Может ли приус ездить без батареи
Основным источником всех мифов и сказок о Приусах явялется Высоковольтная батарея (ВВБ). В этой заметке я постараюсь объяснить, что это такое и с чем это едят.
Вступление.
Каждый раз с выходом чего-то нового пытливые умы талантливых людей пытаются разорвать мрак незнания гадая как это могло бы быть устроено и проецируя имеющиеся у них знания на неизведанные технологии.
А могли бы и в руководство заглянуть.
1. Из чего это сделано?
Наверное ни для кого не секрет, что ВВБ Приус содержит промышленные NiCd (в силу того, что многие правдорубы уже достали, вношу поправку: там установлены NiMH — никельметалгидридные элементы) аккумуляторные элементы. Что при этом приходит на ум человеку? Правильно, порядком доставшие всех капризами пальчиковые акумуляторы с низким ресурсом и заморочками в виде эффекта памяти. Разумеется, большинство людей просто игнорирует слово "промышленные", а ведь это ключевое слово. Элементы применяемые в Приусе сильно отличаются от обычных пальчиковых, во-первых они способны выдавать весма существенный ток, а во-вторых очень быстро заряжаться (около 30 минут против 8 часов у пальчиковых батарей).
ВВБ на Приусе состоит из большого количества отдельных элементов связаных для удобства в блоки, в простонародии "Бамбук"-и. Преимуществом такого подхода является возможность замены отдельных блоков без замены всей батареи.
Как это работает?
Внутри корпуса ВВБ установлен контроллер который управляет зарядкой каждого батарейного блока, а так-же следит за температурой и рядом других параметров батареи.
Когда автомобиль движется на низкой скорости практически всегда расходуется заряд батареи (за исключением тех случаев когда батарея сильно разряжена), это связано с особенностью ДВС Приуса, но об этом в последующих записях. В ситуации когда машина тормозит, энергия напротив — заряжает ВВБ.
Процесс расхода и восстановления энергии контроллируется компьютером и происходит без участия пользователя.
Как правильно использовать?
Вам как пользователю стоит помнить ряд простых правил:
1. Приус НЕ ЕЗДИТ БЕЗ БЕНЗИНА! Это не электромобиль. Самый верный способ убить батарею, это пытаться ехать на автомобиле без бензина. Разумеется автоматика выключит зажигание при критическом разряде батареи, но самые тупые включают машину вновь и пытаются ехать.
2. Батарею нельзя заряжать. НИКОГДА НЕЛЬЗЯ ЗАРЯЖАТЬ БАТАРЕЮ! Если по какой-то причине на вашем автомобиле села ВВБ, не надо пытаться её зарядить. Если вы не будете ездить на севшей батарее сильнее заряд не упадёт, а вот попытками её зарядить убьёте вы её почти наверняка.
Если случилось так, что заряд батареи критически мал, заведите ДВС при помощи обычного акумулятора (да-да в приусе есть обычный акумулятор и стартёр именно для этих целей), остальное приус сделает сам.
3. Следует избегать сильного заряда или разряда батареи. Хорошо, чтобы при езде батарея на экране не заполнялась и не опустошалась полностью, лучше чтобы одно деление оставалось. Полное заполнение тоже не повод для паники.
4. При условии эксплуатации машины в гористой местности с длинными подъёмами используйте режим "В" для спуска. Это поможет избежать "перезарядки" батареи и сбережёт тормоза.
5. Если собираетесь проводить какие-либо кузовные (сварочные?!) работы, обязательно отключайте ВВБ. Для этих целей в багажнике под полкой которая за задней спинкой, слева (если смотреть по ходу машины) есть размыкающий переключатель.
Как выбрать?
Разумеется, полной уверенности, что ВВБ будет жить долго и счастливо достичь невозможно, но есть ряд тестов которые могут помочь избежать покупки некачественной ВВБ.
Итак вы сели в машину и перед вами приборная панель. Во первых — необходимо включить режим просмотра "потоков энергии", там где батарейка нарисована.
Если в текущий момент батарея заряжена, то выключите климат контроль (кондиционер или подогрев не важно) и начните двигаться с небольшой скоростью 10-20 км/ч не нажимая резко на газ. Продолжайте движение пока не заведётся ДВС.
Акумулятор должен разрядиться постепенно, не должно быть резких провалов. Затем включите климат контроль на максимум и ждите зярядки аккумулятора. Он должен зарядиться полностью или минус одно, максимум два деления сверху.
Если ДВС работает, а акумулятор отказывается заряжаться выше половины, то с высокой вероятностью ВВБ неисправна.
Так-же ВВБ неисправна, если акумулятор зарядился нормально, но в течении 5-10 минут потерял заряд на несколько делений.
Резюме
Выбирая любую машину стоит смотреть внимательно, что вы хотите купить и Приус не исключение. Если среди предыдущих хозяев/перегонщиков небыло клинических идиотов, то срок службы при штатной эксплуатации ВВБ более 10 лет и 500 000 км.
Лично знаю человека который ездит на 1-м поколении Приус со штатной батареей с 1998года, а это уже 15 лет.
© jAzzBanG 2013
Простите за глупый вопрос, но рискну ))))
А совсем без батарей нельзя ездить? Обычный двигатель же есть, ну пусть расход больше будет, но ехать-то должен.
Или нет?
p.s. HRMSD27, про хаос в японском бизнесе - это ты преувеличил. Щас вот народ волнуется, в некоторых районах япы прикрывают конструкторский бизнес новыми требованиями. Иммигранты, конечно, создают проблемы, но всерьез изменить "правила игры" япы никому не позволят, депортируют нах))))
[QUOTE=Acqua;1063206383]Простите за глупый вопрос, но рискну ))))
А совсем без батарей нельзя ездить? Обычный двигатель же есть, ну пусть расход больше будет, но ехать-то должен.
Или нет?
Один такой по заказу хозяина переделывали года два назад. Больше с такой просьбой ни кто не обращался :-)
Вопрос к Миражу.
Владимир,подскажите, где именно шукать причину неисправности, может это типовая поломка. Вообщем важно услышать от вас суждение по этому поводу.
Нормальный человек гибрид не купит.
P.S. Недвижимость в Испании от 20 000 евро - в личку.
Обо всем по порядку.
Значица так, батарея, после предыдущего посещения сканера Автосити "улучшила" свои характеристики. дельта была в районе 35, теперь 20, напряжение,сопротивление по банкам выровнялось. Василий даже поинтересовался, не занимался ли кто ВВБ)))) ну, скорее всего у этого парадокса тоже есть вполне научное объяснение, но мы до него не "дошли". ну да ладно..
В результате сканирования вылезла ошибка связанная с неправильным напряжением. после проверки, с использованием официальной тойотовской(как я понял) методологии выявления неисправностей, мастер пришел к заключению, что "утечка" напряжения происходит в районе MG2 что и является причиной появления знаков предупреждения на мультидисплее и "панели приборов".
Кстати, я заметил, после визита в сервис, что вместе с чеком стал появляться и значок неисправности тормозной системы, он появляется при срабатывании режима рекуперативного торможения. который(значок) сбрасывается при снятии клеммы малого аккумулятора вместе с чеком же, и так же появляется вместе с ним. Треугольник и красный автомобиль появляются сразу, после сбрасывания клеммы малого аккумулятора, в последующем как только автомобиль заводится и начинается зарядка ВВБ.
Гибри́д (от лат. hibrida, hybrida — помесь) — организм или клетка, полученные вследствие скрещивания генетически различающихся форм. С википедии.
Настало время немного написать о том, чем является гибрид, а главное, чем он НЕ является.
Для начала рассмотрим классический ДВС
Двигатель крутится, через коробку передач (механику/автомат/вариатор) передаёт вращение редуктору, тот вращает колёса. Просто, понятно, надёжно.
( i ) Специально постараюсь избегать излишних усложнений и специальных терминов типа "крутящий момент", "дифференциал", "распределение момента" и т.п., чтобы было понятней всем.
Идеей гибридной установки было:
а. Позволить электро двигателю вращать колёса наряду с обычным двигателем.
б. Использовать силу торможения для последующего движения, а не приближать глобальное потепление бессмысленным нагревом.
Было много различных идей, но сейчас я бы хотел остановиться на двух самых распространённых схемах.
Давайте рассмотрим их по степени сложности идеи.
Параллельная схема
Тут всё довольно просто. "Где-то в районе сцепления", воткнули электромотор, который при разгоне помогает, а при торможении забирает энергию и заряжает высоковольтную батарею (ВВБ).
В теории всё довольно просто, но на практике пришлось придумывать, как реализовать свободное вращение мотора при торможении. Есть много решений, кто-то устанавливает электронное сцепление и расцепляет связь с мотором, инженеры Honda сделали так, что клапана открываются и мотор вращается без компрессии.
В любом случае автомобили построенные по такой схеме ездят по сей день.
На мой взгляд, минус был тут только в одном: Нужна была коробка передач как в любой другой машине.
Последовательная схема
Скажу всего два слова: ДВС крутит генератор, а машина едет чисто на электромоторе. Особо в массы не пошло, т.к. КПД + плохие динамические показатели. Только на маленьких машинках так балуются или на огромных карьерных грузовиках, братьях "БелАЗа". Но это совсем другая история.
Последовательно-параллельная схема
Инженеры Toyota пошли дальше и соединили две схемы, да так соединили, что необходимость в коробке передач отпала нафиг.
"Уважаемый знатоки, внимание на экран". В приусах установлена планетарная трансмиссия которая по функционалу больше всего похожа на автомобильный дифференциал (да-да, помню, что обещал не писать этих слов), если просто, то в любой момент времени один из узлов можно остановить, при этом два других смогут свободно вращаться.
Тут можно посмотреть про то как работает планетарная передача.
Такая трансмиссия позволяет одновременно ехать при помощи ДВС и электромотора, только ДВС, только электромотора или стоять и при помощи ДВС заряжать ВВБ.
Это гибрид.
Сейчас будем рушить легенды.
Самое интересное, что сама по себе связка ДВС и электромотора даёт довольно небольшую экономию, т.к. часть рекуперированной энергии съедает добавившийся вес, т.к. ВВБ и электромоторы весят весьма нормально, к тому-же весовые ограничения не дают установить батарею значительных размеров.
В чём же магия?
А магия в том, что на приусах стоит ДВС работающий по циклу Аткинсона. Если кратко, то такой ДВС потребляет меньше бензина, но очень плохо тянет на низких оборотах. Вот тут в полной мере реализуются плюсы электромотора, который тянет максимально хорошо начиная с … 0 оборотов. Так, дополняя друг друга связка ДВС и электромотора позволяет существенно сократить расход.
Съем сколько дашь или чем не является гибрид
Покупая гибрид надо понимать, что это машина НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ для езды на электричестве, чего бы вам там маркетинг не рассказывал.
При езде на электричестве в большинстве современных автомобилей всё упирается в батарею. Именно возможностями батареи ограничены и скорость, и дальность поездки. В гибридах стоит батарея предназначенная для того, чтобы собирать энергию которая выделяется при торможении.
Если сильно упростить, то гибрид и электромобиль отличаются как пикап и грузовик. На пикапе вы тоже можете возить щебень, но это будет неудобно, долго и вы быстро ухандокаете машину.
Так и с гибридом. Вы можете ездить на электричестве, но надо понимать, что такой режим эксплуатации существенно сократит срок службы батареи.
Иными словами, если у вас машина ездит, аккумулятор нормально заряжается "до зелёного", то не надо её мучить или думать, что вы можете подобрать режим езды лучше создателей.
Вообще при езде на приусе есть два основных совета:
1. Плавный разгон, без резких нажатий на газ.
2. Импульсная езда, когда сначала вы разгоняетесь до нужной скорости, а потом поддерживаете её без ускорений и торможений.
Гибридные модели Toyota, Honda, Chevrolet и других марок давно не воспринимаются экзотикой и активно ввозятся из США и Европы. Но как обстоят дела с надежностью гибридной установки, силовой электрики, тяговых батарей этих автомобилей?
Пионерами массовой гибридизации были Toyota и Honda, так что неудивительно, что Prius Civic Hybrid оказались в числе самых популярных электрифицированных моделей на нашем рынке. Время идет, поколения "бестселлеров" обновились, у них появились конкуренты (тот же Volt, например). В общем, тема гибридов остается актуальной. О чем стоит помнить потенциальному покупателю подобных моделей при их выборе, а также в процессе эксплуатации? Об этом и не только говорим со специалистом СТО "Гибрид-сервис" Александром Беляевым.
Из США – преимущественно битые, из Европы – "уставшие"
– Не секрет, что подержанные гибриды к нам попадают либо из Америки, либо из Европы. Какой вариант предпочтительнее?
– В Европе, как правило, от машины избавляются в том случае, когда возникает какая-то серьезная проблема или когда уже намотан большой пробег. То есть избавляются от машины, когда появляется риск дополнительных вложений. Из Америки чаще всего идут битые машины, зато других проблем нет и пробеги небольшие. Максимум, что я видел на одометре свежепригнанного гибрида, – 160.000 миль. Обычно гораздо меньше.
– Из США везут, как правило, поврежденные в ДТП автомобили. Если мы говорим про гибриды, это чревато какими-нибудь дополнительными неприятностями по технической части?
– Особых проблем нет. Если рассматривать, скажем, Prius, то восстановить машину труда не составляет. Во-первых, все узлы гибридной системы расположены довольно глубоко, повредить их проблематично. Скорее под удар попадет ДВС, чем блок инвертора или батарея. Во-вторых, не возникнет проблем с поиском запчастей, поскольку модель популярная.
С менее распространенными автомобилями чуть сложнее. Например, на Volt II запчасти здесь не найдешь, придется заказывать из США, плюс они дорогие. К тому же сама модель имеет довольно навороченную конструкцию, там много блоков, которые могут пострадать при аварии. В частности тот, что отвечает за управление двигателем, находится в переднем левом крыле, поэтому удар в эту область почти наверняка означает его замену.
– Доставка из Штатов занимает несколько месяцев, да и до того автомобиль долгое время находится в неподвижном состоянии. А ведь считается, что гибриды не любят длительных простоев…
– Во-первых, два-три месяца – это на самом деле не такой уж и большой простой. Во-вторых, в современных гибридах, как правило, используются литий-ионные батареи, соответственно, саморазряда у этих батарей нет. Если было до перерыва около 10% заряда, за время доставки потеряется 2%. То есть не стоит переживать, что пока сюда машину доставят, все уже будет "мертвое". Такое бывает редко. Если батарея заряжена, как правило, очень продолжительный простой никак на ее дальнейшей работоспособности не отражается. Вот 12-вольтовый аккумулятор разряжается, потому что клеммы никто не снимает при транспортировке. И в 80% случаев АКБ идет под замену.
Однако бывают такие случаи. Машина в ДТП попала, на ней продолжали ехать после ДТП или при транспортировке, пока батарея не разрядилась. На аукцион машина попадает уже как не способная двигаться своим ходом, и реально батарея в ноль высажена, плюс еще несколько месяцев машина стоит без подзарядки. Вот это критично, когда батарея с минимальным зарядом очень долго не работает.
Большая часть проблем связана с батареей
– Насколько вообще надежны гибридные установки? С какими проблемами приходится сталкиваться чаще всего?
– Если что-то ломается из силовой электроники, как правило, деталь меняется. Компоненты сделаны таким образом, что они неремонтопригодны. Если ремонтировать, можно что-то придумывать, но вопрос в том, насколько адекватно это будет работать и насколько этого хватит.
С электромоторами обычно никаких проблем нет. Простая конструкция, "убить" там что-то очень сложно. Бывали, конечно, случаи, когда моторы сгорали. Обычно это случалось на внедорожниках (Lexus RX, Toyota Highlander), когда они тягали тяжелые прицепы, когда масло никогда не меняли.
Чаще всего обращения касаются состояния высоковольтного аккумулятора, его деградации. Батареи как умирают? Одна ячейка АКБ начинает перегреваться (как правило, одна из центральных, вследствие загрязнения вентилятора охлаждения, либо очень высокой температуры в салоне, либо общего старения), машина начинает заряжать всю батарею, для компенсации заряда одного элемента, начинают греться все остальные элементы, так как они уже заряжены, и вот уже вся батарея страдает. При перегреве очень сильно снижается срок службы самого элемента.
– Какова стоимость замены аккумулятора? Или его отдельных ячеек?
– Это зависит от марки и модели гибрида, но в среднем б/у батарея стоит порядка 1.000 – 1.500$. Замена отдельных ячеек технически возможна, но не всегда целесообразна. Дело в том, что батарея деградирует неравномерно, как правило, сначала идет деградация центральной части батареи, когда блок управления батарей начинает это понимать, большая часть элементов уже имеет пониженную емкость, а это примерно половина всех ячеек. Смысла в замене только одного элемента уже может не быть. Бывает, что выходит со строя только один элемент, ввиду возраста, тогда меняется один элемент, машина ездит дальше.
– Как долго "живет" аккумулятор? И от чего зависит его ресурс?
– Срок службы аккумуляторов очень разный, зависит и от марки, и от модели, и от поколения гибрида. На Prius XV20 батарея до 15 лет смело ходит, на XV30 – от 5 до 8 лет в среднем, плюс там еще проблемы с инверторами, которые иногда горят. XW50 уже приезжали с перегретыми никель-металлгидридными батареями, а вот с литий-ионными пока проблем не было.
У Lexus RX 400h в поколении XU30 (такой выпускали с 2006-го по 2008-й) батареи по 10-12 лет отхаживают без проблем. А вот на следующем поколении, которое пошло с 2009 года, проблемы уже есть. Возможно, дело в том, что там немного по-другому скомпонована батарея.
На Lexus GS третьего поколения (2005-2011 годы выпуска) аккумулятор исправно служит в лучшем случае 5 лет. Машина мощная, на ней медленно не ездят, батарея там самая большая, какая была в тот момент у "Тойоты". В следующем поколении (с 2011 года) батарею разделили: вместо одной большой сделали две маленьких с двумя вентиляторами. Помогло ли, пока неизвестно, сталкиваться еще не доводилось – не так много таких машин по Беларуси ездит.
Проблема в том, что аккумуляторы на всех этих моделях разные. И если на Prius найти батарею легко, потому что это самый популярный гибрид, то на RX чуть сложнее, хотя тоже особых проблем нет. А с LS уже проблема: модель редкая, а такие же аккумуляторы ставили еще только Toyota Estima. Хорошая новость заключается в том, что эти батареи в среднем лет 10 служат.
– Получается, что многие беды из-за перегрева батареи. А из-за чего он случается?
– Стоит заметить, что в гибридах Toyota охлаждение батареи воздушное. В старых моделях не было фильтра, большие частицы пыли попадали в вентилятор, он забивался, из-за чего уменьшался поток воздуха к батарее и она начинала перегреваться. Начали ставить небольшую сеточку, но теперь уже она забивалась и перекрывала подачу воздуха. Сейчас ставят сменный фильтр, но он также быстро забивается, поэтому, чтобы снизить риск перегрева, стоит следить за его состоянием и своевременно менять. Сейчас пригоняют из Европы Auris Hybrid – у них батареи также выходят из строя по причине перегрева, не следят за фильтром.
– У гибридов Honda тоже есть "болячки"? Взять тот же Civic VIII поколения, который у нас очень популярен…
– У этой модели батареи долго не служат, в лучшем случае до 8-10 лет. Опять же, это связано с перегревом батареи. Опять-таки, это связано с быстрым снижением емкости элементов и немного другим алгоритмом работы, по сравнению с Тойотой. В Honda применяется воздушное охлаждение. Система обслуживает и батарею, и блоки управления, которые стоят за задним сиденьем. Не сказать, что вентилятор очень большой, его недостаточно. Как и на Toyota, в первую очередь из строя выходят центральные элементы, аккумулятор начинает деградировать.
Когда в Honda начали внедрять литий-ионные батареи, от этой проблемы уже избавились. Но возникают другие. Например, у дорестайлингового Civiс IX поколения довольно часто выгорает силовой блок, который управляет электромотором.
– Выходит, литий-ионные батареи надежнее. Но ведь считается, что они хуже переносят низкие температуры?
– Действительно, оптимальная рабочая температура батареи – около 22 – 24 градусов. Но ведь аккумулятор расположен практически в салоне или очень близко к нему, соответственно, при прогреве салона температура в нем также растет. То есть стоит проехать на гибриде несколько километров – и никаких проблем с низкой температурой нет.
– В последнее время среди белорусов довольно популярен Chevrolet Volt II. Что можно сказать по поводу его надежности и "болячек"?
- Volt интересен тем, что стоит недорого, при запасе хода 80 – 100 км. По технологии – автомобиль продуманный, начиная от батареи и заканчивая алгоритмом работы силовой установки. Конструкция усложненная, по сравнению с Toyota или Honda, если что-то ломается, это будет стоить денег, как я уже говорил, в силу не очень большой распространенности модели.
Подзаряжаемый гибрид. Есть нюансы
– Подзаряжаемые Plug-in гибриды оснащаются более емкими батареями, которые позволяют проехать на электротяге не несколько, а десятки километров. Как обстоят дела с их надежностью?
– Судя по тем машинам, которые к нам приезжают, вопросы есть. Например, в подзаряжаемых версиях Prius также применяется воздушное охлаждение, но его явно недостаточно. На обычном гибриде езды исключительно на электротяге немного, аккумулятор работает с передышкой (нагрелся-охладился), а в Plug-in гибридах эти режимы более продолжительные. Поэтому бывает, что батарея перегревается. Для литий-ионного аккумулятора это означает более быстрый ее выход из строя. Кстати, в Prius Prime Toyota применяет два вентилятора, плюс подогрев батареи для зимних условий.
– Еще один вопрос по Plug-in гибридам. Как правильно использовать зарядку, чтобы продлить срок службы батареи?
– Если разряжать батарею глубоко, то это ее "убивает": такие циклы разрядки-зарядки влияют на срок ее службы. Лучше заряжать в диапазоне от 30 до 80% или 100%, это предпочтительнее. И по возможности стоит реже пользоваться мощными экспресс-зарядками, которые также снижают ресурс батареи. Впрочем, это скорее относится к электромобилям – далеко не все Plug-in гибриды имеют возможность экспресс-зарядки.
Когда пора на сервис
– Все, что не касается гибридной составляющей, можно делать на обычном сервисе. А чем чревата попытка "универсалов" разобраться со специфической начинкой гибридов?
– Скажем так: после "универсалов" иногда приходится заниматься восстановительным ремонтом – могут слить не ту охлаждающую жидкость или не туда залить, могут попытаться в силовую электрику влезть, а ведь она под напряжением. Многие силовые цепи специально сделаны так, что при неправильных действиях они обесточиваются. Но такая перестраховка как раз хороша. Главное, чтобы без понимания специфики слишком глубоко не лезли, а то ведь потом можно и не восстановить.
– А какие дополнительные сервисные операции вообще требуются гибридам?
– Если у обычного автомобиля есть лишь система охлаждения двигателя, то у гибрида дополнительно охлаждается силовая электрика, а также батарея. Например, у Volt под капотом три расширительных бачка – под каждую из индивидуально работающих систем. Одна обслуживает ДВС, вторая – батарею, третья – силовую электронику. Антифриз для охлаждения инвертора и батареи мы рекомендуем менять раз в пять лет, поскольку со временем он теряет свои свойства. Это же касается и жидкостной системы охлаждения силовой электрики у моделей Toyota. А для эффективного воздушного охлаждения батареи требуется замена фильтра или очистка защитной сетки, а также следить за состоянием самих вентиляторов охлаждения.
У моделей Toyota также желательно раз в 100.000 км менять жидкость в трансмиссии. Со временем в ней накапливаются продукты износа, она также теряет свои свойства, что чревато локальными перегревами. В частности, в этом масле "купается" электромотор, в случае перегрева может пробить изоляцию – появляется "ошибка", машина перестает ехать.
– Подытоживая все вышесказанное. Что следует учитывать и на что обращать внимание при покупке гибрида?
– Сейчас в трендах модели Honda и Toyota. Если машина из США, то все упирается в то, как ее восстановили. Если плохо, что явно видно, стоит от покупки такого варианта воздержаться. У европейских машин главная проблема в больших пробегах. Там не станут продавать машину, проехавшую всего 100.000 км.
Если берете гибрид с идеальной батареей, можете быть спокойны – ее деградация не сразу происходит. Правда, "убить" аккумулятор можно перегревом, а это возможно, если не справляется с работой система охлаждения батареи. Чтобы снизить риск проблем, надо контролировать работу системы и своевременно ее обслуживать: менять антифриз, если это жидкостное охлаждение, фильтр – если воздушное. И не игнорировать появление контрольных сигналов или сообщений.
На примере этой ячейки (на фото) вы можете видеть последствия такого игнорирования. Аккумулятор грелся-грелся – и взорвался. Внутри ячейки помимо пластин залиты гелем. Когда он выгорает, пластины начинают сильно нагреваться. Вот здесь это и произошло. А ведь владелец видел "чек" на панели, но решил еще поездить. Все как и в случае с обычным автомобилем: все проблемы лучше решать на ранней стадии, потом будет дороже.
Гибридные автомобили существуют достаточно давно, но до сих пор их многие путают с электромобилями, которые при необходимости могут поехать и на бензине. В этой статье мы выясним, что такое гибридный автомобиль, чем батарея Приус Тойоты отличается от источника питания электромобиля.
Что такое гибридный автомобиль
Вообще, гибридный автомобиль — это автомобиль, использующий для привода колёс более одного источника энергии. Причём вторым источником необязательно может быть электромотор. Но поскольку мы говорим о Тойоте Приус, то вторым источником будет именно электропривод.
Приус оснащён обычным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) небольшой мощности и в дополнение электромотором с батареей аккумуляторов. Пока энергии ДВС достаточно для движения, электропривод отключен. Как только бензиновому двигателю не хватает сил (разгон, подъём и т. п.), ему на помощь приходит электромотор. Помогать ДВС или нет, решает бортовой компьютер. Участие водителя здесь не требуется.
Заряжается же батарея электропривода от специального генератора, но не постоянно (иначе никакого выигрыша в использовании электропривода бы не было), а только тогда, когда ДВС нечем или почти нечем заняться. К примеру, при неспешной езде, езде накатом, на спусках или при работе на холостых оборотах. Таким образом, в АКБ сохраняется энергия, которая всё равно пропала бы даром.
Поэтому гибридный автомобиль — это совсем не «на чём захочу, на том поеду» и тем более не электромобиль. Он ездит на бензине, а электромотор — помощник.
Гибридный автомобиль Toyota Prius
Конструкция и технические характеристики батареи
Конструктивно батарея Тойоты Приус представляет собой блок, собранный из 28 ячеек с никель-металлогидридными аккумуляторами напряжением 7,2 В и ёмкостью 6,5 А·ч.
Таким образом, полный блок (ВВБ) имеет ёмкость 1,3 кВт·ч. Цифра поразительная, не правда ли? Ёмкость батареи электромобиля Ниссан Лиф составляет 30 кВт·ч, а Теслы ещё больше. Но мы выяснили в предыдущем разделе, что электромотор в Приусе не является основным приводом. Он просто в нужный момент помогает ДВС, а всё остальное время подзаряжается. Так что такой ёмкости будет более чем достаточно.
В моделях Тойота Приус NHW10 ячейки имеют вид тонких цилиндров, которые владельцы гибридных автомобилей назвали бамбуками.
Нужно ли её заряжать и как правильно это делать
Все мы привыкли, что аккумулятор обычного автомобиля при необходимости или для профилактики можно снять и зарядить стационарным зарядным устройством. Необходимо ли то же самое делать с аккумулятором Тойоты Приус? Теоретически ВВБ Приуса — обычная NiMH батарея, и зарядить её не будет проблемой. Но на практике не всё так просто. Во-первых, зарядное устройство с выходным напряжением 250 В мало у кого есть, а точнее, ни у кого нет. Во-вторых, необходимо хорошо представлять, как правильно заряжать никель-металлогидридную батарею. Во время зарядки бортовой компьютер контролирует и принимает те или иные решения по следующим параметрам:
- по абсолютной температуре;
- по скорости изменения температуры;
- по отрицательной дельте;
- по максимальному времени заряда;
- по максимальному давлению;
- по максимальному напряжению.
Чтобы учесть все эти факторы, необходимы не только знания, но и соответствующее оборудование, которое уж точно ни у кого из нас в гараже не пылится. А без учёта всего этого мы не только не зарядим ВВБ, а надёжно убьём её.
Делаем однозначный вывод — высоковольтную АКБ Тойоты Приус самостоятельно заряжать нельзя. Если ВВБ села, то просто запускаем двигатель стартером и тарахтим на холостых оборотах или тихонько едем в пункт назначения на бензине. ДВС для этого сил хватит, а о заряде побеспокоится бортовой компьютер.
Кроме того, если высоковольтная батарея села, то это верный признак того, что с автомобилем что-то не так. Даже если мы её снимем и каким-то чудом зарядим, то это лишь до следующего раза. Проблема не исчезнет. Поэтому заводим свой Приус обычным стартером, едем в сервисный центр. Там проведут полную диагностику, а если с автомобилем всё в порядке, зарядят АКБ по всем законам физики.
Полезно. В Приусе, как и в обычном автомобиле, есть 12-вольтовая свинцовая батарея ёмкостью 45 А·ч, которая обслуживает самый обычный стартер. Вот её можно (при необходимости нужно) снимать и заряжать. Находится АКБ под полом багажника справа.
Можно ли заменить или отремонтировать батарею
Заменить высоковольтную батарею, как любой узел, конечно, можно, хотя придётся повозиться. С ремонтом несколько сложнее, поэтому начнём с её замены целиком.
Замена ВВБ
Открываем багажник, снимаем фальшпол, отключаем одну клемму малой АКБ.
Важно! Прежде чем закрыть крышку багажника, обязательно подключаем малую АКБ. В противном случае с открытием крышки будут проблемы.
Откидываем спинки задних кресел, добираемся до болтов их крепления. Отворачиваем болты крепления спинок и болт крепления среднего ремня безопасности. Спинки, диван снимаем.
Отворачиваем два винта крепления крышки высоковольтной батареи.
Снимаем обивку, которая не даёт снять крышку с ВВБ. Снимаем пластиковую окантовку с кромки багажника. Обивка, окантовка крепится клипсами.
Снимаем боковую обивку багажника.
По периметру ВВБ отворачиваем все болты на 12. Снимаем «уши», которые крепят батарею к кузову по бокам.
Откручиваем и вынимаем воздуховоды. Вынимаем предохранитель ВВБ. С левой стороны батареи (смотрим со стороны багажника) находится крышка, прикрывающая блок управления (БУ). Отворачиваем крепежные болты, снимаем её.
Под крышкой находим силовые кабели. Откручиваем их.
Разъединяем все колодки питания БУ, снимаем батарею.
Ремонт высоковольтной батареи
Прежде чем принимать решение о ремонте, необходимо убедиться, что с электроникой автомобиля всё в порядке. В большинстве случаев автомобиль не хочет ехать на ВВБ не потому, что последняя неисправна, а потому, что плохо заряжается. Если решение самостоятельно отремонтировать ВВБ принято, то необходимо оценивать связанные с этим риски.
Высоковольтная тяговая батарея — это не просто АКБ, которую легко снять, погонять, зарядить. Этот источник тока — сложное устройство, состоящее из 28 ячеек, каждая из которых — самостоятельная АКБ. Это устройство придётся разобрать, найти неисправный аккумулятор, заменить его и, самое главное, перед сборкой тщательно сбалансировать все ячейки. И как бы мы аккуратно и внимательно это ни делали, всегда есть риск остаться без ВВБ вообще. Но если мы уверены в своих силах, имеем соответствующие оборудование, знания или просто решили рискнуть, то почему бы нет?
Для работы нам понадобится:
- Достаточно точный вольтметр или тестер для измерения напряжения на ячейках (7,2 В).
- Нагрузка — 4 лампы головного света Н4 или аналогичной мощности и напряжения.
- Качественное зарядное устройство для зарядки аккумуляторов на 7,2 В.
- 6 м гибкого медного провода сечением 2 кв.мм.
- 48 лепестков под гайку — любых, лишь бы хорошо надевались на клеммы ячеек.
- Новые ячейки. Количество, естественно, пока неизвестно. Стоимость одной ячейки около $40.
Хорошим вариантом было бы универсальное микропроцессорное зарядное устройство I-Max B6 Mini, включающее в себя анализатор, программатор режимов, высокоточные вольтметр, амперметр и много ещё чего вплоть до измерителя внутреннего сопротивления батареи. Стоит такой прибор в районе 50 $.
Если всё готово, желание не пропало, то можно рискнуть. Снимаем батарею (см. предыдущий раздел). Снимаем с неё крышку и, отвернув все гайки, снимаем контактные колодки со всех ячеек.
Теперь нужно найти «уставшие» ячейки. Измеряем напряжения на каждой без нагрузки, показания заносим в табличку. Теперь измеряем эти же напряжения, но под нагрузкой. В качестве нагрузки используем одну лампу. Измерения проводим через некоторое время после подключения нагрузки, скажем, через 20 секунд. Результаты заносим в эту же табличку и смотрим, на каком из модулей напряжение просело значительно больше, чем на остальных. Это и будет уставший модуль. Теперь мы знаем, сколько ячеек (модулей) нам придётся докупить. Докупаем, устанавливаем их на место «уставших».
Полезно! Вычислить «уставшие» модули можно гораздо быстрее, если воспользоваться SkyRC iMAX. Измеряем тестером внутреннее сопротивление каждого модуля. У «уставших» это сопротивление будет значительно больше, чем у остальных.
Теперь самая ответственная операция — балансировка. От того, насколько тщательно и точно она будет сделана, зависит успех всего мероприятия. Балансировка заключается в том, чтобы зарядить все ячейки абсолютно одинаково. Для этого их сначала надо полностью разрядить.
Вооружаемся ножом, паяльником, берём в руки провод с лепестками, сооружаем вот такую конструкцию — соединяем все положительные и все отрицательные контакты модулей так, чтобы все модули оказались параллельно соединенными.
Соединение проводим внимательно и аккуратно — не путаем плюс с минусом модулей и избегаем замыканий. Модули, несмотря на свою небольшую ёмкость, способны отдать в нагрузку при коротком замыкании большой ток, а соединённые параллельно тот же провод в 2 квадрата при замыкании пережгут как волосинку. Подключаем к двум проводам, которые у нас получились, нагрузку — 4 лампы Н4, включённые параллельно, и начинаем разрядку всего блока, постоянно контролируя напряжение.
Как только напряжение на батарее снизится до 6 В, отключаем 3 лампы и продолжаем разрядку на одной. Ждём, пока напряжение не упадёт до 5,7 В. Разрядка окончена, снимаем нагрузку. Даём АКБ отдохнуть 2–3 часа. Пора начинать зарядку. Заряжать будем током 5 А. Это примерно 0,18 А на модуль. В среднем процесс зарядки будет длиться 12 часов. Контролируем напряжение на батарее по вольтметру. Как только оно достигнет значения 8,2 В, зарядку прекращаем.
Разъединяем все модули, сняв конструкцию с проводами и лепестками — они нам больше не понадобятся. Даём батарее отдохнуть и «устояться» как минимум 3–4 часа. Теперь самый ответственный этап — балансировка. Измеряем напряжение на каждом из модулей, находим тот, на котором оно меньше, чем на остальных. Теперь наша задача — разрядить все остальные модули до такого же напряжения, причём как можно точнее.
Разряжать будем каждую ячейку малым током, постоянно контролируя на ней напряжение. В качестве нагрузки используем 4 лампы Н4, включённые последовательно. Доводим напряжение каждого модуля до напряжения образца минус 0,1 В. То есть если, к примеру, самый низковольтный модуль имел напряжение 8,05 В, то все остальные разряжаем до напряжения 8,05 – 0,1 = 7,95 В. Даем батарее отстояться, измеряем напряжение на всех модулях — оно должно быть одинаковым. Собираем ВВБ, устанавливаем в автомобиль.
Важно! Если вы решите повторить такой метод ремонта, то делайте это на свой страх и риск. Неизвестно, насколько такие манипуляции соответствуют истине, но они работают.
Вот и всё о гибридном автомобиле Тойота Приус и его высоковольтной батарее. Теперь мы знаем, что она собой представляет, и можем даже рискнуть самостоятельно её отремонтировать.
Сколько служит батарея на Nissan Leaf и можно ли её заменить?
Как продлить срок службы аккумулятора телефона
Выбор и замена аккумулятора на Mazda 3 BK
Что такое батарейка «крона» и какие у неё характеристики
Основные характеристики типа аккумуляторов 18650 — ёмкость, напряжение и другие
Хорошая статья 9
Не понравилось 4
Здравствуйте.
Ремонт высоковольтной батареи Toyota Prius 30, указанный в статье. Схематично пожалуйста, соединение элементов, подключении нагрузки и точки контроля (замеры).
Заранее благодарю.
Какие точки контроля вы хотите знать я не понимаю, а соединение элементов и так видно на разобранной батарее.
Здравствуйте.
Указанный в статье кабель 2 квадрата, выдержит такое соединение?
Всем привет. Вопрос автору стать I-Max B6 Mini на каком режиме (функции) производилась зарядка всей сборки из 28 элементов? За ранее спасибо.
Всем привет. На I-Max B6 Mini SKY RC иметься ограничение на заливку (max 50000 А.ч. это 7,6 секций, но не как все 28 секций) и в режиме NiMH нет настройки уровня заряда вольт (в вашем случае 8.2В), зарядка будет производиться до установленного значения А.ч.). Может я что то не нашел в настройках? Автор статьи Прошу ответить неигнорить.
Читайте также: