Keď sa stočí reč na spoľahlivosť elektromobilov, najčastejšie sa diskusia uberá smerom k trakčnej batérii. Mnohí vodiči sa obávajú jej životnosti, kapacity alebo ceny za jej prípadnú výmenu. Štatistiky servisov, asistenčných služieb aj poisťovní však už niekoľko rokov ukazujú, že najčastejším dôvodom, prečo elektromobil zostane nepojazdný, je úplne iný komponent. Taký, ktorý sa už viac ako 70 rokov používa aj v spaľovacích vozidlách.
Ide o 12-voltovú batériu, ktorú už od začiatku 50. rokov 20. storočia nájdeme aj v klasických benzínových alebo naftových automobiloch. Ide možno o paradox, no má to svoje dôvody. Hoci elektromobil má batériu s kapacitou desiatok kilowatthodín, ktorá dokáže poháňať vozidlo stovky kilometrov, najčastejšie ho odstaví súčiastka, ktorá stojí len zlomok jeho ceny. Trakčná batéria však nenapája všetky systémy elektromobilu. Nachádza sa tu ešte jedna, oveľa menšia batéria, na pleciach ktorej je však podstatne viac zodpovednosti.
Väčšina moderných elektromobilov používa dva samostatné elektrické okruhy. Prvým je vysokonapäťová sústava s napätím približne od 300 do 900 voltov, ktorá poháňa elektromotor a zabezpečuje nabíjanie. Druhým je klasická 12-voltová sústava, ktorá funguje podobne ako v spaľovacom automobile. Práve 12-voltová batéria napája všetku základnú elektroniku vozidla, ako napríklad riadiace jednotky, centrálny zámok, alarm, osvetlenie, infotainment, ovládanie okien, bezpečnostné systémy, komunikačné moduly aj systémy potrebné na prebudenie vozidla. Jednoducho, kým sa tieto systémy nespustia, vysokonapäťová batéria zostáva odpojená od zvyšku vozidla.
Bez 12 V sa elektromobil neaktivuje
Elektromobil sa nedá jednoducho zapnúť priamo z hlavnej trakčnej batérie. Dôvodom je bezpečnosť. Napätie 400 alebo 800 voltov predstavuje pri nehode či servisnom zásahu vysoké riziko. Preto je vysokonapäťový systém počas odstavenia vozidla fyzicky odpojený pomocou výkonových stykačov. Na ich zopnutie je potrebná energia, ktorú dodáva práve 12-voltová batéria. Ak je vybitá alebo dôjde ku skratu, vozidlo nedokáže aktivovať hlavnú batériu. Z pohľadu vodiča potom elektromobil pôsobí ako mŕtvy. Nedá sa odomknúť, nenaštartuje a často nereaguje ani na nabíjačku, hoci trakčná batéria môže byť v tej chvíli nabitá na 80 či 100 %.
Rovnaký problém majú aj spaľovacie autá
Nie je to však problém typický iba pre elektromobily. Aj benzínové a naftové vozidlá využívajú rovnakú 12-voltovú batériu. Rozdiel spočíva len v jej úlohe. V spaľovacom aute zabezpečuje napájanie riadiacej elektroniky a zároveň dodáva vysoký štartovací prúd pre štartér. Ak sa vybije, motor nenaštartuje. V elektromobile štartér neexistuje, no batéria musí aktivovať všetky riadiace systémy a následne umožniť pripojenie vysokonapäťového okruhu. Výsledok v prípade jej zlyhania je prakticky rovnaký, v oboch prípadoch zostane vozidlo nepojazdné. Preto štatistiky asistenčných služieb často uvádzajú vybitú alebo poškodenú 12-voltovú batériu ako jednu z najčastejších príčin zásahov pri elektromobiloch aj spaľovacích vozidlách.
Prečo dochádza ku skratu alebo poruche 12 V batérie?
Dôvodov môže byť, pochopiteľne, viac, ale najčastejšie ide o prirodzené starnutie akumulátora. Rovnako ako v spaľovacích autách aj tu postupne klesá jeho kapacita. Niektoré elektromobily navyše obsahujú desiatky elektronických riadiacich jednotiek, ktoré spotrebúvajú malé množstvo energie aj počas doby, keď vozidlo stojí. Ak vozidlo stojí dlhší čas, môže sa vybiť natoľko, že už nedokáže aktivovať vysokonapäťový systém. V niektorých prípadoch vznikne vnútorný skrat jedného z článkov batérie alebo dôjde k poruche elektroniky, ktorá riadi jej nabíjanie.
Počas bežnej prevádzky elektromobil nepoužíva alternátor ako spaľovací automobil. Namiesto neho sa o dobíjanie 12 V batérie stará menič označovaný ako DC/DC konvertor. Ten premieňa energiu z vysokonapäťovej trakčnej batérie na približne 14 voltov potrebných na priebežné dobíjanie 12-voltového akumulátora. Ak je všetko v poriadku, o túto batériu sa prakticky nemusíte starať. Rovnako ako pri každom inom akumulátore však aj tu časom dochádza k jeho opotrebovaniu.
Prečo automobilky nepoužijú hlavnú batériu?
Teoreticky by bolo možné skonštruovať elektromobil bez klasickej 12-voltovej batérie, ale nie je to až také jednoduché. Vysokonapäťový systém musí byť počas odstavenia bezpečne odpojený. Ak by neexistoval samostatný nízkonapäťový zdroj energie, bolo by potrebné vytvoriť úplne novú architektúru riadenia vozidla s veľmi vysokou úrovňou redundancie a bezpečnosti. Automobilky preto zatiaľ aj v prípade najmodernejších vozidiel používajú systém starý storočie.
Viacerí výrobcovia však už prechádzajú z klasických olovených 12-voltových batérií na lítiové. Majú dlhšiu životnosť, lepšie zvládajú hlboké vybíjanie, sú ľahšie aj spoľahlivejšie. V budúcnosti by sme sa mohli dočkať dokonca prechodu na 48-voltové nízkonapäťové architektúry. Vyššie napätie umožňuje znížiť elektrické prúdy, použiť tenšie káble a efektívnejšie napájať rastúce množstvo elektronických systémov vo vozidle. Ani 48-voltová sústava však úplne neodstráni potrebu samostatného nízkonapäťového zdroja energie.
