Objaw, który zna każdy właściciel starszego elektryka
Auto ładuje się do pełna, komputer obiecuje sensowny zasięg, a po kilkunastu kilometrach ostrego przyspieszania kilometry znikają szybciej, niż wynikałoby to z jazdy. Czasem dochodzi do tego ograniczenie mocy albo nagły spadek wskazania naładowania. Właściciel słyszy zwykle jedną odpowiedź: „bateria się zużyła, trzeba wymienić pakiet".
Zanim ktokolwiek wyda kilkadziesiąt tysięcy złotych na pakiet, warto zadać inne pytanie: czy zużyta jest cała bateria, czy jeden moduł. Poniżej pomiar, który tę różnicę pokazuje czarno na białym.
Pacjent: Nissan Leaf 40 kWh, 104 321 km
- pakiet 40 kWh (114 Ah, napięcie znamionowe 350 V), 24 moduły,
- przebieg 104 321 km,
- narzędzie: Autel MaxiSys Ultra EV.
Krok 1: test statyczny, czyli „wszystko w porządku"
Odczyt pakietu przy naładowaniu do 100%:
- SOH 90%,
- napięcie całkowite 391,54 V,
- ogniwo najwyższe 4,141 V, najniższe 4,061 V, rozrzut 80 mV,
- temperatury 13-14°C, wszystkie moduły w normie,
- werdykt narzędzia: cell voltages OK, z jedną adnotacją - zalecane balansowanie modułów M4 i M6.
Gdyby diagnostyka kończyła się w tym miejscu, klient usłyszałby: „bateria zdrowa, 90% SOH, jeździ pan dalej". I dokładnie tak kończy się większość „sprawdzeń baterii" robionych czytnikiem OBD za kilkaset złotych.
Krok 2: test dynamiczny, czyli obciążenie zamiast opinii
Test dynamiczny polega na tym, że rejestrujemy napięcia wszystkich ogniw w trakcie realnego obciążenia - pełne przyspieszenie, hamowanie odzyskowe, prądy rzędu setek amperów. Zdrowa bateria trzyma się wtedy równo. Zmęczona rozjeżdża się dopiero pod prądem.
Pięć kolejnych przejazdów tego Leafa, jeden po drugim:
- 12:36 - SOC 96 → 95%, prąd do -341,2 A, napięcie pakietu min. 340,6 V, najniższe ogniwo 3,415 V, temperatura 16-17°C
- 12:39 - SOC 93 → 88%, prąd do -405,3 A, napięcie pakietu min. 298,5 V, najniższe ogniwo 2,649 V (#21), temperatura 18-23°C
- 12:42 - SOC 87 → 82%, prąd do -397,0 A, napięcie pakietu min. 300,3 V, najniższe ogniwo 2,079 V (#21), temperatura 22-30°C
- 12:48 - SOC 81 → 76%, prąd do -389,9 A, napięcie pakietu min. 311,3 V, najniższe ogniwo 2,859 V (#21), temperatura 27-33°C
- 12:50 - SOC 77 → 23%, prąd do -385,0 A, napięcie pakietu min. 299,3 V, najniższe ogniwo 2,297 V (#21), temperatura 31-37°C
Dwie rzeczy rzucają się w oczy od razu.
Po pierwsze: ogniwo numer 21. Przy każdym mocniejszym przyspieszeniu zapada się z okolic 3,4 V do 2,6, potem do 2,08 V - podczas gdy najwyższe ogniwo w tym samym momencie trzyma 3,88-3,93 V. Raport z Autela nazywa sprawcę wprost: moduł M6, przekroczenie progu rozrzutu o 1553 mV, a w kolejnym przejeździe o 1277 mV. To ten sam moduł, przy którym test statyczny wpisał tylko grzeczne „zalecane balansowanie".
Po drugie: skok wskazania naładowania. W ostatnim przejeździe SOC leci z 77% na 23% w półtorej minuty. To nie jest zużycie 54% baterii w 90 sekund - to sterownik baterii przelicza dostępną energię po najsłabszym ogniwie i w chwili, gdy M6 zapada się pod obciążeniem, przycina wskazanie. Kierowca widzi wtedy dokładnie to, co zgłasza: „nagle zniknął mi zasięg".
Dla porządku: ten sam sterownik wskazywał ogniwo #21 jako najsłabsze już 10 sierpnia - przy prądzie 331 A spadło do 3,294 V. Miesiąc później schodzi o ponad kilowat niżej. To postępująca, a nie przypadkowa usterka.
Niebieska linia to rozrzut napięć ogniw, pomarańczowa - prąd. Widać wprost: każde mocniejsze przyspieszenie rozjeżdża pakiet, a rozrzut skacze z kilkudziesięciu do ponad 1400 mV, przy progu ostrzegawczym ustawionym na 30 mV.
Co z tego wynika dla właściciela
Bateria nie jest zużyta jako całość. 23 moduły trzymają napięcia w normie, temperatury pracują równo, SOH całego pakietu to 90%. Problemem jest jeden moduł, który pod obciążeniem nie nadąża za resztą i wymusza na sterowniku ograniczenia.
To zmienia rachunek ekonomiczny nie o kilka procent, tylko o rząd wielkości: zamiast wymiany całego pakietu wystarczy naprawa modułowa - wymiana słabego modułu i zbalansowanie pakietu. U nas taką naprawę robimy regularnie; jeden z opisanych przypadków znajdziesz w realizacji naprawy baterii Leafa 40 kWh.
Dlaczego samo SOH to za mało
SOH to jedna liczba opisująca pojemność pakietu. Nie mówi nic o tym, jak bateria zachowuje się pod prądem - a to właśnie tam objawia się większość realnych usterek: pojedyncze zmęczone ogniwo, rosnąca rezystancja wewnętrzna, moduł z gorszym chłodzeniem. W tym Leafie różnica między jednym a drugim podejściem to różnica między „bateria zdrowa, 90%" a „mamy konkretny moduł do wymiany".
Dlatego przy każdej diagnozie spadającego zasięgu robimy oba testy: statyczny na pełnym pakiecie i dynamiczny pod obciążeniem, a klient dostaje raport z liczbami, nie opinię.
Masz podobny objaw?
Jeżeli Twój elektryk traci zasięg, ogranicza moc albo pokazuje dziwne skoki naładowania - umów diagnostykę baterii. Pomiar wykonujemy w Imielinie k. Katowic, sprzętem klasy dealerskiej, z uprawnieniami do prac przy wysokim napięciu. Zanim ktokolwiek zaproponuje Ci nowy pakiet, warto wiedzieć, czy problemem jest cała bateria, czy jeden moduł.
