Výměna modulu akumulátoru koncernu VW – Servis v době elektrické

I elektromobily a jejich akumulátory se dají do jisté míry opravovat, přestože si mnozí myslí opak. Servis bateriových vozů se ale oproti zavedeným pořádkům dosti liší a pro techniky samotné může být výrazně náročnější. 

Jednoduchá konstrukce elektromobilů je uváděna jako obecná výhoda jejich pohonu, ale na druhou stranu se lze často setkat s obavami týkajícími se drahých oprav. V tomto kontextu je obvykle skloňován zejména akumulátor. Jak už to v životě chodí, pravda je někde uprostřed. Moderní elektromobily jsou od počátku navrženy tak, aby je bylo možné opravovat, a především aby nebylo kvůli jednomu vadnému článku nutné měnit rovnou celý akumulátor v hodnotě několika stovek tisíc korun. Ale na druhou stranu servis vysokonapěťových částí klade na techniky, na vybavení, a nakonec i na čas mnohem větší nároky než na vozy se spalovacími motory, což vše samozřejmě ­prodražuje. Na příkladu výměny modulu trakčního akumulátoru u platformy MEB (konkrétně u automobilek Cupra, VW a Audi) nám to nedávno v rámci podrobného školení demonstroval tuzemský importér těchto značek.

Foto: Volkswagen

Prvním problémem, s nímž se automobilky aktuálně potýkají, je nedostatek personálu. Pro opravy elektrických částí je nutné odborné vzdělání (tzv. vyhláška 50). V případě lidí aktuálně pracujících například v servisu to znamená roční rekvalifikační kurz a roční praxi, tedy minimálně dva roky vzdělávání. Servisy zmíněných koncernových značek pak rozeznávají tři základní úrovně pracovníků: elektricky poučená osoba, vysokonapěťový technik a vysokonapěťový expert. Podle úrovně kvalifikace se liší to, co mohou tito technici na automobilu provádět. Například opravy trakčních akumulátorů mohou dělat pouze pracovníci s nejvyšší zmíněnou kvalifikací.

Před zahájením práce se musí vozidlo uvést do beznapěťového stavu. K tomu slouží údržbový konektor umístěný pod přední kapotou. Dříve byl oranžový, dnes je zelený. Tento úkon může provádět pouze vysokonapěťový technik. Zajímavé je, že Škoda má výjimku a odpojování vysokonapěťové části umožňuje i osobám s nižší kvalifikací, právě kvůli nedostatku lidí. Po odpojení se konektor zabezpečí zámečkem, aby nebylo možné ho znovu omylem či z nedbalosti připojit. Automobil je rovněž označen. Každému musí být na první pohled zřejmé, že jde o elektromobil (například kvůli požáru). O všem, co se na voze dělá, se vedou záznamy, jež jsou archivovány.

Samotné vyjmutí trakčního akumulátoru není až tak složité, celý proces zabere zhruba hodinu. Nejprve je nutné vypustit chladicí systém, odpojit příslušné hadice a u zadní nápravy odpojit vysokonapěťové vedení. Následně už zbývá pouze odšroubovat příslušné šrouby. Ty jsou umístěny jak po obvodu akumulátoru, tak uprostřed (tam jsou čtyři). Prostřední šrouby se starají o to, aby se akumulátor neprohýbal, a zároveň zvyšují pevnost karoserie. Mimochodem, když je akumulátor z automobilu vyjmut, vůz se může spustit zpátky na zem, může s ním být manipulováno, ale nemělo by se do něj sedat, protože došlo k odstranění pevnostní části karoserie. Akumulátor se sundává i se svým spodním ochranným krytem. U něj se předpokládá, že půjde o nejčastěji měněný díl. Ne každé jeho poškození ale nutně musí znamenat výměnu. Výrobce přesně předepisuje hloubku, velikost a místo poškození vyžadující výměnu. Pokud jsou menší, nic se měnit nemusí.

Foto: Volkswagen

Akumulátor platformy MEB je složen z několika standardizovaných modulů obsahujících články. Celá konstrukce je oproti starším elektromobilům koncernu VW vycházejícím z vozidel se spalovacími motory jednoduchá, obsahuje relativně málo dílů a je dobře přístupná. Jenže když má dojít na výměnu jednoho modulu, není to jen v tom, že se sundá horní kryt akumulátoru, odpojí modul, instaluje se nový a je vymalováno. Výrobce přesně předepisuje krok za krokem, jak postupovat a co se má v jakém pořadí odpojit. Dodržení pracovního postupu je klíčové vzhledem k bezpečnosti samotných techniků i vzhledem k případným škodám. Drobná nedbalost může ­způsobit zkrat a pak může být během okamžiku zničena například drahá řídicí elektronika. Jak s nadsázkou zmínili experti během prezentace, elektřina vás může snadno kousnout přímo, nebo vás může kousnout do peněženky. Příjemná není ani jedna možnost.

Před otevřením akumulátoru ještě musí proběhnout zkouška těsnosti tak, aby technici věděli, zda někde není skryté poškození obalu. Současně s tím se provádí diagnostika akumulátoru. Měří se celkové napětí a kontrolují se jednotlivé moduly. Práci musí vždy provádět dva technici, kdy jeden sleduje návodku v dílenském systému a druhému říká, co má dělat. Zároveň jeho postup kontroluje. Dvojice je zde i kvůli bezpečnosti, kdyby došlo na nejhorší. Na fotkách je také vidět, co všechno musí technici na sobě mít. Řeč je o speciálních botách, speciální je i oděv, rukavice nebo přilba se štítem. Vše je děláno tak, aby technici měli ochranu před zásahem elektrického proudu. Bavíme se o 400V akumulátorech, v případě 800V elektromobilů musí být oblečení zhruba dvojnásobně tlusté, protože musí mít dvojnásobnou ochranu. A například před nasazením izolovaných textilních rukavic si musí technik vzít ještě rukavice gumové. Mohlo by se totiž stát, že se mu zpotí ruce a textilní rukavice se stanou vodivými. Asi si dovedete představit, jak příjemné bude pracovat v těchto podmínkách v létě.

Po demontování horního krytu následuje další kontrolní měření a je zahájeno postupné rozpojování obvodu uvnitř akumulátoru. Moduly s články jsou zapojeny v sérii, takže je nejprve obvod rozdělen na půl, čímž dochází ke snížení napětí ze zhruba 420 V na 210 V. Na všechny odhalené kontakty se dávají speciální krytky, aby nebylo možné se jich omylem dotknout (například nářadím). To samé platí o odpojených konektorech.

I samotná demontáž modulu je složitější, než se zdá. Celý akumulátor je chlazen kanály na spodní straně obalu. O patřičný přestup tepla mezi články a obalem akumulátoru se stará teplovodivá pasta. Je to šedá hmota podobná velké žvýkačce. Nijak zvlášť nelepí, ale protože je pod modulem v celé jeho ploše, je nutné nejprve modul na jedné straně odtrhnout, jinak by ho nebylo možné odlepit. Slouží k tomu speciální přípravek. Následně se modul připevní na zvedák a z akumulátoru se vyzvedne. Pravda, má „pouze“ 30 kg, takže by se možná dal zvednout i ručně, ale to není dovoleno. Jednak by to bylo kvůli ochranným oblekům a rukavicím příliš náročné, jednak by hrozilo, že technici něco poškodí nebo se něčeho dotknou.

Jedním z nutných kroků je pak příprava nového modulu. Ten se na takzvaném balancéru musí dostat na úroveň nabití akumulátoru v automobilu. Z výroby přicházejí nové moduly obvykle nabité zhruba na 30 %, takže pokud je servisovaný vůz nabitý na 80 %, je nutné nový modul ještě dobít. Samotné dobíjení není takový problém jako vybíjení, jež trvá třikrát déle. Obecně je proto doporučováno (a některé servisy na to zákazníky upozorňují předem), aby lidé jezdili do servisů s vozem nabitým právě na 30 %. Ušetří to hodně času. V rámci příprav je rovněž nutné přesně zjistit, jaký typ článků daný elektromobil používá. I automobily na platformě MEB totiž mohou mít jak prizmatické, tak tzv. sáčkové články. Záleží na tom, který dodavatel zrovna do výroby články nasadil.

Před zpětnou montáží připraveného nového modulu je nutné opět na dno akumulátoru nanést teplovodivou pastu. Používá se k tomu pneumatický přípravek, pasta samotná je dvousložková a nanáší se pomocí formy. Následně je modul spuštěn zpět do akumulátoru. Je potřeba jej pečlivě vycentrovat. Jakmile dojde k dosednutí na pastu, nelze ho už zvedat, protože by pod ním mohly vzniknout vzduchové bubliny a pasta by pak správně neodváděla teplo. Pokud by byl modul přece jen opětovně zvednut, musí být pasta nanesena znovu, což jsou zhruba čtyři tisíce korun navíc. Před finálním spojením obvodů a zpětnou montáží se ještě znovu změří instalovaný modul, aby se zjistilo, zda při instalaci ­nedošlo k poškození nebo závadě, jež by v provozu mohla přerůst ve vážný ­problém.

Demontované moduly jsou odesílány zpět do výroby, kde dochází k jejich recyklaci. Opravy přímo jednotlivých článků se zatím neprovádí, protože kvůli technologii výroby je velmi složité dostat články zařazené do jednoho modulu od sebe tak, aby nedošlo k jejich poškození. Zásahy do akumulátorů umí dnes v rámci koncernu VW u nás provádět patnáct servisních míst, kde se zatím řešila dohromady zhruba stovka případů. Většinou to byla kontrola akumulátoru po nehodě. 

Převzato z časopisu

Fotogalerie