Tema batterier – Även en elbil har ett 12V-batteri!
I dagens bilar går mycket av den grundläggande elektroniken samt säkerhetssystemen på 12 volt. Ju fler elektriska funktioner som finns i bilarna, desto viktigare är det att ha ett 12-voltsbatteri.
Säkerhetssystem som bältessträckare, antisladd eller autobroms går på 12-voltssystemet, men även vardagsfunktioner som styrservo, elstolar, infotainmentsystem, varningsblinkers, elfönsterhissar, sätesmassage och så vidare. I vissa bilar har man till och med två batterier! Det andra fungerar då som stödbatteri för att stödja vissa funktioner vid motorstartögonblicket.
Viktor Ekermo är produktchef i Norden på Exide Technologies och berättar att det sitter ett 12-voltsbatteri även i elbilar:
– Det tror man kanske inte! Utan det batteriet fungerar inte bilen eller det stora litiumjonbatteriet.
Den elektrifierade fordonsflottan är beroende av 12-voltsbatteri för att kunna klara av de enklaste av funktioner – som att öppna dörrarna.
– Jag brukar likna 12-voltsbatteriet vid bilens reptilhjärna: det ska fungera utan att du märker det, säger Viktor.
Det finns mycket inbyggd elektronik i litiumjonbatterierna – själva battericellen är mer känslig. Det gäller att vara mer noggrann med hur den hanteras och cellen är även mer temperaturkänslig. Man måste med yttre elektronik hantera detta batteri på ett annat sätt än ett konventionellt batteri, som till exempel en blyackumulator.
Det är alltså en mycket mer komplex produkt och det leder dels till att det finns ett större antal felkällor. Inte bara battericellen kan fallera, utan även elektroniken som gör att man får driftstörningar på batteriet. Den här elektroniken behöver också spänning för att fungera.
– Utan 12-voltsbatteriet kommer de elektrifierade fordonen inte att fungera, förklarar Viktor Ekermo.
Nya elektroniska system kan vara känsliga för spänningsfall där funktionen påverkas, framför allt system som antisladd eller autobroms. Det ställs höga krav på det spänningsfönster som batteriet ska klara av att upprätthålla. Samt att spänningen inte försvinner helt plötsligt.
Bilarna får fler och fler säkerhetsrelaterade funktioner som också är kopplade till elsystemet och det ställer högre krav på att det ska fungera i vått och torrt.
– Där är ett 12-voltsbatteri extremt robust i jämförelse med ett litiumjonbatteri och det tål mycket mer felfall utan att batteriet slutar fungera, säger Viktor Ekermo. Därtill har ett blybatteri betydligt bättre köldegenskaper. Alla batterier blir sämre i kyla men ett fulladdat blybatteri fryser först vid -70 grader.
Ett mer avancerat batteri är inte heller lika motståndskraftigt mot exempelvis en krock och där förlitar man sig mycket på 12-voltssystemet. Till exempel måste det kunna låsa upp dörrarna på en krockad bil och varningsblinkers ska fungera. Så länge motorn inte är igång och generatorn levererar ström är det 12-voltsbatteriet som driver alla dessa system.
Beroende på vad det är för bil skiljer sig batterikapaciteten åt. Mellan 50 och 100 amperetimmar rör det sig om. En standardbil har i regel ett batteri på 70–80 amperetimmar.
Trenden är att man rör sig mot större batterier och det är kopplat till att man har en ökad elförbrukning ombord. Bilen behöver mer ström till olika funktioner. Även det faktum att allt fler bilar i dag är utrustade med stopp/start-system ställer högre krav på batterierna.
Vissa tillverkare har ersatt 12-volts blybatteriet med ett litiumjonbatteri, men det har fortfarande en spänning på 12 volt. Detta gäller främst sportbilstillverkare som vill spara vikt och där köparna inte är så priskänsliga. Ett litiumjonbatteri är nämligen fem gånger så dyrt som ett blybatteri.
Hittills har man lyckats pressa bilarnas koldioxidnivåer ganska mycket och i sin strävan efter att jaga fler gram börjar fler biltillverkare gå över till ett 48-voltssystem. Då bilen har en mängd elförbrukare som lampor, fläktar, pumpar och styrenheter som försörjs av batteriet kan man med den högre spänningsnivån erbjuda nya elektriska funktioner med högre effekt.
– Men i en mildhybrid med 48-voltssystem finns det fortfarande ett 12-voltsbatteri som sköter basegenskaperna, säger Viktor. Men eftersom generatorn skapar, lagrar och tar ut energin i 48 volt behövs en DC/DC-omvandlare som göra om spänningen till att passa 12-voltsbatteriet.
Mildhybriderna har 48 volt men hybrider och laddhybrider och elbilar har uppåt 500 volt. Visst går det att lösa en del med DC/DC-omvandlare men då de stora litiumjonbatterierna i regel kopplas bort från elsystemet då bilen stängs av behövs en liten rackare som kan hjälpa till att låsa dörrarna eller ha kupébelysningen igång när man lastar ur bilen.
– Blybatteriet är en väldigt billig lösning för att hantera de funktioner som det i dag sköter. Samtidigt är det pålitligt teknik och det finns i dag ingen anledning att se sig om efter något annat, avslutar Viktor.