Rola akumulatorów 12V w pojazdach hybrydowych i elektrycznych

Według danych raportu Instytutu Badań Rynku Motoryzacyjnego Samar w 2020 roku auta elektryczne oraz hybrydy plug-in stanowiły ok. 2% rejestracji nowych pojazdów w Polsce z liczbą 9996 egzemplarzy. Z każdym rokiem ich udział będzie nieustannie rósł, dlatego już dziś warto się zastanowić jaką rolę pełni akumulator 12V w tych pojazdach.

Postępujący rozwój w motoryzacji, wzrost ilości systemów zapewniających rozrywkę, komfort i bezpieczeństwo we współczesnych pojazdach oraz dążenie do redukcji emisji szkodliwych substancji powodują, że akumulatory mają coraz trudniejsze zadanie do spełnienia. Nie dotyczy to wyłącznie pojazdów o napędzie spalinowym.

Powyższa grafika przedstawia przykładowe urządzenia będące na wyposażeniu współczesnych pojazdów, które do poprawnej pracy wymagają akumulatora. W niektórych modelach może ich być nawet 150!

W przypadku aut hybrydowych i elektrycznych część spośród wskazanych urządzeń nie znajduje zastosowania, ale nie oznacza to łatwiejszej pracy akumulatora w tych aplikacjach. Czy w pojazdach hybrydowych i elektrycznych wysokonapięciowy akumulator litowo-jonowy odpowiada za zasilanie wszystkich urządzeń? Odpowiedź jest prosta i podyktowana przede wszystkim względami bezpieczeństwa – nie.

Prąd o napięciu 12V pochodzący zwykle z akumulatora o standardowej konstrukcji, wykonanego w technologii AGM, zasila niemal wszystkie systemy i odbiorniki energii w pojazdach hybrydowych i elektrycznych. To bezpieczne napięcie umożliwia pracę m.in. centralnego zamka, systemu nagłośnienia, oświetlenia wewnętrznego i zewnętrznego czy też układu odpowiedzialnego za sterowanie napędem elektrycznym.

Akumulatory trakcyjne pojazdów hybrydowych i elektrycznych składają się z wielu połączonych ze sobą ogniw litowo-jonowych, generując napięcie od 200V do nawet 900V (w zależności od modelu). Dlatego konieczne jest zastosowanie zasobnika energii o niższym, bezpiecznym napięciu pracy.

Poza kwestią bezpiecznego napięcia pracy akumulatora ołowiowo-kwasowego w opisanym zastosowaniu jest jeszcze jeden argument przemawiający za tą technologią – stabilność działania. Ogniwa litowo-jonowe w przeciwieństwie do ołowiowo-kwasowych wymagają ściśle określonych warunków pracy (napięcie, temperatura), które na bieżąco analizuje układ BMS, zarządzający całym akumulatorem wysokonapięciowym.

W przypadku wykrycia nieprawidłowości, np. wysokiej temperatury, układ ten może ze względów bezpieczeństwa odłączyć akumulator. A co się stanie w takim przypadku? Z pomocą przychodzi akumulator 12V, który pełni również funkcję „awaryjnego zasilania” dla kluczowych systemów, takich jak: oświetlenie, wycieraczki, wspomaganie kierownicy, hamulce. Dzięki niemu możliwe jest skuteczne zatrzymanie pojazdu bez narażenia na niebezpieczeństwo pasażerów oraz innych uczestników ruchu.

Co równie ważne, awaria akumulatora 12V w pojazdach hybrydowych i elektrycznych uniemożliwia ich poprawne działanie. Nie jest możliwe uruchomienie układu wysokonapięciowego sterującego układem napędowym ani też zwolnienie elektrycznego hamulca ręcznego. Nawet pomimo naładowanego akumulatora wysokonapięciowego w technologii litowo-jonowej pojazd wymaga stabilnego i pewnego źródła napięcia 12V z akumulatora kwasowo-ołowiowego. Dlatego tak ważne jest, aby podczas obsługi serwisowej pojazdów przeprowadzać test wydajności akumulatorów 12V.

Niektórzy producenci aut elektrycznych mają określony interwał, po którym wymiana akumulatora ołowiowo-kwasowego jest czynnością obligatoryjną podczas przeglądu, np. Renault Kangoo ZE wymaga tego co 4 lata lub 120 tys. km.

Obsługa i czynności związane z wymianą akumulatora 12V w przypadku aut hybrydowych i elektrycznych zasadniczo nie różnią się od tych wykonywanych w pojazdach z napędem wyłącznie spalinowym. Informacje o lokalizacji, właściwym doborze akumulatora, czasie jego wymiany i instrukcję można znaleźć w VARTA Partner Portal.

Czy akumulatory 12V stosowane w pojazdach hybrydowych i elektrycznych różnią się od akumulatorów dotychczas montowanych w pojazdach o napędzie spalinowym? Odpowiedź brzmi: nie.

Dla przykładu Volkswagen e-Golf wyprodukowany w 2017 roku o mocy 136KM wykorzystuje akumulator w technologii AGM o pojemności 60Ah, którego odpowiednikiem jest VARTA D52 stosowana np. w Volkswagenie Golf VII z silnikiem 1.2TSI z 2017 roku i wielu innych pojazdach.

Szeroka oferta akumulatorów VARTA oraz narzędzia, takie jak m.in. VARTA Partner Portal, umożliwiają profesjonalną obsługę każdego pojazdu.