Для чего нужна 12-вольтовая батарея в гибридных автомобилях и почему она до сих пор существует?

В гибридном автомобиле настоящее сердце - не большая батарея; если умрет маленький 12-вольтовый аккумулятор, то даже полностью заряженная тяговая батарея не сможет завести машину.
В гибридном автомобиле настоящее сердце - не большая батарея; если умрет маленький 12-вольтовый аккумулятор, то даже полностью заряженная тяговая батарея не сможет завести машину.

Поделиться этой страницей

12-вольтовый аккумулятор в гибридных автомобилях питает всю низковольтную электронику машины - от дверных замков до блоков управления - и, срабатывая на реле, которые подключают высоковольтную тяговую батарею к системе, фактически «пробуждает» автомобиль. Большая гибридная батарея отвечает только за тягу; если 12-вольтовый аккумулятор разрядится, автомобиль не заведётся, даже если тяговая батарея полностью заряжена. Поэтому самой частой причиной неисправностей в гибридах является не большая батарея, а именно этот маленький вспомогательный аккумулятор.

Основные моменты

  • Без 12-вольтового аккумулятора гибридный автомобиль не может включить систему; высоковольтная батарея с помощью реле полностью отсоединяется от цепи.
  • Тяговая батарея рассчитана на срок службы 8–15 лет, тогда как 12-вольтовый аккумулятор обычно служит 3–5 лет.
  • Процедура прикуривания такая же, как в обычном автомобиле, но никогда не следует вмешиваться в высоковольтную батарею.
  • Аккумуляторы типа AGM на 40–100% дороже, но долговечнее и заряжаются быстрее.

Зачем гибридному автомобилю 12-вольтовый аккумулятор, если в нём уже есть большая батарея?

Эти две системы не дублируют, а дополняют друг друга. Высоковольтная тяговая батарея имеет напряжение около 300 вольт; в моделях некоторых производителей она достигает диапазона 400–900 вольт. Эта батарея питает только электродвигатель. А 12-вольтовый аккумулятор питает всех низковольтных потребителей автомобиля: дверные замки, дистанционный пульт и датчики сигнализации, стёкла, регулировки сидений и руля, системы помощи водителю, камеры, блоки управления, инфотейнмент и аудиосистемы, вентиляторы, обогрев зеркал. Короче говоря, большая часть того, к чему вы прикасаетесь, сидя в машине, работает на 12-вольтовой стороне.

Критически важная задача - запуск системы. Когда автомобиль выключен, тяговая батарея из-за высокого напряжения полностью отсоединена от цепи реле. Когда вы поворачиваете ключ зажигания, 12-вольтовый аккумулятор сначала запускает управляющий компьютер; компьютер проводит самодиагностику и, активировав реле, подключает тяговую батарею к системе. Первое звено в этой цепи - 12-вольтовый аккумулятор: если он разряжен, компьютер не включится, реле не замкнётся, автомобиль не «проснётся».

Ещё одна важная функция связана с безопасностью: 12-вольтовая система также управляет реле, которые отключают высоковольтную систему в момент столкновения. То, что низковольтная электроника управляет высоким напряжением, создаёт дополнительный уровень безопасности. Кроме того, в некоторых гибридах электроусилитель руля и усилители тормозов также находятся на 12-вольтовой стороне; именно эта система используется для первого запуска двигателя.

Почему тяговая батарея не может заменить 12-вольтовый аккумулятор?

Логичный вопрос: почему бы не подавать все 400 вольт напрямую на электронные блоки? Ответ сводится к трём уровням.

  • Безопасность: напряжение свыше 400 вольт нежелательно постоянно присутствовать в каждой точке автомобиля. При выключении батарея отсоединяется от системы; в 12-вольтовой сети уровень риска такой же, как в обычном автомобиле.
  • Устоявшийся стандарт: в автомобильной промышленности 12-вольтовая архитектура десятилетиями является основополагающим стандартом. Вместо того чтобы заново проектировать весь автомобиль с высоковольтной совместимой электроникой, сохранить работающую архитектуру - гораздо более дешёвое и проверенное решение.
  • Законодательное требование: Даже при заглушенном двигателе должны работать предупреждающие огни, аварийная сигнализация, замки и подобные системы. Поэтому вместо постоянно находящейся под напряжением высоковольтной линии предпочтение отдаётся отключаемому и безопасному источнику на 12 вольт.

Со стороны химии тоже есть разница: свинцово-кислотные аккумуляторы можно безопасно заряжать при температурах ниже нуля, тогда как в литиевой химии это проблематично. И всё же развитие не остановилось; в некоторых полностью электрических моделях уже перешли на более долговечные 12-вольтовые литий-ионные аккумуляторы.

Где находится 12-вольтовый аккумулятор в гибриде и как он заряжается?

Расположение серьёзно зависит от модели. В одних автомобилях он находится в моторном отсеке; в других моделях - в багажнике или под задним сиденьем, а в некоторых спрятан за декоративной панелью грузового отсека. По соображениям управления температурой и центра тяжести в некоторых моделях 12-вольтовый аккумулятор размещается рядом с основной батареей. Если аккумулятор в багажнике, а не в моторном отсеке, имеются отдельные и чётко обозначенные точки подключения для запуска от внешнего источника - на практике это рекомендуемое место подключения для процедуры запуска, о которой мы расскажем ниже.

В части зарядки всё работает иначе, чем с классическим генератором. В гибридах, где двигатель не вращается постоянно, роль генератора выполняет DC-DC преобразователь: он вырабатывает 12 вольт из высоковольтной батареи и заряжает аккумулятор, как правило, методом заряда низким током в течение длительного времени. В подключаемых (plug-in) моделях, подсоединённых к зарядной станции, 12-вольтовый аккумулятор также заряжается автоматически. Во многих гибридах машина, связанная с двигателем, выполняет сразу три функции: двигатель, генератор и стартер.

Почему гибридный автомобиль не заводится, когда 12-вольтовый аккумулятор разряжен?

Если вспомнить описанную выше цепочку запуска, ответ напрашивается сам собой: если аккумулятор мёртв, компьютер не включается, реле не замыкаются, и тяговая батарея не может подключиться к системе. Возникающая картина имитирует неисправность основной батареи; однако источником проблемы чаще всего является 12-вольтовый вспомогательный аккумулятор. Именно это - самая распространённая причина жалоб на то, что гибридный автомобиль не заводится, а вовсе не гибридная батарея.

Симптомы и причины разряда

Типичные симптомы следующие: горящие на панели предупреждающие огни, непоследовательное поведение при запуске и общие электрические сбои. В основе разряда обычно лежат три причины: ослабленные клеммы аккумулятора, сильный мороз и паразитные токи утечки - то есть когда при выключенном автомобиле какой-то компонент тихо разряжает аккумулятор. Задокументированы случаи, когда аккумулятор полностью разряжался за несколько дней стоянки; некоторые пользователи сообщают, что после короткой поездки аккумулятор разряжался в течение 48 часов.

Есть и несмертельный, но досадный сценарий: в некоторых гибридных и электрических моделях зарядный разъём имеет электрическую блокировку, и при разряженном аккумуляторе может потребоваться процедура ручного открывания. Кроме того, некоторые производители после запуска от внешнего источника запускают обратный отсчёт, ограничивающий число допустимых повторных запусков автомобиля; когда это право исчерпывается, замена аккумулятора и сброс системы становятся обязательными.

Как прикурить гибридный автомобиль от 12-вольтового аккумулятора?

Hibritin dev tahrik bataryası 320.000 km'ye kadar dayanırken, kontrol modüllerini besleyen 12 volt akü çoğu arabada 3-5 yılda el değiştirir.

Хорошая новость: гибрид можно прикурить от 12-вольтового аккумулятора, как обычный автомобиль. Процедура тоже знакома - выключите всех потребителей электроэнергии, зафиксируйте капот, найдите точку прикуривания и подключите провода в правильном порядке. Обратите внимание на два правила:

  1. Подключайтесь к правильной точке: даже если аккумулятор находится в багажнике, подключение выполняйте к явно обозначенной точке прикуривания в моторном отсеке; это рекомендуемый метод как с точки зрения доступа, так и безопасности.
  2. Не трогайте высоковольтную батарею: к оранжевым проводам и блоку гибридной батареи никогда нельзя прикасаться; эту систему должны обслуживать только обученные техники.

Срок службы, обслуживание и выбор аккумулятора

Типичный срок службы 12-вольтовых аккумуляторов составляет 3–5 лет; холодный климат сокращает этот срок, но в благоприятных условиях встречаются экземпляры, служащие до 10 лет. Сравнение с большой батареей гибрида впечатляет: тяговая батарея рассчитана на срок службы 8–15 лет и 160 000–320 000 км (100 000–200 000 миль). 12-вольтовый аккумулятор в гибриде на самом деле должен изнашиваться меньше, поскольку его основная задача - питать контрольные модули, а запускать двигатель требуется редко; с другой стороны, компактные размеры и системы старт-стоп могут ускорить износ.

ХарактеристикаFlooded (свинцово-кислотный)AGM
Потребность в обслуживанииБолее традиционная конструкцияНеобслуживаемый, устойчивый к вибрациям
СтоимостьБолее экономичныйДороже на 40–100%
Срок службыТипично 3–5 летДо 10 лет
Скорость зарядаМедленнееБыстрее
Типичное применениеКлассические гибридыЭлектромобили и автомобили с системой старт-стоп

Правда, AGM выделяет меньше газов; но то, что он обязательно служит дольше, спорно. Некоторые производители различают AGM и flooded по напряжению заряда - неправильный профиль зарядки может полностью свести на нет преимущества AGM. При замене критически важно выбрать химию, подходящую вашей модели, для совместимости с системой зарядки.

Сколько стоит замена?

Здесь есть важное различие: в источниках преимущественно фигурирует стоимость высоковольтной тяговой батареи - это большая работа, достигающая диапазона 2000–8000 долларов и защищенная гарантией 8 лет/160 000 км. Сам же 12-вольтовый вспомогательный аккумулятор остается в ценовой категории обычного автомобильного аккумулятора; если выбирается AGM, цена превышает flooded-тип на 40–100%. То есть пугающий сценарий - замена большой батареи - на практике наименее частый расход; частый же расход - это замена 12-вольтового аккумулятора раз в несколько лет.

Практические советы для долгого срока службы

  • Не оставляйте автомобиль припаркованным надолго; в припаркованном автомобиле 12-вольтовый аккумулятор постоянно питает контрольные модули и тихо разряжается.
  • Периодически проверяйте, не ослаблены ли клеммы и нет ли коррозии; ослабленное соединение - одна из главных причин преждевременного выхода из строя.
  • В сильный мороз емкость аккумулятора снижается; зимой относитесь серьезно к непостоянству запуска.
  • Не игнорируйте предупреждающие сигналы и электрические сбои; слабый аккумулятор может создать впечатление серьёзной неисправности тяговой батареи.
  • Когда аккумулятору исполнится 3-5 лет, проведите его тестирование; плановая замена вместо ожидания полной смерти защитит вас от остановки в пути.

Короче говоря, формула проста: в гибриде тяговую батарею питает высоковольтная система, а 12-вольтовый аккумулятор поддерживает работу всей системы. Водитель, который не забывает о маленьком аккумуляторе, заранее устраняет большинство проблем, имитирующих неисправность самого дорогого компонента.

Источники