Po co samochodom, które nie są w 100% elektryczne, potrzebna jest druga bateria, skoro nie będą nią napędzać silnika?

W wielu współczesnych samochodach można znaleźć dwie baterie zamiast jednej. Powodem nie jest zwiększenie mocy rozruchu, lecz lepsze zarządzanie zużyciem prądu oraz ochrona sieci pokładowej.

Każda bateria pełni inną funkcję: główna (12 V) uruchamia silnik i zasila podstawowe systemy, natomiast pomocnicza (również 12 V) obsługuje urządzenia komfortowe, pamięci oraz zamki. W mikrohybrydach 48 V występuje trzecia bateria (48 V) z konwerterem DC/DC, który umożliwia rozkład obciążeń według napięć.

Do czego służą dwie baterie

Ta architektura modułowa zapobiega przeciążeniu pojedynczej baterii i poprawia stabilność energetyczną. Na przykład w samochodzie z funkcją Start-Stop główna bateria jest optymalizowana typu AGM/EFB do wielokrotnego uruchamiania silnika, natomiast bateria pomocnicza utrzymuje w działaniu systemy (radio, klimatyzacja itp.) gdy silnik jest wyłączony. Dzięki temu chwilowe spadki napięcia już nie wyłączają całego pojazdu.

Pojazdy z podwójną, oddzielną baterią rozdzielają krytyczne funkcje. Główna bateria (12 V) służy do uruchamiania silnika oraz zasilania istotnych systemów, takich jak główny układ sterowania, światła awaryjne i systemy bezpieczeństwa. Bateria pomocnicza, o mniejszej pojemności, zasila urządzenia drugorzędne, takie jak klimatyzacja.

W ten sposób, na sygnalizacji świetlnej lub w intensywnym ruchu drogowym, gdy silnik jest wyłączany (dzięki funkcji Start-Stop), akumulator pomocniczy nadal zasila systemy komfortu i alarmu, utrzymując stabilną pracę elementów elektrycznych bez zakłócania kolejnego uruchomienia silnika.

To podwójne źródło energii jest szczególnie przydatne w obliczu rosnącej liczby elementów elektrycznych w samochodzie. Pomocnicze pompy, kierownica elektryczna, asystenty oraz ciągła łączność (OTA) powodują stałe zapotrzebowanie na energię, nawet gdy silnik nie pracuje.

Przy użyciu tylko jednego akumulatora krótkie odległości lub hamowanie regeneracyjne mogą go zbyt szybko rozładować, powodując awarie. Rozdzielenie obciążenia między dwa akumulatory umożliwia stosowanie mniejszych i lżejszych jednostek (zamiast jednego przegrzanego) oraz selektywne wyłączanie urządzeń: system odłącza elementy niezbędne, przydzielając priorytet reflektorom, systemowi ABS lub hamulcom elektrycznym w razie potrzeby.

Systemy 48 V i samochody elektryczne

W mikrohybrydach 48 V istnieją dwa poziomy niskiego napięcia: 48 V i 12 V. Akumulator 12 V jest uzupełniany o mały pakiet 48 V (litowo) połączony za pomocą konwertera prądu stałego do prądu stałego.

Silnik-generator 48 V wspomaga silnik napędowy i umożliwia funkcje takie jak odzyskiwanie energii czy elektryczne sprężarki, podczas gdy akumulator 12 V zasila światła, kluczyk oraz standardowe moduły. Poprawia to efektywność (oszczędność 15–25 % według producenta), ale zwiększa złożoność: mamy tu trzy poziomy napięcia, chociaż obecne konwertery i protokoły zmniejszają ryzyko.

Samochody elektryczne i hybrydowe z możliwością ładowania z gniazdka również posiadają podwójną baterię. Pakiet napędowy (200–800 V) napędza samochód, ale elektronika pokładowa nadal korzysta z napięcia 12 V. W tych pojazdach konwerter DC/DC ładowa baterię 12 V z baterii wysokonapięciowej, a system BMS kontroluje przepływ energii.

Większość akcesoriów (systemy informacyjno-rozrywkowe, ADAS, światła, poduszki powietrzne, a nawet złącze bezpieczeństwa) działa przy napięciu 12 V lub niższym. Jazda wyłącznie na napięciu wysokonapięciowym oznaczałaby konieczność przeprojektowania wszystkich tych systemów i byłaby bardziej niebezpieczna. W rzeczywistości, jeśli bateria 12 V się wyczerpie, samochód elektryczny nie może uruchomić swojego napędu, ponieważ inwerter wymaga napięcia 12 V.

Przykłady i kluczowe dane

W praktyce ten układ staje się coraz powszechniejszy. Samochody wysokiej klasy zazwyczaj mają dwie baterie 12 V: główną, mocną, oraz drugą pomocniczą do systemu elektrycznego pojazdu. Na przykład niektóre luksusowe SUV-y mają podwójną baterię jako standard, a marki premium wykorzystują baterie pomocnicze do wspierania hamulców elektrycznych lub innych krytycznych systemów.

Nawet samochody hybrydowe lub elektryczne (PHEV, EV) łączą pakiet napędowy HV z tradycyjną baterią 12 V. Pod względem parametrów, zwykła bateria 12 V oferuje zazwyczaj moc około 45–100 A* (400–800 A przy rozruchu), natomiast bateria pomocnicza ma około 20 Ah. Chociaż nie ma dokładnych statystyk, szacuje się, że większość nowych samochodów średniej i wyższej klasy posiada podwójną baterię.

Ostatni punkt: konserwacja. Należy sprawdzić obie baterie. Jeśli bateria pomocnicza zawiedzie, samochód może pracować tylko w trybie minimalnym (w przypadku PHEV – wyłącznie na benzynie) do czasu jej wymiany. Koszt rośnie (dwie jednostki zamiast jednej), a w systemach 48 V trzeba szczególnie dbać o bezpieczeństwo elektryczne. Mimo to wzrost masy jest niewielki (kilka kilogramów) w porównaniu z korzyściami wynikającymi z utrzymania stabilności systemu.

Konfiguracja

Funkcja

Zalety

Wady

Wysokie napięcie + 12V

Pociąg elektryczny + systemy pomocnicze

Maksymalna efektywność i bezpieczeństwo

12V + 12V

Rozdzielenie funkcji rozruchu i zużycia

Redundancja i niezawodność

48V + 12V

System mild hybrid

Oszczędność paliwa (15–25%)

Złożniejsza architektura