Temos:
- Įvadas
- Išmanus akumuliatoriaus jutiklis
- Baterijos jutiklio komponentai ir matavimo principai
- Akumuliatoriaus įkrovimas ir keitimas
Įvadas:
Šiuolaikinėse transporto priemonėse generatoriaus įkrovimo būsena pritaikoma prie aplinkybių. Kintamosios srovės generatorius valdomas iš variklio ECU ir gauna signalus, kad įkrautų daugiau ar mažiau. Kintamosios srovės generatorius generuoja energiją, nes tarp rotoriaus ir statoriaus sukuriamas magnetinis laukas. Kuo didesnis magnetinis laukas, tuo daugiau jėgos reikia sukti rotorių. Todėl didelės įkrovimo srovės generavimas kainuoja energijos ir kuro.
- Tuščiosios eigos greitis gali būti padidintas, kai akumuliatorius beveik išsikrovęs, kai nėra galimybės įkrauti pakankamai;
- Maksimalaus pagreičio metu generatorius laikinai nevaldomas, kad visas generuojamas sukimo momentas būtų panaudotas varymui;
- Lėtinant (stabdant varikliu), ECU maksimaliai valdo generatorių, kad transporto priemonės kinetinė energija būtų naudojama energijai generuoti generatoriuje. Paveikslėlyje parodytas maksimalus akumuliatoriaus įkrovimas (12 voltų sistema).
Išmaniojo akumuliatoriaus jutiklio signalas naudojamas akumuliatoriaus įkrovimo būsenai nustatyti. Tai vienas iš svarbiausių duomenų, leidžiančių nustatyti, kokiu mastu generatorius turi būti valdomas.
Išmanusis akumuliatoriaus jutiklis:
Beveik visose šiuolaikinėse transporto priemonėse yra akumuliatoriaus jutiklis, dažnai žinomas kaip IBS (Intelligent Battery Sensor), srovės jutiklis arba akumuliatoriaus monitorius. Šiame straipsnyje mes vadinsime terminą „baterijos jutiklis“. Akumuliatoriaus jutiklis glaudžiai bendradarbiauja su automobilio akumuliatoriaus stebėjimo sistema (BMS). Tai ypač pasakytina apie transporto priemones su paleidimo ir sustabdymo sistema. Šiose transporto priemonėse akumuliatorius nuolat smarkiai apkraunamas, nes starterio variklis kelis kartus įjungiamas per kelionę, kad užvestų variklį. Būtent todėl tokiose transporto priemonėse dažnai pasirenkamas AGM akumuliatorius, o ne tradicinis švino elementas. AGM akumuliatorius yra atsparesnis pakartotiniam iškrovimui ir įkrovimui.
Akumuliatoriaus jutiklis yra integruotas į įžeminimo kabelį, kuris yra tarp neigiamo akumuliatoriaus gnybto ir kėbulo arba važiuoklės įžeminimo taško. Ant akumuliatoriaus jutiklio rasite kištuką su dviem ar daugiau laidų. Vienas laidas veda tiesiai į teigiamą akumuliatoriaus gnybtą, o antrasis laidas skirtas ryšiui.
Akumuliatoriaus jutiklio korpuso viduje yra plokštė su mikroprocesoriumi ir valdikliu, kuris matuoja įtampą, srovę, temperatūrą ir laiką. Duomenys iš šio elektroninio valdymo bloko (ECU) dažnai per LIN magistralę perduodami į generatorių ir komforto valdymo bloką (BCM) arba variklio valdymo bloką. Šliuzas dažnai yra tarp akumuliatoriaus jutiklio ir BCM arba variklio valdymo bloko, kad LIN magistralės pranešimas būtų paverstas CAN magistralės pranešimu. Tai išsamiau aptariama skyriuje „Išmaniojo akumuliatoriaus jutiklio diagnozė“.
Akumuliatoriaus jutiklis stebi akumuliatoriaus būklę ir matuoja šiuos parametrus:
- Akumuliatoriaus įtampa.
- Srovė, kuria akumuliatorius įkraunamas ir iškraunamas.
- Akumuliatoriaus temperatūra.
Akumuliatoriaus jutiklis siunčia šiuos duomenis į variklio valdymo bloką arba BCM. Naudodamas šiuos duomenis, ECU (elektroninis valdymo blokas) apskaičiuoja:
Akumuliatoriaus įkrovos būsena (SOC). Matuojant išeinančią srovę į vartotojus ir į akumuliatorių įeinančią srovę, galima nustatyti, kiek energijos dar yra akumuliatoriuje.
Baterijos būklė (State Of Health, SOH). Akumuliatoriaus įtampa ir iškrovimo srovė lyginamos siekiant įvertinti akumuliatoriaus kokybę. Užvedimo metu iš akumuliatoriaus galima paimti iki 60 A srovės su mažu benzininiu varikliu arba iki 120 A su sunkesniu dyzeliniu varikliu. Akumuliatoriaus įtampos kritimo laipsnis rodo akumuliatoriaus vidinės varžos lygį. Jei įtampa nukrenta nuo 11,5 iki 10 voltų, esant 60 A srovei, tai yra priimtina. Jei įtampa nukrenta nuo 11,5 iki 8 voltų esant tokiai pačiai paleidimo srovei, tai rodo per didelę vidinę akumuliatoriaus varžą ir ją reikia pakeisti.
Ramybės srovė stovint. Taip aptinkamas ramybės srovės sutrikimas, pavyzdžiui, dėl neleistino vartotojo. Jei bus aptikta padidėjusi ramybės srovė, kitos kelionės metu vairuotojas gaus pranešimą.
Akumuliatoriaus jutiklio komponentai ir matavimo principai:
Akumuliatoriaus jutiklio korpusas ir įžeminimo gnybtas dažnai yra integruoti į vieną visumą. Įžeminimo kabelis taip pat gali sudaryti vieną visumą su akumuliatoriaus jutikliu arba būti pritvirtintas sraigtine jungtimi. Akumuliatoriaus jutiklio viduje yra labai mažos varžos šunto rezistorius. Išmatavus įtampos skirtumą šiame šunte, galima apskaičiuoti srovę. Kartu su akumuliatoriaus įtampa galima apskaičiuoti galią, kuria akumuliatorius įkraunamas arba iškraunamas.
1. Stulpo apkabos įžeminimo stulpas;
2. Baterijos jutiklis;
3. Transporto priemonės įžeminimo jungtis;
4.Šuntas;
5. B+ ir LIN magistralės kištukas.
Šunto rezistorius dedamas nuosekliai tarp transporto priemonės įžeminimo jungties ir neigiamo akumuliatoriaus gnybto. Visa srovė į akumuliatorių ir iš jo praeina per šį šuntą. Dėl mažos varžos vertės šunte sunaudojama mažai įtampos.
Šios įtampos lygis paverčiamas srove mikroprocesoriuje kartu su žinoma šunto varžos verte:
- Didelis įtampos kritimas šunte rodo didelę srovę.
- Žemas įtampos kritimas rodo mažą srovę.
Prisegtame paveikslėlyje matome diagramą, kurioje rezistorius R reiškia šuntą, o srovė I – iškrovimo srovę akumuliatoriaus išsikrovimo metu. Voltmetras, kuris yra lygiagrečiai per šunto rezistorių, iliustruoja, kaip akumuliatoriaus jutiklio matavimo elektronika matuoja įtampos skirtumą šiame šunte.
Žemiau esančiame paveikslėlyje pateikiama vietų, kuriose atliekami temperatūros, įtampos ir srovės matavimai, apžvalga.
Šunto varža žymima skaičiumi 5. Įtampos skirtumas (V) per šuntą skaitomas kaip srovė (A). Šie duomenys per LIN magistralę siunčiami į DME/DDE, kurie yra BMW benzininio variklio (DME) ir dyzelinio variklio (DDE) žymenys.
1. Akumuliatoriaus teigiamas polius;
2. Akumuliatoriaus įžeminimo gnybtas;
3. Akumuliatoriaus įtampos matavimas;
4. Baterijos temperatūros matavimas;
5. Srovės matavimas naudojant šunto rezistorių;
6. Mikroprocesorius išmaniajame baterijos jutiklyje;
7. LIN magistralės ryšio laidas
8. Variklio valdymo blokas
Akumuliatoriaus įkrovimas ir keitimas:
Akumuliatoriaus valdymo sistema naudoja akumuliatoriaus jutiklį, kad išmatuotų srovę, tekančią į akumuliatorių ir iš jos, ir saugo šią informaciją atmintyje. Kai reikia įkrauti akumuliatorių arba naudojamas pagalbinis užvedimas, svarbu, kad akumuliatoriaus įkroviklis būtų prijungtas ne tiesiai prie akumuliatoriaus gnybtų, o prie įkrovimo taškų. Akumuliatoriaus jutiklis yra tarp šių įkrovimo taškų ir akumuliatoriaus gnybtų ir gali matuoti energijos srautą tik tada, kai akumuliatoriaus įkroviklis yra prijungtas prie įkrovimo taškų. Jei akumuliatoriaus įkroviklis yra prijungtas tiesiai prie akumuliatoriaus gnybtų, BMS atmintis parodys, kad akumuliatorius yra (beveik) tuščias, o realiai jis yra visiškai įkrautas. Tada generatorius perkraus akumuliatorių, o po to sistema suges. Toliau pateiktuose paveikslėliuose parodytas akumuliatoriaus įkroviklis, tiesiogiai prijungtas prie akumuliatoriaus ir įkrovimo taškų po gaubtu.
Pakeitus akumuliatorių, akumuliatorius turi būti užregistruotas automobilyje su akumuliatoriaus jutikliu. Seminare tai dar vadinama „mokymusi“ arba „kodavimu“. Valdant akumuliatorių atsižvelgiama į:
- akumuliatoriaus senėjimas. Senesnio akumuliatoriaus su padidinta vidine varža įkrovimo srovė gali būti padidinta;
- akumuliatoriaus talpa ir šalto paleidimo srovė.
Įrašymo metu ištrinamos išsaugotos akumuliatoriaus vertės, kurios laikui bėgant pablogėjo. Taigi net jei sumontuotas identiškas tos pačios markės ir tos pačios talpos bei šaltos paleidimo srovės akumuliatorius, pakeitimas turi būti registruojamas. Žinoma, turi būti žinomi skirtingų savybių akumuliatoriaus duomenys. Tai galima padaryti rankiniu būdu įvedant talpą [Ah] ir šalto paleidimo srovę [A] arba įvedant dalių numerius arba serijos numerius. Su modernia diagnostikos įranga galima nuskaityti ant baterijos lipduko rodomą QR kodą.
Toliau pateiktose ekrano kopijose parodytas akumuliatoriaus registravimas naudojant BMW programą (kairėje) ir VCDS (dešinėje).
Išmaniojo akumuliatoriaus jutiklio diagnozė:
Išmanusis akumuliatoriaus jutiklis palaiko ryšį su generatoriumi ir BCM arba variklio valdymo bloku. Šiame skyriuje paaiškinama, kaip perskaityti diagramą ir kaip galima nustatyti diagnozę.
Toliau pateiktoje diagramoje matome akumuliatoriaus jutiklį (A85), kuris tiekiamas su 2 voltų maitinimo įtampa per saugikliu ant 12 kaiščio. 1 kontaktas skirtas ryšiui: iš čia per LIN magistralę siunčiamas pranešimas į šliuzą (A25di) ir generatorių (O01). 1 ir 2 kaiščiai yra dviejų kontaktų kištelyje, matomame ankstesniuose paveikslėliuose.
Du apatiniai juodi akumuliatoriaus jutiklio laidai neturi PIN numerio: tai yra tiesioginis ryšys su neigiamu akumuliatoriaus gnybtu.
Išmanusis akumuliatoriaus jutiklis siunčia LIN magistralės pranešimą šliuzui ir generatoriui. Vartai yra tinklų, turinčių skirtingus protokolus (įtampa ir greitis), sandūra. Šliuze LIN magistralės pranešimas siunčiamas per CAN magistralę į BCM ir (arba) variklio valdymo bloką. Ir atvirkščiai, vienas iš šių dviejų valdymo įrenginių valdo generatorių per šliuzą ir LIN magistralę.
LIN magistralės ryšio sutrikimas gali reikšti, kad akumuliatoriaus jutiklio duomenys negali būti naudojami arba kintamosios srovės generatorius nėra tinkamai valdomas. Pastaruoju atveju generatorius persijungia į avarinę programą, kurioje įprastas D+ valdymas naudojamas pakankamai įkrovimo įtampai ir įkrovimo srovei sukurti.
Įtampos eiga LIN magistralės signalas gali su vienu osciloskopas yra matuojami įvertinimui.
Paantraštė:
P01: variklio skyriaus saugiklių dėžutė
A25di: diagnostikos sąsaja (šliuzai)
A85: ECU akumuliatoriaus jutiklis
O01: dinamo
Kai yra gedimas ir LIN magistralės ryšys yra geras, žinome, kad jutiklio maitinimo įtampa ir įžeminimas yra geri. Gedimą sukelia vienas iš šios diagramos komponentų. Galima atlikti šiuos veiksmus:
- patikrinti, ar nėra valdymo įrenginių programinės įrangos atnaujinimų;
- Išbandykite 12 voltų akumuliatorių (geriausia esant apkrovai);
- patikrinkite, ar užregistruoti teisingi akumuliatoriaus duomenys. Baterija galėjo būti pakeista praeityje, tačiau registracija niekada nebuvo atlikta;
- iš naujo nustatyti akumuliatoriaus jutiklio duomenis;
- patikrinkite, ar teisingas kintamosios srovės generatoriaus dalies numeris: netinkamas generatorius, kuris nesutampa su jutikliu, ilgainiui sukels problemų;
- Jei aukščiau aprašyta informacija buvo patikrinta ir nustatyta, kad tai teisinga, gali būti padaryta išvada, kad akumuliatoriaus jutiklis yra sugedęs. Taip kartais nutinka dažnai (neteisingai) paleidžiant per trumpiklius arba akumuliatoriaus stiprintuvą.
Susiję puslapiai:
