Ремонт батареи на приус
Опубликовано: 18.05.2024
Мы сняли аккумуляторную батарею с автомобиля Toyota Prius .
Пробег автомобиля более 300 000 километров.
Следы на нескольких гайках, крепящих контакты к элементам АКБ. Хозяин автомобиля категорически отрицал чье-либо воздействие , но следы его слова не подтверждали.
АКБ автомобиля Toyota Prius состоит из 28 аккумуляторных батарей, каждая из которых, в свою очередь, состоит из 6 аккумуляторов.
АКБ производится на совместном предприятии Panasonic – Toyota.
Как пишет производитель : «Электролит, используемый в модуле батареи NiMH является щелочной смесью калия и гидроксида натрия. Электролит всасывается в сотовые пластины батареи и обычно не протекает, даже при столкновении.»
Каждая из 28 АКБ имеет свой оригинальный номер.
В нашем случае последние четыре цифры начинались с 61, затем следовали еще две цифры.
Электрические параметры АКБ были измерены с помощью анализатора электрохимических источников питания AEA30V . Ниже приведены полученные результаты, оформленные в виде гистограмм.
В гистограммах нумерация отражает фактическое расположение 28 АКБ на основании. Буква «B» в обозначении АКБ в гистограмме не приведена. То есть если в гистограмме мы видим номер элемента «33», значит его оригинальное обозначение оканчивается на «6133B».
По величине активного внутреннего сопротивления можно определить, что худшими по совпадению параметров – « низкое напряжение » и « высокое сопротивление » являются элементы с номерами, заканчивающимися на « …6131B » и « …6126B ».
Напротив, элемент « …6142B » имеет существенно лучшие характеристики относительно элементов с номерами « …6131B » и « …6126B » (но не лучшие из всех 28 элементов).
По величине реактивного внутреннего сопротивления ( в общем случае оно характеризует емкость элемента ) можно определить, что худшими по совпадению параметров –« низкое напряжение » и « низкое сопротивление » также являются элементы « …6131B » и « …6126B ».
Элемент « …6142B » опять имеет существенно лучшие характеристики.
А вот по величине полного внутреннего сопротивления (импеданса) ничего определить нельзя .
Импеданс - это как раз та величина, которую измеряют недорогие тестеры аккумуляторных батарей ( стоимость до 600 долларов США ).
Гистограммы приведены для справки и подтверждают лишь то, что система заряда автомобиля зарядила 28-элементную АКБ настолько, насколько это было в ее силах.
Далее была осуществлена проверка выявленных « проблемных » элементов « …6131B » и « …6126B » и, относительно них, неплохого элемента « …6142B ». Относительно неплохим называем его потому, что нам известно, каким должно быть активное сопротивление исправного элемента.
У элемента « …6142B » оно на 7-8 % выше , чем у заведомо исправного.
Проверяем выбранные элементы с помощью активатора аккумуляторов AEAC-12V .
Ремонт высоковольтной батареи (ВВБ) гибридного автомобиля, как правило, не описывается в руководствах по ремонту, а дается совет снять батарею и обратиться к изготовителю, для проведения ее диагностики и ремонта и замены при необходимости.
Но во многих сервисах предоставляется такая услуга, что не очень хорошо. Т.к. чаще всего диагностика проводится при помощи дешевого китайского прибора или ELM при использовании взломанной диагностической программы.
Далее в сервисе подключают сканер, проводят диагностику и считывают коды неисправностей блоков управления, проверяют параметры и делают вывод, какие элементы батареи необходимо заменить. Что является в корне неверным! Поэтому услугами подобных мастеров пользоваться не стоит, во избежание наибольшего повреждения Вашего автомобиля.
Как автолюбителю и владельцу гибридного автомобиля, Вам необходимо знать, что количество неисправных элементов в ВВБ определить при помощи диагностического прибора нельзя! Если конечно у Вас не LEXUS LS600H. Только на этом одном единственном автомобиле при помощи диагностики проверяются все 20 элементов ВВБ. Во всех остальных автомобилях проверка элементов ВВБ происходит парами – связками элементов.
Рассмотрим Prius 20, где неисправна ВВБ.
При диагностике блока управления ВВБ находится код Р0А80, информирующий о неисправности батареи. Это самый распространенный код для Prius 20. В дополнение возможно появление кода Р0А7F, также информирующего о неисправности ВВБ, и кода Р3011 (ослабление связки элементов №1).
Если заглянуть в текущие параметры, то можно увидеть, что под нагрузкой в связке элементов №1 на приборе напряжение меньше максимального, например, на 0,8 В.
Т.е. определить номера неисправных элементов ВВБ без ее разборки мы не можем.
Но тут тоже не все просто. После разборки ВВБ возникает вопрос, как правильно считать элементы ВВБ? От или к блоку управления ВВБ? Ведь на разных автомобилях подсчет происходит по-разному.
Достаточно часто встречается, что поврежден не один, а два элемента сразу. Такое происходит при взрыве дефектного элемента в бок.
 |  |
Это был приведен лишь простой случай повреждения элементов ВВБ. Чаще все гораздо труднее.
Вывод, который необходимо сделать и запомнить из приведенного выше примера заключается в том, что при помощи диагностики блока управления ВВБ диагностическим прибором обнаружить количество поврежденных элементов невозможно.
Приведем наиболее распространенные ошибки, которые совершаются при самостоятельном ремонте ВВБ.
1. Не проводится эквализация батареи перед ее снятием с автомобиля. Данную процедуру необходимо выполнить, что верно определить остаточную ёмкость элементов ВВБ. Необходимо знать следующие величины: время нагрузки, мощность нагрузки, уровень заряда батареи и номинальное напряжение элемента, до которого необходимо разрядить элемент при вычислении остаточной емкости. Ниже приведено изменение остаточной емкости заряда от его уровня.
Нагружать элемент необходимо при максимальном уровне заряда, но нельзя допустить его разрядки до наступления процесса необратимой сульфатации.
Но дело в том, что данную процедуру можно выполнить, например, на автомобилях Prius 10/11, а на автомобилях Prius 20 и более современных, данная функция обычному пользователю неподвластна.
Например, на Prius 10 перед процедурой эквализации необходимо выполнить 3 условия, затем сам процесс осуществляется отсоединением на 1 минуту отрицательной клеммы от вспомогательной АКБ. На Prius 11 процедура эквализации включается при помощи диагностического прибора в меню блока управления ВВБ (MY BATTERY/Utility).
Далее выбирается пункт «эквализация»:
Иногда «специалисты» путают понятия эквализация и инициализация. В меню диагностического прибора эти процедуры стоят друг за другом.
На Prius 20 и более современных гибридных автомобилях в меню блока управления процедура эквализации отсутствует.
Все это делается для того, что автолюбители и не авторизированные автосервисы не производили самостоятельный ремонт ВВБ и не нанесли ей дополнительные повреждения. Но сама процедура эквализации конечно же есть и должна проводиться только специалистами.
2. Не проверяется температура элементов ВВБ перед проведением ремонта.
Никто не проверяет температуру элементов, потому что не знает, при какой температуре МОЖНО проводить процедуру эквализации (и почему эквализация не включается, когда температура одного из элементов батареи ниже 0 градусов). Низкая температура элементов порождает неправильный расчет остаточной емкости, т.к. напряжение при одинаковой силе тока, но при разной температуре будет разно (смотрите график).
Если элементы батареи не будут охлаждены, то при разборке батареи их может раздуть. И ремонту данная батарея больше не подлежит. Если же все же удастся собрать батарею после ремонта, то вероятность того, что она загорится в процессе эксплуатации достаточно велика. Потому что во время работы элементы нагреваются и расширяются, а расширяться им некуда, они могут взрываться или загораться (см. фото ниже).
3. При обнаружении и замене неисправного элемента не производится перестановка элементов батареи с целью выравнивания емкости пар.
4. При установке нового элемента не производится разрядка его напряжения до номинального. В результате даже полностью исправная и верно собранная высоковольтная батарея при диагностике будет показывать неисправность.
5. После правильной сборки батареи и ее установки на автомобиль не проводится процедура эквализации.
6. Не проводится 1-й динамический тест батареи после ее установки. Без него невозможно утверждать, удалось ли устранить неисправность. Не проводят его потому что мало кто из ремонтников знает, как он проводится. Да если и знает, то часто не вносят правку в «конструктивную скорость автомобиля» в зависимости от установленных на него нештатных дисков и шин. Заводом-изготовителем Prius 10/11 рекомендуется следующий тип шин:
На практике часто оказывается, что на Prius 10/11 автовладельцы ставят 185/65R15, которая является рекомендуемой для автомобилей Prius 20. При использовании шин данного размера на Prius 10/11 необходимо записать в тест правку на 18 км/ч.
Перечисленные наиболее часто встречающиеся ошибки допускают почти все «специалисты» при проведении ремонта батарей. На самом деле ошибок, допускаемых при ремонте батарей гораздо больше. И каждая из них, даже самая незначительная, привод к повреждению высоковольтной батареи и невозможности ее отремонтировать.
При необходимости ремонта высоковольтной батареи гибридной установки рекомендуем обратиться в авторизированный сервис.
Пришло время менять батарею. И это тот редкий случай, что замена родной ВВБ происходит ещё до того как она выкинула ошибку P0A80 (замените гибридную батарею). Ну обо всем по порядку.
К сведению владельцам Приусов- ВВБ в 20ке, 30ке и Альфе абсолютно одинаковые (28 элементов соединённые в пары), разве что корпус батареи в 20ке немного другой. Только вот 20ки на одной ВВБ ходят в 2 раза дольше чем 30ки и Альфы. Есть живой пример когда 20ка на родной ВВБ прошла уже 500’000км, и батарея в норме. В целом в 20ых кузовах при пробеге 200’000км состояние батареи очень хорошее с разницей «бодрой» и «не очень» парой составляет всего 0.2V, в то время когда в 30ках и Альфах при пробеге 170’000км эта разница может составлять 0.6V, с провалом 5-7ми пар. При разнице в 1V, батарею можно выкидывать. Странно это как-то, не правда ли))
Первая проблема заключается в том, что 30ки и Альфы дают на ВВБ большую нагрузку чем 20ки. Более мощный электромотор, более высокие токи, всё в угоду более высокой динамике машины. Соответсвенно бОльшее количество циклов разряд-заряд. Каждая батарея имеет определенное количество циклов. В 30ке этих циклов происходит больше чем в 20ке при прохождении одинакового количества километров. И самое печальное в этом, что плохая батарея теряя ёмкость элементов, быстро разряжается, увеличивая количество циклов разряда-заряда в несколько раз.
Вторая проблема вытекает из первой. Из-за частого разряда-заряда происходит нагрев элементов. И вот тут всплывает косяк Тойоты, которая не сделала охлаждение ВВБ более эффективным. На батарее находятся 3 температурных датчика. И настроены они таким образом что вентилятор охлаждения включается на высокую скорость обдува слишком поздно, когда ВВБ уже сильно перегрета (скоростей всего 6). Рабочий температурный диапазон ВВБ +25…+35 градусов. В Альфе так вообще патрубки забора воздуха находятся в ногах задних пассажиров. В итоге вся пыль с ковриков засасывается в кулер. А если у владельца ещё собака, шерсть которой тоже легко поступает в воздуховоды, или ещё хуже кто-то ставит пакеты или сумки на задние коврики, то можно сразу откладывать на новую ВВБ. В итоге от всего этого элементы теряют ёмкость и проседают по вольтажу, а порой и вздуваются как просроченная банка томатной пасты.
Какие же существуют способы хоть как-то продлить жизнь батарейке:
1. ELM 327. Диагностический адаптер даст возможность регулировать скорость работы вентилятора и контролировать температуру ВВБ через приложение на смартфоне.
2. Ездить с кондиционером. Поступающий воздух на охлаждение ВВБ идёт из салона. При отрытых окнах в жаркую погоду, тёплый уличный воздух способствует нагреву батареи.
3. Следить за чистотой вентилятора. Бывают примеры в хлам забитых лопастей кулера и водитель об этом не в курсе.
Но вернёмся к моей батарейке.
Год назад в своём городе основал Гибрид Клуб www.instagram.com/hybrid_club_kms, и по мере развития клуба появилась необходимость в покупке сканера (диагностический шнур OpenPort 2.0) и программы Global Tech Stream, поскольку участникам требовалась беспристрастная диагностика гибридов. А также занялся заказом свежих ВВБ и элементов для участников клуба у EV-Service в Хабаровске www.instagram.com/ev_service. И последние пол года изучал тонкости батареек, ну и конечно постоянно анализировал свою. На сегодня пробег у Приуса 151’000км, из которых я за 4 года проехал 78’000км. В итоге разница между хорошей и плохой парой составляла 0.49V, с дефектовкой 5ти пар.
По сути эта разница является началом конца, дальнейшая деградация неизбежна. 1,5 месяца назад по счастливому случаю у одного из участников клуба, которому поменяли батарею, купил его мёртвую ВВБ за 6’000руб. Из неё забрал ещё живые 10 элементов и в итоге взбодрил свою ВВБ до разницы 0.27V(скрин не делал). Сразу скажу, что подобные ремонты ВВБ временное решение. Может хватить на год-полтора. Потом всё равно умрёт. Спустя месяц после этого ремонта ко мне на диагностику приехала Альфа с ошибкой P0A80. И там ситуация была вообще печальная. Разница достигла более 2V на одной из пар.
Владелец не хотел выкладывать 50-60 тыс.руб за новую ВВБ. И я предложил ему свою отремонтированную за 30’000руб. Сделка состоялась. Свою ВВБ поставил в Альфу, а мёртвую с Альфы себе на время пока мне идёт новая батарейка.
Сразу ощутил симптомы езды на мёртвой батарее:
1. Провал после нажатия на педаль.
2. Потеря тяги на 1-2 секунды во время движения.
3. Частые запуски двигателя в следствии быстрой разрядки ВВБ.
4. Чуть приподнялся расход в городском цикле.
Через неделю в EV-Service www.instagram.com/ev_service пришла рециклинговая ВВБ 2016 года с пробегом 40’000км.
Новая батарея успешно установлена. Сканер показал ровные показатели без провалов с максимальной разницей 0.1V.
Стоимость ВВБ 62’000руб, но по факту мне обошлась 32’000руб за счёт продажи своей батареи. Теперь на заряженной батарее в режиме ожидания ДВС запускается крайне редко. Динамика немного приросла. По расходу ещё судить рано. Проехал всего 100км в городе и 400км по трассе.
Но первые данные с приборки уже радуют, хотя корректная статистика расхода будет после 600-800 км по городу.
Существует несколько основных причин, по которым не заводится гибридная установка Тойота Приус. Они были выявлены в процессе эксплуатации автомобиля. Отказ в запуске Prius может наблюдаться из-за проблем с маленьким аккумулятором и электронным блоком управления. Далее детально рассмотрим каждую из них.
Разрядился «маленький» аккумулятор
Схема «прикуривания» Приуса
Возникновение такой причины в отказе запуска гибридного силового агрегата Приус сопровождается следующими признаками:
- периодически не отрабатывает центральный замок;
- после нажатия кнопки запуска загораются все световые индикаторы, блокируются двери, а указатель уровня топлива начинает мигать.
Для решения проблемы потребуется полностью зарядить аккумуляторную батарею или произвести замену. Если неисправность случилась в пути, то необходимо воспользоваться посторонней помощью. Для этого понадобится прикурить севший аккумулятор. Надо иметь в виду, что может потребоваться время для набора минимальной емкости требуемой для запуска мотора.
Ошибки
Еще одной причиной отказа в запуске гибридной установки Toyota Prius скопление ошибок в электронном блоке управления. В этом случае могут проявляться следующие признаки:
- Пропадают половина показаний на информационном мониторе при работе двигателе, в той части, где расположены данные о работе АКБ, машины и меню настроек. Как правило, после остановки мотора, запустить его в дальнейшем не получается;
- При этом контрольный индикатор системы старт-стоп светит зеленым цветом, соответственно при нажатой тормозной педали. После нескольких попыток запуска гибридной установки, лампочка гаснет;
- Не помогают меры по использованию прикуривания аккумуляторной батареи или его замены.
Для решения проблемы потребуется обнулить все ошибки. Дело в том, что электронный блок управления, из-за наличия множества ошибок, запирает систему запуска гибрида. Для стирания ошибок потребуется выполнить следующие мероприятия:
- отсоединить минусовую клемму с маленького аккумулятора;
- снять чеку;
- нажать и удерживать тормозную педаль на протяжении минуты;Установить и защелкнуть чеку (на модели Prius 30 поворотом в правую сторону). Проверить вхождение мелких контактов в замыкатель;
- подключить минусовую клемму к АКБ;
- нажать тормоз и поднести ключ зажигания к кнопке Power;
- дважды нажать кнопку Power с промежутком в три секунды.
Если указанные мероприятия не привели к запуску гибрида, то потребуется проверить целостность предохранителей. Для этого используется мультиметр, установленный на измерение сопротивления. Замер целостности плавкой вставки выполняется без выемки предохранителей с посадочных мест. На них предусмотрены специальные отверстия.
Почему Приус в мороз заводится лучше авто с ДВС?
В сравнении со стандартными двигателями внутреннего сгорания, гибридный силовой агрегат не использует стартер. Для запуска ДВС используется электромотор мощностью 18 кВт, тогда как мощность стартера авто с ДВС всего один киловатт. При оптимальных условиях пуск гибрида осуществляется мгновенно. Но при этом предусмотрена специализированная система запуска в щадящем режиме при низкой температуре окружающего воздуха. Она заключается в предварительном раскручивании ДВС со скоростью 1000 об/мин с помощью электромотора. В дальнейшем происходит пуск бензинового силового агрегата. При этом в процессе запуска задействованы только два цилиндра. На запуск мотора система отводит не более сорока секунд. В течение времени пуска двигателя будет моргать индикатор READY, а после начала работы ДВС, лампочка будет светить постоянно.
Зимой Приус запускается лучше обычного авто
При этом двигатель Приус в мороз может не заводиться, но со стороны будет казаться, что он работает. Это обусловлено работает приводящего электрического мотора.
Рекомендации для зимней эксплуатации
Для обеспечения стабильного запуска Тойота Приус в зимний период времени необходимо соблюдать следующие рекомендации:
Перед постановкой машины на ночную стоянку полностью зарядить основную аккумуляторную батарею. Для этого включается климат-контроль на максимальную скорость выдачи тепла. Это обеспечит переход гибридной установки в режим работы от бензинового силового агрегата. С помощью информационного монитора контролируется процесс распределения электроэнергии. Глушить мотор, следует по факту окончания приема заряда ВВБ;
Эксплуатировать Приус нужно исключительно после прогрева ДВС. В связи с отсутствием индикации по низкой температуре охлаждающей жидкости, для контроля прогревания двигателя внутреннего сгорания можно использовать следующий метод. Включается климат-контроль в автоматический режим. По факту выдачи теплого воздуха в салон, можно сделать вывод о достаточном прогреве ДВС;
Не использовать электротягу в режиме высоких нагрузок без предварительного прогрева ВВБ. Для достижения требуемой температуры тягового аккумулятора, следует хорошо прогреть салонное пространство Приус, так как батарея смонтирована за сиденьем заднего пассажира.
При температуре окружающего воздуха менее минус 35 градусов не стоит использовать интенсивный разгон и принудительный переход на электротягу сразу после запуска гибридной установки.
ВНИМАНИЕ: В тексте идет описание ремонта высоковольтной системы батарей. Соблюдайте технику безопасности! Неосторожное вмешательство может быть смертельным!
Я работал электриком с моим отцом (он специалист в этой области) когда был моложе, поэтому я имею представление, что я делаю. Ещё раз предупреждаю о технике безопасности!
Теперь, собственно, история…
Это произошло в прошлую субботу на пути домой (см. заглавную картинку). Загорелись сразу все предупреждения на панели. Приехав домой, я погуглил и выяснил, что в моделях Camry причиной этому могла быть неисправность тормозного привода. При этом производитель устранял неисправность при наличии расширенной гарантии. Можно было считать, что сигнал неисправности «Check Hybrid System» загорелся ошибочно и я легко отделаюсь, т.к. эта ошибка могла привести к дорогостоящему ремонту! Я сильно переживал, т.к. купил машину с рук, без гарантии, всего пару недель назад (даже номера ещё не получил).
Я отправился в сервисный центр утром и после 4 часов диагностики они сообщили, что моей батарее пришел конец и требуется замена. Цена вопроса — $4400.
Но я ведь только что купил эту машину! 4000 баксов?! Это больше половины стоимости, за которую её купил! Я обратился в клиентскую службу и через пару дней они предложили мне всего $500 возмещения от стоимости. Моя поломка относилась к гарантии, но у меня был превышен километраж. Становилось грустно.
Тут я вспомнил, что читал где-то, когда купил свой первый Prius, о ремонте батарейной системы путем замены одной единственной неисправной батареи. И, готов поспорить, что в этой Camry стояли одинаковые батарейный системы (или похожие). Есть только один способ выяснить…
Я вытащил батарейную систему и принес её в гараж. Выглядела она также, как и у Prius. Это навело меня на мысль: они взаимозаменяемы! Я решил обнаружить те ячейки, которые, возможно, выдают меньший вольтаж, чем положено. Всё дело в том, что есть возможность заменить одну неисправную ячейку всего за $45. Это будет просто.
Приступил к тестированию.
Снял шинопровод (вот эти оранжевые штуки — в них находятся медные коннекторы, которые соединяют все батареи в общую систему) и начал тестировать батареи по-отдельности:
8.11v, 8.10v, 8.10v, 8.11v… всё выглядело исправным.
Этих небольших ламп было недостаточно для тестирования, поэтому я использовал катушку обмоточного провода.
Заметил, что на коннекторах присутствует ржавчина. Так быть не должно.
Я тестировал каждую ячейку по три раза и всегда вольтаж был в допустимых значениях. Подождал пару часов и повторил тестирование. И снова всё нормально. Странно.
Присоединил катушку (чтобы добавить сопротивления) и протестировал снова. И опять батареи оказались в норме. То есть все батареи оказались целыми, без неисправностей. Это означало, что замена батарей, которую предлагали в сервисном центре, было бы пустой тратой денег.
Но что же со ржавчиной? Могла ли ржавчина на нескольких коннекторах служить причиной недостаточного питания для всей системы? Я решил прочистить их все.
Сначала я вымочил все 34 коннектора в уксусном растворе, затем аккуратно прошкурил металлической губкой и промыл их раствором соды и дистиллированной воды, чтобы избавиться от остатков уксуса. На верхней картинке я держу уже очищенный коннектор и неочищенный. То же самое я проделал с шинным проводом, к которому крепятся коннекторы. На всё про все у меня ушло около часа. Промыть и собрать заново.
Ремонт за $10
Я быстро собрал обратно батарейную систему и установил её в машину
Все ошибки исчезли!
Всё это время я ездил на бензине, а электро-система не функционировала. Теперь же зарядка и разрядка происходили корректно. И всё благодаря прочистке коннекторов.
Читайте также: