راز وجود باتری ۱۲ ولتی در خودروهای هیبریدی چیست؟

در نگاه اول، وجود یک باتری ۱۲ ولتی در خودروی هیبریدی ممکن است عجیب به نظر برسد. این خودروها به یک باتری بزرگ ولتاژ بالا مجهز هستند که انرژی موردنیاز موتور الکتریکی را تأمین می‌کند؛ بنابراین شاید این سؤال مطرح شود که چرا همان باتری نمی‌تواند تمام تجهیزات الکتریکی خودرو را نیز تأمین کند؟

پاسخ به این پرسش در تفاوت وظایف دو سیستم الکتریکی نهفته است. خودروهای هیبریدی معمولاً از یک باتری ولتاژ بالا برای تأمین انرژی پیشرانه و یک باتری کم ولتاژ برای تجهیزات برقی متعارف استفاده می‌کنند.

باتری اصلی هیبریدی برای ذخیره و تأمین انرژی موردنیاز سیستم محرکه طراحی شده است. این باتری معمولاً ولتاژ بسیار بالاتری از سیستم ۱۲ ولتی خودرو دارد و می‌تواند توان لازم برای حرکت موتور الکتریکی را فراهم کند.

در هنگام کاهش سرعت و ترمزگیری نیز بخشی از انرژی جنبشی خودرو از طریق سیستم ترمز احیاکننده به انرژی الکتریکی تبدیل شده و برای شارژ باتری ولتاژ بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه، این باتری برای جابه‌جایی خودرو و تأمین توان موردنیاز سیستم هیبریدی ساخته شده است، نه برای تغذیه مستقیم تمام تجهیزات کم ولتاژ خودرو.

باتری ۱۲ ولتی وظیفه متفاوتی دارد. چراغ‌ها، قفل‌های برقی، سیستم صوتی، برخی واحدهای کنترلی، تجهیزات ارتباطی و بسیاری از مصرف‌کننده‌های الکتریکی خودرو در محدوده ولتاژ پایین کار می‌کنند. باتری ۱۲ ولتی برای تأمین انرژی تجهیزات الکتریکی مانند چراغ‌ها، برف‌پاک‌کن و سیستم صوتی استفاده می‌شود. بنابراین وجود باتری ۱۲ ولتی در خودروی هیبریدی به این دلیل نیست که باتری اصلی توان کافی ندارد؛ بلکه سیستم برق خودرو از ابتدا برای دو سطح ولتاژ و دو نوع کاربرد متفاوت طراحی شده است.

استفاده مستقیم از ولتاژ بالای باتری محرکه برای تجهیزات معمول خودرو، به طراحی متفاوت و پیچیده‌تری نیاز دارد. بسیاری از تجهیزات و مدارهای الکترونیکی خودرو بر مبنای سیستم کم ولتاژ طراحی شده‌اند و استفاده از یک شبکه ۱۲ ولتی برای آن‌ها، کنترل و تأمین انرژی را ساده‌تر و ایمن‌تر می‌کند.

از سوی دیگر، باتری ولتاژ بالا و سیم‌ها و اتصالات مربوط به آن جزو بخش‌های پرخطر سیستم هیبریدی هستند. به همین دلیل، خودرو میان بخش پرتوان پیشرانه و شبکه کم ولتاژ تجهیزات برقی تفکیک ایجاد می‌کند.

در خودروهای هیبریدی، باتری ۱۲ ولتی لزوماً به روش خودروهای بنزینی معمولی شارژ نمی‌شود. در بسیاری از مدل‌ها، یک مبدل DC-DC وظیفه تبدیل برق ولتاژ بالای باتری اصلی به ولتاژ پایین‌تر را بر عهده دارد و از این طریق باتری ۱۲ ولتی و تجهیزات کم ولتاژ را تغذیه می‌کند. به همین دلیل، زمانی که سیستم هیبریدی در وضعیت آماده قرار دارد، باتری ۱۲ ولتی می‌تواند از انرژی باتری اصلی شارژ شود.

بله هیبریدی بودن خودرو به معنای مصون بودن آن از خالی شدن باتری ۱۲ ولتی نیست. اگر این باتری تخلیه شود، ممکن است خودرو حتی نتواند سیستم هیبریدی را وارد وضعیت آماده کند. باید دانست خودروهای هیبریدی می‌توانند با مشکل تخلیه باتری مواجه شوند و باتری کمکی وظیفه مهمی در راه‌اندازی سیستم هیبریدی و تأمین برق تجهیزات دارد.

در برخی خودروهای جدیدتر، باتری ۱۲ ولتی به‌جای قرار گرفتن به‌صورت یک باتری سرب اسیدی جداگانه، در ساختار باتری ولتاژ بالا یکپارچه شده است. برای نمونه، هیوندای در برخی مدل‌های هیبریدی از باتری کم ولتاژ لیتیومی یکپارچه با مجموعه باتری ولتاژ بالا استفاده کرده است.

بنابراین وجود باتری ۱۲ ولتی در خودروی هیبریدی یک تناقض نیست؛ این باتری بخش مهمی از معماری برق خودرو است و در کنار باتری ولتاژ بالا، وظیفه مشخصی بر عهده دارد. باتری اصلی برای تأمین انرژی پیشرانه و باتری ۱۲ ولتی برای شبکه کم ولتاژ و تجهیزات الکتریکی خودرو استفاده می‌شود. همین تفکیک باعث می‌شود هر بخش با ولتاژ متناسب با نیاز خود کار کند.