Come funziona la nostra batteria?

Provo a spiegare quanto ho appreso da fonti ufficiali (c'è la spiegazione su Etis).

Introduzione
CARICA RIGENERATIVA
La carica rigenerativa è un sistema intelligente di ricarica che calcola e regola il voltaggio di carica della batteria.
L'idea è di aumentare il voltaggio dell'alternatore che carica la batteria quando il veicolo decelera e di ridurla quando il veicolo sta accelerando.
Ciò significa che durante l'accelerazione l'alternatore ha già un alta richiesta di energia e abbassando il voltaggio di carica non viene sovraccaricato di lavoro. Al contrario il carico di lavoro del generatore viene incrementato (aumentato il voltaggio di carica della batteria) quando il veicolo sta rallentando (e di per sé non chiede maggiore energia all'alternatore)
Questa strategia permette di ottimizzare i consumi di carburante.

SENSORE DI CARICA
Il sensore monitoraggio batteria misura costantemente le condizioni della batteria.
Il sensore è montato sui veicoli che dispongono della "carica rigenerativa" o dello Start&Stop. Questi sistemi hanno bisogno di conoscere lo stato di carica della batteria. Il sensore serve a questo scopo.

CONNESSIONI DEL SENSORE DI CARICA
Il sensore di carica è collegato direttamente al polo negativo della batteria che è portato a massa con il contatto di massa. Evenuali carichi da parte dell'utente devono essere collegati al veicolo soltanto attraverso il connettore di massa. Se il carico è collegato al polo negativo della batteria, la precisione del sensore di carica non può essere garantita.

E' consigliato non rimuovere il connettore del sensore di carica a meno che non sia necessario sostituire la batteria. Se fosse necessario isolare la batteria questo può essere eseguito rimuovendo il contatto di messa a terra dal punto di massa del telaio dell'auto.

RESET DEL SENSORE DI CARICA
Il sensore ha la capacità di stimare la perdita di capacità della batteria nel corso del tempo. Il sensore dovrebbe essere resettato ai valori di fabbrica ogni volta che la batteria viene sostituita.
E' fortemente consigliato che la batteria nuova abbia le stesse identiche caratteristiche di quella originale. In caso contrario le misurazioni del sensore di carica saranno compromesse.
La procedura di reset del sensore fa parte della "procedura di sostituzione batteria" presente nell'IDS. (Quindi le officine autorizzate dovrebbero conoscere tale procedura).
EDIT: Anche Forscan implementa ora la stessa procedura. Sulla focus MK3 il BMS pare sia in HS-CAN, quindi in tal caso è possibile eseguire il reset della batteria anche senza modificare l'interfaccia ELM

Ecco un bello schemino:


Carica rigenerativa
Come si vede dallo schema l'elemento principale della "strategia di ricarica rigenerativa" è+ il modulo BCM. Questo riceve tutte le informazioni relative allo stato della batteria dal sensoroe di monitoraggio della batteria (attraverso il bus dati LIN - local interconnect network).

L'informazione ottenuta è utilizzata per calcolare il voltaggio giusto con cui l'alternatore può caricare la batteria. Questo valore è inviato dal modulo BCM al modulo PCM attraverso il bus dati HS-CAN (high-speed controller data network). Se necessario il valore viene nuovamente corretto dal PCM e poi inviato all'alternatore attraverso il LIN.
Tale voltaggio viene corretto in funzione di diversi parametri, come ad esempio il livello di efficienza attuale del motore.

Il voltaggio minimo ammesso per l'alternatore corrisponde a 12,2V; il valore massimo è compreso invece tra 14,5V e 14,9V.

Tuttavia quando la batteria è nella fase di "refresh", il voltaggio può talvolta raggiungere i 15,2V. Queste fasi di "refresh" sono necessarie qualora la batteria si mantenga all'80% di carica per lunghi tempi. Tale situazione infatti aumenta il rischio di "solfatazione" nelle celle che compongono la batteria e rende necessari i cicli di refresh.

Confronto tra "carica rigenerativa" e "carica convenzionale"
Il diagramma inferiore evidenza la differenza tra le due fasi di carica: "rigenerativa" e "convenzionale".

La carica convenzionale ha lo scopo di caricare la batteria al livello più alto possibile. Durante questo processo la temperatura della batteria è continuamente monitorata affinché essa non sia sovraccaricata.

Al confronto, la carica "rigenerativa" utilizza le informazioni del sensore di monitoraggio batteria per mantenere sempre la batteria ad un valore bilanciato di carica (circa 80%). Questo significa che la batteria ha sempre un certo margine di capacità di carica aggiuntiva. (circa 20%).

Se il sensore di monitoraggio rileva che lo stato di carica è al di sopra del valore di calibrazione (80%) allora il voltaggio dell'alternatore viene ridotto affinché la batteria venga scaricata.
Se accade l'opposto e viene rilevato un valori di carica troppo basso, il voltaggio dell'alternatore viene innalzato per poter ricaricare la batteria fino al valore designato (i soliti 80%).



Sensore di monitoraggio batteria
Il sensore di monitoraggio misura temperatura, voltaggio, e corrente passante nella batteria. Utilizza queste informazioni per calcolare lo stato di carica della batteria (state of charge: SOC).

Per funzionare con un'alta precisione il sensore di monitoraggio deve ricalibrarsi ad intervalli regolari.

Le ricalibrazioni avvengono quando la batteria rimane "a riposo" e quando la corrente utilizzata è inferiore a 100mA. Il periodo di riposo deve durare almeno 3 ore.
All'aumentare della durata del periodo di riposo, aumenta anche la precisione della ricalibrazione.
La ricalibrazione deve avvenire almeno una volta ogni 7 giorni.

Se il sistema non è stato in grado di eseguire la ricalibrazione entro 7 giorni, lo stato di carica misurato dal sensore non è più considerato affidabile e i sistemi come lo Start&Stop o SRC (???) verranno disattivati.


DOPO UN CAMBIO DI BATTERIA E' CONSIGLIATO ESEGUIRE UN RESET DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO (RESET BMS)
Si può fare da soli (o anche in officina Ford ovviamente), basta avere un interfaccia ELM327, visto che la BCMii è su bus HS-CAN..
Quindi se volete/dovete farlo da soli, basta acquistare un'interfaccia cinese da 10 EUR e scaricare (gratis) il software forscan...
Non serve avere ELM327 modificate con supporto MS-CAN o più sofisticate ELS27 russe...

Una volta avviato Forscan e collegata l'interfaccia all'auto:

1 - Andare in "System Procedures"
2 - Selezionare "BAttery Monitoring System Reset"
3 - Premere sul pulsante play in basso e segui le istruzioni

EDIT 08/02/2018
E' possibile fare il reset BMS anche senza software tramite i tasti del cruscotto, nello specifico si procede così:
- Accendere il quadro
- Premere 5 volte il pulsante del Retronebbia
- Premere 3 volte il pulsante delle Frecce di Emergenza (o 4 Frecce a seconda di come lo volete chiamare)
- Spegnere il quadro
- Riaccendere il quadro
A questo punto si dovrebbe vedere l'icona della batteria lampeggiare 3 volte
N.B.= la procedura è data funzionante per Focus MK3, MK3.5 e Kuga MK3.5


Grazie a Claudiosub1, autore del post originale: #entry430029898

Edited by Kethav - 8/2/2018, 17:27

ALCUNE VERIFICHE SULL'IMPIANTO
Innanzi tutto, assicurarsi che l'impianto della batteria sia in buono stato e non presneti segni / anomalie evidenti. In tal caso correggerle prima di proseguire ai test successivi. In poche parole portatela in officina

Se è tutto ok allora cominciate a controllare lo stato della spia di carica dell'alternatore, questa:

Il normale comportamento di questa spia è il seguente:


TEST DEI COMPONENTI
TEST ALTERNATORE - SENZA CARICO

1 - Spegnere tutti i carichi elettrici (luci, climatizzatore, radio, etc..) e spegnere l'auto.
2 - Utilizzare un voltmetro
3 - Connettere il voltmetro sui capi della batteria
4 - Annotare il voltaggio misurato (voltaggio "base")
5 - Accendere l'auto
6 - Portare il motore a 1500rpm senza carichi elettrici
7 - Leggere il voltaggio.

Il voltaggio al punto 7 dovrebbere essere tra i 14,1V e 15,1V.
Se l'aumento di voltaggio tra il punto 4 e il punto 7 è meno di 2.5V eseguire il test successivo.
Se l'aumento di voltaggio tra il punto 4 e il punto 7 è maggiore di 2.5V non va bene, portatela in officina.

TEST ALTERNATORE - CON CARICO
1 - Con il motore avviato, accendete il climatizzatore (se c'è), mettere la ventola dell'aria abitacolo al massimo e accendere le luci su abbaglianti.
2 - Portare il motore a 2000rpm e leggere il voltaggio.

Il voltaggio dovrebbe aumentare ALMENO 0.5V oltre il voltaggio "base" misurato al punto 4 del precedente test.
Se il voltaggio non aumenta come indicato ci sono dei problemi, portatela in officina.
Se il voltaggio aumenta come indicato allora il sistema di carica funziona correttamente.

Edited by Kethav - 8/6/2016, 09:39

Ho scoperto che tramite Forscan, (magico software) è possibile monitorare lo stato della batteria!!


Come potete vedere nello screenshot, esistono dei PID (parametri leggibili via CAN) nel modulo BCM che mostrano i valori della batteria.
Ad esempio ci sono i "giorni di vita della batteria", la % di carica attuale, la corrente istantanea, i volt istantanei e addirittura un flag che vi dice se la batteria è troppo scarica per far partire lo Start&Stop... !!

Se vedete, la mia batteria è al 70% di carica e poco sotto (evidenziato) c'è scritto che è troppo poco carica per usare lo start&stop.
Da quanto detto sopra infatti suppongo che la batteria debba caricarsi almeno all'80% per usare lo Start&Stop e nel mio caso non è così, ecco perché lo Start&Stop mi è "andato in vacanza"...

...allora la mia batteria è "iperstracarica": faccio l'avviamento del motore al mattino a freddo, ingrano la prima ed esco dal box, mi fermo subito nella corsia dei garage, scendo per andare a chiudere la basculante, ...il motore al minimo -freddo così- sbatacchia ancora come un trattore monocilindrico (fortuna che dopo poco poi anche il rumore si regolarizza!!!), ...bene... 3 volte su 4 lo S & S già scatta e mi spegne il motore ...tant'è che, quando mi ricordo, per evitare lo disinserisco io prima di andare a chiudere la porta del box...

Forse la mia ha avuto il colpo di grazia quando ho dovuto avviare con i cavi il Jimny di mia moglie che aveva la batteria morta.
La sua adesso sembra tenere, la mia magari si è "abbassata" un po'...

SOno tornato dalla settimana di vacanza e ora lo start&stop ha ripreso a funzionare.

Più precisamente finché ho fatto rettilinei in autostrada lo S&S era comunque "morto"... poi, complice l'autostrada nei pressi del passo del turchino in discesa (da Alessandria a Genova) fatto tutto a freno motore in 6a/5a a 130km/h arrivato al porto di genova lo S&S era resuscitato!

E infatti questa mattina dopo aver lasciato l'auto all'aperto stanotte (da me comincia a fare freschino... sui 12°C) e arrivato al cancello della ditta, lo S&S ha funzionato come ai vecchi tempi (nonostante il percorso senza troppe discese lunghe tali da usare il freno motore)

Confermo dunque che la ricarica della batteria viene eseguita nei tratti di "freno motore". (Quindi trovatevi una discesa bella lunga o un falsopiano in discesa, e mollate l'acceleratore!!!)

Edited by Kethav - 24/9/2013, 11:01

Prova a guardare qui, prima o poi farò un po' di ordine, ma per il momento c'è già qualcosa...

http://fordfocus2011.forumcommunity.net/?t=54405294

Mi riallaccio al topic perché, dietro mio suggerimento stanno aggiungendo a Forscan la procedura di "RESET BATTERY MONITOR SYSTEM"... ovvero la procedura di reset della centralina DA FARE DOPO LA SOSTITUZIONE DELLA BATTERIA che resetta i vari contatori...

Da quello che immagino però sarà possibile eseguirla soltanto con interfaccia OBD modificata (perché la centralina della batteria è su bus MS-CAN a media velocità)
NON E' VERO, E' ESATTAMENTE IL CONTRARIO

Ciò significa che sarà possibile cambiarsi da soli la batteria, anche seguendo le istruzioni di questo video (già segnalato in questa discussione: http://fordfocus2011.forumcommunity.net/?t=55330353)


Video



Edited by Kethav - 21/3/2014, 16:13

Kethav! lo so che sono OT ma ho ancora poche ore per poterlo fare..: leggo adesso tutta la discussione, oltre a dire che secondo me tu ti droghi, aggiungo che sei l'unico che puo' cancellarmi il warning di lampada fulminata!!

Come anche indicato nella mia spiegazione (presa da ETIS), credo che tu possa trnaquillamente staccare il connettore di massa, che è molto più accessibile del -.



(Ai fini della batteria non cambia nulla, anzi, è meglio, perché anche il BMS si accorge che hai staccato la batteria...)

Correggetemi se sbaglio...

Questo significa che se si sostituisce la batteria da soli senza fare altro, i contatori risultano sfalsati? E in qualche modo lo start&stop e carica puo' non funzionare al meglio?