Зачем АКБ 12 вольт в электромобиль?

Зачем ставить в современные электромобили свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, которые были придуманы более 100 лет назад. Ответ прост – они в отличии от LI-ion и LiFePO4 батарей не боятся низких температур. При долгом простое основная силовая батарея греет сама себя и может разрядиться в «0». Для активации системы питания цепей электромобиля должна быть отдельная, незамерзающая батарея. Она питает контролер заряда и управляет высоковольтными контакторами, а также обеспечивает энергией насос охлаждения батареи и инвертор при запуске.

У современного электромобиля используется двухконтурная система. Основная, либо силовая аккумуляторная батарея, которая приводит в движение автомобиль и питает один либо несколько электромоторов, имеет напряжение от 400 до 800 вольт. А современные разработки грузовых электромобилей и того более, до 1500 вольт.

А почти все потребители энергии в автомобиле традиционно производятся автомобильной промышленностью напряжением 12 вольт. К ним относится:

• освещение
• стеклоподъемники
• регулирование сидений
• стереосистема
• и многое другие потребители рассчитаны на напряжение в 12 вольт.

Это одна из причин использования аккумуляторной батареи с напряжением в 12 вольт. Но есть и другие функции.
Напряжение силового аккумулятора, как говорили выше от 400 до 800 вольт. Такое напряжение опасно для жизни человека и при прикосновении к источнику напряжение человек получит серьезную травму либо может быть летальный исход. Задача 12 вольтной сети при возникновении аварии обесточить, т.е. выключить напряжение силовой батареи, своеобразный буфер и выключатель. Все высоковольтные кабеля в электромобиле имеют оранжевый цвет, 12 вольтные, другой цвет, как в обычных автомобилях с ДВС.

Пример: при аварии система моментально размыкает высоковольтные контакторы, обесточивая силовую батарею, однако система 12 вольт остается активной, питая

• аварийное освещение
• систему оповещения для автоматического вызова помощи.
• датчики столкновения и подушки безопасности.

Заряд 12 вольтной аккумуляторной батареи происходит от силовой батареи через так называемые DC-DC преобразователи. Система анализирует напряжение 12 вольтной батареи и при определенном падении напряжения включает систему зарядки.
Давайте разберем какие типы 12 вольтных аккумуляторных батарей используются в современных электромобилях, и последовательных гибридных автомобилях.

• Свинцово-кислотные (Pb-A), дешевые, полностью перерабатываются, но тяжелые.
• Литий –ионные (LiFePo4), легкие, долговечные, но дорогостоящие и бояться морозов, используются очень мало (Tesla Cybertruck, Lixiang)
• Суперконденсаторы – экспериментальное решение для быстрого заряда/разряда.

Заключение

12 В аккумулятор в автомобиле – это не атавизм, а критичный элемент системной архитектуры современного электромоблиля, обеспечивающий

• Безопасность, через размыкание высоковольтной сети в случае аварии
• Энергоэффективность, за счет разгрузки тяговой батареи
• Совместимость с мировой автомобильной инфраструктурой.

Без 12 вольтной системы электромобили стали бы дороже, сложнее в обслуживании и менее безопасными. Это инженерный компромисс, который будет актуален еще, как минимум 10-15 лет, пока не произойдет массовый переход на новые стандарты напряжения.