Снять аккумулятор приус 20

Обновлено: 01.05.2024

Гибридные автомобили существуют достаточно давно, но до сих пор их многие путают с электромобилями, которые при необходимости могут поехать и на бензине. В этой статье мы выясним, что такое гибридный автомобиль, чем батарея Приус Тойоты отличается от источника питания электромобиля.

Что такое гибридный автомобиль

Вообще, гибридный автомобиль — это автомобиль, использующий для привода колёс более одного источника энергии. Причём вторым источником необязательно может быть электромотор. Но поскольку мы говорим о Тойоте Приус, то вторым источником будет именно электропривод.

Приус оснащён обычным двигателем внутреннего сгорания (ДВС) небольшой мощности и в дополнение электромотором с батареей аккумуляторов. Пока энергии ДВС достаточно для движения, электропривод отключен. Как только бензиновому двигателю не хватает сил (разгон, подъём и т. п.), ему на помощь приходит электромотор. Помогать ДВС или нет, решает бортовой компьютер. Участие водителя здесь не требуется.

Заряжается же батарея электропривода от специального генератора, но не постоянно (иначе никакого выигрыша в использовании электропривода бы не было), а только тогда, когда ДВС нечем или почти нечем заняться. К примеру, при неспешной езде, езде накатом, на спусках или при работе на холостых оборотах. Таким образом, в АКБ сохраняется энергия, которая всё равно пропала бы даром.

Гибридный автомобиль Toyota Prius

Конструкция и технические характеристики батареи

Конструктивно батарея Тойоты Приус представляет собой блок, собранный из 28 ячеек с никель-металлогидридными аккумуляторами напряжением 7,2 В и ёмкостью 6,5 А·ч.

Таким образом, полный блок (ВВБ) имеет ёмкость 1,3 кВт·ч. Цифра поразительная, не правда ли? Ёмкость батареи электромобиля Ниссан Лиф составляет 30 кВт·ч, а Теслы ещё больше. Но мы выяснили в предыдущем разделе, что электромотор в Приусе не является основным приводом. Он просто в нужный момент помогает ДВС, а всё остальное время подзаряжается. Так что такой ёмкости будет более чем достаточно.

Интересно. Фактическая ёмкость аккумуляторов Тойоты Приус много ниже, поскольку бортовой компьютер не заряжает её выше 65 % и не разряжает ниже 40 %. Такое решение позволило увеличить количество циклов заряд/разряд до 50 000, а срок службы до 10–15 лет. Кроме того, NiMH батареи до 70 % можно заряжать большими токами — это ускоряет накопление ими энергии.

В моделях Тойота Приус NHW10 ячейки имеют вид тонких цилиндров, которые владельцы гибридных автомобилей назвали бамбуками.

Нужно ли её заряжать и как правильно это делать

Все мы привыкли, что аккумулятор обычного автомобиля при необходимости или для профилактики можно снять и зарядить стационарным зарядным устройством. Необходимо ли то же самое делать с аккумулятором Тойоты Приус? Теоретически ВВБ Приуса — обычная NiMH батарея, и зарядить её не будет проблемой. Но на практике не всё так просто. Во-первых, зарядное устройство с выходным напряжением 250 В мало у кого есть, а точнее, ни у кого нет. Во-вторых, необходимо хорошо представлять, как правильно заряжать никель-металлогидридную батарею. Во время зарядки бортовой компьютер контролирует и принимает те или иные решения по следующим параметрам:

по абсолютной температуре;
по скорости изменения температуры;
по отрицательной дельте;
по максимальному времени заряда;
по максимальному давлению;
по максимальному напряжению.

Чтобы учесть все эти факторы, необходимы не только знания, но и соответствующее оборудование, которое уж точно ни у кого из нас в гараже не пылится. А без учёта всего этого мы не только не зарядим ВВБ, а надёжно убьём её.

Делаем однозначный вывод — высоковольтную АКБ Тойоты Приус самостоятельно заряжать нельзя. Если ВВБ села, то просто запускаем двигатель стартером и тарахтим на холостых оборотах или тихонько едем в пункт назначения на бензине. ДВС для этого сил хватит, а о заряде побеспокоится бортовой компьютер.

Кроме того, если высоковольтная батарея села, то это верный признак того, что с автомобилем что-то не так. Даже если мы её снимем и каким-то чудом зарядим, то это лишь до следующего раза. Проблема не исчезнет. Поэтому заводим свой Приус обычным стартером, едем в сервисный центр. Там проведут полную диагностику, а если с автомобилем всё в порядке, зарядят АКБ по всем законам физики.

Полезно. В Приусе, как и в обычном автомобиле, есть 12-вольтовая свинцовая батарея ёмкостью 45 А·ч, которая обслуживает самый обычный стартер. Вот её можно (при необходимости нужно) снимать и заряжать. Находится АКБ под полом багажника справа.

Можно ли заменить или отремонтировать батарею

Заменить высоковольтную батарею, как любой узел, конечно, можно, хотя придётся повозиться. С ремонтом несколько сложнее, поэтому начнём с её замены целиком.

Замена ВВБ

Открываем багажник, снимаем фальшпол, отключаем одну клемму малой АКБ.

Важно! Прежде чем закрыть крышку багажника, обязательно подключаем малую АКБ. В противном случае с открытием крышки будут проблемы.

Откидываем спинки задних кресел, добираемся до болтов их крепления. Отворачиваем болты крепления спинок и болт крепления среднего ремня безопасности. Спинки, диван снимаем.

Отворачиваем два винта крепления крышки высоковольтной батареи.

Снимаем обивку, которая не даёт снять крышку с ВВБ. Снимаем пластиковую окантовку с кромки багажника. Обивка, окантовка крепится клипсами.

Снимаем боковую обивку багажника.

Откручиваем и вынимаем воздуховоды. Вынимаем предохранитель ВВБ. С левой стороны батареи (смотрим со стороны багажника) находится крышка, прикрывающая блок управления (БУ). Отворачиваем крепежные болты, снимаем её.

Под крышкой находим силовые кабели. Откручиваем их.

Разъединяем все колодки питания БУ, снимаем батарею.

Важно! Кромки батареи очень острые, а сама она весит около 30 килограммов. При неосторожном обращении эта кромка запросто отрежет пальцы. Снимаем, переносим ВВБ только в перчатках крайне осторожно.

Ремонт высоковольтной батареи

Прежде чем принимать решение о ремонте, необходимо убедиться, что с электроникой автомобиля всё в порядке. В большинстве случаев автомобиль не хочет ехать на ВВБ не потому, что последняя неисправна, а потому, что плохо заряжается. Если решение самостоятельно отремонтировать ВВБ принято, то необходимо оценивать связанные с этим риски.

Высоковольтная тяговая батарея — это не просто АКБ, которую легко снять, погонять, зарядить. Этот источник тока — сложное устройство, состоящее из 28 ячеек, каждая из которых — самостоятельная АКБ. Это устройство придётся разобрать, найти неисправный аккумулятор, заменить его и, самое главное, перед сборкой тщательно сбалансировать все ячейки. И как бы мы аккуратно и внимательно это ни делали, всегда есть риск остаться без ВВБ вообще. Но если мы уверены в своих силах, имеем соответствующие оборудование, знания или просто решили рискнуть, то почему бы нет?

Для работы нам понадобится:

Достаточно точный вольтметр или тестер для измерения напряжения на ячейках (7,2 В).
Нагрузка — 4 лампы головного света Н4 или аналогичной мощности и напряжения.
Качественное зарядное устройство для зарядки аккумуляторов на 7,2 В.
6 м гибкого медного провода сечением 2 кв.мм.
48 лепестков под гайку — любых, лишь бы хорошо надевались на клеммы ячеек.
Новые ячейки. Количество, естественно, пока неизвестно. Стоимость одной ячейки около $40.

Хорошим вариантом было бы универсальное микропроцессорное зарядное устройство I-Max B6 Mini, включающее в себя анализатор, программатор режимов, высокоточные вольтметр, амперметр и много ещё чего вплоть до измерителя внутреннего сопротивления батареи. Стоит такой прибор в районе 50 $.

Если всё готово, желание не пропало, то можно рискнуть. Снимаем батарею (см. предыдущий раздел). Снимаем с неё крышку и, отвернув все гайки, снимаем контактные колодки со всех ячеек.

Теперь самая ответственная операция — балансировка. От того, насколько тщательно и точно она будет сделана, зависит успех всего мероприятия. Балансировка заключается в том, чтобы зарядить все ячейки абсолютно одинаково. Для этого их сначала надо полностью разрядить.

Вооружаемся ножом, паяльником, берём в руки провод с лепестками, сооружаем вот такую конструкцию — соединяем все положительные и все отрицательные контакты модулей так, чтобы все модули оказались параллельно соединенными.

Соединение проводим внимательно и аккуратно — не путаем плюс с минусом модулей и избегаем замыканий. Модули, несмотря на свою небольшую ёмкость, способны отдать в нагрузку при коротком замыкании большой ток, а соединённые параллельно тот же провод в 2 квадрата при замыкании пережгут как волосинку. Подключаем к двум проводам, которые у нас получились, нагрузку — 4 лампы Н4, включённые параллельно, и начинаем разрядку всего блока, постоянно контролируя напряжение.

Как только напряжение на батарее снизится до 6 В, отключаем 3 лампы и продолжаем разрядку на одной. Ждём, пока напряжение не упадёт до 5,7 В. Разрядка окончена, снимаем нагрузку. Даём АКБ отдохнуть 2–3 часа. Пора начинать зарядку. Заряжать будем током 5 А. Это примерно 0,18 А на модуль. В среднем процесс зарядки будет длиться 12 часов. Контролируем напряжение на батарее по вольтметру. Как только оно достигнет значения 8,2 В, зарядку прекращаем.

Разряжать будем каждую ячейку малым током, постоянно контролируя на ней напряжение. В качестве нагрузки используем 4 лампы Н4, включённые последовательно. Доводим напряжение каждого модуля до напряжения образца минус 0,1 В. То есть если, к примеру, самый низковольтный модуль имел напряжение 8,05 В, то все остальные разряжаем до напряжения 8,05 – 0,1 = 7,95 В. Даем батарее отстояться, измеряем напряжение на всех модулях — оно должно быть одинаковым. Собираем ВВБ, устанавливаем в автомобиль.

Важно! Если вы решите повторить такой метод ремонта, то делайте это на свой страх и риск. Неизвестно, насколько такие манипуляции соответствуют истине, но они работают.

Вот и всё о гибридном автомобиле Тойота Приус и его высоковольтной батарее. Теперь мы знаем, что она собой представляет, и можем даже рискнуть самостоятельно её отремонтировать.

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…

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.

Аккумулятор для Тойоты Приус предназначен для работы электрического мотора гибридной установки и питания электроники автомобиля. В процессе эксплуатации батарея деградирует со снижением емкости. Производитель рекомендует устанавливать новый модуль через каждые 10 лет эксплуатации или 500 тыс. км пробега при условии соблюдения требований.

Особенности батареи для гибридного авто Toyota Prius

На автомобилях Prius используется гибридная силовая установка, состоящая из бензинового двигателя и тягового электромотора. За счет использования 2 различных агрегатов достигается снижение расхода топлива. Управление моторами осуществляется электроникой, водителю не требуется совершать никаких дополнительных действий. Для работы электродвигателя установлена батарея, которая заряжается как от отдельного генератора, так и от электромотора в момент торможения автомобиля.

Тяговая АКБ нужна для питания электрического двигателя, но автомобиль не предназначен для движения при выключенном бензиновом агрегате. Гибридная силовая установка рассчитана на одновременную работу всех компонентов. Электрический привод активируется при начале движения и разгоне, а затем отключается.

При нормальных условиях езды ДВС осуществляет зарядку АКБ, но при резком нажатии на педаль акселератора срабатывают оба агрегата. На время остановки гибридный привод отключается, обеспечивая экономию топлива.

Устройство

Высоковольтная тяговая батарея собрана из 28 никель-металлогидридных банок, каждая из которых состоит из 6 элементов. Поставщиком является совместное предприятие компаний Panasonic и Toyota. Залитый в элементы электролит не вытекает даже при сильных ударах или опрокидывании автомобиля. Батарея имеет внешний корпус, предусмотрен электронный блок, отслеживающий уровень заряда и температуру элементов. На машине также есть стандартный свинцово-кислотный аккумулятор, необходимый для пуска ДВС и заряжающийся от генератора.

Технические характеристики

Тяговая батарея Prius 30 имеет характеристики:

число элементов — 168 шт.;
количество секций — 28 шт.;
напряжение на клеммах секции — 201,6 В;
емкость каждой секции — 6,5 А*ч.

При деградации тяговой батареи бортовая электроника фиксирует ошибки и выводит предупреждение на дисплей комбинации приборов. Информацию можно считать диагностическим оборудованием: код P0A7F-123 указывает на падение характеристик АКБ ниже допустимого порога, а P0A80-123 сигнализирует о непригодности источника питания к дальнейшей эксплуатации. На верхней части корпуса имеется центробежный электрический вентилятор, отводящий нагретый воздух от элементов. В конструкции предусмотрена система отвода газов, образующихся при работе АКБ.

При поставке с завода на автомобиле установлена стартерная батарея Super Nova 46B24L, изготовленная японским производителем Furukawa Battery. В состав пластин и активной массы введен кальций, электролит находится в жидком состоянии. Аккумулятор с обратной полярностью и клеммами азиатского стандарта имеет емкость 45 А*ч и обеспечивает ток холодной прокрутки на уровне 330 А при температуре -18°С. Напряжение составляет 12 В, габариты корпуса не более 238х129х220 мм.

Завод-изготовитель гарантирует работу батареи на протяжении 3 лет при условии исправной проводки.

Расположение

Места установки АКБ на автомобиле Prius 30:

Высоковольтный источник питания расположен в багажном отделении под подушкой заднего ряда сидений. Узел снимается вместе с системой воздушного охлаждения и блоком управления. Для коммутации к бортовой сети имеется отдельный силовой разъем со жгутом проводки.
Стартерная батарея расположена в нише позади арки заднего колеса и закрыта декоративной панелью багажного отсека. Источник питания имеет штыревые клеммы для коммутации к бортовой сети, на штатном изделии предусмотрена текстильная лента для переноски.

Критерии выбора: на что обратить внимание

При подборе тяговой батареи следует учитывать поколение автомобиля и дату выпуска устройства. При выборе стартерного аккумулятора необходимо ориентироваться на допустимые габариты корпуса, полярность и тип клемм. Производитель допускает использование АКБ с увеличенной емкостью или повышенным током холодной прокрутки. Не рекомендуется применять батареи с пониженной емкостью. Установить источник питания с прямой полярностью или увеличенной высотой корпуса не получится из-за ограниченной длины силовых кабелей и конструкции клемм.

Нужно ли заряжать аккумулятор

Тяговая батарея постоянно заряжается при работе двигателя внутреннего сгорания. Установленный внутри контроллер не допускает падения емкости ниже 40% от номинальной и перезарядки, обеспечивая увеличение ресурса. В конструкции не предусмотрено разъема для подключения внешнего источника питания. Ограничения введены из-за сложного алгоритма восстановления емкости никель-металлогидридных батарей и необходимости коммутации зарядного блока с выходным напряжением 250 В, опасным для человека.

Производителем предусмотрена периодическая зарядка стартерного источника постоянного тока. Восстановление емкости позволяет продлить срок службы и обеспечивает уверенный пуск мотора при температуре воздуха ниже -30°С. Тяговая батарея не подключена к цепи стартера.

В случае разрядки свинцово-кислотного аккумулятора запустить бензиновый двигатель на Prius не получится.

Подробная инструкция

Алгоритм зарядки стартерной АКБ:

Открыть крышку багажника и снять декоративную пластиковую панель.
Отвернуть гайки фиксации клемм и демонтировать газоотводную трубку.
Вынуть батарею из посадочного гнезда. Если АКБ находилась на улице при низкой температуре воздуха, то следует выдержать изделие в помещении не менее 3-4 часов, что обеспечит улучшенную зарядку.
Протереть поверхность чистой тканью, смоченной нашатырным спиртом или 10% раствором соды в воде, нейтрализующими кислоту.
Подключить внешний адаптер питания с соблюдением полярности.
Установить ток зарядки на уровне 10% от номинальной емкости или выбрать автоматический режим зарядки.
Производить зарядку до момента достижения напряжения на клеммах 14,3-14,4 В, автоматические устройства прекратят подачу питания при достижении порогового значения.
Установить батарею в посадочное гнездо и подключить клеммы, предварительно смазав штыри специальным защитным препаратом.

Самостоятельная замена

Для установки нового стартерного аккумулятора необходимо:

Открыть багажник и снять облицовку пола.
Отстегнуть защитную крышку положительного вывода, а затем отвернуть гайки крепления клемм на контактных штырях.
Отсоединить трубку отвода газов, снять планку и вынуть АКБ из посадочного гнезда.
Установить новый аккумулятор, подсоединить клеммы и надеть газоотводный шланг, убедившись в надежности фиксации эластичной трубки.
Убедиться в работоспособности системы старта ДВС.

Тяговая батарея крепится винтами к полу кузова, для доступа необходимо снять обшивку багажника.

Производитель не рекомендует выполнять демонтаж самостоятельно, снятие и установка должны производиться в условиях сервисного центра. После монтажа новой или восстановленной АКБ проводится компьютерная диагностика автомобиля.

Ремонт своими руками

Ремонт стартерных аккумуляторов не осуществляется, отслужившие положенный срок изделия подлежат переработке. Концерн Toyota предписывает проводить обслуживание и ремонт тяговой батареи в условиях сервиса. После диагностики определяют поврежденные элементы, которые необходимо извлечь из банок. Выполнить качественный ремонт своими руками невозможно, поскольку требуется специальное оборудование для проверки.

Альтернативные варианты источников

Силовая батарея не выпускается сторонними производителями. Компания Toyota поставляет источники питания на рынок запчастей. На территории Японии или Северной Америки владельцу автомобиля необходимо сдать старую АКБ и только затем получить новое изделие. В России подобное правило не действует, многие владельцы Prius эксплуатируют заводской аккумулятор до полного выхода из строя или приобретают батареи, снятые с разбитых автомобилей.