Toyota Prius. Высоковольтная батарея (HV Battery)

Из статьи - почему такое может произойти как обычно все просто и как вариант основная масса работников
13.01.2009

TOYOTA PRIUS HV Battery

Сегодня поговорим о высоковольтной батарее автомобиля Prius. Но для начала посмотрим на общую схему этого автомобиля.


Как Вы видите, устройство достаточно простое:

1. Двигатель внутреннего сгорания

2. Electric motor – MG 2

3. Generator – MG 1

4. Редуктор и планетарная передача

5. Блок управления

6. Батарея – HV battery

Знание «общего» устройства необходимо, потому что в «народе» частенько бытует и такое название автомобиля Prius, как «электромобиль».

Что является в корне неверным определением.

И почему: сама по себе батарея автомобиля Prius не является основным «движущим устройством», HV battery – это своеобразный «демпфер», куда постоянно запасается лишняя энергия, произведенная двигателем внутреннего сгорания и потом «отдается» в тот момент, который определяется бортовым компьютером автомобиля.

Давайте вспомним, как и насколько эффективно работает «обычный» автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Если ДВС работает на ХХ, то практически вся произведенная им энергия постоянно выделяется в тепло.

При движении «накатом» - тоже.

И только когда педаль нажата «в пол», только в этот момент двигатель «выдает» всю свою мощность и вся произведенная им энергия используется практически полностью.

Инженеры Toyota решили сделать по-другому.

В результате многолетних исследований и экспериментов они поняли, что для массового потребителя совсем необязательно иметь мощный бензиновый двигатель. Кроме того, на первом месте стояли вопросы экологии.

Они резко «занизили» мощность двигателя внутреннего сгорания до «достаточной», а недостающую мощность для «передвижения» автомобиля решили брать от электромотора. На фото вверху - справа как раз и показан один из таких исследовательских экспериментов.

Батарея Prius (HV battery) служит не для передвижения автомобиля, она служит демпфером, своеобразным «складом энергии».

Например, если автомобиль Prius двигается на скорости 50 км. час, двигатель выделяет «избыточную» энергию – она «запасается» в батарею.

Начинаем тормозить, здесь тоже образуется «лишняя» энергия – она тоже «запасается» в батарею.

Стоит на месте – без необходимости, мотор заглушен и расходуется энергия с тяговой ВВБ, если нужно прогреть ДВС или салон, то выделяемая энергия запасается в ВВБ.

И так происходит всегда, когда бортовой компьютер определяет «избыток» энергии и начинает «запасать» её впрок.

Но если начинаем движение и нам надо резко ускориться – тут уже бортовой компьютер «понимает», что одной энергии ДВС недостаточно и начинает ему помогать: энергия из HV Battery используется для работы электромотора MG 2.

Скажем определеннее: на автомобиле Prius «езда на батарее» - побочный эффект. И нежелательный без использования бензинового двигателя.

Для Prius, в принципе, не очень важно, какой двигатель внутреннего сгорания установлен, главное, что бы был «источник энергии».

Основные неисправности HV battery

На фото внизу показаны все имеющиеся на данный момент элементы высоковольтной батареи автомобилей Prius. Сверху - вниз: элементы HV battery

- 10 кузов

- 11 кузов

- 20 кузов.

Название батарей «бамбуки» пошло как раз от внешнего вида батарей первого Prius в 10 кузове.

Обслуживание HV battery

Как ни странно, но обслуживание высоковольтной батареи надо начинать не с багажника, где она установлена, а…с подкапотного пространства автомобиля. Ничего удивительного, если еще раз вспомнить то, о чем говорили выше:

«Батарея Prius не является основным «движущим средством». Она «склад энергии». А двигатель внутреннего сгорания и является основным источником энергии для HV battery.

И если ДВС работает плохо, «не выдает» своих характеристик по мощности, крутящему моменту, то и батарея будет жить в «обедненном режиме».

Простой пример: приезжает в мастерскую Клиент и говорит: «Поменяйте мне «батарейку», совсем перестала заряжаться».

Клиента остановили: «Давайте проведем Диагностику и постараемся найти причину «незаряжаемости батарейки».

И нашли.

Как всегда, все оказалось банально и просто: воздушный фильтр ДВС был настолько забит грязью, тополиным пухом и чем-то еще, что совсем не давал двигателю «дышать».

Вот вам и причина того, что «батарейка не заряжалась». Откуда ей брать «энергию», если мощности двигателя внутреннего сгорания едва-едва хватало что бы «просто жить» самому.

И таких примеров множество. Поэтому:

- Прежде чем «приговаривать» HV battery,- попытайтесь сначала найти причину того, почему «нет заряда» или почему «машина не едет».

Высоковольтная батарея автомобиля Prius «боится» сварочных работ. Надо помнить, что в багажнике стоит не только одна высоковольтная батарея. Там еще есть Battery ECU, System main relay, которые, как и другие электронные устройства, «плохо переносят» и сварочные работы, и высокую температуру. Если такие работы планируется проводить, то правильнее

всего будет HV battery снять и унести в соседнее помещение. На фото справа это показано.

За время работы с «гибридами», в мастерской В. Когута было «осознано» несколько «законов гибридной техники». Не улыбайтесь, они есть, и они правильные, что подтверждается многолетней практикой работы.

Законы гибридной техники:

1. Не ездить без бензина

2. Не ремонтировать автомобиль самостоятельно

3. Не оставлять автомобиль надолго на стоянке

«Не ездить без бензина»

Человек, который купил «гибрид» и не знает «Законов гибридной техники», наверняка и сам восторгался, и восторгал своих друзей, показывая, как машина ездит только на электродвигателе. Тихо, бесшумно, просто сказка…

И откуда ему знать, что работа этого автомобиля подчинена строгим и незыблемым физическим законам: автомобильный компьютер постоянно следит за тем, что бы во время работы HV battery никогда не разряжалась ниже 30% от своей ёмкости и не заряжалась свыше 70% (основной режим, о других поговорим позже).

Разработчик этой батареи, фирма Panasonic, применила «закрытую» технологию и даёт для этой батареи 5.000.000 циклов «заряд-разряд».

И в основном на панели приборов уровень заряда всегда стоит на 50% - что есть «норма» и не является чем-то «критическим».

Иногда, во время проведения «теста эквилизации» - «выравнивания заряда по банкам», бортовой компьютер «сажает» заряд батареи приблизительно до 20% и потом заряжает её до 90-95%.

Так вот, когда хозяин автомобиля начинает «ездить без бензина», то какое-то время автомобиль еще будет передвигаться. Но батарея не вечная. И наступает момент, когда уровень заряда в ней опускается ниже 20%. В батареи происходит необратимая химическая реакция, которая в итоге приводит к выходу банки из «нормального» состояния. Если одна из банок выходит за пределы «нормы», она начинает перегружаться и «закипать» что приводит к тому, что показано на фото:

«Банки» разрывает» и HV battery выходит из строя.

А стоимость батареи – высокая.

«Не оставлять автомобиль надолго на стоянке»

Есть такое понятие, как «саморазряд». HV battery автомобиля Prius имеет саморазряд приблизительно 10% в месяц.

А теперь представьте, что Вы оставили свой автомобиль на полгода.

Оставили, думая, что за шесть месяцев батарея разрядится «всего» на 60%, и в батарее останется еще 40%.

Мысль неправильная. И почему:

- как уже говорилось выше, HV battery никогда не заряжается на 100%.

«Теоретическо - практический» уровень заряда в батарее составляет около 60%.

Дальше можете посчитать самостоятельно.

И вспомнить, что когда уровень заряда опускается ниже 20% (приблизительно), то в «банках» батареи начинают происходить необратимые химические процессы, приводящие к разрушению «банок».

«Не ремонтировать автомобиль самостоятельно»

Многие владельцы автомобилей Prius, особенно, если имеют знания в «механике», компьютерной технике, радиоделе, - они полагают, что «дешевле отремонтировать самостоятельно». Типа: «Это просто, сделаю сам, а если будет сложнее – поеду в мастерскую».

Врать не буду, иногда Это получается, иногда – нет.

В большинстве случаев «нет».

«Неквалифицированное вторжение» как в «механику», так и в «электронику» может привести к очень дорогостоящему ремонту.

По разным причинам владельцы автомобилей Prius пытаются заряжать HV battery самостоятельно.

Можеть быть, у кого-то получается это сделать самостоятельно.

Но по опыту мастерской В. Когута – «не рекомендуется».

И почему: нужны высокоточные устройства для заряда HV battery, потому что при неграмотном «заряде» возможен «перезаряд» батареи и выход ее из строя.

И эти «высокоточные» устройства для контроля заряда должны для исключения перезаряда Ni-MH аккумуляторных батарей применять такие методы (и\или):

- метод прекращения заряда по абсолютной температуре

- метод прекращения заряда по скорости изменения температуры

- метод прекращения заряда по отрицательной дельте

- метод прекращения заряда по максимальному времени заряда

- метод прекращения заряда по максимальному давлению

- метод прекращения заряда по максимальному напряжению

Ну, а кроме «высокоточных» устройств, нужно иметь достаточный Опыт проведения таких мероприятий.

Информация предоставлена Московской Мастерской по Диагностике и ремонту гибридной техники

HYBRIDS.ru

Когут Владимир Владимирович
Ник «Мираж»
г. Москва
8-903-629-62-11

В работе над статьей принимал участие
Гордеев Сергей Николаевич
Свердловская обл., Белоярский р-н, с. Кочневское ул. Садовая 33
тел.: 8 902 444 23 35
Ник «FERMER»

Описание процедур ремонта, диагностики и обслуживания автомобиля
Toyota PRIUS Вы можете найти в книге
"Toyota PRIUS 2003-09 с бензиновым двигателем 1NZ-FXE(1,5) "
по адресу : http://autodata.ru/catalog/toyota_prius/
Загрузить
Автокниги и Автолитература от Легион-Автодата

Книги по ремонту автомобилей от
интернет-магазина Легион-Автодата

• низкие цены от издателя
• оперативная доставка в любой регион
(почта, пункты выдачи, курьером)
• оплата при получении
• широкий ассортимент
дисконтная карта на скидку в Autodoc.ru, EMEX.RU и в других компаниях в подарок при покупке!



Новинки компании Легион-Автодата:

Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2016 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF3.8. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Устанавливался на ГАЗ, МАЗ, ПАЗ, FOTON Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Chery Tiggo FL & Vortex Tingo FL с 2012 бенз. SQR481FC(1,8), SQR484F(2,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расход. з/ч. Характер. неиспр.)
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Toyota двигатели 1GR-FE(4,0), 2GR-FE(3,5), 3GR-FE(3,0), 2GR-FSE(3,5 D-4S), 3GR-FSE(3,0D-4), 4GR-FSE(2,5 D-4) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Диагностика.Ремонт.ТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Chery Tiggo & Vortex Tingo 2005-13 Acteco SQR481F(1,6)/SQR481FC(1,8)/SQR484F(2,0) Mitsubishi 4G63S4M(2,0)/4G64S4M(2,4) сер. ПРОФЕССИОНАЛ РемонтЭксплТО
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Toyota Land Cruiser Prado 150 с 2009 с бенз. 1GR-FE(4,0), 2TR-FE(2,7) серия Автолюбитель Ремонт.Экспл.ТО (Каталог расходных з/ч. Характерные неисправ)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Cummins двигатель ISF2.8 серия ПРОФЕССИОНАЛ устанав ГАЗ Соболь/Баргузин/Бизнес/NEXT, Foton, спецтехнику. Диагностика. Ремонт. ТО (+Каталог расход з/ч)
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
Nissan Pathfinder. Модели R52 с 2014 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5). Ремонт. Эксплуатация. ТО.
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
INFINITI QX56. Модели 2010-13 гг. выпуска с бензиновым двигателем VK56VD (5,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Nissan Qashqai с (2014). Ремонт. Эксплуатация.
Ответить на комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Оставить комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:




Автокниги - ремонтируйте автомобиль своими силами