Навіщо автомобілям, які не є на 100% електричними, потрібна друга батарея, якщо вона не використовується для приведення в рух двигуна?
У багатьох сучасних автомобілях можна знайти дві акумуляторні батареї замість однієї. Причина цього — не підвищення потужності запуску, а краще керування споживанням електроенергії та захист бортової електросистеми.
Кожна батарея виконує окрему функцію: основна (12 В) запускає двигун та живить базові системи, тоді як допоміжна (також 12 В) забезпечує роботу пристроїв комфорту, пам’яті та замків. У мікрогібридах з напругою 48 В є ще одна батарея (48 В) з перетворювачем DC/DC для розподілу навантажень залежно від напруги.
Для чого потрібні дві акумуляторні батареї
Ця модульна архітектура запобігає перевантаженню однієї батареї та покращує електричну стабільність. Наприклад, у автомобілі з функцією Start-Stop основна батарея оптимізована типу AGM/EFB для кількох запусків двигуна, а допоміжна підтримує роботу систем (радіо, клімат-контроль тощо) під час зупиненого двигуна. Таким чином, тимчасове падіння напруги більше не вимикає весь автомобіль.
Автомобілі з подвійною батареєю розділяють критичні функції. Основна батарея (12 В) відповідає за запуск двигуна та живлення ключових систем, таких як основний блок керування, аварійні та захисні вогні. Допоміжна батарея, меншої ємності, живить вторинні пристрої, такі як клімат-контроль.
Таким чином, на світлофорі або у щільному русі, коли двигун вимкнений (за технологією Start-Stop), допоміжний акумулятор продовжує живити системи комфорту та сигналізації, забезпечуючи стабільну роботу електричних пристроїв без перешкод для майбутнього запуску двигуна.
Цей подвійний джерело енергії особливо корисне з огляду на зростання кількості електричних пристроїв у автомобілі. Допоміжні насоси, електричний керування, системи допомоги водієві та постійна підтримка через мережу (OTA) створюють постійну потребу в енергії навіть тоді, коли двигун не працює.
З одним акумулятором короткі відстані чи регенеративне гальмування можуть дуже швидко розрядити його, що призводить до несправностей. Розподіл навантаження між двома акумуляторами дозволяє використовувати менші та легші пристрої (замість одного перевеликого) та здійснювати вибіркове вимикання пристроїв: система від’єднує непріоритетні пристрої, надаючи пріоритет фарам, системі ABS чи електричним гальмам за потреби.
Системи 48 В та електромобілі
У мікрогібридизації 48 В існують два рівні низької напруги: 48 В та 12 В. Акумулятор 12 В доповнюється невеликим пакетом 48 В (літій), підключеним за допомогою перетворювача постійного струму/постійного струму.
Двигун-генератор 48 В допомагає основному двигуну та дозволяє реалізовувати такі функції, як відновлення енергії чи використання електричних компресорів, тоді як акумулятор 12 В живить світлові прилади, замок та стандартні модулі. Це підвищує ефективність (економія 15–25 % згідно з виробником), але додає складності: існує три рівні напруги, хоча сучасні перетворювачі та протоколи зменшують ризики.
Електромобілі та гібридні автомобілі з можливістю підзарядки також мають подвійну батарею. Система приводу (200–800 В) приводить у рух автомобіль, але бортова електроніка продовжує використовувати 12 В. У цих транспортних засобах перетворювач постійного/змінного струму підзаряджає батарею 12 В від високовольтної батареї, а система BMS контролює потік енергії.
Більшість аксесуарів (система інформації та розваг, функції ADAS, світлові прилади, подушки безпеки та навіть контактор безпеки) працюють при 12 В або нижче. Керування автомобілем лише за допомогою високовольтної батареї означало б переробку всіх цих систем, що робило б його ще більш небезпечним. Насправді, якщо батарея 12 В розряджається, електромобіль не може запустити свій привід, оскільки інвертор залежить від 12 В.
Приклади та ключові цифри
На практиці ця схема стає все більш поширеною. Автомобілі преміум-класу зазвичай мають дві акумуляторні батареї на 12 В: основну, потужну, та додаткову для бортової електросистеми. Наприклад, деякі розкішні SUV вже по стандарту оснащуються подвійною батареєю, а бренди преміум-класу використовують додаткові акумулятори для підтримки електричних гальм чи інших критичних систем.
Навіть гібридні чи електричні автомобілі (PHEV, EV) поєднують систему приводу HV із традиційною батареєю на 12 В. Числово, звичайна акумуляторна батарея на 12 В забезпечує потужність близько 45–100 А* (400–800 А під час запуску), тоді як додаткова батарея має ємність близько 20 А·год. Хоча точних статистик немає, припускається, що більшість нових автомобілів середнього-високого класу мають подвійну батарею.
Останній момент: технічне обслуговування. Потрібно перевірити обидві батареї. Якщо допоміжна батарея виходить з ладу, автомобіль може працювати лише в режимі мінімуму (у PHEV — лише на бензині) до її заміни. Витрати зростають (дві одиниці замість однієї), а в системах 48 В необхідно дуже уважно ставитися до електричної безпеки. Проте збільшення ваги є незначним (кілька кілограмів) у порівнянні з перевагою збереження стабільності системи.
Конфігурація
Функція
Переваги
Недоліки
Висока напруга + 12V
Електричний привід + допоміжні системи
Максимальна ефективність та безпека
Вища технічна складність
12V + 12V
Розділення функцій запуску та споживання
Резервність та надійність
Більша вага та потреба у обслуговуванні
48V + 12V
Система м’якого гібрида
Економія пального (15–25%)
Більш складна архітектура