مروری بر باتری کمکی
خودروهای مدرن با فناوری‌های کاهش CO2، با دارا بودن سطح بالای مشخصات فنی و سیستم‌های کمک‌راننده الکترونیکی جدید ممکن است علاوه بر باتری اصلی استارت خودرو یا باتری سیستم ولتاژ بالا در خودروهای هیبریدی و برقی، دارای یک باتری کمکی نیز باشند. باتری‌های کمکی از نظر اندازه و مشخصات فنی بسته به نیازهای سیستم برقی خودرو متفاوت هستند و می‌توانند به عنوان یک پشتیبان ایمنی برای حمایت از باتری اصلی در مواقع لزوم یا برای تأمین ولتاژ برای سیستم‌های خاص خودرو به صورت دائمی استفاده شوند.
سیستم‌های دو باتری در خودروهای احتراق داخلی
- سیستم دو باتری، تمامی اجزای الکتریکی حساس به منبع تغذیه را که ممکن است تحت تأثیر ولتاژ پایین قرار گیرند، در طول مرحله استارت موتور از باتری اصلی جدا می‌کند.
- دو کلید اتصال برای تغییر منبع تغذیه به دو مدار جداگانه، زمانی که نیاز به استارت موتور است، استفاده می‌شوند.
- در هنگام استارت موتور، برق مورد نیاز برای اجزای الکتریکی حساس از باتری ثانویه تأمین می‌شود.
- باتری اصلی برق موتور استارت را تأمین می‌کند و برق ضروری سیستم مدیریت موتور (EMS) را که برای استارت موتور حیاتی است، حفظ می‌کند.
- ولتاژهای باتری اصلی و ثانویه برای اطمینان از وجود ولتاژ کافی برای استارت بعدی نظارت می‌شوند و در صورت نیاز، شارژ به باتری ثانویه تأمین می‌شود.
اجزای سیستم دو باتری در خودروهای احتراق داخلی
اجزای سیستم:
- موتور استارت (Starter motor)
- باتری اصلی (Primary battery)
- بارهای برق و EMS (Power & EMS loads)
- ترانزیستور اثر میدانی (Field effect transistor)
- کلید اتصال ۱ (Contact switch 1)
- کلید اتصال ۲ (Contact switch 2)
- باتری ثانویه (Secondary battery)
- بارهای حساس (Sensitive loads)
- دینام (Alternator)
عملکرد سیستم دو باتری در خودروهای احتراق داخلی
شرایط سیستم – نیاز به استارت
- کلید ۱ باز است.
- کلید ۲ بسته است. باتری اصلی موتور استارت را تغذیه می‌کند و باتری ثانویه از اجزای حساس به منبع تغذیه پشتیبانی می‌کند.
شرایط سیستم – روشن بودن موتور
- کلید ۱ بسته است.
- کلید ۲ باز است. باتری اصلی توسط دینام در حال شارژ شدن است و باتری ثانویه از مدار جدا شده است. اگر سیستم ولتاژ پایین باتری کمکی را تشخیص دهد، کلید ۲ پس از روشن شدن موتور بسته می‌ماند تا باتری کمکی به طور کامل توسط دینام شارژ شود. پس از اینکه باتری کمکی کاملاً شارژ شد، کلید ۲ باز می‌شود تا از آسیب به باتری کمکی جلوگیری کرده و بارهای دینام و در نتیجه بارهای موتور را کاهش دهد تا در مصرف سوخت صرفه‌جویی شده و انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر شود.
باتری کمکی در خودروهای هیبریدی
اکثر خودروهای هیبریدی مانند تویوتا پریوس، علاوه بر باتری سیستم هیبریدی با ولتاژ بالا، دارای یک باتری کمکی ۱۲ ولت معمولی هستند. باتری ۱۲ ولت برای استارت موتور یا تأمین برق موتورهای احتراقی استفاده نمی‌شود، بلکه برای تأمین برق به موارد زیر به کار می‌رود:
- سیستم‌های جانبی (Accessory systems)
- چراغ‌های جلو (Headlights)
- سیستم‌های صوتی (Audio systems)
- کنترل‌های کامپیوتری (Computer controls)
در برخی خودروهای هیبریدی (مانند تویوتا پریوس که در سند ذکر شده)، موتور احتراقی به‌جای استفاده از باتری ۱۲ ولت برای استارت، از موتور الکتریکی (که توسط باتری ولتاژ بالا تغذیه می‌شود) برای راه‌اندازی استفاده می‌کند. این طراحی در سیستم‌های هیبریدی پیشرفته‌تر مانند هیبریدی‌های سری-موازی (Series-Parallel Hybrids) رایج است.
در مقابل، برخی دیگر از خودروهای هیبریدی (مانند هیبریدی‌های ملایم یا Mild Hybrids) ممکن است همچنان از باتری ۱۲ ولت برای استارت موتور احتراقی استفاده کنند، مشابه خودروهای غیرهیبریدی.
باتری کمکی در خودروهای برقی
خودروهای برقی مانند میتسوبیشی i-MiEV، علاوه بر باتری کششی با ولتاژ بالا، دارای یک باتری کمکی ۱۲ ولت معمولی هستند. باتری کمکی توسط موتور کششی استفاده نمی‌شود، اما توسط باتری کششی شارژ می‌شود و برای پشتیبانی از تمام سیستم‌های برقی خودرو به جز موارد زیر به کار می‌رود:
- تهویه مطبوع (Air conditioning)
- سیستم گرمایش (Heating system)
