科目：
- 介紹
- 智慧型電池感測器
- 電池感測器的組成及測量原理
- 充電和更換電池
介紹：
在現代車輛中，交流發電機的充電狀態會根據情況進行調整。 交流發電機由引擎 ECU 控制，並接收訊號以增加或減少充電。 當轉子和定子之間產生磁場時，交流發電機產生能量。 磁場越大，轉動轉子所需的力就越大。 因此，產生大量充電電流會消耗能源和燃料。
- 當電池幾乎耗盡且充電可能不足時，可以提高怠速；
- 在最大加速期間，交流發電機暫時不受控制，以便將產生的所有扭矩用於推進；
- 減速時（引擎煞車），ECU控制交流發電機發揮最大作用，使車輛的動能在交流發電機中產生能量。 該圖顯示了最大電池電量的指示（12 伏特系統）。
來自智慧電池感測器的訊號用於確定電池的充電狀態。 這是確定交流發電機控製程度最重要的數據之一。
智慧型電池感測器：
現代車輛幾乎都配備了電池感測器，通常稱為 IBS（智慧電池感測器）、電流感測器或電池監視器。 在本文中，我們將提到術語「電池感測器」。 電池感測器與車輛中的電池監控系統（BMS）密切配合工作。 對於具有啟動和停止系統的車輛尤其如此。 在這些車輛中，由於每次行程都會多次啟動啟動馬達來啟動發動機，因此電池會重複承受重壓。 這就是為什麼此類車輛通常選擇 AGM 電池而不是傳統鉛電池的原因。 AGM 電池更耐重複放電和充電。
電池感測器整合到接地電纜中，接地電纜連接在電池的負極端子和車身或底盤上的接地點之間。 在電池感測器上，您會發現一個帶有兩根或多根電線的插頭。 一根導線直接連接到電池的正極端子，第二根導線用於通訊。
電池感測器外殼內部是一塊帶有微處理器和控制器的電路板，用於測量電壓、電流、溫度和時間。 來自電子控制單元 (ECU) 的資料通常會透過 LIN 匯流排傳送到交流發電機和舒適控制單元 (BCM) 或引擎控制單元。 網關通常位於電池感測器和 BCM 或引擎控制單元之間，用於將 LIN 匯流排訊息轉換為 CAN 總線訊息。 這將在「智慧型電池感測器診斷」一節中進一步討論。
電池感測器監控電池的狀況並測量以下參數：
- 電池電壓。
- 電池充電和放電的電流。
- 電池的溫度。
電池感測器將此數據發送至引擎控制單元或 BCM。 ECU（電子控制單元）使用這些數據計算以下內容：
電池的充電狀態 (SOC)。 透過測量消費者的輸出電流和電池的輸入電流，可以確定電池中還有多少能量可用。
電池的狀況（健康狀況，SOH）。 透過比較電池電壓和放電電流來評估電池的品質。 在啟動過程中，小型汽油引擎可從電瓶汲取高達 60 A 的電流，而重型柴油引擎可從電瓶汲取高達 120 A 的電流。 電池電壓下降的程度表示電池內阻的水平。 如果在 11,5 A 電流下電壓從 10 伏特下降到 60 伏特，這是可以接受的。 如果在相同的啟動電流下電壓從11,5伏特下降到8伏，則表示電池內阻過高，需要更換。
靜止期間的靜態電流。 這可以偵測靜態電流的干擾，例如未經授權的消費者造成的干擾。 如果偵測到靜態電流增加，駕駛員將在下次行程中收到通知。
電池感測器的組成及測量原理：
電池感測器的外殼和接地端子常常集成為一體。 接地線也可以與電池感測器形成一個整體或用螺絲連接。 電池感測器內部有電阻值非常低的分流電阻。 透過測量此分流器兩端的電壓差，就可以計算出電流。 結合電池電壓，可以計算出電池充電或放電的功率。
1、極夾接地極；
2、電池感測器；
3、車輛接地；
4.分流；
5. B+ 和 LIN 匯流排的插頭連接。
分流電阻串聯放置在車輛的接地連接和電池的負極端子之間。 所有進出電池的電流都經過此分流器。 由於電阻值低，分流器中消耗的電壓很少。
此電壓的電平與已知的分流器電阻值一起在微處理器中轉換為電流：
- 分流器上的大電壓降表示有大電流。
- 低電壓降表示低電流。
在附圖中我們看到一個圖表，其中電阻R代表分流器，電流I代表電池放電期間的放電電流。 電壓表與分流電阻器並聯放置，說明了電池感測器中的測量電子裝置如何測量分流電阻兩端的電壓差。
下圖概述了進行溫度、電壓和電流測量的位置。
分流電阻以數字 5 表示。分流電阻兩端的電壓差 (V) 讀取為電流 (A)。 該數據透過 LIN 總線發送至 DME/DDE，這是 BMW 汽油引擎 (DME) 和柴油引擎 (DDE) 的名稱。
1、電池正極；
2、電瓶接地端；
3、測量電池電壓；
4、電池溫度測量；
5. 使用分流電阻測量電流；
6、智慧電池感測器中的微處理器；
7.LIN總線通訊線
8.引擎控制單元
充電和更換電池：
電池管理系統使用電池感測器來測量流入和流出電池的電流並將該資訊儲存在記憶體中。 當電池需要充電或使用啟動輔助設備時，重要的是電池充電器不要直接連接到電池端子，而是連接到充電點。 電池感測器位於這些充電點和電池端子之間，只有當電池充電器連接到充電點時才能測量能量流。 如果電池充電器直接連接到電池端子，BMS 記憶體將指示電池（幾乎）耗盡，而實際上它已充滿電。 然後交流發電機會對電池過度充電，之後系統就會故障。 下圖顯示了直接連接到電池和引擎蓋下充電點的電池充電器。
更換電池後，必須在配備電池感測器的車輛上登記電池。 在研討會上它也被稱為「學習」或「編碼」。 電池管理考慮到：
- 電池老化。 內阻增大的舊電池可增大充電電流；
- 電池的容量和冷啟動電流。
錄製期間，隨著時間的推移而劣化的電池儲存值將被刪除。 因此，即使安裝了相同品牌、相同容量和冷啟動電流的相同電池，更換也必須登記。 當然，必須了解具有不同特性的電池的數據。 這可以透過手動輸入容量 [Ah] 和冷啟動電流 [A] 或輸入零件號或序號來完成。 使用現代診斷設備，可以掃描電池標籤上顯示的二維碼。
下面的螢幕截圖顯示了透過 BMW 程式（左）和 VCDS（右）註冊電池。
智慧型電池感測器診斷：
智慧電池感知器與交流發電機和 BCM 或引擎控制單元進行通訊。 本節介紹如何閱讀該圖以及如何進行診斷。
在下圖中，我們看到電池感測器 (A85) 透過引腳 2 上的保險絲提供 12 伏特電源電壓。 引腳 1 用於通訊：從此處透過 LIN 匯流排將訊息傳送到網關 (A25di) 和交流發電機 (O01)。 引腳 1 和 2 位於先前影像中可見的兩引腳插頭中。
電池感測器底部的兩根黑線沒有引腳號：這是直接連接到電池的負極端子。
智慧型電池感測器會向網關和交流發電機發送 LIN 匯流排訊息。 網關是具有不同協定（電壓和速度）的網路之間的連接點。 在網關中，LIN 匯流排訊息會透過 CAN 總線傳送至 BCM 和/或引擎控制單元。 相反，這兩個控制設備之一透過網關和 LIN 總線控制交流發電機。
LIN 匯流排通訊中的故障可能表示電池感測器資料無法使用，或交流發電機未正確控制。 在後一種情況下，交流發電機切換到緊急程序，其中使用傳統的 D+ 控制來產生足夠的充電電壓和充電電流。
圖例：
P01: 引擎室保險絲盒
A25di：診斷介面（網關）
A85：ECU電池感知器
O01：發電機
當發生故障並且LIN總線通訊正常時，我們知道感測器的電源電壓和接地良好。 該故障是由該圖中的組件之一引起的。 可採取以下步驟：
- 檢查控制設備的軟體更新；
- 測試12伏特電池（最好在負載下）；
- 檢查是否已註冊正確的電池資料。 過去可能更換過電池，但從未進行過註冊；
- 重置電池感測器數據；
- 檢查交流發電機的零件號碼是否正確：與感測器不匹配的錯誤交流發電機最終會導致問題；
- 如果上述檢查無誤，則可斷定電池感測器有缺陷。 有時，透過跨接電纜或電池增壓器頻繁（不正確）啟動時會發生這種情況。
