Окно заряда SOC: почему не до 100 %
Заряд батареи в процентах обозначают SOC (от английского «состояние заряда»). У телефона мы привыкли заряжать до 100 % и разряжать почти до нуля. Батарея гибрида живёт иначе: каждые несколько секунд она то отдаёт энергию на разгон, то принимает её при торможении, а блок управления держит заряд в узком окне посередине — около 60 %. Владелец не заряжает её от розетки: этим занимается сама система, на ходу.
Как блок узнаёт заряд
Заряд нельзя измерить напрямую, его считают. Блок управления батареей много раз в секунду складывает ток: ток разряда уменьшает счёт, ток заряда — увеличивает. Например, 100 А в течение 0,1 с — это около 0,003 А·ч, то есть примерно 0,04 % от ёмкости 6,5 А·ч. Счёт поправляют по напряжению и температуре, а ещё считают заряд каждого блока: если блоки заметно разошлись, записывается код неисправности.
Индикатор заряда на щитке показывает SOC сегментами и намеренно «с запасом», чтобы сегменты не мигали туда-сюда. Поэтому после выключения и включения READY индикатор может показать на сегмент больше или меньше при том же заряде — это не неисправность.
Почему окно, а не от нуля до ста
| Если заряд… | Что было бы | Что делает система |
|---|---|---|
| Близок к 100 % | Батарея не может принять энергию торможения; элементы перезаряжаются, греются и быстрее стареют | Уменьшает мощность зарядки, рекуперация слабеет, больше тормозят колодки |
| Около 60 % | Есть запас и на разгон, и на приём энергии торможения | Батарея отдаёт и принимает полную мощность |
| Близок к нулю | Глубокий разряд портит элементы; не хватит энергии на пуск двигателя и разгон | Уменьшает мощность разряда и запускает двигатель на подзарядку |
В обычной езде заряд гуляет в коридоре вокруг 60 % и редко выходит за 30–75 %. Учебные пределы модели — 20 и 80 %: у краёв окна допустимая мощность разряда или заряда плавно уменьшается до нуля. У разных машин окно своё — по руководству вашего автомобиля.
Если на стоянке заряд упал (в модели — ниже 45 %), двигатель запускается сам и через генератор подзаряжает батарею, пока заряд не вернётся к цели. Водителю кажется, что «машина завелась без причины», — на самом деле это нормальная работа.
Батарею гибрида не заряжают до 100 % и не разряжают до нуля: в середине окна она может и отдать мощность на разгон, и принять энергию торможения, а элементы служат годами. Ограничение мощности у краёв окна — защита, а не поломка.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 4 задания выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Включите READY ON и «Рекуперацию» при заряде около 60 %: батарея принимает больше 60 А
- Не выходя из рекуперации, поставьте заряд 78 %: ток зарядки упадёт меньше 25 А
- Включите «Разгон» и поставьте заряд 30 %: из батареи можно взять меньше 10 кВт
- Поставьте «Стоянку» и заряд 46 %: двигатель запускается и заряжает батарею (ток со знаком минус)
Тренажёры
- Что бывает при разном заряде.
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.
В атласе
Уроки модуля «Высоковольтная батарея»
- 5.1. Из чего собрана батарея
- 5.2. Три главных реле, предзаряд и READY
- 5.3. Окно заряда SOC: почему не до 100 %
- 5.4. Охлаждение воздухом из салона и сервисная вилка
- 5.5. Разбор случаев: батарея