что такое ввб в приусе
Что такое ввб в приусе
 | TOYOTA PRIUS HV Battery |
Сегодня поговорим о высоковольтной батарее автомобиля Prius. Но для начала посмотрим на общую схему этого автомобиля.
Как Вы видите, устройство достаточно простое:
1. Двигатель внутреннего сгорания
2. Electric motor – MG 2
4. Редуктор и планетарная передача
6. Батарея – HV battery
Знание «общего» устройства необходимо, потому что в «народе» частенько бытует и такое название автомобиля Prius, как «электромобиль».
Что является в корне неверным определением.
И почему: сама по себе батарея автомобиля Prius не является основным «движущим устройством», HV battery – это своеобразный «демпфер», куда постоянно запасается лишняя энергия, произведенная двигателем внутреннего сгорания и потом «отдается» в тот момент, который определяется бортовым компьютером автомобиля.
Давайте вспомним, как и насколько эффективно работает «обычный» автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.
Если ДВС работает на ХХ, то практически вся произведенная им энергия постоянно выделяется в тепло.
И только когда педаль нажата «в пол», только в этот момент двигатель «выдает» всю свою мощность и вся произведенная им энергия используется практически полностью.
Инженеры Toyota решили сделать по-другому.
В результате многолетних исследований и экспериментов они поняли, что для массового потребителя совсем необязательно иметь мощный бензиновый двигатель. Кроме того, на первом месте стояли вопросы экологии.
Батарея Prius (HV battery) служит не для передвижения автомобиля, она служит демпфером, своеобразным «складом энергии».
Например, если автомобиль Prius двигается на скорости 50 км. час, двигатель выделяет «избыточную» энергию – она «запасается» в батарею.
Начинаем тормозить, здесь тоже образуется «лишняя» энергия – она тоже «запасается» в батарею.
Стоит на месте – без необходимости, мотор заглушен и расходуется энергия с тяговой ВВБ, если нужно прогреть ДВС или салон, то выделяемая энергия запасается в ВВБ.
И так происходит всегда, когда бортовой компьютер определяет «избыток» энергии и начинает «запасать» её впрок.
Но если начинаем движение и нам надо резко ускориться – тут уже бортовой компьютер «понимает», что одной энергии ДВС недостаточно и начинает ему помогать: энергия из HV Battery используется для работы электромотора MG 2.
Для Prius, в принципе, не очень важно, какой двигатель внутреннего сгорания установлен, главное, что бы был «источник энергии».
Основные неисправности HV battery
Название батарей «бамбуки» пошло как раз от внешнего вида батарей первого Prius в 10 кузове.
Обслуживание HV battery
Как ни странно, но обслуживание высоковольтной батареи надо начинать не с багажника, где она установлена, а…с подкапотного пространства автомобиля. Ничего удивительного, если еще раз вспомнить то, о чем говорили выше:
«Батарея Prius не является основным «движущим средством». Она «склад энергии». А двигатель внутреннего сгорания и является основным источником энергии для HV battery.
И если ДВС работает плохо, «не выдает» своих характеристик по мощности, крутящему моменту, то и батарея будет жить в «обедненном режиме».
Простой пример: приезжает в мастерскую Клиент и говорит: «Поменяйте мне «батарейку», совсем перестала заряжаться».
Клиента остановили: «Давайте проведем Диагностику и постараемся найти причину «незаряжаемости батарейки».
Как всегда, все оказалось банально и просто: воздушный фильтр ДВС был настолько забит грязью, тополиным пухом и чем-то еще, что совсем не давал двигателю «дышать».
Вот вам и причина того, что «батарейка не заряжалась». Откуда ей брать «энергию», если мощности двигателя внутреннего сгорания едва-едва хватало что бы «просто жить» самому.
И таких примеров множество. Поэтому:
— Прежде чем «приговаривать» HV battery,- попытайтесь сначала найти причину того, почему «нет заряда» или почему «машина не едет».
Высоковольтная батарея автомобиля Prius «боится» сварочных работ. Надо помнить, что в багажнике стоит не только одна высоковольтная батарея. Там еще есть Battery ECU, System main relay, которые, как и другие электронные устройства, «плохо переносят» и сварочные работы, и высокую температуру. Если такие работы планируется проводить, то правильнее
всего будет HV battery снять и унести в соседнее помещение. На фото справа это показано.
За время работы с «гибридами», в мастерской В. Когута было «осознано» несколько «законов гибридной техники». Не улыбайтесь, они есть, и они правильные, что подтверждается многолетней практикой работы.
Законы гибридной техники:
1. Не ездить без бензина
2. Не ремонтировать автомобиль самостоятельно
3. Не оставлять автомобиль надолго на стоянке
«Не ездить без бензина»
Человек, который купил «гибрид» и не знает «Законов гибридной техники», наверняка и сам восторгался, и восторгал своих друзей, показывая, как машина ездит только на электродвигателе. Тихо, бесшумно, просто сказка…
И откуда ему знать, что работа этого автомобиля подчинена строгим и незыблемым физическим законам: автомобильный компьютер постоянно следит за тем, что бы во время работы HV battery никогда не разряжалась ниже 30% от своей ёмкости и не заряжалась свыше 70% (основной режим, о других поговорим позже).
Разработчик этой батареи, фирма Panasonic, применила «закрытую» технологию и даёт для этой батареи 5.000.000 циклов «заряд-разряд».
Так вот, когда хозяин автомобиля начинает «ездить без бензина», то какое-то время автомобиль еще будет передвигаться. Но батарея не вечная. И наступает момент, когда уровень заряда в ней опускается ниже 20%. В батареи происходит необратимая химическая реакция, которая в итоге приводит к выходу банки из «нормального» состояния. Если одна из банок выходит за пределы «нормы», она начинает перегружаться и «закипать» что приводит к тому, что показано на фото:
 |  |
«Банки» разрывает» и HV battery выходит из строя.
А стоимость батареи – высокая.
«Не оставлять автомобиль надолго на стоянке»
Есть такое понятие, как «саморазряд». HV battery автомобиля Prius имеет саморазряд приблизительно 10% в месяц.
А теперь представьте, что Вы оставили свой автомобиль на полгода.
Оставили, думая, что за шесть месяцев батарея разрядится «всего» на 60%, и в батарее останется еще 40%.
Мысль неправильная. И почему:
— как уже говорилось выше, HV battery никогда не заряжается на 100%.
Дальше можете посчитать самостоятельно.
И вспомнить, что когда уровень заряда опускается ниже 20% (приблизительно), то в «банках» батареи начинают происходить необратимые химические процессы, приводящие к разрушению «банок».
«Не ремонтировать автомобиль самостоятельно»
Врать не буду, иногда Это получается, иногда – нет.
В большинстве случаев «нет».
«Неквалифицированное вторжение» как в «механику», так и в «электронику» может привести к очень дорогостоящему ремонту.
По разным причинам владельцы автомобилей Prius пытаются заряжать HV battery самостоятельно.
Можеть быть, у кого-то получается это сделать самостоятельно.
Но по опыту мастерской В. Когута – «не рекомендуется».
И почему: нужны высокоточные устройства для заряда HV battery, потому что при неграмотном «заряде» возможен «перезаряд» батареи и выход ее из строя.
И эти «высокоточные» устройства для контроля заряда должны для исключения перезаряда Ni-MH аккумуляторных батарей применять такие методы (и\или):
— метод прекращения заряда по абсолютной температуре
— метод прекращения заряда по скорости изменения температуры
— метод прекращения заряда по отрицательной дельте
— метод прекращения заряда по максимальному времени заряда
— метод прекращения заряда по максимальному давлению
— метод прекращения заряда по максимальному напряжению
Ну, а кроме «высокоточных» устройств, нужно иметь достаточный Опыт проведения таких мероприятий.
Информация предоставлена Московской Мастерской по Диагностике и ремонту гибридной техники
В работе над статьей принимал участие
Гордеев Сергей Николаевич
Свердловская обл., Белоярский р-н, с. Кочневское ул. Садовая 33
тел.: 8 902 444 23 35
Ник «FERMER»
ВВБ Toyota Prius 20. Ремонт в домашних условиях
На этот раз речь пойдет о поиске уставших ячеек, разрядке, зарядке и балансировке ячеек. В данной теме не претендую на абсолютную истину и в чем-то могу быть не прав. Но тем не менее эти действия помогли мне самостоятельно оживить Приус: ошибки не лезут, батарея заряжается и разряжается намного дольше и шкала батареи на мониторе пока не имеет ранее установившейся тенденции долго держаться заряженной, а потом за 400 метров проседать до 2 полосок.
Как разобрать саму батарею и снять/заменить ячейки можно прочесть здесь.
Как добраться до контактов ячеек ВВБ не вынимая батарею из машины можно прочесть здесь
О ранней диагностике ВВБ есть информация здесь
О том как у меня повылезали ошибки P0A80 и P3017 и почему собственно началась эта серия постов можно прочесть здесь
Начну пожалуй с теории.
В высоковольтной батарее Toyota Prius NHW20 используются NiMH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы (ячейки) ёмкостью 6500 mAh и номинальным напряжение 7.2v. Каждая ячейка состоит из шести «банок» напряжением 1.2v объединенных в один общий корпус с двумя токовыводами по краям. В высоковольтной батарее таких ячеек 28 штук, разбитых на 14 контролируемых компьютером пар.
Умные зарядные устройства типа I-max B6 mini (которым я пользовался) при зарядке NiMH аккумуляторов ориентируются на показатель dV=0, когда в процессе заряда напряжение на аккумуляторе перестает расти и остается на одном уровне. К сожалению на тестовой ячейке я не смог дождаться автоматического прекращения заряда, т.к. ячейка начала «распухать» и напряжение на ячейке дошло до 8,5v.
С теорией покончено. Теперь практика.
У нас есть батарея, которую мы сняли и разобрали. Перед нами стоит несколько задач: найти мертвую/слабую ячейку, разрядить и зарядить батарею.
Поиск слабой ячейки нужно проводить под нагрузкой. Для этого вначале измеряем напряжение «холостого хода» на каждой ячейке, а затем к каждой отдельной ячейке подключаем нагрузку (у меня такой нагрузкой служила лампа H4) и вольтметр и записываем показания спустя равный (для каждой ячейки) промежуток времени. У всех живых, ну или одинаково уставших, ячеек падение напряжения за отведенное время (у меня было 15 сек) будет приблизительно одинаковым. На дохлой/сильно уставшей ячейке напряжение под нагрузкой будет падать очень быстро и разница между напряжением холостого хода и напряжением в конце теста с нагрузкой будет значительно больше, чем у всех остальных ячеек.
Уставшую ячейку так же можно быстро вычислить по внутреннему сопротивлению. Если у Вас есть зарядное устройство, которое умеет измерять внутреннее сопротивление аккумулятора, то просто производим измерения последнего для каждой ячейки. Ячейка на которой получаемые значения внутреннего сопротивления будут сильно отличаться и есть та сама, искомая. В моём случае Imax для всех ячеек выдавал значения от 12 до 17mΩ. На дохой ячейке показания были 28 mΩ, что сразу бросается в глаза.
Абсолютным значениям внутреннего сопротивления аккумулятора, полученным черех I-max, доверять не стоит, т.к. на эту тему на профильных форумах ведутся споры, но как относительный показатель такие значения вполне корректны.
Теперь вам нужно поменять ячейки в батарее. Как это сделать — читайте в предыдущем посте.
Как показала моя практика — разбивать уже устоявшиеся пары смысла нету, если ячейки в этой паре одинаково ведут себя под нагрузкой. Т.к. я заранее купил 2 ячейки то они обе в паре стали вместо 7 пары (13 и 14 ячейки). Т.к. 13 была дохлая, то она пошла на выброс, 14 при проверке была более чем живой и она заменила собой 11 ячеку, которая тоже сильнее остальных просаживалась под нагрузкой.
Далее я получил 14 пар ячеек. Купленная пара пошла в центр, крайние ячейки (1 и 14 пары, 2 и 13 и т.д) были установлены в центр батареи, а те что были в центре — переставлены на края батареи. Перетасовка из края в центр делалась для выравнивания показателей батареи в целом (крайние ячейки всегда самые холодные и самые заряженные в процессе эксплуатации автомобиля, 10 лет отдыхали на краях, теперь пришло время трудится в центре).
Перед тем как проводить зарядку батареи и её балансировку батарею нужно разрядить. Разряжать некоторые рекомендуют до 5v, но на профильных форумах по NiMH аккумуляторам я нашел несколько рекомендаций НЕ РАЗРЯЖАТЬ аккумулятор ниже чем до 0,9v на каждую банку, в случае с ячейками приуса (которые состоят из 6 банок) минимальное напряжение составляет 5.4v. К слову при разрядке на напряжении 5,7v начинается резкое падение напряжения на ячейке, что свидетельствует о её полном разряде.
Разрядить батарею можно любой нагрузкой (лампочкой например на 220v), но т.к. батарею все равно придется заряжать, а заряжать напряжением в 250v у простого обывателя нечем, идем в строительный магазин (я затаривался в Эпицентре) и покупаем провод сечением 2 квадрата или более (брал 2 куска * 5 метров, но хватило бы и 2 куска * 3 метра). Так же понадобятся клеммы под болт (любые, лишь бы в них можно было запрессовать наш провод и они оделись на клеммы батареи). Собираем из провода и клемм вот такую конструкцию:
Наша задача соединить все положительные полюса с положительными, а отрицательные с отрицательными. Т.к. на каждой стороне батареи у нас идут чередующиеся клеммы «+» и «-«, то придется плести вот такую конструкцию
На выходе мы имеем всего 2 провода с напряжением около 7v и хрет знает сколько ампер. При замыкании провод на 2,5 квадрата нагревается моментально, так что замыканий лучше избегать. На эти концы провода подключаем нагрузку и вольтметр и начинаем разрядку. В качестве нагрузки я сначала брал одну лампу h4
Через 12 часов я понял что этого крайне мало и подключил еще 3 лампы + I-max. Общий разрядный ток получится 4*3А + 0,7А=12,7А
В такой связке I-max будет очень удобен, т.к. подаст звуковой сигнал когда напряжение батареи дойдет о указанного в настройках. С 4 лампами и Аймаксом батарея села где-то за 4-5 часов. По достижении 6v на батарее была оставлена только одна лампа и Аймакс и разряд продолжился до 5,7v. Время разрядки будет прямо зависеть от того, насколько батарея была заряжена при снятии с машины.
После разряда нужно дать батарее немного отстоятся (несколько часов) и можно заряжать.
К сожалению план зарядить все ячейки по отдельности у меня провалился, т.к. зарядник просто не прекращал зарядку (может нужно было ждать намного дольше, но быстро стремно). Посему ячейки заряжались все вместе током в 5А (0,178А на каждую ячейку) около 12 часов пока напряжение не достигло 8,21V.
После того как батарея в целом заряжена с неё нужно снять провод, которым ранее соединяли одноименные полюса и дать батарее отстоятся (чем дольше тем лучше, но минимум часа 3). Теперь можно проводить балансировку.
В любом случае ячейки из-за своего износа после отстаивания будут меть немного разное напряжение и это нужно исправить. Измеряем напряжение на всех ячейка (лучше делать это Аймаксом, т.к. его показания и показания мультиметра могут отличаться на несколько соток) и ищем на какой будет меньше всего, к примеру все о 8,14 — 8,16v, а одна будет 8,05v. Теперь мы знаем что минимальное напряжение на ячейке X и составляет оно 8,05V. Подключаем поочередно к каждой ячейке I-max и садим малым током (0,5А или меньше) на 0,1v от самой слабой, т.е. нужно выставить отключение разряда при 7,95v. Сажаем так все ячейки. После разрядки всех ячеек даем батарее снова отстояться пару часов и перемеряем — напряжение везде должно быть абсолютно одинаковым. Если это так — собираем батарею и ставим в машину.
Теперь интересные заметки
Я пытался не разряжать аймаксом ячейки, а просто оставить их все соединенными паралельно на 12 часов в надежде что более заряженные зарядят менее заряженные, но результат после установки такой батареи на автомобиль был не очень: разброс по напряжению на заряженной батарее около 0,8v, а при зарядке/разрядке увеличивался до 1,6v
После разрядки малым током через аймакс разброс выровнялся до 0,1v.
Не знаю как было ранее, но сейчас минимальных разброс по напряжению (0,1v) у меня на батарее «без двух полосок». При разрядке / зарядке батареи от обозначенного уровня разброс начинает расти но 0,4-0,5v.
При зарядке ячейки раздуваются и это происходит даже на автомобиле. Но т.к. все ячейки туго стянуты, то пока не раскрутишь ничего как бы не видно. Если распухшую ячейку оставить в покое часов на 12 — она принимает первоначальный вид.
Итог:
В целом приус едет хорошо, батарея разряжается более равномерно и заряжается намного дольше (ну если сравнивать с зимой).
Что было куплено для ремонта батареи:
2 ячейки от Prius 30 по 40$ — 80$
I-Max B6 Mini (оригинал) + блок питания — 48$
Провода и клеммы — 11$
Времени на чтение инструкций, форумов и прочих тематических ресурсов + на всё что описано выше + не описанные ошибки — 5 дней. Если бы знал заранее что и как делать — управился бы за 2 дня.
Toyota Prius 2004, двигатель гибридный 1.5 л., 78 л. с., передний привод, вариатор — своими руками
Машины в продаже
Toyota Prius, 2004
Toyota Prius, 2007
Toyota Prius, 2006
Toyota Prius, 2007
Комментарии 161
Приобрел себе imaxB6 mini(китайцы зуб дали, что оригинал), вроде не плохой зарядник.В очередной раз батарея стала быстро проседать от 3го деления сверху, но ошибку пока не выдает. Разобрал, стал промерять аймаксом на сопротивление, 6 элементов показали 28mQ, остальные по 4-6, заказал 8 с запасом, при очередном переборе, те 6 уже показывают норм(4-7) и у остальных показания изменились. Почему аймакс при приомере одного и того же элемента показывает такой большой разбег? Крокодилы аймакса хорошо были подцепленны. Может ПО аймакса барахлит?
У вас после установки переделанной ВВБ на авто были какие-то странности типа изменившегося алгоритма работы батареи и повышенного расхода топлива? Как долго это происходило?
Первые километров 100 были ошибки с отображением уровня заряда на мониторе. Но на расход это не влияло.
А если аймакс использовать для поиска слабых ячеек, отбалансировать ячейки по напряжению и потом подключать аймакс в режиме разряда поочередно к каждой ячейке и записывать за какое время он разрядил их, чем дольше разряжает тем живее ячейка
Элемент ввб нельзя разряжать ниже 6.8 вольт. 5.7 вы убили элементы.
Прошло 4 года, а я до сих пор езжу на убитых элементах… повезло наверное… (сарказм)
У вас другая батарея в принципе, насколько отличается химия и процесс работы ячеек я не вкурсе, не интересовался первым поколением приуса совсем. Ответить не вопросы не смогу т.к. прошло 4 года и всё что не описано в посте давно выветрилось из головы, только общие знания остались.
Здравствуйте меня зовут Адам гоняю двадцатку 2007 японец уже 450 тысяч км батарея родная вскрытие было только на чистку раз в 2 года. У соседа такой же в 250 тысяч выскочила ошибка взял вскрыл по менял 2 пары у профессионалов пол года по катался опять ошибка теперь уже раза 2/3 в день опять вскрытия оказалось уже 7 пар просто умерли да и с теми что ранее менял. Очень печално оказывается нет смысла лазить и менять не на долго хватает. По скольку вирус везде карантины денег нет на новую да и ремонт опять сами понимаете 7 пар. У меня тоже самое были ошибки постоянно зелёное на спуске плохо держала заряд быстрый разряд но по опыту соседа решил не лазить ничего не менять дабю полностью и поставлю новою. Но сосед упертый сильно любит свою ласточку не мог он так просто оставить начитался о ni-mh аш до молекулярного уровня и всех возможных и невозможных ефектов и спецефктов о балансировок калибровок чуть с ума не сошел.:))) И не поверите он сделал это он реанимировал свою убитую в хлам высоковольтную батарею за 3 сянса не снимая не скрывая без никакого усилия и вложений батарея у него да и у меня работает отлично без ошибок расход 6 литров по городу показывает в данный момент декабрь. Как у него получилось всё очень просто хотя я очень переживал за него и то что он делал но результат как и у нас да и у вас если будете делать будет с улыбкой на лицо потому что люди же разумные существа но такого безконтактного ремонта и восстановления батареи процедуры вы нигде не найдете информацию. Значит как делать надо: вечером или днём ну как вам удобнее сначала снимаем все ошибки как обычно с маленького аккумулятора и при заведеном в паркинг без печки без никакой нагрузки даже монитор основной выключаем подсветку если у вас маленький аккумулятор с багажника не новый снимаем клему с минуса оставляем её так работать где-то на 6 часов не больше не забудьте бензин в баке должен быть. После 6 часов глушим и оставляем её минимум на 6 часов. На следующий день вы увидите что первый этап сработал машина едет лучше батарея работает лучше. Ещё 2 этапа также минимум по 6 часов тем больше тем лучше результат. Ну вот и всё катаетесь и радуйтесь жизни друзья 😉
Высоковольтная батарея: Важно знать.
Основным источником всех мифов и сказок о Приусах явялется Высоковольтная батарея (ВВБ). В этой заметке я постараюсь объяснить, что это такое и с чем это едят.
Вступление.
Каждый раз с выходом чего-то нового пытливые умы талантливых людей пытаются разорвать мрак незнания гадая как это могло бы быть устроено и проецируя имеющиеся у них знания на неизведанные технологии.
А могли бы и в руководство заглянуть.
1. Из чего это сделано?
Наверное ни для кого не секрет, что ВВБ Приус содержит промышленные NiCd (в силу того, что многие правдорубы уже достали, вношу поправку: там установлены NiMH — никельметалгидридные элементы) аккумуляторные элементы. Что при этом приходит на ум человеку? Правильно, порядком доставшие всех капризами пальчиковые акумуляторы с низким ресурсом и заморочками в виде эффекта памяти. Разумеется, большинство людей просто игнорирует слово «промышленные», а ведь это ключевое слово. Элементы применяемые в Приусе сильно отличаются от обычных пальчиковых, во-первых они способны выдавать весма существенный ток, а во-вторых очень быстро заряжаться (около 30 минут против 8 часов у пальчиковых батарей).
ВВБ на Приусе состоит из большого количества отдельных элементов связаных для удобства в блоки, в простонародии «Бамбук»-и. Преимуществом такого подхода является возможность замены отдельных блоков без замены всей батареи.
Как это работает?
Внутри корпуса ВВБ установлен контроллер который управляет зарядкой каждого батарейного блока, а так-же следит за температурой и рядом других параметров батареи.
Когда автомобиль движется на низкой скорости практически всегда расходуется заряд батареи (за исключением тех случаев когда батарея сильно разряжена), это связано с особенностью ДВС Приуса, но об этом в последующих записях. В ситуации когда машина тормозит, энергия напротив — заряжает ВВБ.
Процесс расхода и восстановления энергии контроллируется компьютером и происходит без участия пользователя.
Как выбрать?
Разумеется, полной уверенности, что ВВБ будет жить долго и счастливо достичь невозможно, но есть ряд тестов которые могут помочь избежать покупки некачественной ВВБ.
Итак вы сели в машину и перед вами приборная панель. Во первых — необходимо включить режим просмотра «потоков энергии», там где батарейка нарисована.
Если в текущий момент батарея заряжена, то выключите климат контроль (кондиционер или подогрев не важно) и начните двигаться с небольшой скоростью 10-20 км/ч не нажимая резко на газ. Продолжайте движение пока не заведётся ДВС.
Акумулятор должен разрядиться постепенно, не должно быть резких провалов. Затем включите климат контроль на максимум и ждите зярядки аккумулятора. Он должен зарядиться полностью или минус одно, максимум два деления сверху.
Если ДВС работает, а акумулятор отказывается заряжаться выше половины, то с высокой вероятностью ВВБ неисправна.
Так-же ВВБ неисправна, если акумулятор зарядился нормально, но в течении 5-10 минут потерял заряд на несколько делений.
Резюме
Выбирая любую машину стоит смотреть внимательно, что вы хотите купить и Приус не исключение. Если среди предыдущих хозяев/перегонщиков небыло клинических идиотов, то срок службы при штатной эксплуатации ВВБ более 10 лет и 500 000 км.
Лично знаю человека который ездит на 1-м поколении Приус со штатной батареей с 1998года, а это уже 15 лет.
© jAzzBanG 2013