Od 18 sierpnia 2024 r. Rozporządzenie (UE) 2023/1542 wymaga od niektórych baterii — stacjonarnych systemów zarządzania baterią, baterii LMT i EV oraz dużych systemów przemysłowych — dostarczania elektronicznych danych o stanie zdrowia (SOH) i oczekiwanej żywotności. Artykuł 14 i Załącznik VII określają zestaw parametrów i zasady dostępu. Większość małych przenośnych ogniw niklowo-wodorkowych (NiMH) jest poza zakresem, ale inteligentne pakiety NiMH do profesjonalnego sprzętu coraz częściej nie są. Niniejszy dokument wyjaśnia model danych i sposób jego wbudowania w systemy oparte na NiMH.
Załącznik VII wymaga od BMS udostępnienia pięciu wielkości SOH: pozostałej pojemności względem znamionowej; pozostałej zdolności mocy szczytowej; wewnętrznej rezystancji omowej (lub impedancji) i jej trendu; sprawności w obie strony (ładowanie/rozładowanie) i jej zmian; oraz stopnia samorozładowania i jego zmian. Razem opisują, jak bardzo bateria odchyliła się od stanu nowej baterii. W zastosowaniach pojazdów elektrycznych równoważną wielkością jest stan naładowania certyfikowany pod kątem energii (SOCE), zharmonizowana wartość rozliczania energii zdefiniowana przez normy wykonawcze. Dane muszą być odczytywalne przez system zarządzania baterią, z zasadami dostępu rozróżniającymi właściciela, niezależnych operatorów i organy.
Obok SOH system musi przechowywać dane o żywotności: daty produkcji i uruchomienia; skumulowaną przepustowość energii i pojemności; dziennik zdarzeń szkodliwych liczący głębokie rozładowania, czas ekspozycji w ekstremalnych temperaturach, czas ładowania w ekstremalnych temperaturach, przetężenia i zdarzenia awaryjne; oraz liczbę pełnych cykli równoważnych. Te liczniki stanowią dowodowy trzon dla gwarancji, oceny drugiego życia i segregacji do recyklingu. Animowany dziennik poniżej ilustruje przykładowy panel liczników zdarzeń niepożądanych — nie chodzi o liczby, lecz o strukturę: każdy typ zdarzenia wymaga definicji progu, licznika, nieulotnej pamięci i protokołu odczytu.
Pakiety NiMH nie potrzebują litowej estymacji SOC z krzywych napięcia — chemia oferuje płaską platformę rozładowania i wiarygodną sygnaturę pełnego naładowania poprzez -dV/dt i wzrost temperatury — ale rozliczanie SOH przebiega według tych samych zasad. Pozostała pojemność jest aktualizowana z okresowych referencyjnych cykli rozładowania lub przepustowości liczonej w kulombach względem zapisanej pojemności początkowej; rezystancja omowa jest śledzona pomiarami odpowiedzi impulsowej przy ustalonych SOC i temperaturze; sprawność wynika z całkowanej energii ładowania względem rozładowania; samorozładowanie jest szacowane z okresów spoczynku w obwodzie otwartym. Ponieważ starzenie NiMH jest zdominowane przez ciepło, liczniki ekspozycji temperaturowej (czas powyżej 45 °C, czas ładowania w wysokiej temperaturze) są najbardziej predykcyjnymi zmiennymi żywotności i powinny być rejestrowane przy zachowawczych progach.
Rozporządzenie wymaga, aby dane SOH i żywotności były dostępne dla właściciela baterii oraz, na żądanie, dla niezależnych operatorów, takich jak warsztaty i firmy drugiego życia, bez nieuczciwych ograniczeń. Wybór protokołu (SMBus, CAN, profile BLE GATT) nie jest narzucony, ale słownik danych musi być udokumentowany i wolny od dyskryminacji. W przypadku profesjonalnych pakietów NiMH — wózków medycznych, platform robotycznych, stacjonarnego zasilania rezerwowego — udostępnienie udokumentowanego dziennika BMS zarówno spełnia przepis tam, gdzie ma zastosowanie, jak i wspiera dowody trwałości z Załącznika IV: liczniki terenowe potwierdzają laboratoryjne deklaracje żywotności cyklicznej.
Najpierw ustalić zakres: pasywny uchwyt AA jest przenośny i nie wymaga danych BMS; inteligentny pakiet NiMH 24 V w profesjonalnym sprzęcie może być przemysłowy i korzystać z zestawu Załącznika VII lub go wymagać, jeśli znajduje się w zarządzanym systemie stacjonarnym lub typu LMT. Następnie wdrożyć: układ wskaźnika naładowania lub układ ochronny z nieulotnymi licznikami zdarzeń; zdefiniowane progi dla głębokiego rozładowania, przetemperatury i warunków ładowania; okresowe aktualizacje pojemności referencyjnej; interfejs odczytu z dostępnym dla właściciela słownikiem danych; oraz instrukcje kalibracji w instrukcji serwisowej. Przesadne deklarowanie precyzji jest ryzykiem — podawać przedziały ufności i warunki, w których estymaty są aktualizowane.
Weijiang Power projektuje inteligentne pakiety NiMH z monitorowaniem zgodnym z Załącznikiem VII: SOH liczony w kulombach, śledzenie rezystancji oparte na impulsach, dzienniki zdarzeń temperaturowych i głębokiego rozładowania, liczniki pełnych cykli równoważnych i udokumentowane odczyty SMBus/CAN/BLE. Prześlij architekturę systemu i informację, czy pakiet jest przenośny, czy przemysłowy, a dostarczamy specyfikację BMS, słownik danych i zapisy badań trwałości, które walidują algorytmy.
