Вопрос

Индикаторы уровня заряда аккумулятора на приборной панели квадроциклов

Символы приборной панели


Свинцово-кислотные аккумуляторы в сравнении с литий-ионными


Литий-ионные аккумуляторы, используемые в электромобилях


Есть ли на приборной панели полноприводных автомобилей индикаторы уровня заряда аккумулятора?


Могут ли литий-ионные аккумуляторы в электромобилях помочь водителю следить за индикатором уровня заряда?


Если нет, то возможно ли это с технической точки зрения?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/89301/battery-level-indicators-in-dashboard-of-four-wheeler-vehicles

11 Комментариев

  1. Оценка уровня заряда аккумулятора — нетривиальная инженерная задача.


    В этом отношении литий-ионные аккумуляторы в смартфонах (в некоторой степени) проще, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые в автомобилях. По напряжению аккумулятора можно оценить уровень заряда литий-ионного аккумулятора с точностью до 20 %. Напряжение свинцово-кислотного аккумулятора (при подключении к неизвестным источникам и потребителям электроэнергии) может показать только то, разряжен аккумулятор или нет.


    Чтобы точно знать (с погрешностью 2–5 %), что находится внутри аккумулятора, вам понадобится:



    • Устройство для измерения входящего/исходящего тока

    • Прибор для измерения напряжения аккумулятора

    • Способ интегрирования входящего/исходящего тока во времени без существенного накопления ошибки интегрирования

    • Средство для периодической калибровки уровня 0 % и/или 100 % для компенсации старения батареи и неизбежного накопления ошибки интегрирования

    • Интегратор должен быть постоянно включен, чтобы отслеживать текущее состояние аккумулятора

    • Адекватная модель саморазряда аккумулятора (простая для литий-ионных аккумуляторов — у них почти нет саморазряда).


    В современных смартфонах есть всё это, но они всё равно иногда выходят из строя (например, если телефон не использовался несколько месяцев или если аккумулятор изношен)


    В автомобиле необходимо измерять более широкий диапазон токов (например, силу тока при запуске двигателя в сравнении с потреблением энергии автомобильной сигнализацией) в более широком диапазоне температур и в других сложных условиях (вибрация и т. д.). Поэтому обычно этого не делают.


    НЕКОТОРЫЕ современные автомобили (например, оснащённые системой «старт-стоп») сохраняют в памяти некоторую информацию о состоянии аккумулятора, но обычно не отображают её на приборной панели (иначе пользователь попытается что-то с этим сделать).


    В сообществах любителей морских путешествий, внедорожников и автодомов популярны некоторые оригинальные мониторы аккумуляторов, использующие описанный выше метод интеграции тока. Их объединяет то, что они довольно дорогие, сложные в установке и всё же имеют некоторые недостатки.


  1. На приборной панели будет индикатор заряда аккумулятора, но он не покажет, насколько заряжен аккумулятор. Этот индикатор не является «индикатором уровня заряда аккумулятора», как указано в заголовке вашего вопроса.


    Вместо этого индикатор будет показывать, заряжается ли аккумулятор (генератором) или нет. Таким образом, как правильно указал LeRouteur в комментариях, если индикатор горит, значит, аккумулятор не заряжается. Это ожидаемо, когда зажигание включено, но двигатель ещё не запущен. Когда двигатель запускается и генератор начинает заряжать аккумулятор, индикатор должен погаснуть.


  1. p.s. На всех электромобилях, которые я видел (фэтбайки, автомобили и т. д.), есть индикатор заряда батареи с точностью до 1–5 %.
  1. Я имею в виду, что в электромобилях 2022 года используются литий-ионные аккумуляторы. Значит, на приборной панели будет отображаться индикатор уровня заряда аккумулятора?
  1. @PrashantAkerkar Извините, я не могу понять ни один из ваших вопросов. Как я уже сказал, литий-ионные аккумуляторы проще оценивать, но ненамного. Если вы не используете описанный метод, то всё, что у вас будет, — это «100 % заряда» и «Низкий заряд батареи», а между ними ничего не будет.
  1. Спасибо. Эта функция будет доступна на приборной панели электромобилей в 2022 году?
  1. Спасибо. Могут ли литий-ионные аккумуляторы в электромобилях помочь водителю следить за индикатором уровня заряда аккумулятора?
  1. Спасибо. Может ли замена свинцово-кислотных аккумуляторов на литий-ионные в полноприводных автомобилях решить проблему?
  1. @PrashantAkerkar Я понятия не имею, есть ли технические ограничения или нет, я не инженер-электронщик. Однако я уверен, что такого рода решения (выбор информации и способа её отображения) в большей степени обусловлены экономическими факторами (сколько это будет стоить?) и стилем дизайна (что водитель ожидает увидеть на приборной панели?). Индикатор уровня заряда аккумулятора очень редко встречается в легковых и грузовых автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Однако такие датчики ожидаются (и уже появляются) в транспортных средствах с электрическим (или частично электрическим) приводом.
  1. Спасибо. Почему технически невозможно отобразить индикатор уровня заряда аккумулятора в полноприводном автомобиле так, как это делается в смартфонах?
  1. Да, на полноприводном автомобиле есть значок аккумулятора, и он должен загораться при подаче питания на автомобиль (2-е положение ключа). Если он горит во время движения, это значит, что аккумулятор больше не заряжается.
Вы уже ответили на этот вопрос