Förstå SOC-drift
Varför batteriprocenten hoppar, och hur du åtgärdar det.
Resten av sidan förklarar vad som händer inuti batteriet, varför procenten glider och hur återställningen fungerar. Ingen elkunskap krävs.
Problemet: den platta spänningskurvan
SOC står för state of charge: procenten på skärmen. För att förstå varför den glider behöver du bara känna till en skillnad mellan litium- och blysyrebatterier: vad spänningen gör när batteriet töms.
Blysyra som "bränslemätare"
Ett traditionellt blysyrebatteri beter sig som bränslemätaren i en bil. När du använder energi sjunker spänningen jämnt och förutsägbart. En monitor behöver bara läsa spänningen för att veta ungefär hur fullt batteriet är: 12,2 V betyder att det är ungefär halvfullt. Enkelt.
Litiumets "brant stup"
Litium beter sig inte så. Det håller nästan konstant spänning nästan hela tiden du använder det, så det ser likadant ut vid 80 % som vid 30 %. Sedan, alldeles i slutet, faller spänningen brant.
Det är utmärkt för dina apparater, eftersom kylskåpet ser samma jämna spänning hela dagen. Det är en mardröm för en monitor, eftersom spänningen inte kan säga procenten när spänningen knappt ändras.
Hur batteriet räknar sin energi (Coulomb-räkning)
Eftersom spänningen inte hjälper använder BMS (batteriets inbyggda styrsystem) en annan metod som kallas Coulomb-räkning. Den mäter varje amp in och varje amp ut och håller en löpande summa. Batterimonitorer med shunt, till exempel Victron BMV, fungerar på samma sätt. Varje TITAN-batteri skickar sin egen räkning via Bluetooth till appen TITAN Lithium i telefonen. På modeller med kommunikationsportar kan en Victron GX-enhet läsa samma räkning via TITAN BMS till Victron VE.Can-kabeln.
Tänk dig någon vid en dörr med en räknare som räknar personer in och ut ur en byggnad:
- Du vet att byggnaden började med 100 personer inne (full).
- Du räknar 50 personer som går ut.
- Då vet du att 50 personer fortfarande är kvar inne.
BMS gör exakt samma sak med energi. Den räknar amp-timmar in och amp-timmar ut, och den löpande summan är procenten på skärmen.
Varför "hoppet" sker (driften)
Att räkna så här är mycket träffsäkert över en dag eller en vecka. Problemet är att små fel summeras över månader.
- Ett räknefel på 0,1 % spelar ingen roll idag.
- Efter tre månaders laddning och användning kan de små felen bli en glapp på 10 %, 20 % eller till och med 30 %.
Monitorn tror att batteriet står på 40 %, eftersom det är vad den löpande summan säger. I verkligheten är cellerna nästan tomma.
Effekten av "spöklaster"
TITAN BMS är medvetet inställd på att ignorera mycket små strömmar, eftersom riktig ström och elektriskt brus ser likadana ut på den nivån. Det finns en god säkerhetsanledning. Efter en full laddning stänger BMS laddvägen och väntar tills den ser riktig förbrukning innan den öppnar igen. Om den reagerade på minimal ström kunde brus se ut som förbrukning, och BMS kunde öppna laddvägen på ett redan fullt batteri. Överladdning av ett fullt batteri är precis det BMS ska förhindra.
Tröskeln 0,6 A: TITAN BMS behandlar allt under cirka 0,6 A (ungefär 8 W vid 12 V) som noll. En enda LED-lampa, en USB-laddare till telefonen eller en TV i standby kan vara osynlig för den.
Resultatet: en last på 0,4 A som lämnas på över natten (10 timmar) tar 4 Ah ur batteriet, men BMS räknar ingenting. På ett 100 Ah-batteri står skärmen fortfarande på 100 % när batteriet i verkligheten är vid cirka 96 %. Upprepa det några månader så blir glappet märkbart.
Lösningen: synka om räkningen
Rätt åtgärd är att ge BMS ett ögonblick när den med säkerhet vet hur fullt batteriet är, så den kan nollställa räkningen till sanna 100 %. Vi har byggt in en uttrycklig återställning i BMS:s skyddlogik just för detta.
Lösningen: en full laddning till 100 %
Ladda batteriet helt tills en av två saker inträffar:
- Hela batteriet når sin fulladdningsgräns (pack överspänningsskydd, vid cirka 14,4 V).
- En enskild cell når sin gräns (cell överspänningsskydd, vid cirka 3,60 V).
När något av det händer stoppar BMS laddningen kort. I just det ögonblicket vet BMS med säkerhet att batteriet är fullt.
Det nollställer räkningen till 100 % direkt och utplånar all drift. Därefter stämmer monitorn med energin som faktiskt finns i cellerna.
Få laddaren att faktiskt nå dit
Här är delen som fångar nästan alla. Att veta att du behöver en full laddning är en sak. Att få laddaren att leverera en är en annan, och de flesta klarar det inte med fabriksinställningarna.
Vi har mätt det i flottan: av batterierna som rapporterar användbar data når ungefär 87 % aldrig spänningen som behövs för att utlösa återställningen. Inget är fel med dem. Laddaren stoppar bara en bit före, och ingen har haft anledning att titta. Om procenten glider och du flitigt laddat till det laddaren kallar fullt, är det nästan säkert därför.
Två spänningar, och de är inte samma siffra
Att blanda ihop dessa är huvudorsaken till att fixen misslyckas, så det lönar sig att vara exakt:
- 14,4 V är vad batteriet måste nå. Det är ett faktum om cellerna, inte en inställning du kan ändra. Under det sker ingen återställning.
- 14,6 V är vad du ska ställa laddaren på. En laddare inställd på exakt 14,4 V når knappt tröskeln, och med den lilla spänningsförlusten i kablarna kanske den aldrig riktigt kommer dit. 14,6 V ger tillräcklig marginal för att passera gränsen ordentligt.
Ställ 14,4 V så kommer du med stor sannolikhet upprepa hela övningen och undra varför inget hände.
Vad du gör, oavsett laddare
- Om absorptionsspänningen kan ändras, ställ den på 14,6 V, kör en full laddning och sätt tillbaka den efteråt. En laddning räcker. Det är det vanliga svaret.
- Om den inte kan ändras, ta reda på vad den faktiskt når. Om svaret är under 14,4 V kan den laddaren aldrig rätta avläsningen på egen hand, och du behöver låna eller montera en som kan. Det är värt att veta i vilket fall.
- Om du har Victron med DVCC på finns en andra väg: stäng av DVCC för en enda laddning så laddaren följer sin egen profil, och slå på igen efteråt. Se Victron-integrationsguiden för varför DVCC orsakar detta.
Allt detta går att ångra, och inget innebär att du öppnar batteriet eller rör något inuti.
Är 14,6 V säkert?
Ja, och det är en rimlig fråga. Att höja laddningsspänningen känns som något som borde komma med en varning.
Det gör det inte, eftersom BMS övervakar varje cell individuellt hela tiden och skyddar dem oavsett vad laddaren begär. Det skyddet är det som utlöser återställningen från början. Den högre inställningen pressar inte batteriet hårdare. Den ger laddaren tillräckligt utrymme att nå en gräns som BMS alltid skulle ha upprätthållit.
Så ser du att det fungerade
Öppna fliken Protections i TITAN-appen och titta på räknaren för cell överspänning. Om återställningen har skett har den ökat med ett.
En räknare märkt överspänning som går upp låter alarmerande, och det är det inte. Det är helt enkelt batteriet som registrerar att en cell nuddade toppen av sitt intervall, vilket är precis händelsen du försökte skapa. Att se siffran gå upp är bekräftelsen du ville ha, inte en varning.
