Срок службы батареи гибридного автомобиля тойота
ВВБ. Срок службы и способы восстановления. Теория.
Как видно выше 20 градусов они значительно сокращаются. А родной вентилятор охлаждения ВВБ на Акве до 37-38 градусов просто стоит… Печаль. Примечательно что гибрид Шевроле имеет водяное охлаждение батареи. И примечательно что случаи отказов батареи на них очень редки. Тойота где твоя надежность в данном случае?
Далее. Ниже график жизненных циклов в зависимости от степени разряда.
Теперь понятно почему батарея работает в зоне 40-75% заряда. И кстати слышал что можно сбросить эффект памяти ВВБ глубоким разрядом. Это фейк. Разряжал до 20% — ничего не изменилось.
Что еще интересного нашел — перезаряд ее убивает без возможности восстановления и может привести к пожару. Вообще хватает фото взорванных ВВБ у людей экспериментировавших с батареями. Собственно родной ЭБУ никогда не даст это сделать. А люди смогут)
И еще один интересный график — сопротивление ячеек в зависимости от степени заряда и температуры. Для тех кто считает износ батареи по сопротивлениям, которые показывает ЭБУ. На самом деле ЭБУ их не измеряет, а высчитывает.
Это была присказка) А теперь ближе к телу)
Что мы имеем — 20 ячеек с характеристиками ниже
Собственно если есть очень точные весы, можно взвесить и посчитать сколько ячейка потеряла воды. Кстати есть улучшенные ячейки с улучшенным теплоотводом — NP2.5, ставятся на Лексус, давно уже. Нам конечно лоховские) Вообще самих ячеек уже 5 поколений — на некоторых стоит метка от В1 до В5. Мешать ячейки разных поколений нельзя. А целиком менять пакет вроде можно. Насколько понял.
Теоретически нужно сделать каждой ячейке цикл импульсного заряда. Еще лучше — с разрядом до и разрядом после чтобы посчитать изменилась емкость или нет и в какую сторону. Теоретически до 2 дней на ячейку. Итого 40 дней на всю батарею. В общем нехорошая цифра, не нравится мне) Конечно можно делать быстрыми циклами типа как ниже на сайте Панасоника указано:
Но в этом случае ожидается маленький эффект восстановления и нагрев элемента, который нужно будет еще охлаждать возможно. Ниже все варианты заряда NiMh батарей рекомендованных Панасоником:
Встречал на форумах рекомендованный цикл заряда 16 часов. Что не быстро, но эффективно. Только это одна ячейка, а их 20 у нас.
В общем долго это все и нудно) Ищем быстрое решение)
А быстрое решение созрело такое. Подходит только для батарей без дисбаланса, либо пары выбивающиеся из общей картины надо восстанавливать отдельно.
Вариант такой: из нашего пакета 6,5 Ач 144 В делаем пакет 130 Ач 7,2 вольта. Снимаем батарею, снимаем все клеммы и соединяем элементы паралельно. Получаем вышеуказанный пакет. С этим пакетом уже проще работать. Далее делаем зарядно восстановительный цикл импульсными токами. Для работы нужен зарядник с регулировкой тока и напряжения. Мой Кулон должен подойти. Только мощности маловато, но здесь можно обойтись и небольшой. Единственно емкость подсчитать не получится — нужна нагрузка 26А. Для начала можно сделать такой цикл:
1. Перед демонтажем батареи сделать тест гибрид ассистентом, посчитать емкость. Перед демонтажем батарею разрядить до 40%. Демонтаж батареи.
2. Переподключить элементы параллельно.
3. Доразряд до 6,0 вольт
4. Импульсный заряд током 10 ампер и разрядным 2.5 на всю батарею с отсечкой по напряжению в районе 8,0 вольт с контролем температуры. Можно конечно делать не все сразу, а к примеру 50% батареи.
5. Дозаряд малым током до 8,4 В и выдержка один час для дозаряда отстающих ячеек
6. Час отстоя
7. Разряд до
7,5 Вольт
8. Сборка батареи, установка и тест остаточной емкости Ассистентом.
Один такой цикл займет порядка суток — полтора. Лучше конечно сделать два три цикла. На это уйдет около недели, тк мощного разрядника у меня нет, больше 2,5 А боюсь давать ток разрядный на Кулон. Можно конечно какую нибудь нагрузку придумать. Данный способ должен подойти для батареи без дисбаланса. Если есть дисбаланс — лучше эти ячейки гонять отдельно думаю.
У меня пока все упирается в то что нет дополнительной батареи для этого эксперимента. Снимать свою — это на несколько дней оставаться без машины.
Если у кого появятся свои идеи — добро пожаловать в комментарии.
Без флуда пожалуйста.
PS
Еще по разным источникам порылся в интернете. Наиболее эффективен заряд импульсным током от 3 до 30 кГц. Мой Кулон так не может к сожалению. И еще один способ есть качнуть NiMh батарею — глубоким разрядом маленьким током до 0,4 В на банку. Получается на элемент 2,4 Вольта. Эффективность для наших батарей 30-40%. Рискованно если какие-то банки откровенно слабые. На своих как то страшно экспериментировать, где бы взять элементы уставшие, но не зажаренные…
Срок службы гибридной батареи Ni-mh Toyota/Lexus
Сколько же служит гибридная батарея Тойоты, Лексуса которые собраны с одинаковых батареек по 1,2v и имеют лишь разную конструкцию:
например элемент ВВБ Prius 30 собран в корпусе с 6 батареек по 1,2v что в сумме дает номинальное напряжение ячейки 7,2 v и емкость 6500 Ач.
Элемент ВВБ Lexus RX собран с 8 батареек по 1,2v что в сумме дает номинальное напряжение ячейки 9,6v.
На Lexus LS600h Элемент ВВБ собран из 12 батареек по 1,2v что в сумме дает номинальное напряжение ячейки 14,4v. Сами элементы очень редко попадаются да и сама батарея очень дорогая даже с разборки и очень редко попадается хорошая б/у батарея с LS, даже в Европе стоит бешеных денег и никаких гарантий сколько она проедет.
В Киеве есть опыт замены 20 оригинальных элементов с Lexus LS600h на 40 элементов с батареи Prius. Кого интересует, звоните 0931898229 спрашивайте.
Итак подробно по маркам скольже же ездят батареи в гибриде, начнем с Prius 20: это одни из наиболее надежных из приусов, которые при нормальных условиях эксплуатации (это местность, климат, стиль езды) заезжают на ремонт батареи с пробегом за 300 тыс. км.
Наиболее известные Украине Toyota Prius 30 (полицейский), которые получила Украина, а именно патрульная полиция в рамках Киотского протокола продав Японии квоты на выброс парниковых газов. Попадали на ремонт батареи к нашим мастерам на пробеге, внимание от 150 тыс. км. 2013 год выпуска и это довольно мало.
Батареи Lexus RX400h, Toyota Highlander выпуска с 2005 года ходят довольно долго и заезжают на ремонт ВВБ на пробеге около 300 тыс. км. а новые модели Rx, Highlander Hybrid проезжают гораздо меньше до 200 тыс. км. и это связано не только с особенностью эксплуатации и стилем езды, а также это связано с тем что езда на электро тяге в старых моделях значительно ограничена и автомобиль чаще ездит на ДВС чем на гибриде, что продлевает жизнь элементам и батареи в целом.
Практически вечные электромоторы и «умирающие» батареи. Что надо знать, если вы решили купить гибрид
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?
– 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.
Высоковольтная батарея: Важно знать.
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 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