You dont have javascript enabled! Please enable it!

Intelligent na sensor ng baterya

Mga Paksa:

  • Panimula
  • Intelligent na sensor ng baterya
  • Mga bahagi at prinsipyo ng pagsukat ng sensor ng baterya
  • Pagcha-charge at pagpapalit ng baterya

Panimula:
Sa modernong mga sasakyan, ang katayuan ng pagsingil ng alternator ay nababagay sa mga pangyayari. Ang alternator ay kinokontrol mula sa engine ECU at tumatanggap ng mga signal upang mag-charge nang higit pa o mas kaunti. Ang alternator ay bumubuo ng enerhiya habang ang isang magnetic field ay nilikha sa pagitan ng rotor at stator. Kung mas malaki ang magnetic field, mas maraming puwersa ang kinakailangan upang iikot ang rotor. Ang pagbuo ng malaking halaga ng charging current samakatuwid ay nagkakahalaga ng enerhiya at gasolina.

  • Ang idle speed ay maaaring tumaas kapag ang baterya ay halos walang laman kapag walang sapat na recharging na posible;
  • Sa panahon ng maximum acceleration, pansamantalang hindi kinokontrol ang alternator upang magamit ang lahat ng nabuong torque para sa propulsion;
  • Kapag nagde-decelerate (engine braking), kinokontrol ng ECU ang alternator sa maximum na epekto, upang ang kinetic energy ng sasakyan ay magamit upang makabuo ng enerhiya sa alternator. Ipinapakita ng figure ang indikasyon ng maximum na singil ng baterya (12 volt system).

Ang signal mula sa intelligent na sensor ng baterya ay ginagamit upang matukoy ang katayuan ng pag-charge ng baterya. Ito ay isa sa pinakamahalagang data upang matukoy kung hanggang saan dapat kontrolin ang alternator.

Naka-charge ang baterya sa panahon ng deceleration

Intelligent na sensor ng baterya:
Ang mga modernong sasakyan ay halos lahat ay nilagyan ng sensor ng baterya, kadalasang kilala bilang isang IBS (Intelligent Battery Sensor), kasalukuyang sensor o monitor ng baterya. Sa artikulong ito ay sasangguni tayo sa terminong "sensor ng baterya". Gumagana ang sensor ng baterya sa malapit na pakikipagtulungan sa Battery Monitor System (BMS) sa sasakyan. Ito ay totoo lalo na para sa mga sasakyang may start at stop system. Sa mga sasakyang ito, ang baterya ay paulit-ulit na nilalagay sa ilalim ng mabigat na strain habang ang starter motor ay ina-activate ng ilang beses bawat biyahe upang simulan ang makina. Iyon ang dahilan kung bakit madalas na pinipili ang baterya ng AGM sa mga naturang sasakyan sa halip na isang tradisyonal na lead cell. Ang AGM na baterya ay mas lumalaban sa paulit-ulit na pag-discharge at pag-charge.

Ground cable na may IBS

Ang sensor ng baterya ay isinama sa ground cable, na nakakabit sa pagitan ng negatibong terminal ng baterya at isang ground point sa bodywork o chassis. Sa sensor ng baterya ay makikita mo ang isang plug na may dalawa o higit pang mga wire. Ang isang wire ay direktang humahantong sa positibong terminal ng baterya, at ang pangalawang wire ay para sa komunikasyon.

Sa loob ng pabahay ng sensor ng baterya ay isang circuit board na may microprocessor at isang controller na sumusukat sa boltahe, kasalukuyang, temperatura at oras. Ang data mula sa Electronic Control Unit (ECU) na ito ay madalas na ipinapadala sa pamamagitan ng LIN bus papunta sa alternator at sa comfort control unit (BCM) o sa engine control unit. Ang gateway ay madalas na matatagpuan sa pagitan ng sensor ng baterya at ng BCM o engine control unit upang isalin ang mensahe ng LIN bus sa isang mensahe ng CAN bus. Ito ay tinalakay pa sa seksyong "diagnosis sa intelligent na sensor ng baterya".

Sinusubaybayan ng sensor ng baterya ang kondisyon ng baterya at sinusukat ang mga sumusunod na parameter:

  1. Ang boltahe ng baterya.
  2. Ang kasalukuyang kung saan ang baterya ay sinisingil at pinalabas.
  3. Ang temperatura ng baterya.
Ang sensor ng baterya sa naka-mount na kondisyon

Ipinapadala ng sensor ng baterya ang data na ito sa control unit ng engine o BCM. Gamit ang data na ito, kinakalkula ng ECU (Electronic Control Unit) ang mga sumusunod:

  1. State of charge (SOC) ng baterya. Sa pamamagitan ng pagsukat ng papalabas na kasalukuyang sa mga mamimili at ang papasok na kasalukuyang sa baterya, matutukoy kung gaano karaming enerhiya ang magagamit pa rin sa baterya.

  2. Kondisyon (State Of Health, SOH) ng baterya. Ang boltahe ng baterya at kasalukuyang naglalabas ay inihambing upang masuri ang kalidad ng baterya. Sa panahon ng pagsisimula, hanggang sa 60 A ng kasalukuyang maaaring makuha mula sa baterya na may maliit na petrol engine o hanggang 120 A na may mas mabigat na diesel engine. Ang lawak ng pagbaba ng boltahe ng baterya ay nagpapahiwatig ng antas ng panloob na pagtutol sa baterya. Kung ang boltahe ay bumaba mula 11,5 hanggang 10 volts sa kasalukuyang 60 A, ito ay katanggap-tanggap. Kung ang boltahe ay bumaba mula 11,5 hanggang 8 volts na may parehong panimulang kasalukuyang, ito ay nagpapahiwatig ng masyadong mataas na panloob na resistensya sa baterya at nangangailangan ng kapalit.

  3. Tahimik na agos habang nakatigil. Nakikita nito ang pagkagambala ng tahimik na kasalukuyang, halimbawa ng isang hindi awtorisadong mamimili. Makakatanggap ang driver ng abiso sa susunod na biyahe kung may nakitang tumaas na quiescent current.

Mga bahagi at prinsipyo ng pagsukat ng sensor ng baterya:
Ang pabahay ng sensor ng baterya at ang terminal ng lupa ay madalas na isinama sa isang buo. Ang ground cable ay maaari ding bumuo ng isang buo gamit ang sensor ng baterya o nakakabit sa isang koneksyon sa tornilyo. Sa loob ng sensor ng baterya mayroong isang shunt resistor na may napakababang halaga ng pagtutol. Sa pamamagitan ng pagsukat ng pagkakaiba ng boltahe sa shunt na ito, maaaring kalkulahin ang kasalukuyang. Sa kumbinasyon ng boltahe ng baterya, maaaring kalkulahin ang kapangyarihan kung saan sinisingil o na-discharge ang baterya.

1. Pole clamp ground poste;
2. Sensor ng baterya;
3. Koneksyon sa lupa ng sasakyan;
4. Shunt;
5. I-plug ang koneksyon para sa B+ at LIN bus.

Ang shunt resistor ay inilalagay sa serye sa pagitan ng ground connection ng sasakyan at ng negatibong terminal ng baterya. Ang lahat ng kasalukuyang papunta at mula sa baterya ay dumadaan sa shunt na ito. Dahil sa mababang halaga ng paglaban, maliit na boltahe ang natupok sa paglilipat.
Ang antas ng boltahe na ito ay na-convert sa isang kasalukuyang sa microprocessor, kasama ang kilalang halaga ng paglaban ng shunt:

  • Ang isang malaking pagbagsak ng boltahe sa shunt ay nagpapahiwatig ng isang malaking kasalukuyang.
  • Ang isang mababang boltahe drop ay nagpapahiwatig ng isang mababang kasalukuyang.

Sa naka-attach na imahe nakikita namin ang isang diagram kung saan ang risistor R ay kumakatawan sa paglilipat at ang kasalukuyang I ay kumakatawan sa kasalukuyang naglalabas sa panahon ng paglabas ng baterya. Ang voltmeter, na kung saan ay inilagay sa parallel sa kabuuan ng shunt resistor, ay naglalarawan kung paano ang pagsukat ng electronics sa sensor ng baterya ay sumusukat sa pagkakaiba ng boltahe sa shunt na ito.

Ang larawan sa ibaba ay nagbibigay ng pangkalahatang-ideya ng mga lokasyon kung saan nagaganap ang temperatura, boltahe at kasalukuyang mga sukat.
Ang shunt resistance ay ipinahiwatig ng numero 5. Ang boltahe na pagkakaiba (V) sa kabuuan ng shunt ay binabasa bilang kasalukuyang (A). Ang data na ito ay ipinadala sa pamamagitan ng LIN bus sa DME/DDE, na mga pagtatalaga para sa petrol engine (DME) at diesel engine (DDE) ng BMW.

Shunt risistor diagram
Pangkalahatang-ideya ng mga koneksyon ng intelligent na sensor ng baterya (larawan: BMW)

1. Positibong poste ng baterya;
2. Baterya ground terminal;
3. Pagsukat ng boltahe ng baterya;
4. Pagsukat ng temperatura ng baterya;
5. Pagsukat ng kasalukuyang gamit ang isang shunt risistor;
6. Microprocessor sa intelligent na sensor ng baterya;
7. LIN bus communication wire
8. Unit ng kontrol ng makina

Pag-charge at pagpapalit ng baterya:
Ginagamit ng sistema ng pamamahala ng baterya ang sensor ng baterya upang sukatin ang kasalukuyang dumadaloy papunta at mula sa baterya at iimbak ang impormasyong ito sa memorya. Kapag kailangang i-charge ang baterya o kung gumamit ng panimulang tulong, mahalagang hindi direktang nakakonekta ang charger ng baterya sa mga terminal ng baterya, ngunit sa mga charging point. Ang sensor ng baterya ay matatagpuan sa pagitan ng mga charging point na ito at ng mga terminal ng baterya at masusukat lamang ang daloy ng enerhiya kapag nakakonekta ang charger ng baterya sa mga charging point. Kung ang charger ng baterya ay direktang konektado sa mga terminal ng baterya, ang memorya ng BMS ay magsasaad na ang baterya ay (halos) walang laman, habang sa katotohanan ito ay ganap na naka-charge. Ang alternator ay mag-overcharge sa baterya, pagkatapos nito ay mag-malfunction ang system. Ang mga larawan sa ibaba ay nagpapakita ng charger ng baterya na direktang nakakonekta sa baterya at sa mga charging point sa ilalim ng hood.

Direktang charger ng baterya sa mga terminal ng baterya (hindi maganda)
Charging ng baterya sa mga charging point sa ilalim ng hood (mabuti)

Pagkatapos palitan ang baterya, ang baterya ay dapat na nakarehistro sa isang sasakyan na nilagyan ng sensor ng baterya. Sa workshop ay tinatawag din itong "learning" o "coding". Isinasaalang-alang ng pamamahala ng baterya:

  • pagtanda ng baterya. Ang charging current ng isang mas lumang baterya na may mas mataas na panloob na resistensya ay maaaring tumaas;
  • ang kapasidad at malamig na panimulang kasalukuyang ng baterya.

Sa panahon ng pag-record, ang mga naka-imbak na halaga ng baterya na lumala sa paglipas ng panahon ay tinanggal. Kaya't kahit na ang isang kaparehong baterya ng parehong tatak at ang parehong kapasidad at malamig na panimulang kasalukuyang ay naka-install, ang kapalit ay dapat na nakarehistro. Natural, ang data para sa isang baterya na may iba't ibang mga katangian ay dapat ipaalam. Magagawa ito sa pamamagitan ng manu-manong pagpasok ng kapasidad [Ah] at ang cold start current [A], o sa pamamagitan ng pagpasok ng mga part number o serial number. Gamit ang modernong kagamitan sa diagnostic, ang QR code na ipinapakita sa sticker ng baterya ay maaaring ma-scan.

Ang mga screenshot sa ibaba ay nagpapakita ng pagpaparehistro ng baterya gamit ang isang BMW program (kaliwa) at VCDS (kanan).

Pagpaparehistro ng baterya BMW ISTA
Pagpaparehistro ng baterya Audi VCDS

Diagnosis sa intelligent na sensor ng baterya:
Ang intelligent na sensor ng baterya ay nakikipag-ugnayan sa alternator at sa BCM o engine control unit. Ipinapaliwanag ng seksyong ito kung paano basahin ang diagram at kung paano maaaring gawin ang diagnosis.

Sa sumusunod na diagram makikita natin ang sensor ng baterya (A85) na ibinibigay ng isang boltahe ng supply na 2 volts sa pamamagitan ng fuse sa pin 12. Ang Pin 1 ay para sa komunikasyon: mula rito ay ipinapadala ang isang mensahe sa pamamagitan ng LIN bus patungo sa gateway (A25di) at sa alternator (O01). Ang mga pin 1 at 2 ay matatagpuan sa dalawang-pin na plug na makikita sa mga nakaraang larawan.

Ang ilalim na dalawang itim na wire sa sensor ng baterya ay walang pin number: ito ay direktang koneksyon sa negatibong terminal ng baterya.

Ang intelligent na sensor ng baterya ay nagpapadala ng mensahe ng LIN bus sa gateway at sa alternator. Ang gateway ay ang junction sa pagitan ng mga network na may iba't ibang mga protocol (boltahe at bilis). Sa gateway, ang mensahe ng LIN bus ay ipinapadala sa pamamagitan ng CAN bus sa BCM at/o engine control unit. Sa kabaligtaran, isa sa dalawang control device na ito ang kumokontrol sa alternator sa pamamagitan ng gateway at LIN bus.

Ang isang pagkakamali sa komunikasyon ng LIN bus ay maaaring mangahulugan na ang data ng sensor ng baterya ay hindi magagamit, o na ang alternator ay hindi nakontrol ng maayos. Sa huling kaso, lumipat ang alternator sa isang programang pang-emergency kung saan ginagamit ang kumbensyonal na kontrol ng D+ upang lumikha ng sapat na boltahe sa pag-charge at kasalukuyang pag-charge.

Ang tensyon na kurso ng LIN bus signal pwede sa isa oscilloscope ay sinusukat para sa pagtatasa.

Charging system diagram gamit ang LIN bus (HGS data)

Legend:

P01: kahon ng fuse ng kompartamento ng engine

A25di: diagnostic interface (gateway)

A85: Sensor ng baterya ng ECU

O01: dinamo

Kapag may fault at OK ang LIN bus communication, alam natin na maganda ang supply voltage at ground ng sensor. Ang kasalanan ay sanhi ng isa sa mga bahagi sa diagram na ito. Maaaring gawin ang mga sumusunod na hakbang:

  • suriin para sa mga update ng software ng mga control device;
  • Subukan ang 12 volt na baterya (mas mabuti sa ilalim ng pagkarga);
  • suriin kung ang tamang data ng baterya ay nairehistro. Ang baterya ay maaaring napalitan sa nakaraan, ngunit ang pagpaparehistro ay hindi kailanman natupad;
  • i-reset ang data ng sensor ng baterya;
  • suriin kung tama ang numero ng bahagi ng alternator: ang maling alternator na hindi tumutugma sa sensor ay magdudulot ng mga problema sa kalaunan;
  • Kung ang nasa itaas ay nasuri at napag-alamang tama, maaaring maisip na ang sensor ng baterya ay may depekto. Minsan ito ay nangyayari sa madalas (hindi tama) simula sa pamamagitan ng mga jumper cable o isang booster ng baterya.