Priuksen akun kennojen jännitteen selitys: 1,2 V:n kennoista täyteen akun diagnostiikkaan

Toyota Prius -hybridi-akku on korkeajännitteisen vetovoimapaketin pienin rakennuspalikka. Jokaisessa Priusin nikkelimetallihydridi (NiMH) -akussa yhden kennon nimellisjännite on 1,2 V, kuusi kennoa on hitsattu sarjaan 7,2 V:n moduuli, ja nämä moduulit kytketään sitten sarjaan muodostaen koko akun. Näiden kolmen tason – kennon, moduulin ja akun – oikaiseminen on ensimmäinen askel kohti jännitteen oikeaa lukemista, akun heikon jännitteen varoituksen tulkitsemista ja oikean varaosan tilaamista ensimmäisellä kerralla.

Tämä opas on kirjoitettu itsenäisille hybridikorjaamoille, varaosajälleenmyyjille, ajoneuvokaluston huoltotiimeille ja kunnostusyrityksille Kiinan ulkopuolella, jotka tarvitsevat tarkat kenno-, moduuli- ja pakkausjännitetiedot sukupolvelta toiselle ja jotka haluavat yhdistää nämä luvut turvalliseen diagnostiikkaan ja tarkkaan varaosien hankintaan Prius-, Camry Hybrid- ja Toyota Aqua -sovelluksissa.

Keskeiset tiedot

• Yksi Priuksen NiMH-kenno on nimellisjännitteeltaan 1,2 V; kuusi kennoa muodostaa yhden 7,2 V:n moduulin; sarjaan kytketyt moduulit muodostavat paketin.
• Vuoden 2004 ja uudemmat Prius-mallit (NHW20:stä eteenpäin) käyttävät 28 moduulia / 168 kennoa nimellistehollaan 201,6 V pakkaus, kun taas vuosien 2001–2003 NHW11 käytti 38 moduulia / 228 kennoa 273,6 V.
• Myöhempien Prius-litiumioniakkujen versioiden on dokumentoitu olevan noin 207,2 V tai 222V nimellisesti, noin 3,7 V:n kennoilla – erilainen kemia, jota ei voi vaihtaa NiMH-akkujen kanssa.
• Korostettu invertterin jännite (jopa ~600 V DC) ei ole akun oma nimellisjännite; pidä nämä kaksi lukua erillään.
• Tarkista aina rungon koodi, mallivuosi, kemiallinen koostumus, moduulien lukumäärä, akun jännite ja kotelointi ennen minkään kennon, moduulin tai kokonaisen akun korvaavan osan tilaamista.

Solu, moduuli ja pakkaus: miksi termit sekoittuvat haussa

Hakukyselyissä näitä sanoja sekoitetaan vapaasti – “prius battery cell”, “prius battery pack voltage” ja “prius high voltage battery” kuvaavat usein samaa komponenttia eri mittakaavoissa. Tarkkuudella vältetään järjestysvirheet:

• Solu — kemiallinen yksikkö. Priuksen NiMH-akussa yhden prismakennon nimellisjännite on 1,2 V.
• Moduuli — kuusi 1,2 V:n kennoa sarjaan kytkettynä yhden suljetun kotelon sisällä, jolloin saadaan 7,2 V. Useimmat korjaamot käsittelevät ja vaihtavat fyysisesti moduuleja.
• Akku (HV-akku tai ajoakku) — kaikki sarjaan kytketyt moduulit sekä ohjausyksikkö, väylätangot, huoltopistoke, jäähdytys ja kotelo. Tämä on täydellinen kokoonpano, joka pultataan ajoneuvoon.

Kun teknikko ilmoittaa "viallisesta kennosta", hän tarkoittaa yleensä heikkoa tai epätasapainossa olevaa 7,2 V:n moduulia, koska moduulin sisällä olevia yksittäisiä 1,2 V:n kennoja ei voida normaalisti huollattaa erikseen. Toyotan hybridikoulutusdokumentaation mukaan kuusi 1,2 V:n NiMH-kennoa on kytketty sarjaan muodostaen yhden 7,2 V:n moduulin, kuten tässä on esitetty. Toyotan hybridikoulutusopas.

NiMH-kennojen ja -moduulien jännitteen perusteet

NiMH-kemia määrittää jokaisen klassisen Prius-akun aritmetiikan, ja Priuksen hybridi-akun kennojännitteen ymmärtäminen tällä tasolla tekee mistä tahansa myöhemmästä hybridi-akun kennojen vaihtopäätöksestä puolustettavan:

• 1 solu = 1,2 V nimellinen
• 1 moduuli = 6 kennoa × 1,2 V = 7,2 V nimellisjännite
• Pakata = moduulien lukumäärä × 7,2 V

Nimellisjännite on nimellinen keskiarvo, ei kiinteä lukema. Terveen NiMH-moduulin jännite on hieman yli 7,2 V ja se liikkuu ylös ja alas varaustilan, lämpötilan ja kuormituksen mukaan. Siksi skanneri näyttää jännitealueen yhden numeron sijaan, ja siksi moduulien välinen jännitehajonta – ei pelkkä absoluuttinen jännite – on usein selvempi osoitin akun kunnosta. Kun ostajat arvioivat varastoa eri puolilla hybridiakkujen tuotevalikoima, Nämä samat kenno- ja moduulirakenteen perusasiat määräävät, tasapainottuuko osa todella oikein käytössä.

Pakkausjännite sukupolven ja rungon mukaan

Kaksi ostajille tärkeintä NiMH-arkkitehtuuria ovat ensimmäisen sukupolven NHW11 ja vuoden 2004 ja uudemmat alustat.

2001–2003 Prius (NHW11): 273,6 V

Ensimmäisen sukupolven Prius HV -akku käyttää 38 moduulia jaettu kahdelle haltijalle, yhteensä 228 solua, nimellisjännitteellä 273,6 V. Tämä vahvistetaan Toyotan korkeajännitteisen akun mekaniikan koulutusdokumentti. NHW11-moduulit ja -paketit eivät ole keskenään vaihdettavissa uudempien sukupolvien kanssa.

Prius-mallit vuodelta 2004 ja uudemmat (NHW20 alkaen): 201,6 V

Mallista 2004 lähtien Prius HV -akku käyttää 28 moduulia sarjassa nimellisjännitteelle 201,6 V, yhteensä 168 solua. Tämä on arkkitehtuuri, johon useimmat itsenäiset korjaamot törmäävät, ja se on useimpien "Prius-akkukennon vaihto"- ja "Prius-akkukennon vaihto" -hakujen taustalla. Prius-hybridi-akkujen tekniset tiedot sukupolvelta toiselle – sellaisena kuin se on dokumentoitu OKACC-laadunvarmistus sivu – yhdistää nämä moduuli- ja kennomäärät myöhempien sukupolvien kemiallisiin muutoksiin, jotta ostajat voivat yhdistää osat oikeaan aikakauteen.

Myöhemmät sukupolvet ja litiumioniakkujen muutos

Myöhemmät Prius-sukupolvet siirsivät monia varustelutasoja litiumioniakkuihin (nimellisarvo noin 3,7 V) eri akun jännitteillä. Puretun auton riippumaton purkuanalyysi... Vuoden 2017 neljännen sukupolven Prius-litiumioniakku ilmoittaa järjestelmän nimellisjännitteen 207,2 V 3,7 V:n kennoilla 1P56S-kokoonpanossa, joka on rakennettu kahdesta 1P28S-moduulista. Muissa teknisissä dokumenteissa on lueteltu variantit osoitteessa 222V nimellinen. Käsittele uudempien sukupolvien kenno- ja moduulimääriä varianttiriippuvaisina ja joissakin tapauksissa omistusoikeudellisina – älä koskaan oleta, että litiumioniakku on NiMH-akun vaihto-oikeus tai päinvastoin.

Tehostettu järjestelmäjännite ei ole akun nimellisjännite

Yksi yleisimmistä ostajien väärinkäsityksistä on invertterin korotetun käyttöjännitteen sekoittaminen akkupaketin omaan nimellisjännitteeseen. Priuksen virranhallintayksikkö voi porrastaa tasavirtaväylää kohti noin 600 V DC:tä moottorigeneraattoreiden tehokkaan käytön varmistamiseksi. Tämä korotettu luku kuvaa invertterin lähtötehoa — ei kemian nimellisjännite. NiMH Prius -akun jännite pysyy 201,6 V:na (tai 273,6 V:na NHW11:ssä) riippumatta siitä, kuinka korkeaksi invertteri boostaa alavirran puolella. Kun määrität tai vahvistat vaihtoakun, käytä aina akun nimellisjännitettä, älä koskaan boostatun järjestelmän numeroa.

Kenno-, moduuli- ja pakkausjännitteen lukeminen diagnostiikan aikana

Scan-tool-akun HV-jännite luetaan pakettitasolla, ja Toyotan diagnostiikkadokumentaatio julkaisee toiminta-alueita, jotka auttavat sinua arvioimaan, onko lukema uskottava:

• 2ZR-FXE-hybridijärjestelmässä sytytys päällä -HV-akun jännitealue on 210,00 V - 280,00 V on listattu tässä hybridiakkujärjestelmän viite.
• Prius PHEV -mallissa sytytys päällä -HV-akun jännitealue on 200,00 V - 400,00 V on lueteltu vastaavassa PHEV-hybridi-akkujärjestelmän viite. Tuo leveä yläkaista heijastaa tehostetun arkkitehtuurin mittauskontekstia pikemminkin kuin kemian nimellisjännitettä, joten sitä ei tule tulkita akun omana nimellisarvona.

Moduulitasolla käytännön diagnostiikkasignaali on saldo. Toyotan akunohjausyksikkö valvoo moduulilohkoja ja ilmoittaa epätasapainosta. Yksi heikko moduuli voi laskea lohkojännitettä kuormitettuna, vaikka akun lepojännite näyttäisi normaalilta. Tästä syystä kokeneet korjaamot kirjaavat moduulilohkojännitteet koko ajosyklin ajan sen sijaan, että luottaisivat yhteen staattiseen lukemaan – samaan Toyotan hybridiakun kennojen jännitehajontaan, joka paljastaa, mitkä moduulit vialliset.

Turvallisuushuomautus: HV-akun huollossa käytetään hengenvaarallisia jännitteitä. Vain korkeajännitetöihin koulutetut ja varustetut teknikot saavat avata, tutkia tai käsitellä vetovoima-akkua käyttäen huoltopistokkeen eristystä ja pätevien menettelyjen mukaisia henkilönsuojaimia. Tämä artikkeli on spesifikaatio- ja hankintaohje, ei tee-se-itse-korkeajänniteohje.

Akun heikon vetokyvyn varoitukset ja mitä ne tarkoittavat kennotasolla

Hakujen kaltaiset hakusanat “heikko Prius-akku”, “heikko Prius-akku” ja “heikko Prius-akkuteho” kuvaavat yleensä samaa oireryhmää: heikentynyt sähköavustus, tiheämpi moottorin käynti, varoitusviesti ja lopulta tallennettu koodi, kuten tuttu P0A80-hybridiakun heikkenemiskoodi. Kenno- ja moduulitasolla nämä oireet viittaavat tyypillisesti seuraaviin:

• Moduulin epätasapaino — yksi tai useampi 7,2 V:n moduuli vanhenee nopeammin kuin muut, mikä laajentaa jännitehaitaria.
• Kapasiteettihäviö — NiMH-moduulit pitävät vähemmän varausta, joten ECU rajoittaa lähtötehoa akun suojaamiseksi.
• Sisäisen vastuksen nousu — ikääntyneet moduulit roikkuvat kuormituksen alaisena, vaikka lepojännite näyttäisi hyväksyttävältä.

Nämä ovat vain heikkenemismalleja, eivät yksittäisiä vikoja. Vanhemman paljon ajetun akun "ajoakun virta vähissä" -viesti on yleensä moottorinohjausyksikön ilmoitus siitä, että heikoimmat moduulit eivät enää pysty tuottamaan nimellistehoa – tämä on vihje arvioida koko akun teho, ei vain yhden luvun perässä juoksemista.

Toyota Aquan ja Camry Hybridin konteksti

Sama NiMH-kenno-moduulilogiikka on perustana myös muille Toyota-hybrideille, minkä vuoksi kyselyt, kuten “toyota aqua hybrid battery cell jännite”, “aqua battery cell” ja “2007 toyota camry hybrid battery cell vaihto”, esiintyvät Prius-hakujen rinnalla. Nämä alustat jakavat 1,2 V:n kenno- / 7,2 V:n moduulin rakennuspalikan, mutta moduulien määrä, pakkausjännite, kotelon muoto ja ECU-kalibrointi vaihtelevat mallin ja alustan mukaan. Erityisesti kansainvälinen kiinnostus Aquan (Prius C / NHP10) kennojännitettä kohtaan heijastaa käytettyjen Aqua-ajoneuvojen suurta määrää monilla markkinoilla.

Käytännön opetus: yhteinen kemia toimii ei tarkoittaa jaettua asennusta. Moduuli, jonka sähköinen jännite on 7,2 V sekä Aquassa että vuoden 2004 tai uudemmassa Priuksessa, voi silti olla mekaanisesti ja elektronisesti yhteensopimaton. Varmista alustakoodin ja osan sovelluksen avulla joka kerta.

Vaihdetaanko yksi moduuli vai koko paketti? Hankintanäkökohtia

On olemassa kaksi laajaa strategiaa, joilla kummallakin on erilaiset riskiprofiilit kaupoille ja jakelijoille.

Lähestyä	Sopii parhaiten	Keskeiset riskit
Yksittäisen moduulin vaihto	Yksittäisen moduulin vikaantuminen diagnosoitu muuten toimivassa paketissa; työnkulkujen kunnostus	Vanhojen ja uusien moduulien yhdistäminen voi johtaa huonoon tasapainotukseen; jäljellä olevat moduulit voivat vikaantua pian sen jälkeen.
Koko pakkaus korvaava	Paljon ajetut paketit, useita heikkoja moduuleja, kaluston luotettavuus, toistuvien käyntien minimointi	Korkeammat osakustannukset; vaatii oikean rungon/kemian yhteensopivuuden ja kotelon sopivuuden

Ammattimaisten ostajien päätös riippuu yleensä olemassa olevien moduulien iästä ja kunnosta. Yhden moduulin vaihtaminen paketista, jossa jokainen moduuli on lähes käyttöikänsä päässä, johtaa usein toistuvaan vikaantumiseen. Jälleenmyyjät ja kuljetusyritykset usein standardoivat koko paketin vaihdon ennustettavan toimitusajan saavuttamiseksi, kun taas kunnostuksen asiantuntijat saattavat varastoida yksittäisiä moduuleja kohdennettuja korjauksia varten.

Sopivuustarkistuslista ennen tilaamista

Ennen kuin tilaat kennon, moduulin tai koko vaihtopaketin – olipa kyseessä sitten uudet Prius-hybridi-akkukennoja tai täydellinen kokoonpano – varmista kaikki seuraavat tiedot varsinaista ajoneuvoa vasten, ei pelkästään mallinimeä:

• Alustakoodi (esimerkiksi NHW11 vs. NHW20 vs. uudemmat) — määrittää moduulien määrän ja pakkajännitteen.
• Mallivuosi — erottaa 273,6 V:n ja 201,6 V:n NiMH-akut sekä NiMH- ja litiumioniakut.
• Kemia — NiMH (1,2 V:n kenno) vs. Li-ion (~3,7 V:n kenno); älä koskaan korvaa niitä toisella.
• Moduulien lukumäärä ja nimellisjännite — esim. 28 moduulia / 201,6 V vuoden 2004 ja uudempien Priusten osalta.
• Fyysinen kotelo ja liittimien asettelu — virtakiskot, huoltopistokkeen sijainti, kiinnityskohdat.
• Ohjainyksikön/sovelluksen yhteensopivuus — varmista, että korvaava tuote on määritetty kyseiseen käyttötarkoitukseen.
• Ehtoperuste — Ennustettavissa olevan käyttöiän varmistamiseksi määritä upouudet kokoonpanot, eivätkä koskaan kunnostetut, uudelleenkäsitellyt, käytetyt tai uudelleenvalmistetut yksiköt, joiden aiempaa käyttöikää ei voida varmistaa.

Jos jokin yksityiskohta on epävarma, tarkista se valmistenumerolla ja osahakemuksella ennen ostamista. Tiimimme voi tarkistaa nämä tiedot — pyydä tekninen tarjous alustakoodi ja mallivuosi käsillä.

Uuden OEM-spesifikaation mukaisen NiMH-hybridi-akun vaihto

OKACC-tarvikkeet Uusi OEM-spesifikaatioiden mukainen NiMH-hybridi-akun vaihto yksiköt, jotka on suunniteltu täyttämään OEM-spesifikaatiot sovelluksissa, mukaan lukien vuoden 2004 ja uudempien Prius-alustojen kokoonpanot. Nämä ovat upouusia kokoonpanoja – niitä ei ole koskaan kunnostettu, käsitelty, käytetty tai uudelleenvalmistettu – mikä on tärkeää, koska kennojen ikää ja aiempia syklejä ei voida tarkastaa visuaalisesti käytetystä moduulista. Ostajille, jotka vertailevat toimittajia, johdonmukainen saapumistarkastus ja dokumentoitu prosessinohjaus erottavat luotettavan varaston vaihtelevasta romutuotteesta. OKACC on riippumaton valmistaja, eikä se ole Toyota OEM, Toyota-tytäryhtiö tai Toyotan hyväksymä.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on yhden Priuksen akkukennon jännite?

Yksi Prius-akkukenno on nimellisjännitteeltaan 1,2 V. Kuusi sarjaan kytkettyä kennoa muodostaa yhden 7,2 V:n moduulin, ja nämä sarjaan kytketyt moduulit muodostavat täyden korkeajännitepaketin.

Mikä on Priuksen akun täysi jännite?

Vuoden 2004 ja uudempien Priusten nimellisjännite on 201,6 V (168 kennoa). Vuosien 2001–2003 NHW11-malleissa käytettiin 38 moduulia, joiden nimellisjännite on 273,6 V (228 kennoa). Myöhempien litiumioniakkuversioiden nimellisjännitteeksi on dokumentoitu noin 207,2 V tai 222 V.

Mitä "akun heikko varaus" -varoitus tarkoittaa kennotasolla?

Se yleensä viestii moduulin epätasapainosta, kapasiteetin menetyksestä tai ikääntyvien moduulien sisäisen resistanssin kasvusta, joten akun ECU rajoittaa tehoa suojatakseen akkua. Se viittaa akun yleiseen heikkenemiseen pikemminkin kuin yksittäiseen kiinteään jännitelukemaan.

Onko tuo ~600 V -luku Priuksen akun jännite?

Ei. Alle noin 600 V DC:n on invertterin korostettu käyttöjännite, ei akun nimellisjännite. NiMH-akun jännite pysyy 201,6 V:ssa (tai 273,6 V NHW11:ssä). Määritä aina vaihtoakut akun nimellisjännitteen mukaan.

Voinko käyttää yhtä moduulia tai pakettia kaikissa Prius-mallivuosimalleissa?

Ei. Alustakoodi, mallivuosi, kemia, moduulien lukumäärä, akun jännite ja kotelointi vaihtelevat. Jaettu 7,2 V:n moduulikemia ei tarkoita jaettua sopivuutta – tarkista aina alustakoodin ja osan sovelluksen perusteella.

Käyttääkö Toyota Aqua samoja kennoja kuin Prius?

Aquassa (Prius C / NHP10) on samat 1,2 V:n kennot ja 7,2 V:n NiMH-moduulit, mutta moduulien lukumäärä, akun jännite, kotelointi ja ECU-kalibrointi eroavat toisistaan. Vahvista tarkka käyttötarkoitus ennen tilaamista.

Pitäisikö minun vaihtaa yksi moduuli vai koko paketti?

Vaihda yksi moduuli vain, jos äänipaketissa on yksi diagnosoitu heikko moduuli. Paljon ajetuissa paketeissa, joissa useat moduulit ovat lähellä käyttöikänsä loppua, koko paketin vaihtaminen yleensä estää toistuvat viat. Luotettavuuden vuoksi valitse upouudet kokoonpanot käytettyjen tai kunnostettujen yksiköiden sijaan.

Tarvitsetko käyttötarkoitukseen sopivia tietoja tai varmistetun sopivuuden Prius-, Camry Hybrid- tai Aqua-akulle? Ota yhteyttä OKACC:iin alustakoodilla ja mallivuodella, ja tekninen tiimimme vahvistaa oikean vaihto-osan ennen kuin sitoudut tilaukseen.