акб большей ёмкости, но опять таки речь шла про оригинал, либо нужно подбирать акб который по характеристикам будет точно такой же как в оригинале, в принципе производители АКБ что-то знают и у некоторых производителей можно по оригинальному номеру АКБ подобрать аналог.
в тех машинах с которыми сталкивался я вместо 60 поставили 64, и система эта работала некорректно акб со временем разряжался.
Добрый день, хорошая статья. Нашёл много ответов на вопросы по изменению напряжения бортовой сети в зависимости от разных ситуаций (уровня BATT_SOC, нагрузки на бортовую сеть и тд.) Фактически поведение автомобиля соответствует Вашему описанию, хоть у меня Mazda CX-5. А может у Вас есть графики по току (BATT_CUR) соответствующие цветному графику напряжения? Какими токами идёт разряд, заряд АКБ в разных режимах? Меня в частности в моём авто беспокоит кратковременные скачки по току +30, +50, +70 при зарядке высоким напряжением (зелёная зона). Заранее благодарен…
не нужно путать, 5-10 лет акб стояли на машинах, но это не значит что они прямь столько жили, и всё это очень хорошо было видно при первых морозах и не совсем исправных авто, когда в мороз авто не заводилось за первые 20 сек, зачастую старые аккуму уже не могли нормально крутануть стартер. в то же время в новых авто из-за этой вот системы машина видит что акб уже плох, и "ка бы чего не вышло" зажигает лампочку ахтунг алерт поменяй акб. в то же время эти самые "цифровые" автомобили видят, условно, на старте обороты не 350 об/мин а 349 об/мин, и говорят "нееее заводить нельзя" хотя на слух эту разницу не слышно. Поэтому кажется что аккум хороший крутит норм, а машина такая сякая не хочет заводиться, ставишь новый аккум стартует с "пол тыка".
Система очень схожа с таковой в Мазда СХ-5. Вместо "рекуперация" подставить слово "i-stop" — и всё один-в-один получится. Посему скажу, что датчику абсолютно пофиг куда вы минус приложите для зарядки. Датчик всё равно потом новую информацию (о том что АКБ заряжался) не примет. Для этого сначала его нужно обнулить (отключить LIN и снять клемму), подержав без питания 2 минуты (лучше 5 минут), а потом произвести инициализацию. Как произвести инициализацию в СХ-5 — было сказано в бюллетенях. Как это делается в Вольвах — я пока еще не в курсе.
датчик есть датчик — его задача измерять и давать данные для блоков управления, вот и говорится какие действия препятствуют данному измерению и как следствие включению нужной программы работы генератора.
"Если отрицательный полюс аккумулятора используется при зарядке, то датчик контроля аккумулятора не регистрирует ток, которым заряжается аккумулятор. Когда включается зажигание, то датчик контроля аккумулятора регистрирует, что напряжение через полюсы аккумулятора изменилось после последней регистрации. Датчик контроля аккумулятора может интерпретировать это так, что его расчет степени заряда (SoC) аккумулятора в данный момент не верен, и он посылает сообщение об этом на центральный электронный модуль (СЕМ). В таких случаях расчет датчиком статуса аккумулятора не достоверен, вследствие чего функция (Регенерация энергии торможения) не разрешается."
Честно говоря это ерунда процитирована. Скорее всего неточности перевода на русский с языка оригинала. Ерунда хотя бы потому, что датчик тока вообще ничего не регистрирует при выключенном питании, а при включении питания просто снимает и посылает данные. Поэтому вообще пофиг куда минус цеплять при зарядке, там штекер есть к датчику — это LIN, два проводка — отключив их датчик ничего не передаёт (используется для исключения всплеска данных при снятии/подключении минусовой клеммы). А подключение на массу, а не непосредственно клемму используется чисто в целях электро безопасности — как при "прикуривании" от другого АКБ.
При выключенном зажигании датчик периодически регистрирует напряжение покоя аккумулятора и включает его в формулу расчета.Что касается влияет на датчик непосредственное подключение на минусовую клемму зарядного устройства так это легко сами проверите подключите прибор в цепь между минусовой клеммой АКБ и датчиком и если при выключенном зажигании и подключенном зарядном ток будет больше 250 мА то влияет если нет и он меньше то он спит и тогда посылайте все инструкции подальше и заряжаем прямо на минусовой клемме не на "-" стойке (лонжероне) ))) Я написал и заряжаю как в инструкции volvocars правильный перевод или нет, мне как электрику написанное понятно и логично
