Tárgyak:
- bevezetés
- Intelligens akkumulátor érzékelő
- Az akkumulátor érzékelő összetevői és mérési elvei
- Az akkumulátor töltése és cseréje
Bevezetés:
A modern járművekben a generátor töltöttségi állapotát a körülményekhez igazítják. A generátort a motor ECU vezérli, és jeleket kap a többé-kevésbé feltöltéshez. A generátor energiát termel, amikor mágneses mező jön létre a forgórész és az állórész között. Minél nagyobb a mágneses tér, annál nagyobb erő szükséges a rotor elforgatásához. A nagy mennyiségű töltőáram előállítása ezért energiába és üzemanyagba kerül.
- Az alapjárati fordulatszám növelhető, ha az akkumulátor már majdnem lemerült, ha nincs elegendő újratöltés;
- Maximális gyorsulás közben a generátor átmenetileg nincs vezérelve, hogy az összes generált nyomatékot a meghajtáshoz használja fel;
- Lassításkor (motorfékezés) az ECU maximális hatásfokkal vezérli a generátort, így a jármű mozgási energiája energiát generál a generátorban. Az ábra az akkumulátor maximális töltöttségi szintjét mutatja (12 voltos rendszer).
Az intelligens akkumulátorérzékelő jele az akkumulátor töltöttségi állapotának meghatározására szolgál. Ez az egyik legfontosabb adat annak meghatározásához, hogy a generátort milyen mértékben kell vezérelni.
Intelligens akkumulátor érzékelő:
A modern járművek szinte mindegyike akkumulátor-érzékelővel van felszerelve, amelyet gyakran IBS-nek (Intelligent Battery Sensor) is neveznek, áramérzékelővel vagy akkumulátor-monitorral. Ebben a cikkben az „akkumulátor-érzékelő” kifejezésre fogunk hivatkozni. Az akkumulátor-érzékelő szorosan együttműködik a járműben található akkumulátorfigyelő rendszerrel (BMS). Ez különösen igaz az indító-leállító rendszerrel rendelkező járművekre. Ezekben a járművekben az akkumulátor ismételten nagy igénybevételnek van kitéve, mivel az indítómotort utazásonként többször aktiválják a motor beindításához. Éppen ezért az ilyen járművekben gyakran AGM akkumulátort választanak a hagyományos ólomcella helyett. Az AGM akkumulátor jobban ellenáll az ismételt kisütésnek és töltésnek.
Az akkumulátorérzékelő a földkábelbe van beépítve, amely az akkumulátor negatív pólusa és a karosszéria vagy a váz egy testpontja közé van rögzítve. Az akkumulátorérzékelőn talál egy dugót két vagy több vezetékkel. Az egyik vezeték közvetlenül az akkumulátor pozitív pólusához vezet, a másik pedig a kommunikációt szolgálja.
Az akkumulátor érzékelő házában egy mikroprocesszorral és egy feszültséget, áramot, hőmérsékletet és időt mérő vezérlővel ellátott áramköri lap található. Az elektronikus vezérlőegységből (ECU) származó adatok gyakran LIN-buszon keresztül jutnak el a generátorhoz és a komfortvezérlő egységhez (BCM) vagy a motorvezérlő egységhez. Az átjáró gyakran az akkumulátorérzékelő és a BCM vagy a motorvezérlő egység között található, hogy a LIN busz üzenetet CAN busz üzenetté alakítsa. Erről bővebben az „Intelligens akkumulátor-érzékelő diagnosztikája” című fejezetben olvashat.
Az akkumulátor érzékelő figyeli az akkumulátor állapotát és a következő paramétereket méri:
- Az akkumulátor feszültsége.
- Az az áram, amellyel az akkumulátor töltődik és lemerül.
- Az akkumulátor hőmérséklete.
Az akkumulátorérzékelő elküldi ezeket az adatokat a motorvezérlő egységnek vagy a BCM-nek. Ezen adatok felhasználásával az ECU (elektronikus vezérlőegység) a következőket számítja ki:
Az akkumulátor töltöttségi állapota (SOC). A fogyasztók felé kimenő és az akkumulátor bejövő áramának mérésével megállapítható, hogy mennyi energia áll még rendelkezésre az akkumulátorban.
Az akkumulátor állapota (State Of Health, SOH). Az akkumulátor feszültségét és kisülési áramát összehasonlítják az akkumulátor minőségének értékelése érdekében. Indításkor kis benzinmotornál akár 60 A, nehezebb dízelmotornál 120 A áramot is le lehet venni az akkumulátorból. Az akkumulátor feszültségének csökkenésének mértéke jelzi az akkumulátor belső ellenállásának szintjét. Ha a feszültség 11,5-ről 10 V-ra csökken 60 A áramerősség mellett, ez elfogadható. Ha a feszültség 11,5-ről 8 V-ra csökken azonos indítóáram mellett, ez túl nagy belső ellenállást jelez az akkumulátorban, és cserét igényel.
Nyugalom alatti áram. Ez érzékeli a nyugalmi áram zavarát, például egy illetéktelen fogyasztó által. A vezető a következő út során értesítést kap, ha megnövekedett nyugalmi áramot észlel.
Az akkumulátorérzékelő összetevői és mérési elvei:
Az akkumulátor érzékelő háza és a földelés gyakran egy egésszé épül fel. A földkábel az akkumulátor érzékelővel egy egészet is alkothat, vagy csavaros csatlakozással rögzíthető. Az akkumulátor érzékelő belsejében egy nagyon alacsony ellenállási értékű sönt ellenállás található. Ennek a söntnek a feszültségkülönbségének mérésével kiszámítható az áramerősség. Az akkumulátor feszültségével kombinálva kiszámítható az a teljesítmény, amellyel az akkumulátor töltődik vagy lemerül.
1. Pólus bilincs földelő pólus;
2. Akkumulátor érzékelő;
3. Jármű földelése;
4. Sönt;
5. Dugaszolható csatlakozás a B+ és LIN buszhoz.
A sönt ellenállást sorba kell helyezni a jármű testcsatlakozása és az akkumulátor negatív pólusa közé. Az akkumulátorból érkező és az akkumulátorból érkező összes áram ezen a söntön keresztül halad át. Az alacsony ellenállási érték miatt kevés feszültséget fogyaszt a sönt.
Ennek a feszültségnek a szintje árammá alakul a mikroprocesszorban, a sönt ismert ellenállásértékével együtt:
- A nagy feszültségesés a söntben nagy áramerősséget jelez.
- Az alacsony feszültségesés alacsony áramerősséget jelez.
A mellékelt képen egy diagramot látunk, amelyen az R ellenállás a sönt, az I áram pedig a kisülési áramot jelenti az akkumulátor kisülése során. A söntellenálláson párhuzamosan elhelyezett voltmérő azt szemlélteti, hogy az akkumulátorérzékelő mérőelektronikája hogyan méri a sönt feszültségkülönbségét.
Az alábbi kép áttekintést nyújt azokról a helyekről, ahol hőmérséklet-, feszültség- és árammérés történik.
A sönt ellenállását az 5-ös szám jelzi. A sönt feszültségkülönbsége (V) áramként (A) olvasható le. Ezeket az adatokat a LIN buszon keresztül továbbítják a DME/DDE-hez, amelyek a BMW benzinmotorjának (DME) és dízelmotorjának (DDE) jelölései.
1. Az akkumulátor pozitív pólusa;
2. Akkumulátor testcsatlakozója;
3. Akkumulátor feszültség mérése;
4. Az akkumulátor hőmérsékletének mérése;
5. Árammérés söntellenállással;
6. Mikroprocesszor az intelligens akkumulátorérzékelőben;
7. LIN busz kommunikációs vezeték
8. Motorvezérlő egység
Az akkumulátor töltése és cseréje:
Az akkumulátor-kezelő rendszer az akkumulátor-érzékelőt használja az akkumulátorba és az akkumulátorból folyó áram mérésére, és ezt az információt a memóriában tárolja. Amikor az akkumulátort fel kell tölteni, vagy ha indítási segédeszközt használnak, fontos, hogy az akkumulátortöltő ne közvetlenül az akkumulátor kapcsaira, hanem a töltési pontokra csatlakozzon. Az akkumulátorérzékelő e töltési pontok és az akkumulátor kivezetései között található, és csak akkor tudja mérni az energiaáramlást, ha az akkumulátortöltő csatlakoztatva van a töltési pontokhoz. Ha az akkumulátortöltőt közvetlenül az akkumulátor kapcsaira csatlakoztatjuk, a BMS-memória jelzi, hogy az akkumulátor (majdnem) lemerült, miközben a valóságban teljesen fel van töltve. A generátor ekkor túltölti az akkumulátort, ami után a rendszer meghibásodik. Az alábbi képeken egy akkumulátortöltő látható, amely közvetlenül az akkumulátorhoz és a motorháztető alatti töltési pontokhoz csatlakozik.
Az akkumulátor cseréje után az akkumulátort regisztrálni kell egy akkumulátorérzékelővel felszerelt járművön. A műhelyben „tanulásnak” vagy „kódolásnak” is nevezik. Az akkumulátorkezelés a következőket veszi figyelembe:
- az akkumulátor öregedése. Egy régebbi, megnövelt belső ellenállású akkumulátor töltőárama növelhető;
- az akkumulátor kapacitása és hidegindítási árama.
A rögzítés során az akkumulátor tárolt értékei, amelyek idővel leromlott, törlődnek. Tehát még akkor is, ha azonos márkájú, azonos kapacitású és hidegindítási árammal azonos akkumulátor kerül beépítésre, a cserét regisztrálni kell. Természetesen az eltérő tulajdonságú akkumulátor adatait ismertetni kell. Ez megtehető a kapacitás [Ah] és a hidegindítási áram [A] manuális megadásával, vagy a cikkszámok vagy a sorozatszámok megadásával. A modern diagnosztikai berendezésekkel az akkumulátor matricáján látható QR-kód leolvasható.
Az alábbi képernyőképek az akkumulátor regisztrálását mutatják be egy BMW programmal (balra) és VCDS-sel (jobbra).
Az intelligens akkumulátor-érzékelő diagnózisa:
Az intelligens akkumulátorérzékelő kommunikál a generátorral és a BCM-mel vagy a motorvezérlő egységgel. Ez a rész elmagyarázza, hogyan kell elolvasni a diagramot, és hogyan lehet diagnózist felállítani.
A következő ábrán az akkumulátorérzékelőt (A85) látjuk, amelyet a 2. érintkezőn lévő biztosíték 12 voltos tápfeszültséggel lát el. Az 1-es érintkező a kommunikációt szolgálja: innen LIN buszon keresztül üzenet érkezik az átjáróhoz (A25di) és a generátorhoz (O01). Az 1. és 2. érintkezők az előző képeken látható kéttűs csatlakozóban találhatók.
Az akkumulátorérzékelő alsó két fekete vezetékének nincs pin-száma: ez egy közvetlen kapcsolat az akkumulátor negatív pólusával.
Az intelligens akkumulátorérzékelő LIN busz üzenetet küld az átjárónak és a generátornak. Az átjáró a különböző protokollokkal (feszültséggel és sebességgel) rendelkező hálózatok csomópontja. Az átjáróban a LIN-busz üzenet CAN-buszon keresztül kerül elküldésre a BCM-nek és/vagy a motorvezérlő egységnek. Ezzel szemben a két vezérlőeszköz egyike az átjárón és a LIN buszon keresztül vezérli a generátort.
A LIN busz kommunikáció hibája azt jelentheti, hogy az akkumulátor érzékelő adatai nem használhatók, vagy a generátor nincs megfelelően vezérelve. Ez utóbbi esetben a generátor vészprogramra kapcsol, amelyben a hagyományos D+ vezérléssel elegendő töltőfeszültséget és töltőáramot hoz létre.
A feszültség lefolyása a LIN busz jel lehet eggyel oszcilloszkóp értékeléshez mérik.
Felirat:
P01: motortér biztosítékdoboz
A25di: diagnosztikai interfész (átjáró)
A85: ECU akkumulátor érzékelő
O01: dinamó
Ha hiba van és a LIN busz kommunikáció rendben van, tudjuk, hogy az érzékelő tápfeszültsége és testelése jó. A hibát a diagramon szereplő egyik alkatrész okozza. A következő lépéseket lehet megtenni:
- ellenőrizze a vezérlőeszközök szoftverfrissítését;
- Tesztelje a 12 voltos akkumulátort (lehetőleg terhelés alatt);
- ellenőrizze, hogy a megfelelő akkumulátoradatokat regisztrálta-e. Lehet, hogy az akkumulátort korábban kicserélték, de a regisztrációt soha nem végezték el;
- állítsa vissza az akkumulátor érzékelő adatait;
- ellenőrizze, hogy a generátor cikkszáma helyes-e: a nem megfelelő generátor, amely nem egyezik az érzékelővel, végül problémákat okoz;
- Ha a fentieket ellenőrizték és helyesnek találták, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy az akkumulátorérzékelő hibás. Ez néha előfordul gyakori (helytelen) indításkor áthidaló kábeleken vagy akkumulátortöltőn keresztül.
Kapcsolódó oldalak:
