Yakovlev V. F, Co dělat, když jsou vybité baterie hybridních automobilů, NovaInfo 28

Článek pojednává o důvodech možného vybíjení vysokonapěťových a nízkonapěťových baterií v hybridním autě a také o možnostech řešení problému.

Klíčová slova

Hybridní vozidlo je poháněno elektromotorem a spalovacím motorem (ICE). Elektromotor je napojen na trakční baterii (AB) s provozním napětím cca 300 V [1, s.3]. Trakční baterie se nabíjí z generátoru při běžícím spalovacím motoru nebo rekuperačním brzdění u moderních modelů hybridních vozů, při parkování se nabíjí i z externího zdroje na průmyslové frekvenci.

Hybridní vozy mají také nízkonapěťové elektrické vybavení: osvětlovací zařízení, elektronické řídicí jednotky pro různé systémy, multimédia atd. Toto elektrické zařízení je napojeno na záložní baterii o napětí 12 V. Nízkonapěťová baterie je nabíjena ze snižujícího pulzního měniče připojeného k palubní síti 300 V [2, s. 4].

Automatizační systém udržuje během jízdy nabití trakční baterie na úrovni 40 ÷ 60 % [3]. To prodlužuje jeho životnost a poskytuje rezervní kapacitu pro nabíjení v případě rekuperačního brzdění. Ze zásuvky se baterie nabíjí na 85 %.

Některé modely hybridních vozů lze jezdit s nefunkčním spalovacím motorem, například pokud dojde palivo. Charakteristiky vozu udávají rezervu elektrického vozidla, stanovenou podle jedné ze standardních metod. Například podle metodiky EPA (Environmental Protection Agency, USA) je elektrický dojezd pro plug-in hybridní automobil Toyota Prius asi 10 km [3].

V praxi tato vzdálenost závisí na stavu trakční baterie, vozidla, vozovce, stylu jízdy a ukazuje se mnohem kratší, 3 ÷ 5 km.

Řídicí systém vysokonapěťové baterie v režimu elektročlunu nedovolí její vybití pod úroveň 20 %, v tomto případě dojde pouze k vypnutí trakčního motoru [3].

Některé modely hybridních vozů nepodporují elektrický režim. Výrobci to vysvětlují obavami o bezpečnost trakčních baterií [4].

Během provozu vozidla systém řízení trakční baterie nedovolí její vybití pod úroveň, kdy se startování spalovacího motoru stává problematickým.

Baterie se může vybít, pokud se vůz nepoužívá delší dobu, déle než šest měsíců. V tomto případě se spalovací motor nespustí.

U některých hybridních vozidel je neúspěšný pokus o nastartování spalovacího motoru řídicím systémem vnímán jako známka poruchy. Například u hybridního vozu Toyota Prius povedou tři po sobě jdoucí neúspěšné pokusy o nastartování spalovacího motoru k zapsání chybového kódu do paměti elektronické řídicí jednotky. Nyní nelze motor nastartovat, dokud není chybový kód vymazán testerem skeneru v autoservisu [4].

Existují modely hybridních automobilů, například Nissan, KIA, kde není nastaven chybový kód, pokud se nespustí spalovací motor.

U některých hybridních vozidel je nízkonapěťová baterie připojena k vysokonapěťové síti přes reverzibilní měnič [1, s. 2]. Do trakční baterie je možné převést elektřinu z nízkonapěťové palubní sítě. To může být užitečné například pro usnadnění startování spalovacího motoru v mrazivém počasí, pokud je trakční baterie (známá také jako startovací baterie) příliš vybitá [5, s. 117].

Tato možnost byla zřejmě využívána jen zřídka, protože. u moderních hybridních vozů je zpětná funkce, pokud je vůbec dostupná, dostupná pouze na příkaz skenerového testeru, jako u hybridů GM [4]. Průměrný majitel auta pravděpodobně nepoužije zpátečku.

Na internetu však najdete názory zkušených majitelů hybridních vozů, kteří tvrdí, že se jedná o užitečnou možnost a využili ji. Například majitel hybridu Ford Escort z roku 2005 na Aljašce použil režim „Bump start“ k dobití trakční baterie z nízkonapěťové baterie 1 ÷ 2 krát ročně v zimě, aby se usnadnilo startování spalovacího motoru [6].

Nízkonapěťová baterie hybridního vozidla se může neopatrností snadno vybít. V době, kdy spalovací motor neběží, je blokováno nabíjení nízkonapěťového akumulátoru z elektrické sítě, aby nedošlo k vybití trakčního akumulátoru. Osvětlení, multimediální systémy, zařízení připojená k zapalovači cigaret mohou rychle vybít 12voltovou baterii, když motor neběží.

Všechny elektronické řídicí systémy hybridního vozu jsou napájeny nízkonapěťovou baterií, při jejím vybití je vůz zcela nefunkční: spalovací motor se nespustí, elektromobil (pokud existuje) se nezapne.

Pokud je baterie u běžného automobilu vybitá, jsou možné následující operace:

• nahradit nabitým;
• odstranit a nabít;
• připojit dočasně, v době startování spalovacího motoru, paralelně s fungující, nabitou baterií z jiného vozu, tzn. “zapálit si cigaretu.”

Trakční baterii moderního hybridního vozu lze v případě potřeby nabíjet z domácí elektrické zásuvky nebo na dobíjecí stanici.

Je zakázáno „zapalovat“ třísetvoltovou trakční baterii, je to smrtící. Vysokonapěťová síť hybridního vozidla je chráněna proti náhodnému přístupu. Na druhou stranu přenos elektřiny z nízkonapěťové baterie na trakční baterii, pokud je tento provoz na daném vozidle podporován, je jakýmsi vnitřním „osvětlením“.

Svorky nízkonapěťové baterie na hybridním vozidle jsou snadno přístupné. Postup „rozsvícení“ lze provést obvyklým způsobem.

Nízkonapěťové baterie hybridů nejsou startovací baterie, nejsou určeny pro vysoké proudy. Neměly by se používat jako pomůcka při startování motoru jiného vozu s 12V sítí.