Sadzonka · Nabiera kształtu, wciąż się zmienia
Dlaczego Yaris IV zabija akumulatory 12V
W skrócie: za mały akumulator, algorytm ładowania, który nigdy go nie doładowuje do pełna, i słabej jakości fabryczne akumulatory, które szybko tracą pojemność. Z każdym z tych problemów z osobna dałoby się żyć. Razem sprawiły, że awarie akumulatora 12V stały się jedną z najbardziej znanych bolączek Yarisa IV.
Na podstawie moich wpisów na forum Toyota Owners Club, 6 czerwca 2024 – 7 listopada 2026.
Trzy przyczyny
- Mała pojemność akumulatora (35 Ah)
- Źle dobrany algorytm ładowania (nie ładuje do pełna, przez co zostaje ok. 20–25 Ah użytecznej pojemności)
- Słabej jakości fabryczne akumulatory, które tracą pojemność – każde padnięcie (czyli sytuacja, w której trzeba akumulator naładować albo odpalić auto z boostera, bo napięcie spadło za nisko) zmniejsza o połowę to, co zostało
Po pierwszym padnięciu (bo zostawiłeś auto np. na 3 tygodnie) zostaje ci więc efektywna pojemność 15 Ah. Po drugim – 7 Ah.
Nic z tego nie byłoby aż tak dramatyczne przy porządnej pojemności bazowej. Po prostu trudniej byłoby zabić akumulator: potrzeba więcej czasu (mniej więcej miesiąca), a ile osób zostawia auto na tak długo? Ci, którzy to robią, liczą się z tym, że auto może nie odpalić i stosują profilaktykę, np. odłączają akumulator albo podpinają panel solarny czy ładowarkę podtrzymującą.
Auto nigdy nie ładuje do 100%
Przetwornica DC/DC w Yarisie NIE ładuje akumulatora do 100%. Czasem po jeździe napięcie spada, co oznacza, że z akumulatora pobrano więcej prądu, niż do niego wróciło. Tak to zaprojektowano, pewnie po to, żeby zaoszczędzić trochę paliwa w teście WLTP, bo nie widzę żadnego innego powodu, żeby nie ładować akumulatora cały czas napięciem 14,4 V (może poza sytuacjami takimi jak gwałtowne przyspieszanie, kiedy potrzebujesz CAŁEJ mocy na kołach).
Możesz naładować akumulator do 12,7 V, przejechać 160 km, zostawić auto, a po 30 minutach odczytasz 12,5 V. Czyli ta jazda w praktyce rozładowała akumulator.
Długoterminowy monitoring napięcia moim BM6 pokazał, że maksymalne napięcie ładowania to ok. 14,2 V, ze spadkami do 12,75 V. Było też wiele zgłoszeń, że napięcie ładowania spada w trakcie jazdy. Oznacza to, że akumulator nie jest cały czas ładowany maksymalnym możliwym prądem.
Yaris stara się nie przekraczać 80% SoC (stanu naładowania) i to błąd, bo akumulator kwasowo-ołowiowy od czasu do czasu potrzebuje pełnego naładowania, żeby odzyskać pojemność, ograniczyć zasiarczenie i odbudować gęstość elektrolitu. Nie zrobisz tego przy 12,8 V (które auto podaje zamiast 14,3 V, gdy uzna, że akumulator jest wystarczająco naładowany). Auto stara się trzymać akumulator w zakresie 60–80% naładowania. To za mało, żeby zregenerować chemię akumulatora (rozpuścić kryształy siarczanu na płytach).
Ładowanie często kończy się już po kilku minutach od początku jazdy, nawet gdy akumulator startuje z 50–60% SoC. Widzę, że dzieje się to dość losowo – niezależnie od temperatury na zewnątrz, napięcia początkowego czy prądu. W dłuższej perspektywie auto nigdy nie naładuje akumulatora 12V powyżej 12,8 V. Nawet jeśli naładuję swój do 13 V, po kilku przejazdach napięcie spada poniżej 12,8 V.
Od czego zależy, czy auto ładuje
Zrobiliśmy reverse engineering, mierząc napięcia i zachowanie przetwornicy DC/DC odpowiedzialnej za ładowanie. Nic nie wskazuje na to, żeby auto liczyło stan naładowania w oparciu o zaprogramowaną pojemność. Jedyne, na czym się opiera, to napięcie. I będzie działać bez problemu z akumulatorem o dowolnej (!) pojemności, bo ogranicza prąd ładowania (jest to opisane w instrukcji obsługi) i kontroluje napięcie. Decyzja, czy ładować akumulator, czy nie, zależy wyłącznie od jego napięcia początkowego (pomiary pokazały próg: od ok. 12,31 V w górę auto nie ładowało, od 12,21 V w dół – ładowało).
Moim zdaniem chodzi o to, że na podstawie dość wysokiego napięcia akumulatora przed rozpoczęciem jazdy auto uznaje, że akumulator faktycznie jest pełny i nie trzeba go dalej ładować (co z punktu widzenia chemii jest trochę bez sensu, bo akumulatorowi dalsze ładowanie by nie zaszkodziło). Uzupełnia tylko to, co zostało zużyte przy uruchomieniu (i nawet to nie w całości), i na tym ładowanie się kończy.
Znaczenie wydaje się mieć też czas postoju. Pojawiły się relacje, że po uruchomieniu auta, które stało wyłączone dłużej (ponad 24 h), napięcie akumulatora jest podnoszone (przez przetwornicę DC/DC, która odpowiada za ładowanie) do wyższej wartości (czyli prąd ładowania jest większy) niż po krótszym postoju. To znaczy, że inteligentny algorytm ładowania może brać pod uwagę czas postoju. Dzieje się tak mimo tego, że po postoju ponad 24 h napięcie początkowe akumulatora było wyższe, a więc nie zależy to bezpośrednio od napięcia akumulatora, a przynajmniej nie tylko od niego.
Jeszcze jedno dziwactwo: maksymalne napięcie ładowania występuje tylko na biegach P i R. Nie trzeba wcale jechać. To wbrew intuicji, ale to fakt. Postój na [P] w trybie Ready lepiej ładuje akumulator. I 30 minut powinno wystarczyć.
Hipoteza (jeszcze niesprawdzona): Myślę, że jednym z wyzwalaczy obniżenia napięcia jest niski prąd mierzony przez czujnik na ujemnym biegunie akumulatora przy wysokim napięciu ustawionym przez przetwornicę DC/DC. Sensownie byłoby założyć, że jeśli podajemy na akumulator 14,2 V, a wynikowy przepływ energii do akumulatora spada do, powiedzmy, 1 A (czyli 20% standardowego prądu ładowania według instrukcji obsługi), to można przyjąć, że akumulator jest już naładowany do 80%, więc można obniżyć napięcie i całkiem przestać ładować. Jeśli to prawda, akumulator o większej pojemności odzyska dużo więcej energii (potencjalnie osiągając nawet wyższy SoC niż akumulator 35 Ah), bo moment, w którym prąd ładowania spadnie do 1 A, nastąpi później. Jeśli ktoś ma miernik cęgowy i chce monitorować jednocześnie prąd ładowania i napięcie (żeby wychwycić, kiedy napięcie spada i czy ma to związek z prądem), zapraszam do udziału w eksperymencie.
Dlaczego starsze auta nie miały tego problemu
W starszych (ponad 15-letnich) autach nie widać padających akumulatorów. W nowszych problem z padającymi akumulatorami 12V też występuje – udzielając się na forum Forda, widziałem zgłoszenie dotyczące 3-letniego Forda Focusa, w którym akumulator po kilku dniach nie był w stanie uruchomić auta, bo Ford zastosował ten sam głupi, pseudoekologiczny algorytm ładowania, trzymając niskie napięcie zamiast wtłaczać jak najwięcej prądu, co jest kluczowe, żeby akumulator przetrwał krótkie trasy. A akumulator miał tam, o ile dobrze pamiętam, pięćdziesiąt kilka Ah.
Akumulator o małej pojemności w większości przypadków by wystarczył, gdyby ładowanie trzymało cały czas stałe 14,5 V, wtłaczając jak najwięcej energii (oczywiście w granicach maksymalnych wartości z instrukcji obsługi, czyli 15 A przy szybkim ładowaniu i 5 A przy zwykłym). To mechanizm samoregulujący, bo przy ładowaniu metodą stałego napięcia prąd spada wraz ze wzrostem SoC.
I ciekawostka: gdy w Fordzie Focusie Mk3 wprowadzono BMS dla instalacji 12V, ludzie zgłaszali, że żywotność fabrycznych akumulatorów spadła do 3–4 lat. Wyłączali ten inteligentny system, wyciągając odpowiedzialny za niego bezpiecznik, przez co regulator napięcia wracał do zwykłego ładowania napięciem 14,4 V, i bum, magia – nagle akumulatory wytrzymywały 5–6 lat. My zmagamy się z tą samą sytuacją, tylko bez możliwości, żeby cokolwiek z tym zrobić. Mutlu sprawowałby się dużo lepiej, gdyby tylko Toyota nie zignorowała dobrej praktyki inżynierskiej w pogoni za urwaniem 2 gramów emisji CO2.
Z jakiegoś powodu algorytm ładowania w Yarisie nie zawsze korzysta z maksymalnego napięcia i obniża je do 12,7 V. Wyobrażasz sobie, jaki jest wtedy prąd ładowania? Ile by trwało nie tylko naładowanie akumulatora, ale i przywrócenie prawidłowej gęstości elektrolitu? W żaden sposób nie odzyskasz tego, co ucieka podczas postoju. I dlatego, żeby utrzymać akumulator w dobrej kondycji, niezależnie od producenta, w Toyocie Yaris IV trzeba go od czasu do czasu doładować ręcznie. Inaczej z czasem będzie się degradował i padnie wcześniej, niż powinien.
Trzy rozsądne decyzje, jeden zły efekt
Kilka lat temu, gdy ruszała produkcja Yarisa IV, było bardzo mało opcji, żeby kupić akumulator w rozmiarze LN0. Dziś da się dostać nawet AGM. Jednocześnie LN1 był ugruntowanym i dość popularnym standardem „najmniejszego” akumulatora i już samo nazewnictwo mówi, że nie spodziewano się niczego mniejszego niż LN1. Więc tak, to zasadne pytanie: ile Toyota zaoszczędziła na LN0? Powiedziałbym, że chodziło o zmniejszenie masy, żeby wyśrubować spalanie w testach WLTP. To samo z algorytmem ładowania, który był ostatnim gwoździem do trumny niezawodności akumulatorów 12V, bo jestem prawie pewien, że te akumulatory dałyby radę, gdyby tylko za każdym razem były ładowane do pełna.
Mam wrażenie, że to efekt decyzji 3 niezależnych zespołów projektowych.
Pierwszy zespół, odpowiedzialny za ładowanie i systemy zarządzania energią, dostał polecenie, żeby zoptymalizować proces ładowania pod lepsze wyniki w WLTP. I zastosował rozwiązanie z docelowym SoC 60–80%.
Drugi odpowiadał za wybór pojemności akumulatora do nowego Yarisa. Po kilku obliczeniach uznał, że 35 Ah wystarczy.
A trzeci przeanalizował koszty względem zysków i zamienił akumulator AGM na zwykły kwasowo-ołowiowy z ciekłym elektrolitem.
Ich połączone moce… dały w efekcie porażkę, i nie jest to wina jednego zespołu. Wszystkie te decyzje miały sens. Po prostu nie zagrały razem.
To samo z programistami od oprogramowania zegarów i od multimediów. Synchronizacja zegara z GPS była kiedyś w systemie multimedialnym. Przy 9-calowym ekranie ją usunięto, ale nie dodano jej z powrotem w menu zegarów. Dlaczego?
Co możesz z tym zrobić
Algorytm ładowania jest wadliwy i nic na to nie poradzimy. Możemy przejść na akumulator o większej pojemności, ale to tylko spowalnia jego degradację (choć daje nam czas, więc moim zdaniem i tak warto). Natomiast pełne naładowanie od czasu do czasu pozwala akumulatorowi odzyskać pełną pojemność.
Dlatego proponuję przeprowadzać pełny cykl ładowania dowolną ładowarką co najmniej dwa razy w roku, a najlepiej 4 razy (co 3 miesiące). Jeśli ładowarka ma tryb regeneracji/odsiarczania, można go też użyć, zwłaszcza jeśli jeździmy mało (dla bezpieczeństwa lepiej wtedy odłączyć akumulator 12V od instalacji auta, bo napięcie w tym trybie często przekracza 16 V).