Ремонт высоковольтных батарей для гибридных автомобилей
Бензин с электричеством: разбираем все нюансы ремонта гибридных автомобилей
Изначально было понятно, что автомобили с гибридными двигателями, где обычному ДВС помогает электромотор с тяговой батареей, — это промежуточное звено: сегодня автоконцерны поголовно переходят на полноценные электромобили. Однако на вторичном рынке количество гибридных моделей достаточно велико. Причем даже в нашей стране их популяция такова, что в городах открываются профильные автосервисы, готовые выполнять ремонт почти любого уровня сложности. Корреспондент «Движка» провел день на СТО «Гибрид Сервис» в Санкт-Петербурге и поговорил с его руководителем Сергеем Щербаткиным.
Многие удивятся, но в нашей стране гибридные авто имеют неплохое распространение и спрос — как на вторичном, так и на первичном рынке. Другой вопрос, что большая часть новых автомобилей — это представители премиум-брендов, а если еще точнее — одной марки: Lexus. Рынок «бэушных» гибридов куда шире — тут огромное количество пригнанных как из Японии, так и из Европы и США всевозможных моделей разных классов, по разной цене и в разном состоянии. Лидером среди последних является хэтчбек Toyota Prius, который продолжительное время даже поставлялся к нам официально.
Очень интересна мотивация покупки гибридного автомобиля. Например, в компании Lexus открыто говорят о том, что хорошие продажи гибридных моделей — отнюдь не ответственность покупателей перед экологией или желание сэкономить на расходе топлива. Просто гибриды Lexus — это самые мощные и дорогие модификации, которые клиенты выбирают ради престижа и статуса, не всегда даже подозревая, что под капотом есть электродовесок.
Кстати, российские владельцы гибридных «Лексусов» с многолетним стажем также признаются, что за время владения подобной машиной никакой экономии топлива они не заметили: «жрет, как и все». Однако сами ощущения от динамики и комфорта бензоэлектрических машин им нравятся, так что менять их они не торопятся.
Toyota Prius в кузове XW20 — самая удачная и оттого популярная гибридная модель, сочетающая простоту, надежность и относительную доступность обслуживания. Машина еще два года оставалась на конвейере даже после выхода третьего поколения XW30
Причем тут все-таки есть некая доля самовнушения: дело в том, что, по официальным данным самой же компании Lexus, разница в динамике между одинаковыми моделями, но с разными силовыми агрегатами почти отсутствует. Например, тот же Lexus RX350 разгоняется до 100 км/ч за 8 секунд, а Lexus RX450h с электрическим довеском — за 7,7 секунды. А ситуация с кроссовером NX прямо противоположная: гибридная модификация уступает в динамике обычной бензиновой больше 2 секунд.
То же самое касается и вторичного рынка: большинство владельцев гибридных машин, как правило, принципиально поиском битопливной версии не занимались. Просто попалось хорошее предложение: свежая Toyota за недорого. Ну а дальше, если почитать отзывы, люди в большей степени открывают для себя не гибридные технологии, а просто новую модель, на которую они раньше не смотрели.
Очень часто можно встретить похвалу из разряда «пересел со старого 2,5-литрового „Форда“ на свежий 1,5-литровый „Приус“ и ощутил „гибридную“ экономичность!» — разница в объеме мотора почему-то опускается. Или еще один распространенный комплимент, когда люди открывают для себя кузов хэтчбек: «После своего старенького седана решился взять „Приус“ и удивился, что в багажник влезает стиральная машина, — отличный автомобиль, всем рекомендую».
Акцент именно на «гибридных» достоинствах делает лишь каждый третий-четвертый владелец: нет стартера — машина заводится в любой мороз, нет проблем с коробкой передач — ее роль выполняет редуктор. И так далее.
60% гибридных автомобилей в России — это машины с правым рулем, купленные на японских аукционах и обитающие главным образом в Зауралье. Косвенная причина того, что именно японские производители ударились в гибридные технологии, заключается в особенностях инженерной школы: японцам так и не удалось создать действительно удачную линейку экономичных дизельных двигателей, без которых невозможно было конкурировать в Европе. А одним из главных экспортных рынков для японцев всегда был американский, где дизели непопулярны, а экологические нормы строгие. Фактически у японских конструкторов не оставалось выбора, кроме как дорабатывать свои надежные, но старые бензиновые «атмосферники» до экостандартов с помощью электротехнологий, чтобы одновременно угодить всем.
Само собой, в большинстве случаев владельцы опускают неприятные моменты поломок или ремонтов, а также специфические нюансы обслуживания гибридных автомобилей. Ведь гибрид — это как бы два агрегата: к классическому бензиновому ДВС со всеми его проблемами добавляются «фишки» электромотора, батареи и управляющей электроники, которая занимается синхронизацией работы битопливной системы.
О сервисной стороне обслуживания гибридных автомобилей нам согласился рассказать руководитель петербургского СТО «Гибрид Сервис» Сергей Щербаткин.
Гибрид гибриду рознь
При общей концепции слияния бензинового и электрического моторов техническая реализация подобных авто отличается порой от модели к модели, не говоря уже о разных марках. И, увы, пресловутое «настоящее японское качество» дает сбой из-за излишней навороченности систем и массы нюансов, которые вносят коррективы и в работу ДВС.
Главное, что нужно помнить: гибрид — это не электромобиль, без бензинового мотора система работать не будет. А потому на первом месте, разумеется, ДВС. Тут, в общем-то, все как обычно: регулярная и частая замена качественного масла, фильтров, профилактика системы ГРМ и — внимание! — обязательная чистка топливной системы.
Гибрид очень критичен к точной работе бензинового мотора: любые сбои, которые, как правило, происходят из-за топливной аппаратуры, приводят к резкому увеличению нагрузки на электрическую составляющую, а она старается компенсировать провалы в работе. Из-за этого система может выйти из строя гораздо раньше положенного срока.
Беда гибридных модификаций Lexus — трещина боковой крышки трансмиссии, появляющаяся в одном и том же месте. Это конструктивный просчет японских инженеров, который не был исправлен и на современных моделях. Отдельно деталь не продается — по гарантии меняют коробку в сборе. «Гибрид Сервис» разбирает трансмиссию и заваривает трещину аргоном, после чего узел продолжает работать в обычном режиме без каких-либо проблем
Еще одна особенность — работоспособность системы кондиционирования и охлаждения батареи. Для тягового аккумулятора предусмотрена отдельная система охлаждения с вентилятором, за функционированием которой также нужно следить.
Особенность гибридов Toyota — отдельная помпа системы охлаждения инвертора, жидкость для которой одновременно служит и смазкой. Менять ее нужно строго каждые 40–50 тыс. км, иначе помпа начинает подклинивать, что ведет к перегреву и выходу из строя очень дорого инвертора.
Отдельная составляющая гибридных автомобилей — тормозная система. Дело в том, что она участвует в процессе рекуперации энергии. То есть гибридные автомобили тормозят в первую очередь мотор-генераторами, затем передними тормозами и в последнюю очередь задними. Таким образом, ресурс колодок и дисков по сравнению с обычным автомобилем возрастает порой в 3–4 раза. Но есть маленький нюанс: из-за куда меньшей востребованности на гибридных авто закисают суппорта, так что на каждом ТО необходимо выполнять профилактику
Что же касается коробки передач, то в «Тойотах», а позже и почти во всех остальных гибридных автомобилях начали использовать так называемый электровариатор, или e-CVT. Правда, чисто технически коробка к классическим вариаторам отношения не имеет: это некий симбиоз планетарной трансмиссии со специальными электромоторами, которые изменяют скорость вращения солнечной шестерни. В такой коробке нет ни передач, ни гидротрансформатора, да и в целом сломаться там могут только втулки, муфты, подшипники и в редких случаях дифференциал.
Рекомендации по таким коробкам стандартные: главное — это максимально частая замена масла (не позже 40 тыс. км пробега). Эксперты «Гибрид Сервис» рекомендуют использовать только оригинальные масла производителей, в частности по Toyota это трансмиссионное масло ATF WS.
Если же наблюдаются чисто механические повреждения, то обычно никто такую трансмиссию не перебирает — ее просто меняют на контрактную, благо стоит это не очень дорого: от 20 тыс. рублей.
Компания Toyota использует для своих гибридных моделей разные двигатели — от 1,5-литрового агрегата до V8 5.0. И, как показывает практика обслуживания, чем мощнее основной ДВС, тем больше проблем с гибридной системой, компоненты которой порой не справляются с огромным крутящим моментом. Специалисты СТО «Гибрид Сервис» фиксируют увеличение количества обращений владельцев Toyota Prius даже при переходе от мотора 1.5 к 1.8.
Батарея и срок ее службы
Главный источник беспокойства в случае с гибридным автомобилем — это, конечно, тяговая батарея, состоящая из нескольких десятков отдельных сегментов. Как ни крути, а даже при идеальном содержании с возрастом ее емкость падает, ячейки разрушаются, контакты окисляются и бортовой компьютер выдает ошибку что-то вроде Check hybrid system. С вероятностью 90% это проблема именно батареи.
Батарея Toyota Prius состоит из 28 элементов, каждый из которых можно заменить отдельно
Сразу стоит обратить внимание, что батареи на разных гибридных автомобилях могут быть разными: где-то стоят элементы в виде парных цилиндров, прозванные в народе «бамбуком», где-то — более привычные катриджи-аккумуляторы. Количество и размер тоже разнятся, но в основном это все никель-металлгидридные элементы.
После диагностики батарея снимается — приходится частично разбирать заднюю часть салона, что требует дополнительного времени и денег. После этого батарея подключается к специальному стенду, нагружается и проверяется монитором — необходимо замерить ток в каждой ячейке батареи, чтобы определить «битые» элементы.
Производители диагностического оборудования почему-то не позаботились о мониторе, который может проверять все ячейки батареи одновременно, а потому техники СТО «Гибрид Сервис» сделали его сами: прибор получился не очень эстетичным внешне, зато весьма эффективным
Итак, нормальное состояние вольтажа каждой ячейки — 7,5 В. Отклонение не должно превышать 0,3 В. Все, что не вписывается в эти значения, — ошибка и неисправность ячейки. Если количество «битых» элементов более 50% — батарея идет на выброс. В зависимости от емкости и размера машины она обычно состоит из 28–40 элементов.
Главный недостаток в том, что «битые» ячейки портят окружающие исправные. Так что если проблему запустить, не очень дорогое обновление трех-пяти элементов грозит обернуться дорогостоящей заменой всей батареи.
К сожалению, оригинальные ячейки отдельно не продаются. Можно поискать неоригинальные китайского производства, однако на профильных сервисах доверия им нет. Специалисты рекомендуют выбирать контрактные. Для Toyota Prius одна ячейка стоит 3–4 тыс. рублей, для Lexus RX — 6–8 тыс. рублей, для Lexus LS — 8–10 тыс. рублей.
Эксперты СТО «Гибрид Сервис» называют Honda Civic Hybrid одним из самых неудачных гибридных автомобилей и не рекомендуют его к покупке. В машине используются цилиндровые ячейки, которые очень быстро выходят из строя даже после замены. Причем измененная конструкция гибридного привода на моделях Honda Insight и CR-Z служит заметно дольше.
Каков итог?
Если подводить итог, то в целом особых технических проблем гибридные автомобили своим владельцам не доставляют, однако и расслабляться тоже не дают. Тут закономерность простая: чем больше узлов в автомобиле может выйти из строя, тем больше вероятность того, что рано или поздно они потребуют к себе внимания.
При выборе гибридного автомобиля крайне желательно знать все нюансы примененной бензоэлектрической системы и работоспособность тяговой батареи — это основные риски при покупке. В остальном проблемы будут касаться поиска грамотных профильных специалистов и контрактных запчастей. Нужно ли это для того, чтобы сэкономить три капли топлива и похвастаться перед друзьями чудом техники, каждый решает сам.
Редакция журнала «Движок» выражает благодарность СТО «Гибрид Сервис» и его руководителю Сергею Щербаткину за помощь в подготовке материала.
Honda Civic 4D гибрид ремонт ВВБ, проблема решена
Распечатал на 3д принтере изоляторы по одному, сделал силиконовые формы.
Вылил из полиуретана изоляторы.
Выточил контакты из латуни, вырезал перемычки из меди.
Собрал все бамбуки.
Зарядил, сбалансировал и выровнял все по напряжению перед сборкой в корпус.
Собрал в тот-же корпус.
По длине бамбуки получились на 2 сантиметра длиннее чем старые, пришлось подрезать кожух. Это не критично, он на жесткость не влияет.
Все собрал, завел и радости не было предела).
По итогу получилась батарейка на 11 ампер часов ( в стандарте 6,5). Покатаюсь недельку подключу HDS гляну как она себя чувствует.
Комментарии 20
Если будет возможность, то рекомендую обновить прошивку ЭБУ ввб под тип рестайла (СА3), там верхние значения напряжений чуть пониже, что в Вашем варианте увеличит часть используемой ёмкости и снизит эксплуатационный нагрев.
И да, восстановите герметичность тазика.
Уважаю людей делающих что-то своими руками. Что касается данного «решения» — оно не корректно. Проблема не решена, а заменена на другие:
— никель при эксплуа смещён в перезаряд, по сравнению с ним литий будет использоваться процентов на 50 своей ёмкости, а добавить сюда смещённый ещё выше уровень заряда на химии дорестайла, то и того меньше. Плюс дополнительный нагрев, который.
— в варианте варварства с корпусом даст дополнительные ограничения. Дело в том, что ввб охлаждается потоком воздуха проходящим сверху! вниз батареи через неё, что достигается герметичностью верхней крышки и отсутствием крысиных ходов. В сделанном варианте основной поток будет проходить под ввб. Не рекомендую проезжать на данном авто более 50км летом в Краснодарском крае РФ.
— учитывая два верхних пункта и знания алгоритма расчёта процента использования батареи, утверждаю, что он постоянно сваливается в дай бог 20%, что не приводит к несрочной ошибке ИМА, но заметно держит за задницу авто на малых оборотах.
К сожалению:
— автору не с чем сравнить. Т.е. он сравнивает с тем г, которое было до этого «решения», а не с полноценной родной ввб.
— у автора получился некий полуфабрикат, ограниченный в использовании. На практике это печально выглядит: человек что-то сделал, внешне доволен, но ехать далеко на ней не рискует.
Респект за творческий труд. Спасибо, что поделились.
Люблю критику, но конструктивную).
Если что-то пишите и утверждаете делайте это в проверенных цифрах и хоть чем-то подтвержденных.
Реально вода водянистая никакой конкретики) сделайте хотя бы какой-то расчет а не так на словах.
Абсолютно не корректно делать за меня выводы, ну честно, Вы за мной следите)) откуда знаете сколько я проезжаю, насколько я внешне доволен и т.д.)) и поверьте мне есть с чем сравнивать.
Если Вы делали подобную сборку и не получилось по каким-то причинам пишите обсудим.
Как полёт на сегодняшний день? Как переживаете падение температур, если у вас это имеет место? Что думаете насчёт литий-титаната?
Супер інфа! Дуже Дякую що все описали. Хочу так само зробити, а чи можна обійтись без виливання силікону і 3д принтера? Або чи можна у вас замовити ці деталі щоб самому зібрати? Цікаво ще, як зараз працює?
Наверное можно и без 3д принтера и силиконовых форм но для меня была доступна такая технология. Можно вырезать из текстолита и склеить, отфрезеровать на ЧПУ. По моим подсчётам эта технология для меня была самой выгодной по времени и затратам. Изоляторы могу сделать, пишите в личку.
Ремонт ВВБ, диагностика ВВБ, заряд ВВБ или поездка на море)
Всем привет. Долго думал, нужна эта запись или нет, но исходя из собранной мной информации и наблюдениями работы гибрида, все таки решил поделиться опытом.
Будет наверное много букв)) Если читать не хочется и Вы все знаете, то посмотрите просто на фотографии) Не плохо я отдохнул)) А если серьезно, то все началось с наступлением жары на улице. Гибридная установка стала меньше помогать в движении автомобиля, появились реколы (некорректный разряд и заряд ВВБ). Ошибок IMA не было, но и правильной работы тоже. За 30 000 пробега, батарея снималась один раз для до заряда (тогда мне казалось прокачки). Но изучая техническую сторону аккумуляторов и эксплуатируя автомобиль ежедневно, я понял что первые впечатления и проделанная работа была не верной!
На радостях, что мне приехали 4 неплохих пары (а это 35% от всей батареи), я не сомневаясь разобрал свою ВВБ. Дал ей пару дней полежать и сделав замеры вольтажа на каждой паре — выявил 4 пары для замены. Их саморазряд был самый большой из всех. Времени как всегда было мало, я подровнял вольтаж и установил все на место. В эту же ночь я уехал в Крым. Дорога не более 700 км в одну сторону. Все должно было быть прекрасно. но в первые 100 км пути, я понял что ВВБ стала еще хуже… отдавала всего 3 кубика заряда и падала в ноль. Кое как я добрался до конечной точки и забросил автомобиль.
На улице жара, море и отдых… Мне было все равно, на то что там будет с зарядом. Я наслаждался чистой и теплой водичкой))) Но отдых был бы не полноценным, если бы родные не захотели посмотреть в очередной раз на разные достопримечательности южного побережья Крыма. Красиво, черт возьми… Сколько раз был уже в Крыму, но каждый раз природа поражает. Сумки собраны, к поездке готовы. Завожу своего коня. А он оооочень грубо со мной. Начал посылать меня.кидаться и чеками, и IMA ошибками… Кое как побережье было покорено и автомобиль через некоторое время даже доставил нас в Харьков.
По приезду, все вновь было разобрано. Каждая пара подверглась глубокой диагностики. Было изучена техническая часть эксплуатации NIMH элементов. Поверхностно разобрана схема работы IMA. Долго можно это все описывать… Постараюсь объяснить человеческими словами, то что мне удалось изучить и понять!
Черпая все новую и новую информацию, я выяснил что корректность работы всей системы — напрямую зависит от ровности напряжения во всех 11 секциях. Но как ему быть одинаковым, если в каждой паре разное количество работающих элементов? Ни как. Саморазряд будет везде разным и соответственно и вольтаж на секциях постоянно будет отличатся — так называемая дизбаланс. Ремонтировать каждую секцию не было времени. Я обзавелся еще некоторым количеством секций (пар бамбуков) и решил собрать ВВБ. Собрать одинаково подобраны секции, по количеству нормальных (живых, работающих) элементов. Потратив почти две недели, я выбрал 11 пар в которых 1 элемент после отдачи 50% заявленной емкости — падает в 0,1 вольта. В итоге я собрал батарею, в которой есть требуемые замены элементы, но их количество (1 элемент) на каждую секцию одинаково. Таким образом саморазряд в теории должен быть идентичным в каждой паре бамбуков. Толком не заряжая каждую секцию, после полнейшего разряда и только лишь выровняв за 5 часов вольтаж (параллельно подключив все секции/пары) — батарея была установлена в автомобиль. Пуск автомобиля произошел без участия стартера. Батарея долга сама заряжалась. порядка 15 минут шел беспрерывный заряд. Шкала на приборной панели поползла по кубику вверх. Дойдя до 4 кубиков, заряд остановился и индикация на приборке сообщила про полную заряженность.
Пока не получается разрядить батарею. Мне хватает города, что бы разрядить более 3х кубиков. Честно говоря, такой работы гибрида я еще не видел. Автостоп работает всегда. Машина на ровной дороге едит без потребления топлива.
Буду обновлять этот пост, каждую неделю и сообщать о поведении ВВБ.
Сегодня 7 ой день эксплуатации, после подбора секций.
На сегодняшний день, уже отремонтировал 3 пары бамбуков, путем замены исчерпавших себя элементов. Обязательно опишу весь процесс и сообщу о результатах такого ремонта, но в следующий раз!
Возможно я где то ошибаюсь! Мало времени скажете Вы!
Но это мои доводы и мысли! Я не заставляю и не ввожу в заблуждения, а просто делюсь опытом эксплуатации гибрида.
Технологии ремонта и обслуживания гибридных автомобилей. Школа Сергея Гордеева. Урок 12
Сегодняшний урок мы посвятим одному из самых сложных вопросов в ремонте гибридных автомобилей – ремонту высоковольтной батареи. Первым делом напомним, что ни в одном автомобильном справочнике или каталоге норм времени на ремонт ТС нет такой операции, как ремонт высоковольтной батареи (ВВБ). Почему? Потому что данная работа является УНИКАЛЬНОЙ!
Все, что может сделать специалист технического центра официального дилера при выходе из строя ВВБ, – это снять ее с автомобиля и заменить на исправную. Так написано в любом дилерском ремонтном мануале по ремонту любого гибридного автомобиля. И во всем мире дилеры так и поступают – при выходе из строя ВВБ меняют ее на новую. Некоторые предлагают такую услугу, как замена вышедшей из строя родной ВВБ на контрактную. То есть на б/у батарею, снятую, например, с битого автомобиля.
Но в любом случае такая замена ВВБ для владельца автомобиля выливается в кругленькую сумму с несколькими нулями. Мы же будем учиться тому, как можно ВВБ именно отремонтировать. Какие плюсы приносит автосервису выполнение таких уникальных работ?
Первое: вы можете установить практически любую цену на эту услугу! Да-да! Причем можете дифференцировать стоимость такой услуги в зависимости от цены приехавшего к вам на ремонт автомобиля. Так, например, для LEXUS RX450H она может соответствовать 18 тыс. руб., а для Prius в 20-м кузове – 6 тыс. Хотя трудозатраты по ремонту практически одинаковые.
Второе: можете установить на эту работу свой гарантийный срок. Допустим, для того же LEXUS RX450H гарантийный срок можно смело установить в 12 месяцев. Почему? Потому что автосервис имеет с этой работы трехкратную прибыль! А на ремонт ВВБ Prius в 20-м кузове – всего 3 месяца. Почему? Потому что при минимальном гарантийном сроке в 30 дней, которые нас обязует устанавливать Закон о защите прав потребителей, клиент еще задумается, стоит ли ему отдавать 6 тыс. руб. за работу. А такая втрое расширенная гарантия в два дополнительных месяца позволяет клиенту легче принять решение о ремонте.
Это было небольшое маркетинговое отступление. А сейчас перейдем к самому ремонту. Какие приборы и инструменты нам для этого понадобятся? Те, которые потребуются в ходе нашего ремонта. Ремонтировать сегодня будем ВВБ на Prius в 10-м кузове, который приехал в наш «Гибрид-сервис» из Екатеринбурга (фото 1).
Фото 1. Prius, приехавший на ремонт
Владелец машины жалуется на то, что автомобиль потерял мощность, а ДВС постоянно запускается и сильно растут обороты двигателя. При этом на табло высвечиваются ошибки. Начинаем с диагностики. Воспользуемся сканером CARMANSKAN IT‑700 (фото 2).
Фото 2. Подключили сканер в машине
Подключаем к автомобилю сканер и видим следующие ошибки: блок ABS – ошибка С1259 (неисправность в системе рекуперативного торможения); блок гибридной системы – ошибка С2679 (неисправность в высоковольтной батарее); блок управления ВВБ – ошибки С2544 (разница по напряжению между связками ВВБ превышает допустимую величину – дельта SOC превысил 28%); С2579 (неисправность элементов ВВБ).
Как вы думаете, какая из всех ошибок является основной, а какие – ее следствиями? Правильно! Основная ошибка, с которой мы и будем воевать, – это ошибка С2579 (неисправность элементов ВВБ). После того как мы отремонтируем ВВБ, остальные ошибки «уйдут» сами. То есть не надо пытаться, как делают многие, срочно открывать ремонтный мануал на странице с ошибкой С1259 и пытаться «отремонтировать» систему рекуперативного торможения.
На самом деле ECU-гибрид, имея у себя на борту ошибку С2679, которую он «прописал» в своей системе на основе ошибки С2579, полученной им от ECU ВВБ, посылает команду в блок управления ABS сигнал – отключить систему рекуперативного торможения, чтобы не перегрелись и не взорвались элементы ВВБ, потерявшие емкость от излишнего заряда. Этого же касаются и ошибки С2544 и С2679. После правильно выполненного ремонта ВВБ и перепрошивки в блоке управления данных delta SOC на 20% – эти ошибки пропадут самостоятельно.
После считывания ошибок мы должны посмотреть на сканере еще несколько обязательных текущих параметров. Нас интересует следующее. 1. Когда (сколько километров назад) производилось последнее стирание ошибок. Для чего это нужно – будем говорить отдельно в свое время. 2. Параметры SOС (STATE OF CHARGE), или «уровень заряда ВВБ» – по-русски и delta SOC (уровень разницы пар элементов ВВБ по емкости, заряду и напряжению). 3. Разница напряжения между самой «сильной» связкой ВВБ и самой «слабой».
В таблице приведены данные, которые мы считали в текущих показаниях:
Что можно сказать по данным ошибкам и параметрам? Вас это может удивить, но в данном случае по этим ошибкам и снятым текущим параметрам мы можем сказать только одно: данная ВВБ неисправна и требует ремонта. И ничего более! Я уже вижу, что есть скептики, которые сразу заявят: «Да что тут думать?! Неисправен 18-й элемент в ВВБ!». И будут совершенно неправы! Почему?
Во-первых, сканер видит не конкретные элементы, а связки (пары) элементов. Отслеживать напряжение на каждом элементе японские инженеры посчитали излишне дорогим удовольствием, которое вдобавок сильно усложняет всю систему. Во-вторых, делать какие-либо заключения об исправности/неисправности элементов без нагрузки нельзя. На это скептики скорее всего заявят: «Да какая проблема нагрузить ВВБ и выявить неисправные элементы?».
Да, конечно, никакой! Специально для скептиков мы попробуем нагрузить данную батарею. Как это сделать, не снимая ВВБ с машины и не разбирая ее? Очень просто. Для этого селектор переключения передач необходимо перевести в нейтральное положение «N». Этим мы принудительно отключаем заряд ВВБ. Дальше наша задача состоит в том, чтобы «просадить» напряжение на связках элементов до 14,1–14,2 В или до 7,0–7,1 В на каждом элементе.
Для этого мы включаем в машине все потребители электроэнергии, которые помогут нам быстрее это сделать: дальний свет фар, обогрев заднего стекла и сидений, музыку, стопы и т. д. И ждем просадки элементов до номинала.
Вот перед нами таблица, в которую мы занесли показания после просадки элементов по напряжению до номинала (примерно через 7,5 мин нагрузки):
Что мы можем сказать по этим показаниям? Услышав где-то только общие принципы ремонта ВВБ и зная, что напряжение между парами элементов не должно превышать 0,2 В, найдутся те, кто приговорит данную ВВБ к замене больше десятка элементов. И они опять окажутся неправы. Почему?
По этим показаниям мы можем определить только то, что:
1) емкость данной ВВБ не полная, так как время просадки заряда ВВБ с 65,5 до 42% составило всего 7,5 мин под небольшой нагрузкой (а нагрузка включенными электрическими потребителями на Prius небольшая). Дельта SOC увеличился на 0,5%. Это говорит о том, что в ВВБ действительно есть неисправные элементы, и что ошибки в блоках управления не являются следствием неправильной работы блоков управления;
2) еще в данном случае уже точно можно сказать, что в 18-й связке есть как минимум один неисправный элемент.
Вот и все, что мы можем со 100%-ной уверенностью сказать по этим показаниям. Обращаю внимание, что по показаниям сканера мы не можем сказать, сколько элементов ВВБ у нас вышло из строя!
Продолжаем ремонт ВВБ. Внимание! На этом этапе многие диагносты допускают большую ошибку, начиная снимать с машины ВВБ. Это делать еще очень рано. Следующий шаг, который мы должны сделать в ходе правильного ремонта, – это провести эквализацию высоковольтной батареи. А что такое эквализация? В Интернете гуляет много слухов и мифов об этом термине.
На самом деле эквализация – это создание принудительного максимального заряда на элементах батареи. Или по-другому – контрольно-тренировочные циклы максимального разряда и максимального заряда элементов. Вообще, на Prius этим процессом руководят два блока управления: высоковольтная батарея и гибридная электронная система. По заложенной программе они включают на исправной ВВБ эквализацию примерно раз в неделю непосредственно во время эксплуатации машины, т. е. на ходу.
Многие владельцы автомобилей этого процесса даже не замечают. А некоторые – более внимательные – замечают, что иногда в дороге на мониторе Prius вдруг стремительно падает уровень заряда. Индикатор заряда уходит в самый низ – в желтую зону. «Бдительные» водители пугаются этого и останавливаются. А в это время ВВБ максимально заряжается. И этот процесс может длиться до 10 мин. Владелец ТС по показаниям прибора замечает, что достигнута абсолютная заряженность батареи, но параметр зарядки ВВБ продолжает расти, – пугается еще больше и выключает зажигание автомобиля.
Но на самом деле этого делать не нужно. По окончании эквализации зарядка ВВБ отключится сама. Но как нам запустить процесс эквализации на Prius принудительно? На 10-м Prius есть два способа запуска режима эквализации.
1. С помощью сканера. Для этого нужно войти в меню активных тестов и выбрать параметр «battery equalization».
2. Без помощи сканера. На 1 мин сбросить со вспомогательного АКБ минусовую клемму. После этого установить ее на место и включить зажигание. Через 10–15 с выключить зажигание. Затем запустить ДВС.
Хочу обратить особое внимание на несколько условий, когда блоки управления ВВБ и гибридной системы не дадут запуститься эквализации. Это может случиться при условиях, когда: температура на одном из температурных датчиков ВВБ ниже 0°; температура на одном из температурных датчиков ВВБ выше 45°; уровень заряда ВВБ превышает 72%, уровень дельта SOC превышает 59%.
Для чего мы так подробно останавливаемся на этом процессе, и почему не можем его пропустить в ходе ремонта ВВБ?
1. Перед нагрузкой элементов поштучно, для вычисления их остаточной емкости, мы должны быть уверены, что элементы у нас максимально заряжены.
2. Также мы должны быть уверены, что элементы имеют одинаковый заряд.
А одним из условий отключения принудительной эквализации и является выравнивание элементов по напряжению. То есть когда разница между связками элементов в ВВБ при зарядке станет меньше 0,2 В, то эквализация отключится.
Но на неисправной ВВБ процесс эквализации отключится по другой причине – при нагреве одного из элементов, имеющих температурный датчик до 45°. (Вопрос. Как вы думаете, какой элемент нагреется быстрее – исправный, или неисправный? Правильный ответ. Быстрее нагреется неисправный элемент, потому что пока исправные элементы будут спокойно заряжаться, неисправный элемент, не имеющий емкости, быстро «наберет заряд» и поступающую на него энергию будет просто рассеивать в виде тепла.)
А мы двигаемся дальше. Эквализацию провели – заряд ВВБ отключился. Вот только после этого снимаем ВВБ с машины, предварительно отключив вспомогательный АКБ и вытащив сервисный размыкатель с задней части высоковольтной батареи (фото 3).
Фото 3. ВВБ на полу
Про сервисный размыкатель поговорим чуть подробнее, потому что эта деталь в автомобиле выполняет несколько важных функций. Рассмотрим, из чего он состоит и как работает.
1. Внутрь сервисного размыкателя встроен силовой предохранитель, который защищает ВВБ от короткого замыкания.
2. Сервисный размыкатель разрывает 240 последовательно соединенных элементов в ВВБ пополам. При его снятии можно спокойно голыми руками откручивать все болты и гайки в высоковольтной батарее и системе майн-реле, так как на них напряжения не будет.
3. Также он служит и «защитой от дурака», или «от шаловливых ручек автовладельцев», которые пытаются снять защитную металлическую крышку ВВБ, чтобы посмотреть на внутренности ВВБ или что-то там улучшить. Для того чтобы снять крышку ВВБ, мы должны вставить сервисный размыкатель в специальные гнезда на этой крышке. Только после этого нам удастся снять крышку (фото 4).
Фото 4. Сервисный размыкатель в крышке ВВБ
Расскажу про еще одну интересную функцию сервисного размыкателя. Меня это сильно удивляет, но многие мастера при ремонте ВВБ умудряются этот размыкатель потерять! Как бы это ни смешно звучало, но такие случаи не единичны. Утеряв размыкатель, они решают его просто «исключить» из работы. То есть ставят вместо него перемычку из гвоздя или скручивают между собой два силовых провода, идущих на размыкатель (видел и другие «интересные» способы). После этого автомобиль уже не заводится. Почему?
Потому что японские инженеры предусмотрели такое развитие событий, и установка «жучка» в данном случае не прокатит. В размыкатель они вмонтировали два небольших магнита, которые замыкают герконовые выключатели, установленные в гнезде сервисного размыкателя. То есть размыкатель мало вставить после ремонта ВВБ на свое место. Его надо еще повернуть и защелкнуть до конца (фото 5).
Фото 5. Сервисный размыкатель с магнитиками
Напомню, что нужно выполнить перед снятием с ТС батареи.
1. Снимем заднее сиденье. Сначала подушку, которая держится без всяких болтов – только на защелках. Затем спинку, которая снизу крепится к кузову тремя болтами.
2. Отключим два толстых оранжевых силовых провода, которые протянуты к инвертору и проходят с левого бока ВВБ (фото 6).
Фото 6. Отключаем два оранжевых провода
3. Открутим три нижних болта, которые крепят ВВБ к полу кузова, и четыре сверху (фото 7).
Фото 7. Откручиваем болты крепления к полу кузова
4. Снимем воздуховод ВВБ, который держится на трех болтах и одном саморезе (фото 8).
Фото 8. Снимаем воздуховод
Переходим к багажному отсеку. Снимем обшивку, которая крепится на пластиковые пистоны.
5. Приступаем непосредственно к демонтажу зарядного штатного устройства ВВБ. Оно крепится двумя болтами. Отключаем три разъема от ВВБ и один от гнезда сервисного размыкателя. Про последний обычно забывают, так как его трудно заметить. В результате при извлечении ВВБ разъем ломается.
6. В левом верхнем углу откручиваем защитную растяжку воздушной заслонки и саму заслонку (фото 9).
Фото 9. Снимаем воздушную заслонку
7. Откручиваем четыре болта крепления ВВБ к полу.
Все – высоковольтная батарея полностью готова к снятию.
На этом сегодняшний урок закончим. В следующий раз начнем с демонтажа ВВБ с автомобиля. Также сообщаем читателям, что в 2017 году готовится к изданию большая книга по ремонту и обслуживанию гибридных автомобилей. Ждите технический бестселлер по гибридам.