Neměnit, opravit. Kia má řešení pro starší akumulátory elektrifikovaných aut

Jedním z nejčastějších dotazů při prodeji elektrifikovaných vozů bývá dotaz na životnost baterie a její cenu v případě nutnosti výměny. Kia vymyslela cenově dostupné řešení opravy, a to bateriový balancer.

O vysokonapěťovou trakční baterii se ve vozidle stará několik sofistikovaných řídicích jednotek. Ty pečlivě řídí provoz jednotlivých článků baterie, sledují teplotu, ovládají chlazení či ohřívání baterie, nebo řídí balancování článků během dobíjení. Tím baterie dosahuje velmi dobrých parametrů během provozu vozidla a dlouhé celkové životnosti. Jednotlivé algoritmy těchto jednotek jsou zahrnuty u výrobců do kategorie přísně tajné.

Při velmi častém používání vysokorychlostního nabíjení však i přes toto složité řízení vysokonapěťového akumulátoru může dojít k rozdílným napětím na jednotlivých článcích baterie, které má negativní vliv na možné celkové nabití akumulátoru. Při takovém nabíjení není totiž, díky vysokým nabíjecím proudům, možné použít elektroniku pro balancování článků. Pokud řidič po vysokorychlostním nabíjení ihned pokračuje v jízdě, kdy jsou opět odebírány vysoké hodnoty proudu, nezbude na balancování článků prostor. To může vést ke stavu, kdy si elektronika vozidla už neumí sama poradit s příliš velkým rozdílem jednotlivých článků. V tuto chvíli přichází na řadu Balancer, nová technologie pro opravu vysokonapěťových baterií Kia. Zde se během několika hodinového procesu jednotlivé články modulu vybalancují na stejné hodnoty. Poté je možné modul vrátit zpět do vozidla a není nutná jeho výměna za nový díl. Balancer tak neslouží pouze k vybalancování nového článku v případě totální závady původního, ale také k vybalancování stávajících článků baterie, které dosáhly příliš velkých rozdílů, vlivem ztížených podmínek provozu.

Oprava v provozu

„V běžném provozu elektrifikovaného vozidla KIA se o průběžné balancování jednotlivých článků stará několik řídicích jednotek baterie. Například u modelu Niro PHEV je celkem 94 lithium-iontových polymerových článků (každý 3,75 V) seskupených do 24 modulů. O tyto články se stará 24 menších řídicích jednotek článků baterie CMU (Cell Monitoring Unit), které spadají pod hlavní řídicí jednotku baterie BMS (Battery Management System ECU),“ vysvětluje Michal Tolar, Training and Development Manager společnosti Kia.

„Preciznímu ovládání baterie je tak přikládána ze strany výrobce příkladně velká pozornost. I přes takovéto řízení může dojít k závadě některého z článku z důvodu výrobní vady nebo v budoucnu přirozeným stárnutím článků. V takovém případě je nový balancer baterií skvělým speciálním zařízením,“ doplňuje princip balanceru vysokonapěťových baterií Michal Tolar a dodává: „Nové moduly baterie jsou ve skladu náhradních dílů nabity na 60 – 70 %, což je ideální hodnota pro skladování Lithium-iontových polymerových baterií. Závada na vozidle se ale může projevit vždy naprosto v jiném stavu nabití akumulátoru. Je tedy nutné nové články vybalancovat dle stavu baterie na rozdíl napětí nižší než 20 mV. Teprve poté řídicí jednotky baterie nový modul přijmou a vozidlo lze uvést do provozu. Rozdíl mezi balancováním článku na vozidle a v balanceru je prostý. Elektronika řídicích jednotek vozidla je dimenzována na možné rozdíly, které mohou nastat v běžném provozu. Pokud by byly schopny balancovat i výraznější odchylky, bylo by nutné řídicí jednotky doplnit externím přídavným chlazením, které by se u některých vozidel nikdy nevyužilo. Balancer vysokonapěťových baterií je na rozdíl od vozidla schopen vyrovnat rozdíly až 1,6 V mezi články (2,5 – 4,1 V).“

Zařízení je drahé, ale pomáhá

Balancer vysokonapěťových baterií je vybaven vlastním automatickým zhášecím systémem, výkonným chlazením, počítačem, displejem a klávesnicí. Uživatel tak může sledovat aktuální parametry článků včetně času zbývajícího do dokončení procesu. Po zadání vstupních parametrů probíhá proces zcela automaticky. Cena jednoho zařízení se pohybuje okolo 6 tisíc eur a přesahuje tak 150 tisíc korun. Z tohoto důvodu a také z důvodu zajištění maximální odbornosti při opravě akumulátoru nebude balancér v následujících letech k dispozici v dealerské sítí KIA, ale pouze u importéra. V budoucnu, pokud se významně rozšíří počet elektrovozidel, bude ale takové zařízení součástí výbavy každého autorizovaného servisu elektrovozidel Kia.

Automobilka KIA patří na českém trhu mezi importéry se širokou modelů na alternativní pohon. Už od roku 2014 například nabízí v Česku elektromobil Soul EV a v současnosti má v nabídce 4 elektrifikované modely a mild-hybridní Kiu Sportage.

Foto: Kia

Jan Majurník

Jako jediný důstojný dopravní prostředek uznává automobil jakéhokoliv druhu. Už od získání řidičského průkazu se začal podílet na tvorbě článků a videí s motoristickou tématikou. Miluje alternativní pohony, elektromobily, pickupy, nejmodernější asistenční systémy a cestování po Evropě v různých autech. Jeho specialitou jsou i domácí ruské vozy a různé speciály do extrémních podmínek.

Jan Majurník has 123 posts and counting. See all posts by Jan Majurník