Відновлення низьковольтних Li-Ion акумуляторних батарей гібридних автомобілів

При критичному розряді АКБ низької напруги (12-48 В) електроніка не дає їх заряджати, оскільки у випадку з Li-Ion батареями це небезпечно. Виробник приписує викидати повністю справні батареї та замінювати їх новими. Це дорого. Ми розбираємо батареї, відключаємо блокування, заряджаємо акумулятори під контролем, прошиваємо і збираємо. Заміна не потрібна.

Гібриди – клас автомобілів, які являють собою дещо середнє між «повними» електромобілями і класичними машинами з двигунами внутрішнього згоряння. Тому експлуатація та ремонт гібридних авто частково схожі на один чи інший тип. Однак є нюанси, що проявляються тільки у гібридів, або переважно у них. Наприклад, проблеми з низьковольтними акумуляторними батареями.

Зазвичай у нашому портфоліо ми наводимо приклади ремонту автомобілів якоїсь конкретної моделі. Цього разу ми узагальнимо кейси, присвятивши їх одній темі: відновлення низьковольтних літій-іонних батарей гібридних автомобілів. З такими проблемами до нас зверталися власники кількох таких машин:

• BMW X5 (G05)
• Audi A6 C8
• Mercedes-Benz GLE-Клас (W167)

Характер проблем у всіх випадках був приблизно однаковий: акумуляторна батарея повністю розряджалася, а от зарядитися від бортової системи їй не давала електроніка. Річ у тім, що тільки-но рівень заряду падає нижче за норму, BMS дає сигнал на реле, яке вимикає ланцюг батареї, щоб уникнути можливих проблем із літій-іонними батареями: перегріванням і навіть загорянням.

При цьому виробник не передбачає можливість відновлення такого роду АКБ, вона має бути тільки замінена. Однак вартість щодо цього акумулятора дуже висока. Навіть на невелику, вагою менше 5 кг 12-вольтова батарея LG для BMW, що була у вжитку, ціна стартує від 500 євро. При цьому її ремонт цілком можливий і під силу фахівцям компанії STS.

Таким чином ми не тільки економимо гроші наших клієнтів, а й робимо свій внесок у турботу про екологію, оскільки люди ще не навчилися переробляти літій з використаних акумуляторів.

Хід ремонту низьковольтної батареї 12 В LG з гібрида BMW X5 (G05)

Спочатку розповімо про те, як зазвичай низьковольтні акумулятори виходять з ладу. Здебільшого це трапляється або через тривалі стоянки, коли батарея потихеньку втрачає заряд, а відновити його не може, або через необережність – через освітлення, роботу мультимедіа та стороннє обладнання, під'єднане в гніздо прикурювача за умови, що ДВЗ не працює. Поки двигун не працює, зарядка низьковольтної АКБ від силової мережі заблокована, щоб не розряджати тягову батарею. А після заряду може вже не вистачити.

Отже, ми зняли акумулятор з BMW, це корейський LG Chem Li-Ion 10Ah 132Wh, напруга – 13,2 В. Доказ того, що виробник вважає його одноразовим – нерозбірний корпус. Усередині знаходиться власна BMS (Battery Management System), яка вже знеструмила клеми батареї – при підключенні до них вольтметр показує майже нуль.

Щоб розімкнути ланцюг і деактивувати реле, потрібно розкрити корпус. Акуратно робимо це за допомогою міні-електроножівки, вручну розмикаємо контакти і заряджаємо по черзі кожен акумулятор зовнішнім пристроєм, постійно контролюючи рівень заряду і температуру. Зарядили акумулятор, підключили реле, напруга на клемах 13,32 Вольт. Зачекали, чи не відключиться система, ще раз перевірили напругу, зібрали корпус. Батарея готова до встановлення в автомобіль.

Ремонт Li-Ion батарей 48 В Audi і Mercedes-Benz

Наступні дві батареї – це джерела струму в «м'яких» гібридах. Попри те, що такі АКБ часто називають «стартерними», вони приводять у рух стартер-генератор системи MHEV, а також живлять ще кілька потужних споживачів (наприклад, кліматичну систему та насос охолоджувальної рідини). А «холодні» стартери та інші споживачі мережі 12 В живляться від іншої АКБ.

Варто зауважити, що, крім причин, характерних для 12-вольтових літієвих батарей, у м'якогібридних машинах причиною розрядки 48-вольтових АКБ може стати несправність стартер-генератора або втрата зв'язку з ним. Крім того, батарея може відключитися, якщо розпізнає серйозне ДТП.

Також до блокування зарядки може призвести некваліфіковане втручання: розтин і зміна параметрів. У цьому разі блоки конвертера чи BMS можуть записати фатальну помилку і приговорити до заміни справний та дорогий вузол.

Але, хоча тут також BMS блокує можливість заряджання Li-Ion акумуляторів, розбирати такі батареї простіше. Їх не потрібно розрізати, а потім склеювати, корпус, передбачене штатне кріплення.

Перша батарея, яка використовується в автомобілях Audi, ємністю 9,5 А/год, вироблена тією самою компанією LG Chem, тому процес заряджання аналогічний попередньому: зовнішній пристрій і постійний контроль. Наприкінці – обов'язкове перепрограмування АКБ і встановлення на автомобіль.

А ось із батареєю від Mercedes-Benz ситуація склалася трохи цікавіше. Тут ми змогли застосувати не тільки накопичений співробітниками STS досвід, а й обладнання власної розробки. Ця батарея розміщена в алюмінієвому корпусі, який також легко розбирається, вгорі встановлено понижувальний перетворювач – блок DCDC. Під ним знаходяться дванадцять акумуляторів, кожен по 4 В.

Припаявши до їхніх клем невеликі проводки, під'єднали комірки до стенду MS800, створеного спеціально для обслуговування і відновлення Li-Ion акумуляторів. Це обладнання може одночасно працювати з 36 комірками: заряджати, розряджати та балансувати. До того ж стенд має температурні датчики, що вимикають канал у разі перегріву, тож працювати з його допомогою дуже безпечно.

Як і в попередніх випадках, батарея була повністю заряджена і встановлена на автомобіль. Проблем з нею не повинно виникнути.

Отже, повний розряд низьковольтних АКБ гібридів – це не вирок, а лише привід познайомитися з командою кваліфікованих фахівців STS. На будь-які з вищеописаних робіт нам буде достатньо дня, а коштувати вони вже точно будуть набагато менше, ніж новий акумулятор.