Високовольтна батарея – один із найвідповідальніших і найдорожчих вузлів електричного автомобіля. Від її стану залежать його найважливіші характеристики, та й взагалі можливість пересуватися. Виробники докладають чимало зусиль, щоб уберегти ВВБ від впливу зовнішніх і внутрішніх факторів, проте власники машин однаково стикаються з проблемами, і такі послуги, як ремонт і відновлення батареї, стають дедалі популярнішими в міру збільшення парку електромобілів і гібридів.

Будова акумуляторів автомобілів на електричній тязі

Батареї електромобілів складаються з невеликих акумуляторів напругою 1,2 чи 3,7 В залежно від типу. Оскільки на виході необхідна потужність у кілька десятків кВт і напруга до 800 В, джерел живлення потрібно дуже багато. Тому вони зібрані по кілька штук у модулі (комірки) (як правило, від 4 до 12). Як штатна система управління батареєю (BMS), так і обладнання для відновлення акумуляторів у нікелевих батареях працюють із модулями, а в літієвих - з окремими акумуляторами.
В автомобілях використовуються акумулятори різних типів, найпоширенішими є два з них:● Нікель-металгідридні (Ni-MH).● Літій-іонні (Li-ion).
Перший тип можна віднести до застарілих, його переважно використовували в гібридах. Але сьогодні вже і в них (наприклад, у гібридній батареї Toyota Prius Prime) застосовується літій. Кожен із типів має свої плюси і мінуси. Нікель-металгідридні батареї менш ефективні, їх практично неможливо використовувати за заряду менше ніж 20% і складно зарядити понад 80%. Вони більш схильні до саморозряду. Але Ni-MH відносно безпечний – він може тільки вибухати без загоряння.
Li-ion істотно випереджають Ni-MH за параметрами. Працюють довше, саморозряд практично відсутній, як і ефект пам'яті (тобто заряджати можна з будь-якого моменту). У літієвих акумуляторів більша енергетична щільність. Головний істотний мінус – виняткова пожежонебезпека літію. При загорянні його дуже складно загасити. Однак літій навчилися контролювати за допомогою BMS (Battery Management System) – системи контролю батареї, якою оснащені всі електромобілі з цим типом акумуляторів.
І, хоча параметри двох типів батарей різняться, основні проблеми у них приблизно однакові.

Основні проблеми акумуляторних батарей

Деградація будь-якого акумулятора – процес невідворотний, обумовлений законами фізики. Навіть при правильній експлуатації електромобіля він у середньому становить близько 2% від ємності на рік. Оскільки батарея вважається непрацездатною при втраті приблизно 30% ємності, це гарантує приблизно 10-15 років експлуатації. Однак є фактори, які можуть істотно прискорити деградацію.
Перегрів
Небезпека перегріву високовольтної батареї полягає не тільки в можливості загоряння або вибуху - таке буває досить рідко. Зайва температура – це ще й стрес для акумуляторів, що призводить до передчасної втрати ємності. Крім загального перегріву буває ще локальний, коли в розбалансованій батареї на більш заряджені комірки навантаження припадає сильніше і напруга акумулятора гібридного автомобіля або електрокара просідає.
Потрібне балансування, але BMS автомобіля здатна вирівняти акумулятори тільки в дуже хорошому стані, за невеликої різниці між акумуляторами. І якщо в Ni-MH батареях допускається розкид у 1,5 В, то в літієвих максимум - 50 мВ. BMS часто не встигає відбалансувати акумулятор.
Нікелеві батареї ставляться до перегріву простіше, для збалансованої роботи їх достатньо зарядити на 100%. Але штатна електроніка відключиться на 80-ти з міркувань безпеки. Необхідно застосовувати спеціальну технологію: крапельний дозаряд. Це вже свого роду відновлення гібридних акумуляторів, воно можливе тільки при застосуванні спеціального обладнання.
Фізичне пошкодження
Батареї електромобілів найчастіше розташовані під днищем машини. Це покращує розважування і керованість, але підвищує ризик пошкодження. Випадки, коли можуть постраждати ВВБ, різноманітні:
● ДТП;● наїзд на перешкоду;● пошкодження вилами навантажувача під час транспортування морським транспортом (актуально для машин зі США).
Експлуатувати автомобіль у разі пошкодження батареї небезпечно. Потрібна обов'язкова перевірка за допомогою тестера літієвих або Ni-MH акумуляторів.
У гібридних машин акумулятори нерідко розміщені під заднім сидінням, тому повітрозабірники встановлені в салоні. Через них у батарею може потрапити волога (наприклад, конденсат або розталий сніг), що призведе до корозії контактів і розбалансування ВВБ. Взагалі, потрапляння вологи всередину ВВБ – дуже серйозна проблема. У цьому випадку також не обійтися без LiIon тестера.
Проблеми з хімією акумуляторів
Електромобілі бувають різної якості, як і їхні батареї. Якщо, наприклад, акумулятори Tesla виходять з ладу рідко, то китайські ВВБ часто не найкращої якості. Проявляється це в тому, що через певний час – приблизно близько півроку – деякі модулі починають гірше приймати заряд, що також призводить до дисбалансу і виходу з ладу батареї. Щоб визначити, які саме, і вчасно провести балансування знову необхідний тестер ємності Li-Ion акумулятора.

Як боротися з проблемами батарей

Високовольтні батареї не ламаються цілком і відразу. Здебільшого спочатку виникають неполадки в окремих модулях, з якими електроніка електромобіля не може впоратися самостійно. Якщо їх не вирішувати, локальні проблеми переростають у великі. Власнику доводиться шукати способи, як відновити гібридну батарею або замінити комірки ВВБ електрокара.Для контролю стану батареї, діагностики та ремонту на всіх етапах, а саме:
● визначення ємності;● підготовки ВВБ до встановлення на автомобіль;● підготовки до зберігання.
Нами було випущено діагностичний тестер MS800. Це унікальний прилад, що дає змогу розв'язувати безліч проблем із Ni-MH і Li-ion батареями, не допускаючи їхньої неправильної роботи та передчасного виходу з ладу.