پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

باتری ۱۲ ولتی خودرو برقی چه می‌کند و چرا این‌قدر مهم است؟

خودروی برقی یک باتری بزرگ چندصدولتی برای حرکت دارد، اما بدون باتری کوچک ۱۲ ولتی ممکن است حتا قفل درها باز نشود، نمایشگر روشن نشود و خودرو اجازه حرکت یا شارژشدن ندهد. این باتری موتور را به حرکت درنمی‌آورد، اما عملاً کل سامانه برقی خودرو را بیدار می‌کند.

وقتی از خودروی برقی صحبت می‌شود، بیشتر توجه‌ها به باتری بزرگ نصب‌شده در کف خودرو معطوف است؛ باتری‌ای که ظرفیت آن با کیلووات‌ساعت بیان می‌شود، صدها کیلوگرم وزن دارد و انرژی موردنیاز موتور برقی را تأمین می‌کند.

با این حال، بیشتر خودروهای برقی در کنار باتری اصلی، یک باتری کوچک ۱۲ ولتی نیز دارند؛ قطعه‌ای که از نظر ظاهر تفاوت زیادی با باتری خودروهای بنزینی ندارد، اما وظیفه آن متفاوت است.

در خودروی بنزینی، باتری ۱۲ ولتی باید موتور استارت را بچرخاند تا پیشرانه روشن شود. خودروی برقی چنین استارتی ندارد، اما همچنان برای راه‌اندازی رایانه‌ها، سامانه‌های کنترلی، قفل‌ها، چراغ‌ها و تجهیزات ایمنی به برق کم‌ولتاژ نیازمند است. به همین دلیل ممکن است باتری اصلی خودرو کاملاً شارژ باشد، اما خرابی باتری ۱۲ ولتی خودرو را به جسمی خاموش و بی‌حرکت تبدیل کند.

دو باتری با دو وظیفه متفاوت

باتری اصلی یا ولتاژبالای خودروی برقی وظیفه تأمین انرژی موتور، سیستم گرمایش، کمپرسور کولر و دیگر مصرف‌کننده‌های پرقدرت را بر عهده دارد. ولتاژ این باتری بسته به معماری خودرو می‌تواند به چندصد ولت برسد.

در مقابل، باتری ۱۲ ولتی برق موردنیاز سامانه‌های متعارف خودرو را تأمین می‌کند. چراغ‌ها، برف‌پاک‌کن‌ها، سیستم صوتی، قفل مرکزی، شیشه‌بالابرها، یونیت‌های کنترل و بسیاری از تجهیزات داخل کابین همچنان با ولتاژ پایین کار می‌کنند. کیا در راهنمای خودروهای برقی خود نیز باتری ولتاژبالا را منبع انرژی حرکت و باتری ۱۲ ولتی را تأمین‌کننده تجهیزات معمولی مانند چراغ‌ها و برف‌پاک‌کن‌ها معرفی کرده است.

ولوو نیز درباره EX30 توضیح می‌دهد که باتری ۱۲ ولتی تقریباً تمام تجهیزات خودرو، به‌جز سامانه محرکه برقی، را تغذیه می‌کند. این توصیف نشان می‌دهد که کوچک‌بودن باتری ۱۲ ولتی به معنای کم‌اهمیت‌بودن آن نیست.

باتری ۱۲ ولتی خودرو را بیدار می‌کند

باتری ولتاژبالا در زمان خاموش‌بودن خودرو به‌صورت دائم و مستقیم به موتور و دیگر مصرف‌کنندگان متصل نیست. برای ایمنی، ارتباط اصلی آن از طریق کلیدهای الکتریکی قدرتمندی به نام کنتاکتور قطع می‌شود

هنگامی که راننده قفل خودرو را باز می‌کند یا دکمه روشن‌شدن را فشار می‌دهد، ابتدا باتری ۱۲ ولتی رایانه‌ها و واحدهای کنترل را فعال می‌کند. این واحدها وضعیت خودرو، سطح شارژ، عایق‌بندی مدار و سامانه‌های ایمنی را بررسی می‌کنند و در صورت نبود مشکل، فرمان اتصال مدار ولتاژبالا را صادر می‌کنند.

به زبان ساده، باتری بزرگ انرژی حرکت را در اختیار دارد، اما باتری کوچک اجازه دسترسی به آن را صادر می‌کند.

اگر ولتاژ باتری ۱۲ ولتی کافی نباشد، رایانه‌ها نمی‌توانند به‌درستی راه‌اندازی شوند و کنتاکتورهای باتری اصلی نیز ممکن است بسته نشوند. در این وضعیت خودرو نه‌تنها حرکت نمی‌کند، بلکه گاهی حتا نمایشگر، قفل‌ها و درگاه شارژ آن نیز از کار می‌افتد.

اسناد فنی مربوط به خودروهای برقی نشان می‌دهند که از کار افتادن کنتاکتورهای باتری ولتاژبالا می‌تواند شارژ و حرکت خودرو را غیرممکن کند. همچنین در دستورالعمل‌های ایمنی خودروهای برقی، قطع مدار ۱۲ ولتی یکی از روش‌های خاموش‌کردن کنترل‌کننده‌های سامانه ولتاژبالا محسوب می‌شود.

چرا باتری بزرگ مستقیماً چراغ‌ها را روشن نمی‌کند؟

ممکن است این پرسش مطرح شود که وقتی خودرو یک باتری بزرگ با انرژی فراوان دارد، چرا چراغ‌ها، قفل‌ها و رایانه‌ها مستقیماً از همان باتری تغذیه نمی‌شوند؟

دلیل اصلی، ایمنی و استانداردسازی است. بیشتر تجهیزات الکترونیکی خودرو برای کار با ولتاژ پایین طراحی شده‌اند. رساندن برق چندصدولتی به موتورهای کوچک شیشه‌بالابر، چراغ‌ها یا سیستم صوتی هم خطرناک است و هم نیاز به طراحی کاملاً متفاوتی دارد.

خودروهای برقی به‌جای دینام، از مبدلی به نام DC-DC استفاده می‌کنند. این مبدل برق ولتاژبالای باتری اصلی را به برق حدود ۱۲ تا ۱۵ ولت تبدیل می‌کند و هم تجهیزات کم‌ولتاژ را تغذیه می‌کند و هم باتری ۱۲ ولتی را شارژ نگه می‌دارد.

در اسناد فنی جنرال‌موتورز آمده است که ماژول ۱۴ ولتی در خودروهای برقی و هیبریدی، برق حدود ۴۰۰ ولت را به برق ۱۲ تا ۱۵.۵ ولت تبدیل می‌کند تا تجهیزات جانبی کار کنند و باتری ۱۲ ولتی شارژ شود.

بنابراین خودروی برقی دینام معمولی ندارد، اما عملکردی مشابه شارژ باتری کم‌ولتاژ از طریق مبدل DC-DC انجام می‌شود.

چگونه باتری ۱۲ ولتی شارژ می‌شود

در شرایط عادی، باتری ۱۲ ولتی هنگام روشن‌بودن خودرو یا اتصال آن به شارژر، از طریق باتری اصلی شارژ می‌شود. برخی خودروها حتا در زمان خاموش‌بودن نیز سطح شارژ باتری کمکی را بررسی می‌کنند و در صورت نیاز، برای مدتی از باتری ولتاژبالا برای شارژ آن استفاده می‌کنند.

هیوندای این قابلیت را با عنوان «Aux. Battery Saver+» معرفی کرده است. این سامانه وضعیت شارژ باتری ۱۲ ولتی را بررسی می‌کند و در صورت نیاز، انرژی باتری اصلی را برای شارژ آن به کار می‌گیرد. البته سازنده تأکید می‌کند که این قابلیت نمی‌تواند باتری فرسوده یا معیوب را نجات دهد.

به همین دلیل، تصور اینکه باتری ۱۲ ولتی در خودروی برقی هرگز خالی نمی‌شود، درست نیست. روشن‌ماندن برخی تجهیزات، خطای نرم‌افزاری، خواب‌نرفتن یکی از یونیت‌ها، استفاده طولانی از خودرو در حالت خاموش، سرمای شدید یا فرسودگی خود باتری می‌تواند به تخلیه آن منجر شود.

وقتی باتری اصلی پر است اما خودرو روشن نمی‌شود

یکی از گیج‌کننده‌ترین اتفاقات برای مالکان خودروهای برقی این است که خودرو روی نمایشگر یا برنامه تلفن همراه شارژ کافی نشان می‌دهد، اما ناگهان هیچ واکنشی ندارد.

در بسیاری از موارد، علت چنین رفتاری باتری ۱۲ ولتی است، نه باتری اصلی. باتری ولتاژبالا ممکن است ده‌ها کیلووات‌ساعت انرژی داشته باشد، اما چون سامانه کنترل کم‌ولتاژ فعال نمی‌شود، خودرو نمی‌تواند از آن استفاده کند.

فورد درباره موستانگ Mach-E توضیح داده است که تخلیه باتری ۱۲ ولتی می‌تواند باعث شود خودرو به قفل یا فرمان‌های راننده واکنش نشان ندهد. تسلا نیز در راهنمای خود اعلام کرده است که در برخی شرایط، برای شروع شارژ باتری اصلی ابتدا باید باتری کم‌ولتاژ با منبع خارجی پشتیبانی شود تا نمایشگر و سامانه شارژ خودرو فعال شوند.

این وضعیت شبیه ساختمانی است که سوخت کافی برای ژنراتور دارد، اما باتری کوچک سامانه کنترل آن خالی شده و امکان روشن‌کردن ژنراتور وجود ندارد.

علائم ضعف باتری ۱۲ ولتی چیست؟

ضعف باتری کمکی همیشه با خاموشی کامل خودرو آغاز نمی‌شود. گاهی پیش از خرابی نهایی، نشانه‌هایی مانند نمایش خطاهای متعدد و بی‌ارتباط، کندشدن بازشدن قفل‌ها، ریست‌شدن نمایشگر، از کار افتادن موقت تجهیزات رفاهی یا ظاهرشدن پیام مربوط به باتری کم‌ولتاژ دیده می‌شود. گاهی راننده تصور می‌کند چند سامانه خودرو هم‌زمان خراب شده‌اند؛ درحالی‌که کاهش ولتاژ باعث شده یونیت‌های مختلف نتوانند به‌درستی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

البته هر خطای الکترونیکی به معنای خرابی باتری نیست. برای تشخیص دقیق باید ولتاژ، ظرفیت باقی‌مانده، عملکرد مبدل DC-DC و احتمال وجود مصرف برق غیرعادی بررسی شود.

آیا می‌توان باتری خودروی برقی را باتری‌به‌باتری کرد؟

در بسیاری از خودروهای برقی می‌توان مدار ۱۲ ولتی را با یک جامپ‌استارتر یا منبع خارجی فعال کرد، اما این کار باید دقیقاً مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود. هدف از این کار روشن‌کردن موتور نیست؛ بلکه باید برق کافی برای فعال‌شدن رایانه‌ها و اتصال باتری اصلی فراهم شود. پس از فعال‌شدن سامانه ولتاژبالا، مبدل DC-DC وظیفه تأمین برق را بر عهده می‌گیرد.

محل باتری، نقاط مخصوص اتصال و روش دسترسی اضطراری در خودروهای مختلف متفاوت است. اتصال اشتباه کابل‌ها نیز ممکن است به تجهیزات حساس الکترونیکی آسیب برساند. به همین دلیل نباید بدون مطالعه دفترچه خودرو یا کمک فرد متخصص اقدام کرد. همچنین دست‌کاری کابل‌های نارنجی‌رنگ یا قطعات ولتاژبالا بسیار خطرناک است و هیچ ارتباطی با باتری‌به‌باتری معمولی ندارد.

باتری کوچک را فراموش نکنید

باتری ۱۲ ولتی ممکن است در تبلیغات خودروهای برقی دیده نشود، اما یکی از حیاتی‌ترین قطعات این خودروهاست. این باتری برق سیستم‌های کنترلی و ایمنی را تأمین می‌کند، قفل‌ها و تجهیزات کابین را فعال نگه می‌دارد و مقدمات اتصال باتری اصلی را فراهم می‌کند.

باتری ولتاژبالا نیروی حرکت خودرو را می‌سازد، اما باتری ۱۲ ولتی فرمان آغاز کار را صادر می‌کند. به همین دلیل، خرابی قطعه‌ای کوچک و نسبتاً ارزان می‌تواند خودرویی با باتری اصلی کاملاً شارژ را زمین‌گیر کند.

مالک خودروی برقی باید هشدارهای مربوط به سیستم کم‌ولتاژ را جدی بگیرد، از نصب تجهیزات برقی غیراستاندارد خودداری کند و در سرویس‌های دوره‌ای، سلامت باتری ۱۲ ولتی و مبدل DC-DC را نیز بررسی کند.

در دنیای خودروهای برقی، همیشه بزرگ‌ترین باتری مهم‌ترین قطعه نیست؛ گاهی تمام حرکت یک خودروی چندصدولتی به همان باتری کوچک ۱۲ ولتی وابسته است.