Posun SOC vysvětlený
Proč procento nabití skáče a jak to napravit.
Zbytek stránky popisuje, co se uvnitř baterie děje, proč procento driftuje a jak reset funguje. Elektrotechnické znalosti nepotřebujete.
Problém: plochá křivka napětí
SOC znamená stav nabití: procento na displeji. Abyste pochopili, proč driftuje, stačí jeden rozdíl mezi lithiem a olověnými bateriemi: co dělá napětí, když se baterie vybíjí.
Olověná baterie jako „ukazatel paliva“
Klasická olověná baterie se chová jako ukazatel paliva v autě. Při odběru energie napětí klesá rovnoměrně a předvídatelně. Monitor stačí změřit napětí a ví zhruba, jak je baterie plná: 12,2 V znamená zhruba polovinu. Jednoduché.
Lithium a „propad“
Lithium se tak nechová. Při většině vybíjení drží napětí téměř konstantní, takže při 80 % vypadá skoro stejně jako při 30 %. Těsně na konci napětí prudce spadne.
Pro spotřebiče je to skvělé, lednice vidí celý den stejné napětí. Pro monitor je to noční můra, protože z téměř neměnného napětí nevyčte procento.
Jak baterie počítá energii (Coulombovo počítání)
Protože napětí nepomůže, BMS (vestavěný systém řízení baterie) používá jinou metodu: Coulombovo počítání. Měří každý ampér dovnitř i ven a drží průběžný součet. Monitory se shuntem, například Victron BMV, fungují stejně. Každá baterie TITAN posílá vlastní počet přes Bluetooth do aplikace TITAN Lithium v telefonu. U modelů s komunikačními porty může zařízení Victron GX stejný počet načíst přes kabel TITAN BMS na Victron VE.Can.
Představte si někoho u dveří s počítadlem, kdo počítá lidi vcházející a vycházející z budovy:
- Víte, že v budově na začátku bylo 100 lidí (plno).
- Odpočítáte 50 odcházejících.
- Tak víte, že uvnitř zůstalo 50.
BMS dělá totéž s energií. Počítá ampérhodiny dovnitř a ven a průběžný součet je procento na displeji.
Proč dochází ke „skoku“ (drift)
Takové počítání je velmi přesné den nebo týden. Problém je, že drobné chyby se měsíci sčítají.
- Chyba počítání 0,1 % dnes nevadí.
- Po třech měsících nabíjení a vybíjení se drobné chyby mohou sečíst do mezery 10 %, 20 % nebo i 30 %.
Monitor si myslí, že baterie je na 40 %, protože to říká průběžný součet. Ve skutečnosti jsou články téměř prázdné.
Efekt „neviditelné zátěže“
BMS TITAN je záměrně nastaven tak, aby ignoroval velmi malé proudy, protože na té úrovni vypadá skutečný proud stejně jako elektrický šum. Je k tomu dobrý bezpečnostní důvod. Po plném nabití BMS uzavře nabíjecí cestu a čeká, až uvidí skutečný odběr, než ji znovu otevře. Kdyby reagoval na drobné proudy, šum by mohl vypadat jako odběr a BMS by mohl znovu otevřít nabíjecí cestu u už plné baterie. Přebíjení plné baterie je přesně to, čemu má BMS zabránit.
Prah 0,6 A: BMS TITAN považuje cokoli pod zhruba 0,6 A (přibližně 8 W při 12 V) za nulu. Jedna LED, USB nabíječka telefonu nebo televize v pohotovostním režimu pro něj tedy mohou být neviditelné.
Výsledek: zátěž 0,4 A přes noc (10 hodin) z baterie odebere 4 Ah, ale BMS nic nepočítá. U baterie 100 Ah displej stále ukazuje 100 %, i když je baterie ve skutečnosti zhruba na 96 %. Opakované měsíce a rozdíl je vidět.
Řešení: znovu sladit počítadlo
Správné řešení je dát BMS okamžik, kdy jistě ví, jak je baterie plná, aby mohl resetovat počítadlo na skutečných 100 %. Do ochranné logiky BMS jsme proto záměrně zabudovali explicitní reset.
Řešení: jedno plné nabití na 100 %
Nabíjejte do plna, dokud nenastane jedna ze dvou věcí:
- Celý balík dosáhne limitu plného nabití (ochrana proti přepětí balíku, zhruba 14,4 V).
- Kterýkoli článek dosáhne svého limitu (ochrana proti přepětí článku, zhruba 3,60 V).
Kdykoli k tomu dojde, BMS na chvíli nabíjení zastaví. V tu přesnou chvíli BMS jistě ví, že je baterie plná.
Okamžitě resetuje počítadlo na 100 % a smaže veškerý drift. Od té chvíle monitor odpovídá energii skutečně v článcích.
Jak zajistit, aby nabíječka skutečně dorazila
Tady skoro každého něco zaskočí. Vědět, že potřebujete plné nabití, je jedna věc. Dostat nabíječku, aby ho dodala, je druhá, a většina to z výrobního nastavení nezvládne.
Měřili jsme to napříč flotilou: u baterií s použitelnými daty zhruba 87 % nikdy nedosáhne napětí potřebného k resetu. S nimi není nic špatně. Nabíječka jen skončí těsně před cílem a nikdo neměl důvod to kontrolovat. Pokud vám procento driftuje a poctivě nabíjíte na to, co nabíječka označuje jako plno, je to téměř jistě proto.
Dvě napětí a nejsou to stejná čísla
Záměna těchto dvou je hlavní důvod, proč řešení u mnoha lidí nevyjde, tak stojí za to být přesní:
- 14,4 V musí baterie dosáhnout. To je fakt o článcích, ne nastavení, které měníte. Pod touto hranicí reset neproběhne.
- 14,6 V je hodnota pro nastavení nabíječky. Nabíječka nastavená přesně na 14,4 V sotva škrábne práh a po ztrátě napětí na kabelech nemusí přes hranici vůbec přejít. 14,6 V dává dost rezervy, aby hranici pořádně překročila.
Nastavíte 14,4 V a velmi pravděpodobně celý postup zopakujete a nechápete, proč se nic nestalo.
Co udělat s jakoukoli nabíječkou
- Pokud lze změnit absorpční napětí, nastavte 14,6 V, proveďte jedno plné nabití a pak vraťte původní hodnotu. Stačí jedno nabití. To je obvyklá odpověď.
- Pokud to nejde změnit, zjistěte, čeho nabíječka skutečně dosáhne. Je-li to pod 14,4 V, ta nabíječka sama ukazatel neopraví a budete potřebovat půjčenou nebo novou, která to zvládne. Hodí se to vědět v obou směrech.
- Máte-li systém Victron s zapnutým DVCC, je druhá cesta: na jedno nabití DVCC vypněte, aby nabíječka jela vlastní profil, a pak ho zase zapněte. Proč DVCC to způsobuje, vysvětluje průvodce integrací Victron.
Vše jde vrátit zpět a nic z toho nevyžaduje otevřít baterii ani sahat dovnitř.
Je 14,6 V bezpečné?
Ano, a je férové se ptát. Zvýšit nabíjecí napětí zní jako něco, co by mělo mít varování.
Nemá, protože BMS po celou dobu sleduje každý článek zvlášť a chrání je bez ohledu na to, co nabíječka požaduje. Právě tato ochrana reset spouští. Vyšší nastavení baterii netlačí víc. Dává nabíječce dost prostoru, aby dosáhla limitu, který BMS stejně vynutí.
Jak poznat, že to fungovalo
V aplikaci TITAN otevřete záložku Ochrany a podívejte se na počet přepětí článku. Pokud reset proběhl, číslo se zvýší o jednu.
Počítadlo přepětí, které roste, zní znepokojivě, ale není. Baterie jen zaznamenává, že článek dosáhl horní hranice rozsahu, což je přesně událost, kterou jste chtěli vyvolat. Růst toho čísla je potvrzení, které jste chtěli, ne varování.
