Проверка состояния аккумуляторных батарей автомобиля с гибридной силовой установкой

Toyota Prius с гибридной силовой установкой

 

Общий вид автомобиля на осмотре

 

У автомобиля с гибридной силовой установкой — две батареи: тяговая и резервная. В нашем случае это Toyota Prius с пробегом 152 000 миль. Осмотр проводился 6 июля 2012 года с помощью анализатора AEA30V.

Тяговая АКБ производства совместного предприятия Toyota Panasonic — 28 элементов (PrimNumb 0002). Резервная АКБ — штатная Yuasa S 46B24F, изготовленная 27 марта 2007 года (PrimNumb 0001). Все измерения заносились в память анализатора — итоговый файл на 28 элементов тяговой и 1 резервной АКБ приведён на фото.

Причины обращения

  • Владелец хотел знать состояние тяговой АКБ и нет ли предпосылок к её замене в ближайшем будущем.
  • Индикатор заряда тяговой АКБ: сначала перестал загораться верхний сегмент, затем — второй.
  • Бензиновый двигатель включался слишком часто — владелец ожидал большей доли электрической тяги.

Резервная АКБ Yuasa S 46B24F: диагностика и восстановление

Резервная АКБ Yuasa S 46B24F (изготовлена 27.03.2007)

 

Измерение резервной АКБ анализатором AEA30V

 

Таблица. Резервная АКБ Yuasa S 46B24F (PrimNumb 0001, все частоты)

F, Гц Z, мОм R, мОм X, мОм A, °
20 9.648 9.189 -2.941 -17.74
100 7.459 7.400 -0.944 -7.27
500 7.042 6.909 1.365 11.17
1000 7.570 6.797 3.334 26.12

Строка 1000 Гц — основная для оценки. Красный X — отрицательная реактивная составляющая (недозаряд / сульфатация).

  Резервная АКБ не заряжена. Активное сопротивление превышало норму на 30%. АКБ сняли с автомобиля и провели проверку резервной ёмкости — 44 минуты (ниже нормы).

Затем АКБ прошла цикл тренировки на специализированном оборудовании (функциональный аналог активатора AEAC-12V).

  Результат после тренировки:
▸ Резервная ёмкость: 71 минута — идеальный результат для 5-летней АКБ данного типа.
▸ Активное сопротивление: превышение нормы снизилось с 30% до 10%.
▸ Таким образом, после первого же цикла тренировки резервная АКБ стала полностью пригодна к эксплуатации.

Тяговая АКБ Toyota Panasonic: 28 элементов

Тяговая АКБ Toyota Prius — доступ к элементам

 

Измерение элементов тяговой АКБ

 

  Нормой для данного типа тяговой АКБ принято считать (экспериментально) активное сопротивление элемента R < 6,27 мОм на частоте 1000 Гц. По результатам измерений только 7 из 28 элементов соответствуют этому критерию.

Таблица. Тяговая АКБ — 28 элементов (PrimNumb 0002, 1000 Гц). Норма: R < 6,27 мОм

R < 6,27 мОм — норма (7 из 28)  R ≥ 6,27 мОм — повышенный износ (21 из 28)

№ эл. U, В Z, мОм R, мОм X, мОм A, ° Статус
1 7.876 7.918 6.279 4.825 37.53 ⚠ износ
2 7.876 8.322 6.179 5.575 42.05 ✓ норма
3 7.867 8.302 6.180 5.545 41.90 ✓ норма
4 7.858 8.482 6.355 5.619 41.48 ⚠ износ
5 7.841 8.251 6.313 5.313 40.08 ⚠ износ
6 7.841 8.366 6.226 5.589 41.91 ✓ норма
7 7.832 8.516 6.306 5.724 42.23 ⚠ износ
8 7.841 8.608 6.378 5.782 42.19 ⚠ износ
9 7.849 8.446 6.357 5.562 41.18 ⚠ износ
10 7.841 8.229 6.208 5.402 41.02 ✓ норма
11 7.849 8.603 6.376 5.777 42.17 ⚠ износ
12 7.832 8.557 6.369 5.716 41.90 ⚠ износ
13 7.841 8.559 6.369 5.718 41.91 ⚠ износ
14 7.832 8.400 6.282 5.577 41.59 ⚠ износ
15 7.832 8.561 6.387 5.701 41.75 ⚠ износ
16 7.841 8.614 6.348 5.824 42.53 ⚠ износ
17 7.832 8.420 6.275 5.615 41.82 ⚠ износ
18 7.841 8.408 6.261 5.613 41.87 ✓ норма
19 7.841 8.550 6.363 5.712 41.91 ⚠ износ
20 7.832 8.519 6.268 5.770 42.63 ✓ норма
21 7.841 8.458 6.295 5.650 41.90 ⚠ износ
22 7.832 8.521 6.262 5.780 42.70 ✓ норма
23 7.849 8.621 6.391 5.786 42.15 ⚠ износ
24 7.849 8.532 6.320 5.732 42.20 ⚠ износ
25 7.841 8.854 6.330 6.192 44.36 ⚠ износ
26 7.849 8.684 6.364 5.910 42.88 ⚠ износ
27 7.849 8.465 6.309 5.644 41.81 ⚠ износ
28 7.876 8.357 6.309 5.481 40.98 ⚠ износ

Все данные на частоте 1000 Гц. Файл в формате .txt генерируется анализатора AEA30V.

Файл результатов измерений в формате .txt (бумажная распечатка)

 

Файл результатов в памяти анализатора AEA30V

 

 

Анализатор AEA30V в работе — Toyota Prius

 

Результаты измерений тяговой АКБ на дисплее анализатора

 

  Это не означает, что батарея непригодна к эксплуатации — остальные 21 элемент имеют незначительное отклонение. Явно выраженных дефектных элементов с низким напряжением или аномально высоким R нет. Тяговая АКБ пригодна к эксплуатации без ограничений, замены в обозримом будущем не требует.

Однако измеренный износ объясняет все три симптома, с которыми обратился владелец:

  • Индикатор заряда не достигает максимума: характеристика разряда батареи нелинейна. Чем выше сопротивление, тем быстрее падает напряжение под нагрузкой — автоэлектроника интерпретирует это как неполный заряд.
  • Двигатель включается чаще: получая сигнал о «разряде» АКБ, бензиновый двигатель стартует чаще для подзаряда — возрастает расход топлива.
  • Связь с резервной АКБ: изношенная резервная АКБ хуже принимала заряд, снижала КПД бортовой сети и провоцировала дополнительные циклы работы ДВС.
  Резервная стартерная батарея была восстановлена циклом разряд–заряд, что привело к снижению расхода топлива на ~1 л/100 км (по отзыву владельца). Даже если реальная экономия вдвое меньше — это отличный результат.

Выводы

  • анализатора AEA30V позволил за одно посещение оценить состояние 29 элементов (28 тяговой + 1 резервной АКБ) и вынести обоснованное заключение.
  • Тяговая АКБ — износ есть, но однородный. Эксплуатация без ограничений. Замена не требуется.
  • Резервная АКБ Yuasa S 46B24F (5 лет) — успешно восстановлена тренировочным циклом. Ёмкость возросла с 44 до 71 минуты.
  • Prius комплектуется резервной АКБ очень высокого качества — не стоит торопиться с заменой, но тренировка необходима: она окупится экономией бензина даже на экономичном гибриде.
  • Из опыта: операция восстановления также увеличивает срок службы батареи.
  Итог: вместо замены двух дорогостоящих АКБ — один цикл диагностики + тренировка резервной батареи. Расход топлива снизился, двигатель стал включаться реже, владелец остался доволен.