На сьогоднішньому уроці я хотів би ознайомити вас з методикою проведення діагностування та Т.О. високовольтних батарей електромобілів та гібридних автомобілів за допомогою сканера та інших діагностичних приладів.
Будова сучасного електромобіля
Коли ми говоримо про електромобілі, потрібно розуміти, що це цілісна система. Вона складається з декількох основних компонентів, як і решта автомобілів.
Електромобіль складається з таких складових частин (рисунок 1.1): тягова акумуляторна батарея; силовий електричний двигун; контролер подачі живлення; інвертор; система охолодження; додатковий акумулятор; перетворювач струму зарядження; трансмісія (редуктор); порт зарядки.
Рисунок 1.1 Будова сучасного електромобіля
Тягова акумуляторна батарея
Однією
з найважливіших складових частин гібридного силового агрегату та електромобіля
є акумулятор, оскільки він є найбільш обмеженим. Його складне обмеження робить
його однією з найбільш досліджуваних технологій, в які основні інвестиції
здійснюються в США, Японії, Китаї та Європі. Розглядаються технології
батарейок: нікель-металеві батареї та літій-іонні батареї. Очевидно,
що існує багато інших типів акумуляторів, але ці дві технології представляють у
всьому світі ринок силових акумуляторів в автомобільному секторі.
Рисунок 1.2 Тягова акумуляторна
батарея
Завдання акумулятора – зберігати достатню кількість енергії для забезпечення дальності руху на електроенергії, а також здатність видавати високу потужність протягом коротких періодів.
Вага
та об’єм акумулятора – також ключові параметри. Його потужності енергії
поглинання та розсіювання мають великий вплив на його використання для
підтримки швидкої зарядки або фази скидання, які можуть відбутися. Іншим
важливим питанням, яке слід згадати, є властивості старіння акумулятора,
оскільки автомобіль, як правило, призначений для експлуатації протягом
декількох років або навіть кількох десятиліть.
Акумуляторна батарея
складається з декількох модулів, а модуль являє собою збірку комірок. Кількість
елементів та організація в модулі визначають основні характеристики
акумуляторної батареї. Кілька комірок можна розмістити послідовно та/або
паралельно, щоб сформувати модуль.
Цей вибір організації чи архітектури модуля є основною
відмінністю між акумуляторами високої потужності та батареями високої енергії.
Батареї високої потужності здатні приймати високу потужність під час фаз
зарядки та розрядки, що може бути під час високої прискорення або уповільнення
(важлива фаза гальмування). Високоенергетичні
батареї, як правило, оптимізують накопичення енергії, щоб збільшити дальність
поїздки на автомобілі.
Акумуляторна
батарея може характеризуватися кількома факторами, найважливішими з них є:
- стан заряду (SOC) акумулятора (зазвичай виражається у відсотках, SOC дає рівень енергії, що залишився в батареї, порівняно з
її максимальною ємністю накопичення енергії);
- глибина розряду (DOD) акумулятора
(відображає, наскільки близька до розряду батарея);
- життєвий цикл,
який відповідає кількості циклів зарядки-розрядки, який батарея може витримати
в певному режимі експлуатації, перш ніж не зможе досягти цілей продуктивності;
- календарний термін.
Конструкція акумуляторної батареї
Високовольтна
акумуляторна батарея складається переважно з модулів високовольтної
акумуляторної батареї, термістору високовольтної ЕБУ гібридної системи, щитку
приладів у зборі, джерела змінного струму, блоку контролю стану акумуляторної
батареї (датчик напруги акумуляторної батареї), високовольтного навантаження, лінії
передачі даних CANV
акумуляторної батареї, розподільного блоку гібридної акумуляторної батареї, системи
охолодження акумуляторної батареї в зборі, і затискача сервісного розмикача кола.
У
високовольтній акумуляторній батареї використовуються елементи в пластмасових
контейнерах. В результаті досягнуті високі показники питомої потужності, маси і
терміну служби.
Щоб забезпечити належне охолодження
акумуляторної батареї, що виділяє значну кількість тепла під час багаторазових
циклів зарядки / розрядки, використовується спеціальна система охолодження з радіатором
та вентилятором.
Високовольтна акумуляторна батарея складається з
окремих модулів. Вони з'єднані послідовно за допомогою 2 модулів шин.
Термістор
високовольтної акумуляторної батареї включає 3 датчика температури
високовольтної акумуляторної батареї і датчика температури впускного повітря
високовольтної акумуляторної батареї.
ЕБУ
здійснює оптимальне управління системою охолодження, підтримуючи температуру
високовольтної акумуляторної батареї в заданому діапазоні відповідно до даних
про температуру, одержуваними через блок контролю стану акумуляторної батареї
(датчик напруги акумуляторної батареї).
https://www.youtube.com/watch?v=mIDh3yjWKcg
Особливості
високовольтної акумуляторної батареї
Так як високовольтна акумуляторна батарея виділяє тепло під час періодично повторюваних циклів зарядки і розрядки, для забезпечення її нормальної роботи застосовується спеціальна повітряна або рідинна система охолодження. Наприклад в повітряній системі для підвищення ефективності охолодження забір повітря проводиться через спеціальні повітряні забірники, які в основному розташовані під сидінням автомобіля. В окантовці повітряного забірника охолоджуючого повітря передбачений повітряний фільтр. Під боком заднього сидіння є повітрозабірник, що забезпечує охолодження акумуляторної батареї гібридної системи. Якщо вентиляція блокується, то гібридна батарея може перегрітися, що призведе до зниження ефективності гібридного автомобіля, і може призвести до пошкоджень.
Система рідинного охолодження електромобіля — це комплекс рідинного терморегулювання, що підтримує оптимальну температуру батареї (20 - 30°С), електродвигуна та інвертора. Вона використовує антифриз, електричні насоси та радіатори для відведення тепла, а часто інтегрована з кондиціонером для активного охолодження або тепловим насосом для обігріву салону.
Діагностування високовольтної акумуляторної батареї
В більшості сучасних електромобілів та гібридних автомобілів проблеми з акумуляторними батареями виявляє бортова система самодіагностики автомобіля, що відображається на панелі приладів за допомогою сигнальної лампи Check Engine. За допомогою діагностичного сканера можливо підключитися до автомобіля та зчитати коди помилок.
Оскільки в систему управління двигуном автомобіля входить велика кількість різноманітних електричних та електронних компонентів, механізмів та агрегатів, то виникнення несправностей і дефектів у системі - це лише питання часу. Для того, щоб оперативно знайти несправність і усунути її, необхідно виконати діагностування системи моніторингу високовольтної акумуляторної батареї автомобіля за допомогою сканера.
https://www.youtube.com/watch?v=3ankqYdJlQ0
https://www.youtube.com/watch?v=tg8_eUgrH7s
Після перегляду відео коротенько законспектуйте в зошит послідовність дій фахівців автосервісу. До наступного заняття повторіть матеріали з теоретичного курсу по темі "Діагностування електродвигуна електромобіля або гібридного автомобіля".








