…生活與工作…個人的生活雜記….
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Prius ZVW30 12V充電系統與充電方式

Prius與一般汽車的12V系統最大的不同點就是沒有發電機,車上的12V電瓶其充電方式是由201.6V的高壓直流經過DC-DC轉換為12V後提供給電瓶充電。

所以充電的時候電壓與電流不會像有發電機的車一樣劇烈變化。因此Prius的電瓶壽命普遍偏長,壽命長到TOYOTA把Prius4的電池再挪回引擎室XD

然而12V電瓶一直是Prius的弱點,相較於一般汽車來說,12V電瓶必須足夠的電流供應啟動馬達讓引擎開始旋轉,而提供給其他電子設備僅需幾安培。所以一旦電瓶老化時,可以馬上感覺到發動不順暢而提早更換。

而在Prius上,因為沒有啟動馬達,引擎的發動是依靠MG1,而MG1又是大電池供應。所以對電瓶的需求很小,因為它只需打開MAIN ECU、POWER ECU、HV REALY跟ABS泵,也因此,常常會遇到車主無法及時發現電瓶已經效能不佳了。

測試

所以平常可以使用下面的方法測試電瓶好壞:

POWEROFF後將遠光燈打開20-30秒,

之後按下POWER鍵2次(不用踩煞車)。

長按 “Info”鍵,開關大燈開關(on->off)三次 .(2009以前)

長按“Media”鍵,開關大燈開關(on->off)三次 (2009以後)

點選”FUNCTIONCHECK/SETING”–>”VEHICLE SIGNAL”

觀看”Battery”數值

一顆良好的電瓶應該在11.3V~12.8V之間。

基本的觀念跟檢查方法大致上說一下,相信這樣就足以在一般日常使用了。

那我們就來啃一些文吧 XD

充電

12V的充電迴路如同下圖,其中T2保險私是位於電瓶上方的端子中,而125A DC/DC保險絲則是位於引擎室中。

電瓶充電則是利用DC-DC轉換器將大電池降壓後並聯來提供電瓶充電。

DC-DC轉換器位於逆變器下方,轉換器會自動偵測目前12V電瓶的電量並提供所需的充電電流。

在Prius3,經過Prius2與Camry的改良之後,其電路設計上多了2顆電容(900 V, 0.8 µF and 950V, 0.562 µF) 。

並且將元件以導熱矽膠封起來,所以在整體穩定性與可靠度增加了許多。

在一般正常使用情況,通常其充電電壓為14.1V、充電電流為1.4A

在每天的第一次發動則會因電池目前狀況的不同,大致會從5A~8A之間降到1.4A,充電時間大約是1分半~3分鐘。

也因為12V轉換模組會偵測電瓶電壓與電流,若是發生電瓶欠壓(低於11.3V),則發動之後會使用大電流對12V電瓶做急速充電5~10分鐘(電流約在30A~45A之間)。

然後逐步調降充電電流到1.4A後恆充。

若電瓶低於10.2V則無法啟動順利車輛。

急速充電因使用大電池的電對小電池充電,因此其功率換算為:

14X30A(MAX) = 423W (EF80%=528W)/201.6V = 2.6A

也就是說大電池必須提供2.6A的電流給轉換器(Prius的大電池規格為201.6V@6.5A)

也就是為什麼小電池快壞的時候油耗總是不佳的原因,因為你的電都被拿去充小電池了

電瓶

這時候可能會有人有疑問?

AGM不就是標榜長壽、耐頻繁充放電的嗎??那為什麼小電池有些人可以用很久,有些人卻很快壞???

我們先來看一下電瓶的規格。


Prius3電瓶規格:S46B24R

樣式JIS B24 AGM
電壓12V

20小時電池放電率(Ah)

45

5小時電池放電率(Ah)

36
冷啟動電流(CCA)325
重量 (kg)12.7
電池型式A
接點樣式T1
建議充電電流 (Amps)4.2
把手
長 (mm)238
寬 (mm)129
高 (mm)227

這邊可以看到紅字的部分,第一個是樣式。

Prius原車配置的是AGM(Absorbent Glass Mat)電瓶,為可吸收玻璃纖維網蓄電瓶的縮寫。

這種款式的電瓶有壽命長,充電效率高(可以承受4倍以上的充電電流)。

在充電電流的部分,電池廠的充電建議是4.2A,約為0.1C(使用充電器的環境)

所以在每天都有開車的環境使用下,DC-DC轉換器所提供的電流足以幫助電瓶充電,亦不會電瓶造成損傷。

路程短的話有可能會造成電池充電效能不佳:

以10分鐘路程為例:

開門到發動:26A*(15/3600sec) = 0.108Ah

充電:5A*(60/3600)+1.4A*(300/3600)=0.2Ah(足夠)

但是在長期不使用的情況或是只有假日才開車的人來說,電池長期處於低電壓/高電流的環境。

對於電池來說是一個很大的損傷。

1周不開車:

0.1A(靜態消耗)*(7D*24HR) = 17Ah(相當於20小時電池放電率的一半)

1周發動一次,等待20分鐘:

30A*(20*60/3600)=10Ah(超過建議值/還充不飽)

也就是說,如果長時間沒有使用車輛,最好是使用有AGM電瓶充電功能的充電器,來對電瓶充電,儘量不要使用緊急救車器來發動車輛

因為一旦救車成功之後,DC-DC轉換器會產地直送新鮮的大電流給你的電瓶。

若無法及時或沒有時間使用充電器的話,在車輛發動之後,最好先等20分鐘待電瓶充電(避免頻繁充放/保護DC-DC轉換器)。

落落長講了一堆,結論就是:

AGM電瓶很好用,他壞掉時不要去裝別種類型電瓶,壽命會變短。

DC-DC轉換器很辛苦,所以車上不要裝太多電器。

題外話XD

另外,有某些車友,因為好奇或是看到宣傳,跑去裝鋰鐵電池。

鋰鐵電池因為特性不同(對!又是特性),只能採用CC-CV的方式充電,且最終電壓(CV)必須要在14.4V。

因為這關係,導致Prius的DC-DC轉換器認為電池沒充飽,就一直對電瓶充電。

這樣下來大電池損耗增加(長期電力都供應給DC轉換器)第二對貴森森的鋰鐵電池也不好(無法CC CV不足)。