Warum benötigt ein Elektroauto eine 12 V Batterie?

Für jedes Fahrzeug ist heutzutage eine 12 V Starterbatterie notwendig. Konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren benötigen diese um den Startvorgang einzuleiten. Welche Gründe gibt es 12 V Batterien in Elektroautos zu verbauen? In folgendem Bericht erfahren Sie die Hintergründe zum Verbau von 12 V Batterien in Elektroautos.

12 V Batterie auch in Elektroautos unverzichtbar

Nach aktuellem Stand der Technik wird auch zukünftig die 12 V Batterie in der Automobilbranche eine elementare Rolle spielen. So werden auch weiterhin mindestens zwei Energienetze zum Betreiben von Elektroautos notwendig sein. Die Energiebereitstellung erfolgt hierbei zum einen durch die Hochvoltbatterie und zum anderen durch eine 12 V Batterie.

Laden der 12 V Batterie in Elektroautos durch den HV-Speicher

Bordnetz_Hochvolt_400V_12V_Batterie_Spannungswandler_Motor_Leitungen_Hochvoltspeicher_ElektroautoIn konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird die 12 V Starterbatterie während der Fahrt durch die Lichtmaschine geladen. Elektroautos haben keine Lichtmaschine mehr verbaut und dennoch wird die 12 V Batterie geladen. Der Hochvoltspeicher mit einer Spannung von meist über 350 V ist an einem DC/DC Spannungswandler angeschlossen. Die notwendige Spannung von ca. 12 V wird somit bereitgestellt, sofern der Hochvoltspeicher und die elektrischen Komponenten aktiv sind. Die transformierte Gleichspannung liegt hierbei, wie es auch bei dem Einsatz von Lichtmaschinen der Fall ist, meist über 12 V, da eine Ladung der 12 V Batterie erreicht werden soll. Abhängig davon ob eine Blei-Säure Batterie oder eine AGM Batterie verbaut ist, wird mit einer Spannung von 14,4 V oder 14,7 V geladen. Die 12 V Batterie dient hierbei nur als Pufferbatterie und ist deshalb auch kleiner dimensioniert als bei konventionellen Fahrzeugen.

Dimensionierung der 12 V Batterie bei Elektrofahrzeugen

12V_Batterie_Dimensionierung_Elektrofahrzeug_kleiner_als_12V-Batterie_konventionelle_Fahrzeug

Wie im vorherigen Kapitel bereits erwähnt, wird die 12 V Batterie in Elektroautos die meiste Zeit als Pufferbatterie genutzt, da eine konstante Spannung durch den Hochvoltspeicher und den DC/DC-Wandler bereitgestellt wird. Die 12 V Batterie wird beim Start des Fahrzeugs benötigt. Um das Fahrzeug zu starten, ist kein hoher Startstrom erforderlich, wie es konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor der Fall ist. Geringe Ströme reichen aus, um das gesamte System auf Verfügbarkeit zu prüfen und den Hochvoltspeicher aktiv zu schalten. Die Batterie weißt aus den zuvor genannten Gründen eine geringere Kapazität auf, als man es von bisherigen Fahrzeugen gewohnt war. Die Batterie ist so dimensioniert, dass aktive 12 V Verbraucher für eine gewisse Zeit ohne HV-Unterstützung betrieben werden können.

12 V Verbraucher in Elektroautos

Das heutige Elektroauto nutzt einen Hochvoltspeicher für den Antrieb. Zusätzlich ist ein 12 V Energiebordnetz notwendig um Steuergeräte und weitere elektrische Verbraucher betreiben zu können.

Typische 12 V Verbraucher sind u.a.:

  • Innen- und Außenbeleuchtung
  • Multimediageräte wie Radio/TV
  • Gebläse
  • Sitzheizung
  • Fensterheber
  • Elektrische Türöffner
  • Steuergeräte

Ein Elektroauto kann ohne 12 V Batterie nicht gestartet werden

Wie auch bei konventionellen Fahrzeugen muss die 12 V Batterie eines Elektrofahrzeugs einer Pflege bzw. Wartung unterzogen werden. Ältere Batterien können oft nicht mehr vollständig geladen werden und stellen nicht mehr die notwendige Energie bereit, welche für das Betreiben des Elektroautos notwendig ist. Eine zu schwache oder sogar tiefenentladene 12 V Batterie ist oft der Grund für Startschwierigkeiten bei Elektrofahrzeugen. Dem Fahrer wird die schwache Batterie in den meisten Fällen rechtzeitig durch eine Fehlermeldung angezeigt, sodass entsprechende Maßnahmen erfolgen können (Bsp. Renault ZOE – Fehler ELEC-System). Auch wenn die Antriebsbatterie voll geladen ist, lässt sich das Fahrzeug nicht starten, da die Energie der 12 V Batterie nicht mehr ausreicht, um die notwendige Überprüfung des Gesamtsystems durchzuführen. In diesem Fall ist eine Starthilfe erforderlich. Dies kann zum Beispiel durch das Fremdstarten über eine Batterie eines zweiten Fahrzeugs oder durch ein modernes Starthilfegerät*, wie es z.B. auch vom Pannendienst eingesetzt wird erfolgen. Ideal und vor allem auch batterieschonend ist das Laden der Batterie mit einem externen Batterieladegerät (z.B. CTEK MXS 5.0*). Durch die speziellen Ladezyklen der modernen Ladegeräte erhält die Batterie die bestmögliche Ladung. Aktuell gibt es noch keine einheitlichen Vorgaben zum Laden von 12 V Batterien in Elektroautos, deshalb bitte unbedingt die Bedienungsanleitung des Herstellers beachten, um Folgeschäden zu vermeiden. Viele Autohersteller, wie z.B. auch Renault, warnen ausdrücklich davor die 12 V Batterie selbstständig zu warten bzw. auszutauschen. Im Kapitel 12-VOLT-ZUSATZBATTERIE der Renault-ZOE-Betriebsanleitung wird hingewiesen, dass Eingriffe an der 12 V Batterie aus Sicherheitsgründen nur durch Fachpersonal vorgenommen werden dürfen.

Gründe für leere 12 V Batterien in Elektroautos gibt es viele.

Die häufigsten Ursachen sind:

  • Alte Batterien, die sich schnell entladen und nicht mehr vollgeladen werden können.
  • Zu viele 12 V Verbraucher aktiv, bevor die Hochvoltbatterie unterstützend wirken kann.
  • Beim Verlassen des Fahrzeugs vergessen Verbraucher wie z.B. Licht oder Radio auszuschalten.
  • Defekte Elektronik, welche zur dauerhaften Entladung der Batterie führen kann.

Die 12 V Batterie ist sicherheitsrelevant in Elektroautos

Die 12 V Batterie versorgt in Elektroautos nicht nur Verbraucher wie z.B. das Radio und die Sitzheizung, sondern auch sicherheitsrelevante Funktionen. Viele moderne Fahrzeuge öffnen die Türen und Fenster elektrisch. Im Falle eines Unfalls wird die Hochvoltbatterie aus Sicherheitsgründen deaktiviert, sodass das 12 V Bordnetz ausschließlich durch die Batterie aufrechterhalten bleibt. In dieser Situation ist es notwendig, dass die Batterie ausreichend geladen ist, um das Öffnen der Türen und Fenster zu gewährleisten.

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