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Monitoramento de baterias de 12V

16K views 27 replies 14 participants last post by  Trielectric  
#1 · (Edited)
Isenção de responsabilidade: Eu não vendo nem tenho qualquer interesse nos produtos mencionados abaixo. Eles são mencionados e ilustrados apenas como material de referência. Existem vários produtos no mercado que fornecem as funções mencionadas. Os leitores podem pesquisar e comprar estes ou produtos semelhantes por sua própria escolha. String de pesquisa sugerida "bluetooth 12v battery monitor".

Estes não são certificados como dispositivos cientificamente precisos. Use-os como um guia geral para o que está acontecendo com suas baterias, não como dispositivos de leitura de tensão exata. Descobri que as tensões relatadas por eles são cerca de 0,7 volts mais baixas do que a "tensão da bateria auxiliar" relatada no WattCat (dados fornecidos aos servidores da Jaguar pelo carro). Os dispositivos tiram fotos instantâneas das leituras de tensão e podem variar em décimos de volt em um determinado instante, causando ondulações nos dados, como você pode ver nos gráficos abaixo.

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Monitorar as baterias de 12V em EVs seria uma atitude sensata. Falhas podem levar a ficar parado, ou, nos piores casos, fazer com que um veículo pare no trânsito, mesmo que a bateria de tração tenha bastante energia. Consulte este tópico para saber como lidar com falhas na bateria de 12V.

Como uma chance de receber um aviso antecipado de uma bateria de 12V fraca e substituí-la antes que haja um problema, pode-se adicionar dispositivos de monitoramento. Abaixo, mostro a adição de dispositivos que monitoram a tensão e a capacidade das baterias de 12V. Eles exigem um smartphone para um aplicativo que exibe as informações e pode acionar notificações de problemas no smartphone. Eles exigirão uma conexão Bluetooth e permissão de localização.

Eu já tenho dispositivos da marca LNEX em uso em outras aplicações de bateria de 12V. O aplicativo para eles é limitado a 4 dispositivos, então eu tive que encontrar aqueles que usavam um aplicativo diferente (ou de alguma forma descobrir como executar duas cópias separadas do mesmo aplicativo em um telefone). Eu fui barato e consegui uma marca diferente, Quicklinks, como mostrado abaixo.
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Os dispositivos (independentemente da marca) vêm com instruções para instalação do dispositivo, instalação do aplicativo apropriado e como usar o aplicativo. Leia as instruções com atenção. Descobri que a instalação do primeiro dispositivo é fácil, mas adicionar um segundo (ou mais) dispositivo ao aplicativo pode não ser tão fácil.

Eu instalei um na bateria de partida primeiro, como visto abaixo. Usando uma ferramenta de soquete de 10 mm, conecte o fio positivo (conector vermelho) à barra de barramento positiva da bateria e o fio negativo (conector preto) diretamente à braçadeira do poste negativo. Esta última conexão ignora o BMS para evitar qualquer interferência potencial de um para o outro. O ano do modelo de 2019 é mostrado. O ano do modelo de 2021 e seguintes serão ligeiramente diferentes.

Observe a orientação da conexão positiva. Isso permitiu que a tampa vermelha fosse reinstalada na barra de barramento (não mostrado). Eu também coloquei o monitor mais para baixo antes de reinstalar a tampa.
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Para a bateria auxiliar em veículos anteriores ao ano modelo de 2021, conecte o conector preto ao poste negativo na braçadeira do cabo de aterramento e o conector vermelho à porca de 13 mm que prende os fusíveis à barra do poste positivo. Esta última localização permite a reinstalação da tampa protetora vermelha. Pode ser necessário ajustá-lo um pouco do que é mostrado na imagem, pois um dos clipes de retenção da tampa está localizado próximo a este local. Tive que ajustar o meu depois de tirar esta foto.
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Eu usei o aplicativo para verificar se o dispositivo funcionava depois de instalar o monitor da bateria de partida e segui as instruções de configuração. Então, eu instalei o monitor da bateria auxiliar e usei o aplicativo para sua configuração. Você pode querer instalar ambos os monitores, se necessário, e, em seguida, usar o aplicativo. A sequência não importa e eu não sei se é mais fácil de uma forma ou de outra.

Agora que os dispositivos estão monitorando as baterias, posso obter o estado de carga/capacidade e tensão atuais para cada uma. O aplicativo para esses dispositivos (e os INEX que tenho em outras baterias) pode produzir um gráfico para a tensão de cada bateria por um dia. Os dispositivos manterão até 35 dias de dados se você não olhar para o aplicativo por algum motivo (por exemplo, em uma viagem de negócios).
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Aqui está um gráfico de um dia para a bateria auxiliar do meu carro. À esquerda, o carro está parado na garagem sem estar conectado a um carregador. Isso foi 12,8V. Uma queda para 12,42V ocorreu quando abri a porta do motorista. Uma subida para 14,25V ocorreu quando comecei a dirigir. Uma queda para 12,48V ocorreu na minha primeira parada. Um retorno a 14,1xV aconteceu quando retomei a direção, mas caiu para a faixa de aproximadamente 13V por um período de tempo de sono do carro. A próxima viagem curta o enviou para a faixa de 14.xV com uma queda para 12,9V quando eu estava de volta na garagem e desliguei.
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Assim que conectei o cabo de carregamento, ele saltou para 14,1+V e, em seguida, diminuiu lentamente ao longo da longa sessão de carregamento. A queda para a direita foi causada por uma breve queda de energia na casa (isso acontece muito) e você pode ver o final do gráfico mostrando que a tensão havia caído para o que era antes de dirigir e carregar, depois que o carregamento foi concluído.

Aqui está o gráfico do mesmo dia para a bateria de partida.
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Embora ocorram altos e baixos de tensão semelhantes, eles não são iguais.

Notei que tudo o que causa uma demanda de corrente do sistema de 12V pode causar um período de "carregamento" após a queda momentânea. Destravar uma porta, abrir a porta traseira, abrir o porta-malas, etc., pode causar um breve aumento na tensão para a faixa de 14.x para ambas as baterias e a bateria de partida mostrará quedas mais profundas na tensão no início e no final do "evento". Eu não tenho os dispositivos instalados tempo suficiente para garantir que minhas percepções estejam corretas o tempo todo. Será interessante ver o que eles revelam. Talvez outros tenham esses dispositivos instalados por mais tempo e possam adicionar informações de suas observações.

Alguns dos aplicativos de monitoramento (como o da marca INEX) permitem que você exporte (por exemplo, e-mail) os dados (data-hora e tensão) e isso permite que você os examine em outro dispositivo. Infelizmente, o do monitor Quicklinks não o faz.
 
#2 ·
Eu também estou usando a mesma coisa. Em vez de usar o aplicativo gratuito, comprei o aplicativo pago BM3, que pode monitorar 4 baterias simultaneamente e também exportar os dados.

Seu carro carrega as baterias a +14V enquanto dirige, mas meu carro só carrega a +-13,7V enquanto dirige. Esta é uma coisa que observei depois que o revendedor substituiu a fiação. Anteriormente, meu carro também carregava a +14V.

Em anexo está o gráfico que tenho para um dia típico:
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Este é o aplicativo BM3
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#3 · (Edited)
Ayepace, obrigado por este lembrete bem apresentado desta modificação para todos neste fórum.

Ao usar o aplicativo com esses monitores de bateria relativamente baratos, os proprietários de veículos elétricos (VE) podem observar problemas na bateria de 12 volts muito antes que eles possam causar avarias perigosas durante a condução.

Eu uso 2 desses monitores há mais de 12 meses. Este tópico abaixo menciona minhas modificações.


Saudações, Steve

edit: erros de digitação
 
#4 ·
Em tempo hábil. Eu estava carregando meu carro de quase 3 anos/60.000 km ontem. Eu defini o carregador juicenet para apenas 90%. Acho que o carro entra no modo de inicialização depois que o carregamento é interrompido pelo juicenet. Acho que isso continua a descarregar a bateria de 12V nesse modo, pois recebi um aviso do wattcat de que meu 12V está baixo em 12,1 algumas horas após o carregamento parar. Levei-o ao revendedor para verificar, pois o carro vai ficar parado por algumas semanas. Eles dizem que a bateria auxiliar e a bateria de partida estão boas. O revendedor também disse que não há um intervalo específico para instalar novas baterias de 12V - espere até ter um problema - parece uma receita para o desastre.

Eles ainda estão no período de garantia, então seriam substituídos se falhassem. Não tenho certeza se quero ficar 4 anos com a mesma bateria de partida. Minha bateria auxiliar foi substituída uma vez. Infelizmente, eles têm que me cobrar uma taxa de diagnóstico, pois o carro não apresentou nenhum erro.
 
#5 ·
Adicionando aos dados: meu carro carrega a 14,1 volts e as baterias estão a 13,0 volts logo após o carregamento. A bateria auxiliar está a 12,9 volts e a bateria de partida está a 12,8 volts após 14 horas parada. Comparei a leitura do monitor com um Fluke e elas estavam dentro de 0,02 volts.
 
#7 · (Edited)
Resposta lateral:

A conexão negativa do carregador precisa ser conectada ao chassi porque (1) é mais seguro em caso de gases explosivos perto/da bateria (tubo de ventilação não conectado ou quebrado), (2) é mais fácil fazer essa conexão para ambas as baterias de 12V, (3) uma bateria totalmente descarregada não atuará como um dreno total de energia se você estiver apenas tentando ligá-la/ligá-la, e (4) o BSM no pólo negativo da bateria de partida precisa observar o fluxo de corrente pela bateria e isso não acontecerá se você conectar diretamente ao pólo negativo do motor de partida.

Para o nº 2, existe aquela cinta do chassi que corre ao longo da parte traseira do compartimento do porta-malas entre as torres de choque/suspensão que faz um bom ponto de aterramento se o seu carregador puder ser conectado a ele. Se você soltar as tampas laterais, poderá ver onde os cabos de aterramento se conectam entre a carroceria e a bateria. Você também pode usar esses pontos.

Para o nº 3, aqui está um exemplo do que quero dizer. Uma vez tive uma bateria completamente descarregada em um Discovery. Conectar cabos de ligação aos pólos da bateria não faria com que ela girasse o motor de partida ou mesmo mudasse para o neutro. Mover a conexão negativa para o motor (essencialmente a extremidade oposta do cabo de aterramento) e ele ligou.

Para o nº 4, o BSM está sob a placa vista à esquerda na primeira foto da bateria postada acima. Você pode prender lá (não no pólo da bateria), mas pode encontrar outros lugares com mais área para o grampo. Você não correrá o risco de fritar o BSM com um arco elétrico também.
 
#9 ·
Resposta lateral:

A conexão negativa do carregador precisa ser conectada ao chassi porque (1) é mais seguro em caso de gases explosivos perto/da bateria (tubo de ventilação não conectado ou quebrado), (2) é mais fácil fazer essa conexão para ambas as baterias de 12V, (3) uma bateria totalmente descarregada não atuará como um consumidor total de energia se você estiver apenas tentando ligá-la/ligá-la, e (4) o BSM no pólo negativo da bateria de partida precisa observar o fluxo de corrente através da bateria e isso não acontecerá se você conectar diretamente ao pólo negativo da partida.

Para o nº 2, existe aquela cinta do chassi que corre ao longo da parte traseira do compartimento do porta-malas entre as torres de amortecedores/suspensão que faz um bom ponto de aterramento se o seu carregador puder ser conectado a ele. Se você soltar as tampas laterais, poderá ver onde os cabos de aterramento se conectam entre a carroceria e a bateria. Você também pode usar esses pontos.

Para o nº 3, aqui está um exemplo do que quero dizer. Uma vez eu tive uma bateria completamente descarregada em um Discovery. Conectar cabos de ligação aos pólos da bateria não fez com que ele acionasse o motor de partida ou até mesmo mudasse para o neutro. Mover a conexão negativa para o motor (essencialmente a extremidade oposta do cabo de aterramento) e ele ligou.

Para o nº 4, o BSM está sob a placa vista à esquerda na primeira foto da bateria acima. Você pode prender lá (não no pólo da bateria), mas pode encontrar outros lugares com mais área para a braçadeira. Você também não correrá o risco de fritar o BSM com um arco elétrico.
Obrigado por todas as suas informações e conselhos.
Como compramos nosso SE 2019 em junho de 2019 e não sabemos quanto tempo ele ficou no estacionamento antes disso, e
como estamos planejando dirigir da Carolina do Sul para Key Largo em novembro, e
como não queremos que nosso gato se transforme em um tijolo em algum lugar na estrada na Flórida,
fizemos um agendamento em nossa concessionária em Charleston em setembro para substituir ambas as baterias de 12V.
Se eles testarem "ruim", a Jaguar pagará, eu disse a eles que se eles testarem "bom", substituam-nos de qualquer maneira e nós pagaremos.
Para nós, muita dor de cabeça para ter surpresas na estrada.
 
#10 ·
Passei 2 semanas no Havaí com meu Ipace parado na garagem com 54% de carga. Voltei e ainda estava com 54% de carga. Sem problemas com as baterias de 12V - o medidor de watts mostrando 13V na 'bateria auxiliar' e 90% no TCU. Senti falta de dirigi-lo depois de 2 semanas com vários carros alugados - Chrysler Pacifica, Ford fusion hybrid, Nissan Ultima - todos pareciam latas velhas.

Não vi um único Ipace no Havaí. Mas muitos Teslas e 1 Audi E-tron.
 
#11 ·
Passei 2 semanas no Havaí com meu Ipace parado na garagem com 54% de carga. Voltei e ainda estava com 54% de carga. Sem problemas com as baterias de 12V - watt cat mostrando 13v na 'bateria auxiliar' e 90% no TCU. Senti falta de dirigi-lo depois de 2 semanas de vários carros alugados - Chrysler Pacifica, Ford fusion hybrid, Nissan Ultima - todos pareciam latas velhas.

Não vi um único Ipace no Havaí. Mas muitos Teslas e 1 Audi E-tron.
Eu viajo muito a trabalho e aluguei muitos carros. Todos eles cheiram a mesma coisa (o mesmo produto de limpeza deve ser usado em todos os lugares)...
 
#13 ·
Minhas baterias e monitores estão funcionando bem. Eu os verifico a cada 2-4 semanas. Tive o primeiro não 100% recentemente (96%). Alguém que usa isso teve um 12v iminente ou real que estragou? Se sim, quais foram os sinais?
 
#14 ·
A voltagem correta da bateria flutuante depende da temperatura. Se a memória não me falha, é um coeficiente negativo, então a voltagem de carga deve ser menor em temperaturas mais altas. A 20°C (pode ser 25, não me lembro exatamente) é 13,8V. Portanto, qualquer carregador bem projetado deve mostrar uma voltagem de saída que varia com a temperatura da bateria (muitas vezes assumida como sendo a mesma que a ambiente) e pode levar em conta alguém no Havaí vendo uma voltagem diferente de alguém na Noruega, por exemplo. Flutuação de corrente constante é outro método. Obviamente, um carregador também pode incluir outros modos de carga, mas eu esperaria que, na maioria das vezes, víssemos apenas o modo flutuante com o ipace, ou uma variação digital/modulada disso (por exemplo, a histerese de 5% mencionada acima). Não sei como o método de carga dcdc do ipace é realmente projetado.
 
#15 ·
A monitorização das baterias de 12V em veículos elétricos seria uma atitude sensata. As falhas podem levar a ficar parado, ou, nos piores casos, a um veículo parar no trânsito, mesmo que a bateria de tração tenha muita energia.
O que se procuraria nos gráficos para prever uma falha? Esperaria ver descargas e recargas frequentes enquanto o carro estivesse em marcha lenta?

Aqueles que já têm um monitor estariam confiantes em detectar uma falha (em vez de substituir preventivamente as baterias, possivelmente por sua própria conta)?

E @Ayepace, acredito que você substituiu as duas baterias de 12V. Você tinha este monitor instalado antes dessa substituição? Se sim, você teve alguma indicação de que as baterias estavam falhando?
 
#16 ·
Apenas a bateria auxiliar foi substituída no momento desta digitação. Sim, tenho os monitores nas baterias do carro desde que este tópico foi iniciado.

A bateria auxiliar morreu em fevereiro, enquanto o carro estava sendo conduzido, 10 milhas depois de sair de casa, onde o monitor dizia que estava 100% carregada. O carro conseguiu recarregá-la suficientemente em 45 minutos enquanto eu comia em um restaurante e consegui dirigir para casa sem incidentes. Era hora de substituí-la porque toda inicialização depois disso recebia a mensagem "OK para dirigir com cautela". O monitor mostrava períodos de nada (potência/tensão insuficiente para executar o monitor) seguidos de períodos de carregamento pelo carro que trouxeram o monitor de volta à vida.

Poderia ter usado minha bateria alternativa (esse é um tópico diferente), mas como está na garantia, mandei rebocar o carro para a concessionária mais próxima para sua substituição. O processo prescrito pela Jaguar foi estritamente seguido. Ambas as baterias foram removidas e testadas. A bateria auxiliar foi substituída e a bateria de partida foi devolvida ao carro totalmente carregada. O técnico da concessionária até reconectou os monitores.

Estou esperando que a bateria de partida falhe eventualmente. Provavelmente em um futuro próximo. Meu monitor ocular notou que a voltagem com 100% de carga da bateria de 12V mostra uma tendência de diminuição gradual. Isso também era verdade para a bateria auxiliar antes da substituição. Após a substituição, a bateria auxiliar está mostrando uma voltagem estável de 13,08 (+/- até 0,02). Estes não são monitores cientificamente precisos, então eu só procuro uma tendência. A bateria de partida mostrou 13,0 depois que o carregamento do carro parou nas primeiras horas desta manhã e mostra um declínio gradual ao longo do dia até 12,9. Isso não é muito, mas não é tão estável quanto a bateria auxiliar mais nova. Antes de dirigir ontem, a voltagem estava em 12,79.
 
#17 ·
O monitor mostrava períodos de nada (potência/tensão insuficiente para executar o monitor) seguidos por períodos de carregamento pelo carro que traziam o monitor de volta à vida.
Você acha que um testador de carga de bateria seria um preditor melhor de falha? Seus modos de teste de carregamento e partida não seriam úteis em um EV, mas o modo de saúde da bateria pode ser. Você pode obter um muito bom por menos de US$ 40.
 
#18 ·
Isso daria um pouco de trabalho para desconectar as baterias e testá-las sob carga em algum cronograma (mensal?). Ao contrário de um ICE, onde a bateria não recebe carga sem que o motor esteja funcionando e acionando um alternador, as baterias precisam ser desconectadas (conhecido como desligamento do sistema de 12V), caso contrário, elas acionarão o carregamento com o conversor CC-CC consumindo energia da bateria de tração.
 
#20 ·
Tendo usado estes dispositivos em veículos por mais de 1 ano, posso dizer que não há nenhuma preocupação. Eles consomem tão pouca energia que não é realmente detectável. Os carros consomem mais energia para manter seus sistemas de alarme e módulos de controle da carroceria ativos em seus estados de baixa potência.
 
#21 ·
Tendo usado esses dispositivos em veículos por mais de 1 ano, posso dizer que não há preocupação. Eles consomem tão pouca energia que não é realmente detectável. Os carros consomem mais energia para manter seus sistemas de alarme e módulos de controle da carroceria ativos em seus estados de baixa potência.
Verifiquei o uso dessas unidades com um amperímetro. Os meus são classificados em 1,5 mA, mas na verdade usam 0,9 mA. Portanto, o consumo de energia (a 12,6 V) é de 0,0113 watts, ou pouco mais de um centésimo de watt. (Eu testei em um FJ Cruiser, cujo uso normal de corrente em repouso é de 10,1 mA.) Para colocar isso em perspectiva, uma linha de cúpula antiquada usará de 1 a 2 watts.

Também medi a taxa de decaimento da bateria para a tensão de repouso, tanto com quanto sem os monitores conectados. Não houve diferença perceptível no tempo que levou para decair 1/10 de volt.
 
#22 ·
Como a bateria de arranque é de chumbo-ácido inundada e a auxiliar é AGM, elas se comportarão de maneira diferente. Além disso, a auxiliar tem menor capacidade.
 
#24 ·
A leitura de 12V mostrada por MyPace e WattCat vem da API JLR. Eu comparei com leituras em repouso (não carregando ou com o carro ligado) e descobri que está mais próximo da bateria de partida do que da bateria auxiliar de 2018-2020. Seu número é impreciso durante os períodos de condução/carregamento. É muito alto.

É verdade que minha bateria auxiliar passou de boa para falha em um instante. No entanto, antes disso, o monitoramento mostrou uma tendência de queda na voltagem da bateria em repouso. Eu forcei a barra. Minha bateria de partida está mostrando isso agora. O carro tem mais de 5 anos desde que foi construído. Se a bateria de partida passar do fim da garantia, vou substituí-la como manutenção preventiva.

Quando meu gato voltou do veterinário no serviço de 42 mil km, ele não desligou o sistema de 12V. Eu pude usar o gráfico do monitor da bateria para mostrar ao técnico que ele realmente começou a fazer isso enquanto estava na oficina e continuou por 3 dias (intervalo de fim de semana), pois a voltagem estava em uma voltagem de carregamento constante. Ele apreciou ver isso, pois foi uma prova sem ter que fazer seus próprios testes.

Recentemente, mudei para monitores BM200. O aplicativo é mais informativo. Ele mostra o SOC da bateria, a voltagem e a temperatura individualmente e juntos. Na verdade, ele me deu um alerta de que a bateria de partida está com 78% de energia enquanto eu digitava isso. O gráfico mostra a tendência de queda, pois o gato está dormindo há 5 dias.

Eu recomendo os monitores, desde que o proprietário os use para observar as tendências, em vez de considerá-los monitores cientificamente precisos, e esteja ciente de que as baterias podem falhar a qualquer momento.

Como observação, eu tinha um na bateria de partida do meu gerador para toda a casa. Ele sempre mostrava uma boa voltagem constante. Infelizmente, eu não sabia que isso indicava que o sistema estava mantendo um nível de carregamento o tempo todo. A bateria atingiu o fim da vida útil sem que eu soubesse com antecedência. Um dia, o gerador simplesmente não ligou em seu ciclo de teste programado. Isso prova que é preciso olhar para os períodos de repouso, não para os períodos de carregamento.

Finalmente, pode valer o custo de uma bateria nova para ter paz de espírito. Você pode removê-la e mandá-la testar e substituí-la com base nos resultados dos testes.
 
#27 ·
Obrigado a todos pela vossa participação. Saí hoje e abri o frunk para tentar descobrir quando a minha bateria de arranque foi instalada, mas infelizmente parece que ninguém circulou o mês/ano na etiqueta, por isso é impossível dizer. Só consegui perceber que é da marca JLR, por isso possivelmente original de 2020 ou possivelmente depois. Provavelmente vou substituí-la preventivamente. Obrigado a todos pela vossa ajuda e partilha de conhecimento
 
#28 ·
Vi hoje um artigo que diz que as empresas de automóveis que fabricam carros elétricos estão a usar as baterias erradas para sistemas de 12 V. Estão a usar baterias de arranque, em vez de baterias de ciclo profundo (baterias de motor de trolling). Isso acabaria com as falhas de bateria de 12 V que a indústria está a ter. Não existem cargas de 12 V em carros elétricos que exijam uma bateria de arranque. Uau!