Představte si, že se vrátíte po týdnu z dovolené, aplikace ve smartphonu hlásí trakční baterii elektromobilu nabitou na slušných osmdesát procent, ale auto na vás nereaguje. Klika se nevysune, displej zůstává černý a nabíječka odmítá začít dodávat proud. Proč se to děje?
Elektromobil s plným trakčním akumulátorem může být snadno nepojízdný
Články na téma baterie v elektroautech:
- Kdy přijdou konečně ty revoluční baterie do elektromobilů?
- Výroba baterií do elektromobilů
- Kapacita baterie elektromobilu
- Napětí a kapacita baterie elektromobilu
- Nová baterie Tesly umožní zvýšit dojezd elektromobilu
- Recyklace baterií elektromobilů
- Výroba baterií pro elektromobily v Číně
- Předehřev baterie – jedna z nejdůležitějších funkcí elektromobilů
- Výroba baterií do elektromobilů v EU může zachránit místní autoprůmysl
- Baterie do elektromobilu umí stabilizovat síť. Je to dobrý nápad?
- Baterie v elektromobilech – současné technologie
- Elektromobily a jejich baterie: rozdělení a vlastnosti jednotlivých technologií
- Elektromobily a jejich baterie: rozdělení a vlastnosti jednotlivých technologií (2. díl)
- Elektromobil a kapacita baterie: Proč se liší reálná a použitelná?
- Startovací baterie elektromobilu: Proč tam vlastně je?
- Solid-state baterie elektromobilů: Kdy se dočkáme?
- Oprava, nebo výměna? Jak se dnes vrací život bateriím elektromobilů
- Baterie do elektromobilu a její posmrtný život
- Solid‑state baterie: Svatý grál v nedohlednu?
- Každá baterie do elektromobilu bude muset mít svůj pas
- Exploze uvnitř Tesly? Ve skutečnosti jde o klíčový bezpečnostní systém
- Baterie do elektromobilu: Jak to aktuálně vypadá s cenami?
- Cell-to-pack vs. cell-to-chassis: BYD a Tesla jdou jinou cestou
- Spotřeba elektromobilu: Jak je na tom 12V baterie? - právě čtete
- Cell balancing: Proč je to potřeba?
- Elektromobily: kapacita baterie je vždy vyšší než využitelná
Scénář, kdy elektromobil prostě neodjede, ač má trakční akumulátor plný, je poměrně běžný. Vinu nese jiný, mnohem nenápadnější článek palubní elektriky: obyčejná dvanáctivoltová baterie, kterou má pod kapotou nebo v kufru každý dnešní elektromobil.
Proč má elektromobil dvě baterie
Vysokonapěťová trakční baterie (u většiny vozů 400 V, u nejnovějších platforem 800 V) pohání jen motory a chlazení. Naprostá většina ostatní elektroniky ale dál běží na klasických dvanácti voltech, protože je to levné, prověřené a kompatibilní s desítkami let vyvíjenými komponenty. Na 12V soustavě tak visí světla, zámky, infotainment, řídicí jednotky a hlavně samotné vysokonapěťové stykače.
A právě stykače jsou jádrem problému. Trakční baterie není k palubní síti připojená napevno. S vysokonapěťovou sběrnicí ji spojuje dvojice silových stykačů, jejichž kontakty drží pružina v rozepnutém stavu a sepnou se teprve tehdy, když cívkou stykače projde proud.
Také čtěte
Tento proud dodává dvanáctivoltová baterie. Když vůz vypnete, stykače se rozpojí a trakční baterie se od zbytku auta fyzicky odpojí, mimo jiné kvůli bezpečnosti. Dvanáctivoltovku si přitom dobíjí sám elektromobil, ovšem jen za jistých podmínek. Roli alternátoru tu hraje DC/DC měnič, který sráží napětí z trakční baterie na nabíjecích zhruba 14 voltů. Měnič ale pracuje jen tehdy, když je vůz zapnutý nebo když nabíjí. Ve chvíli, kdy stojí zaparkovaný a vypnutý, je měnič mimo provoz a 12V baterie je bez přísunu energie (u většiny elektromobilů).
Odběr, který nikdy úplně neustane
Zaparkovaný elektromobil totiž není elektricky mrtvý. Stále poslouchá dálkové ovládání, hlídá alarm, drží na živu telematiku připravenou na povely z aplikace a udržuje řídicí jednotky v lehkém spánku, ze kterého se umí během zlomku sekundy probrat. Klidový odběr se u moderních elektromobilů pohybuje typicky mezi 20 a 80 miliampéry.
Aby baterie nepadla úplně, většina vozů ji čas od času sama dobije. Když palubní systém zaznamená příliš nízký stav nabití, na pár minut probudí DC/DC měnič a 12V baterii doplní z trakčního akumulátoru. Občasné tiché bzučení nebo cvakání z odstaveného auta je často právě tento mechanismus v akci. Ale to je skutečně mechanismus, který má zažehnat nejhorší, ne fungovat na denní bázi. Proto také řídicí jednotka začne včas upozorňovat na nutnost výměny 12V akumulátoru.
Spotřeba elektromobilu je jedna věc, spotřeba jeho 12V baterie je věc druhá. Spočítat dopad odběru není nic složitého. Náboj odebraný z baterie odpovídá součinu proudu a času, tedy Q = I × t. Při klidovém odběru 30 mA jde o 0,03 A × 24 h, tedy zhruba 0,72 Ah za den. Při zvýšeném odběru 120 mA už je to kolem 3 Ah denně.
Vypadá to neškodně, jenže výrobci do elektromobilů montují vědomě menší akumulátory, než najdete ve spalovacích autech. Obvyklá kapacita se pohybuje v rozmezí 30 až 50 Ah, protože se počítá s tím, že hlavní práci odvede DC/DC měnič. Menší kapacita ovšem znamená i menší rezervu. Týden bez jediného dobití dokáže u čtyřicetiampérhodinové AGM baterie, která už není úplně ve formě, srazit napětí tak nízko, že vůz prostě neodjede.
Kdy se z drobnosti stane průšvih
Klidový odběr je jen základní hodnota. V reálu se na ni nabaluje řada okolností, které ji násobí. Aktualizace softwaru přes vzduch běží zpravidla v noci, kdy auto stojí, a dokážou udržet řídicí jednotky v aktivním stavu klidně několik hodin. Funkce typu strážního režimu, ochrany kabiny proti přehřátí nebo časté kontroly z mobilní aplikace přidávají další odběr. Svoje si vybere i mráz, protože baterie ztrácí při nízkých teplotách část kapacity.
Zvláštní kapitolou jsou lithiové dvanáctivoltovky (respektive spíš 16V baterie), které nasazuje třeba Tesla. Chovají se chytřeji než olověné, ale o to záludněji selhávají. Když řídicí systém vyhodnotí příliš nízké napětí, pošle baterii povel ke spánkovému režimu a ta se sama uzamkne do ochranného stavu, ze kterého se nedobije, ani když následně rozjedete vůz nebo připojíte nabíječku. Auto pak hlásí nedostupnost zálohového napájení a zůstává stát.
Co s tím?
Okamžité řešení je staromódní. 12V baterii stačí nastartovat z jiného zdroje, ať už klasickými kabely, nebo přes externí svorky, které řada elektromobilů nabízí. Pár minut nabíjení dodá dvanáctivoltu právě tolik energie, aby sepnul stykače, načež se rozběhne DC/DC měnič a slabou baterii doplní.
Zdroj info: Midtronics: Why Do Fully Electric Vehicles Still Have a 12V Battery in Them?, Carnex Blog, Tesla Motors Club, Tesla Owners Online, Kia EV Forum.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zvažujete koupi elektromobilu?
Ano, zvažuji.
3 952
Již elektromobil mám.
3 270
Zatím ne, čekám, že zlevní.
2 972
Rozhodně ne, bez ohledu na cenu.
8 201
