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Die 12-V-Batterie (auch Hilfsbatterie genannt, engl. Auxiliary Battery) verwendet die Technik, wie sie heute jedes Auto als starterbatterie hat (blei-batterie). Sie hat meist eine geringere Kapazität, weil sie im Prius nicht als klassische Starterbatterie für den Verbrenner fungiert.
Weil inzwischen immer mehr Funktionen wie 'Keyless Go' hinzu gekommen sind, reicht eine klassische Hilfsbatterie nicht mehr aus. Mehr noch, selbst die ab Werk verbauten 45Ah-Modelle können je nach Fahrprofil zu knapp bemessen sein. Dem Einsatz von leistungsstärkeren Batterien sind durch die Abmessungen leider enge Grenzen gesetzt, aber neu entwickelte Batteriearten wie EFB sind ggfs. hilfreich, zumal deren Aufpreise auch sinken werden.
- Für den Verbrennerstart ist die hybrid-batterie in Zusammenarbeit mit mg1 als Starter zuständig.
Funktion
Die 12-V-Batterie dient der Versorgung der zahlreichen ecus an Bord sowie zur Erhaltung der wichtigsten Lebensfunktionen. Beispiele:
- Booten des HV-Systems
- Spannungsversorgung der Uhr
- Speicherung der Parameter zum Betrieb der Bordrechner
- Möglichkeit, die Türen zu öffnen (entweder mit dem Schlüssel an der Fahrertür, mit der fernbedienung oder mit dem smart_entry (nur Prius II Exe).
Außerdem werden die üblichen 12-V-Geräte im Bordnetz damit betrieben, wie z.B.:
- Radio/Kassette/CD
- Navigation
Die 12-V-Batterie wird bei ready von der Hybrid-Batterie mit konstanter Gleichspannung versorgt und ggf. geladen, jedoch nicht bei lediglich „Zündung ein“ (IGN ON) ohne READY.
Die Spannungsumwandlung von 273 V (Prius I) bzw. 201 V (Prius II) auf nominell 12 V erfolgt über einen dc/DC-Wandler im inverter. Dadurch wird die Bordspannung, die ja auch für die Glühlampen und andere »klassische« Geräte wie Radio benutzt wird, ziemlich stabil gehalten (13,8 bis 14 V).
Bei Fahrzeugen mit Navigationssystem werden die persönlichen Ziel-Speicherpunkte durch Tiefentladen oder Abklemmen der 12-V-Batterie nicht gelöscht.
Vor dem Aktivieren des inverters muss die 12-V-Batterie kurzzeitig (ca. 30 Sekunden lang) Stromspitzen bis zu 35 Ampere liefern.
Wichtig: Nach Ab- und Wiederanklemmen der Batterie muss der elektrische Fensterheber initialisiert werden! Siehe letzter Absatz unter fensterheber.
Laden und Fremdstarten
Hierzu gibt es ein eigenes Thema starthilfe, das auch über die hier geschilderten Hinweise zu P1 und P2 hinausgeht (u.a. für P3 und P4).
Die 12-V-Batterie wird ja im READY-Zustand bei Bedarf geladen. Wenn sie mal so weit entladen ist, dass ihre Spannung nicht mehr zum Starten des Hybrid-Systems reicht, muss man sich starthilfe geben lassen oder die Batterie mit einem Batterieladegerät aufladen.
Das »normale« Laden wird von allen Batterieherstellern jeweils bis zu einem Ladestrom von 10 % der Kapazität empfohlen, also bei 34 Ah eben mit max. 3,4 A. Wichtig beim Laden mit einem externen Ladegerät ist dessen Kennlinie.
Ganz einfache Ladegeräte haben nur eine W-Kennlinie, d.h., der Ladestrom wird zwar beim Erreichen der kritischen Spannung von 14 bis 14,4 V geringer, kann aber bei verschlossenen Batterien immer noch schädlich sein, weil die Spannung nicht begrenzt wird und Gasungsreaktionen ablaufen, die zum Ansprechen der Zell-Sicherheitsventile führen können.
Gute Ladegeräte mit IUa oder IUIa-Kennlinie dürfen bis knapp zur Gasungsspannung durchaus mit kräftigen Strömen laden, dann aber begrenzen sie die Spannung bis knapp zur Gasungsspannung und der Strom fällt kontinuierlich ab. Diese Lademethode wendet auch der DC/DC-Wandler oder der Laderegler einer Drehstromlichtmaschine eines herkömmlichen PKWs an.
Einen guten Überblick über Ladeverfahren von Bleibatterien geben die Publikationen des ZVEI (s. Weblinks).
Ein relativ preisgünstiges geregeltes Ladegerät ist der Accumate (auch als Optimate gelabelt) mit einem Ladestrom von 1,2 A. Beim Erreichen von 14,3 V sinkt der Ladestrom ab. Bei Unterschreiten von 200 mA Ladestrom erfolgt die Umschaltung auf die Erhaltungsladespannung von 13,6 V. Diese Spannung darf gefahrlos über längere Zeit anliegen. Damit kann das Fahrzeug über längere Zeit stehen und man hat keine Probleme mit einer entladenen Batterie.
Anschlussreihenfolge für Ladegeräte und zum Fremdstarten (Starthilfe)
–KSR1 20:28, 19. Okt. 2011 (CEST) Bilder ergänzt
Probleme
Weil der Verbrennungsmotor von mg1 und der hybridbatterie gestartet wird, ist die 12-V-Batterie schwächer dimensioniert als „normale“ Fahrzeugbatterien (28 bzw. 34 Ah gegenüber normalerweise > 45 Ah). Sie entlädt sich darum schneller, wenn das Fahrzeug längere Zeit steht. Vor allem Dauerverbraucher wie smart_entry oder die diebstahlsicherung zehren am soc der 12-V-Batterie.
Wird einmal versehentlich das Licht angelassen oder die Innenbeleuchtung brennt über Nacht, so entlädt sich die 12-V-Batterie in kurzer Zeit, und das Fahrzeug kann u.U. nicht mehr gestartet werden. In diesem Fall kann man dem Prius aber - wie jedem anderen Auto - mit starthilfe schnell wieder auf die Beine helfen.
Tiefentladungen schaden der 12-V-Batterie, so dass die Kapazität irgendwann auf zu geringe Werte abgesunken ist und sich eventuelle Startprobleme häufen. Solche Defekte sind besonders bei Vorführ- oder Gebrauchtwagen bekannt geworden, die längere Zeit beim Händler auf dem Hof standen. Bei solchen Fahrzeugen ist daher Vorsicht geboten bzw. ein Check der 12-V-Batterie ratsam.
- Prius I: Ein zu niedriger Ladezustand zeigt sich zuerst am Display, das dann nur noch weiß bzw. später ganz aus ist. Auch ein Flackern des Displays liegt meist an einer zu schwachen 12-V-Batterie. Diese Fehler treten nur auf, wenn das Bordnetz schon eingeschaltet, aber noch nicht „READY“ ist, weil der dc/DC-Wandler dann die Versorgung des gesamten Bordnetzes übernimmt.
ACHTUNG: Bei leerer bzw. abgehängter Batterie wird die wegfahrsperre aktiviert! Zum Deaktivieren der Wegfahrsperre den Wagen mit geschlossenen Türen zu- und aufschließen.
- Prius II: Ein zu niedriger Ladezustand kann auf folgende Arten gemeldet werden:
- beim Öffnen der Fahrertür ertönt ein Piepton, obwohl das Fahrzeug aus ist,
- beim Booten des Fahrzeugs leuchtet die Hauptkontrollleuchte (das rote Warndreieck in der Instrumententafel) auf und es ertönt ein Piepton (auch ohne Zusatzinformation in Form des Batteriesymbols am multifunktionsdisplay)
- zusätzlich kann am Multifunktionsdisplay die Warnung „Achtung. Der Getriebe-Mechanismus [P] ist abnormal. …“ erscheinen
- bei tiefentladener Batterie bleibt das Multifunktionsdisplay schwarz bis die ordnungsgemäße Spannungsversorgung über das hybridsystem hergestellt wird.
Der Prius II startet sein System auch noch mit einer defekten 12-V-Batterie (Zellenschluss einer Zelle). Die untere Boot-Spannung liegt bei etwa 10 V in der Inspektionsmodus-Anzeige.
Aus- und Einbau der Batterie
Achtung: Während die 12-Volt Batterie abgeklemmt ist, funktioniert die elektrische Entriegelung des Kofferraums nicht! Das bedeutet, dass man den Deckel des Kofferraums nicht zufallen lassen darf. Um sich die unangenehme Prozedur des manuellen Entriegelns zu ersparen: Zur Sicherheit etwas auf das Kofferraumschloss legen (z.B. ein Kleidungsstück, ein Stück Pappe), um das Verriegeln des Schlosses zu vermeiden, falls man doch aus Versehen den Deckel zufallen lassen sollte.
Anleitung für den **Prius II**
Werkzeug: 10er Schlüssel, 10er und 12er Nuss, Ratsche und Verlängerung, saugfähige Tücher (Küchenrolle) und eine kleine Plastiktüte für den Minuspol bereithalten
- Boden des Gepäckraums entfernen.
- Werkzeugfach entnehmen.
- Verbandskasten und darunter liegende Abdeckung (kleine Abdeckplatte im Kofferraum in Fahrtrichtung rechts) entfernen.
- Drei Schrauben, die den schwarzen Kasten (Pufferspeicher für die Bremse) neben der Batterie halten, lösen und Kasten beiseite schieben.
- Minuspol von der Batterie abklemmen, Kabel mit einer Plastiktüte isolieren (könnte sonst versehentlich den Pol der Batterie berühren).
- Rote Abdeckung des Pluspols entfernen. Eine kleine Hilfe befindet sich hier: Batteriekappe Prius 2 entfernen.pdf
- Mutter der Plus-Klemme an der Batterie lösen, Klemme noch nicht abziehen.
- Schraube und Mutter des Haltebügels der Batterie entfernen (also auch die Mutter am außen liegenden Bolzen komplett ab)
- Plus-Terminal und Haltebügel vorsichtig nach oben abziehen (Terminal ist mechanisch mit dem Haltebügel der Batterie verbunden).
- Beide Schrauben des Luftkanals entfernen (eine am Boden, eine an der Außenseite).
- Luftkanal entfernen.
- Entlüftungsschlauch von Batterie abziehen (abgewinkelter Anschlussstutzen verbleibt am Schlauch).
- Batterie vorsichtig herausheben.
- Eventuell vorhandenes Wasser mit saugfähigen Tüchern aus der Batteriemulde entfernen.
Einbau in umgekehrter Reihenfolge. Der Luftkanal muss dabei vor der Montage des Plus-Kabels angebaut werden!
Alten Link (Einbauanleitung beim Prius II) entfernt, da er nicht mehr funktionierte; –Rema 10:23, 5. Jan. 2016 (CET)
Anleitung für den **Prius III** und **Prius Plus**
die Unterschiede zwischen den Modellen sind aber marginal.
- Werkzeug: 10er Ringschlüssel, Umschaltknarre mit einer 10er Nuss, Polfett, Wattestäbchen oder Pinsel, Latexhandschuhe o.ä. Isoliermaterial,evtl. eine Taschenlampe, sofern benötigt: BMW-Schlauchadapter
- Das ist die neue Batterie. Diese hat zwei Entlüftungsstopfen, jeweils einen auf jeder Seite. Nur einer darf entfernt und später gegen den BMW-Adapter ersetzt werden. Im Bild ist der später zu entfernende Stopfen rot umkreist. Die hier gezeigte Batterie ist die für den Prius III aufgeführte VARTA B33 (vgl. Absatz unten), passt perfekt in die Mulde. ACHTUNG: BMW-Adapter wird benötigt.
Hinweis: In viele HSD-Modelle passen nur im Vergleich zu B33 kleinere VARTA-Batterien aus der gleichen Blue Dynamic Baureihe, d.h. mit den gleichen Eigenschaften. Z.B. A15, A14
- Kofferraum leerräumen, damit man sich den Zugang zur 12-Volt-Batterie verschafft
- Auf dem nächsten Bild sieht man die Plastikabdeckung des Pluspols, welche entfernt werden muss. Weiterhin sieht man zwei 10er Muttern, die den Haltebügel der Batterie sichern.
- Zuerst werden beide Sicherungsmuttern entfernt, damit man den Haltebügel vorsichtig zur Seite legen kann. An diesem Bügel ist ein Temperatursensor angebracht (vorsichtig sein!).
- Nachdem der Haltebügel entfernt wurde, wird als nächstes die Klemme des Minuspols der Batterie mit dem 10er Ringschlüssel gelöst. Wenn man die Klemme abgezogen hat, zieht man zur Sicherheit einen Latexhandschuh darüber, damit die Klemme isoliert ist.
- Danach wird die Klemme des Pluspols ebenfalls gelöst (10er Ringschlüssel) und mit einem Latexhandschuh isoliert.
- Als nächstes wird der Entlüftungsschlauch abgezogen.
- Danach kann die Batterie vorsichtig aus der Mulde entnommen werden. Achtung: Die Batterie ist recht schwer.
Bevor man die neue Batterie einbaut, kann man die Batteriemulde aussaugen (wann kommt man sonst an diese Stelle heran?).
- Als erstes wird der oben erwähnte Verschlussstopfen (gelb) entfernt und mit dem BMW-Adapter (schwarz) ersetzt.
- Die neue Batterie wird vorsichtig in die Mulde eingelassen. Der Entlüftungsschlauch wird nun auf den BMW-Adapter aufgeschoben. Bevor man die Klemmen wieder an den Polen anbringt und verschraubt, werden die Pole mit Polfett eingeschmiert (Wattestäbchen oder Pinsel benutzen).
- Danach wird als erstes die Klemme des Pluspols wieder angebracht und verschraubt, anschließend die Klemme des Minuspols.
- Wenn beide Klemmen angebracht und befestigt sind, wird der Haltebügel wieder montiert und mit beiden 10er Muttern gesichert.
- Die Plastikabdeckung des Pluspols wieder anbringen. Alles einer letzten Kontrolle unterziehen, auf festen Sitz prüfen. Die Batterie und die Klemmen müssen fest sitzen und dürfen nicht wackeln.
- Der Kofferraum darf nun wieder eingeräumt werden. Wir sind fertig.
- ACHTUNG: Weil die 12-Volt-Batterie abgeklemmt war, sind einige Einstellungen (Einstellungen des Navigationssystems, Radiosender usw.) verlorengegangen. Bitte vor Fahrtantritt überprüfen bzw. neu programmieren.
- Die Funktion der elektrischen Fensterheber sollte auch überprüft werden. Sollte die Automatikfunktion der Fensterheber nicht funktionieren: Das Fenster auf der Fahrerseite manuell ganz öffnen und anschließend wieder bis zum Anschlag schließen. Danach sollten die Fensterheber wie gewohnt funktionieren.
–Rema 09:47, 27. Mär. 2015 (CET)
Ersatzbatterien
Muss die Batterie ersetzt werden, gibt es einen passenden Batterietyp beim Toyota-Händler. Leider ist dieses Ersatzteil dort extrem hochpreisig, 150 Euro und mehr werden dort für eine Austauschbatterie verlangt. Inzwischen gibt es im freien Handel eine größere Anzahl passender Batterien anderer Hersteller zu deutlich günstigeren Preisen. Bei der Auswahl des Ersatztyps muss darauf geachtet werden, dass die Außenmaße der Batterie die des Orignals nicht überschreiten. Die Halterung lässt nur wenige Millimeter Spielraum hierfür zu. Eine Modifikation der Halterung ist aufwändig. Weiterhin muss der Durchmesser der Pole und deren Lage mit der Originalbatterie übereinstimmen. Die Kapazität ist weniger ein Kriterium, bei der Baugröße gibt es sowieso kaum Spielraum. 45 Ah ist derzeit Standard bei allen Herstellern (für den P4 ca. 52 Ah). Im Abschnitt „Technische Daten“ sind beispielhaft einige Batterietypen als Ersatzteil aufgeführt.
- Vor der Montage ist zu prüfen, ob eventuell ein neues Schlauchwinkelstück für die Batterie-Entlüftung (siehe unten) beschafft werden muss.
- Eine neu gekaufte Batterie ist typischerweise nicht voll geladen ⇒ vor deren Einbau mit einem guten Ladegerät auf 100% Kapazität laden (nicht nur auf die 80%, die bei vielen Ladegeräten bereits „voll“ signalisieren). Eine gute Werkstatt macht das auch so.
(eine „neue“ Batterie kann ohnehin beim Händler oder dessen Großhändler bereits lange gelagert worden sein; im Extremfall können selbst Tiefentladungen und daraus resultierende Defekte vorkommen; ⇒ wenn möglich darauf achten, eine frische zu bekommen)
Der Prius würde auch mit wesentlich größeren Batteriekapazitäten funktionieren, es können sogar zwei Originalbatterien parallel geschaltet werden. Leider ist hierfür kein Montageplatz vorhanden, eine geplante Modifikation dieser Art wäre mit sehr hohem Aufwand verbunden.
In Super- und Baumärkten werden Batterien oft extrem preisgünstig angeboten. Leider sind in diesem Sortiment keine Batterien für asiatische Fahrzeuge vorhanden, erst recht nicht für den Prius. Fachhandel und Internet bieten dennoch eine reichhaltige Auswahl.
Wichtiger Hinweis: Im Prius II wurde bei den Modellen ohne Smartkey ein um einen Zoll schmalerer Batteriehalter und eine entsprechend schmalere Batterie mit nur 35 Ah verbaut. Vor dem Kauf einer Ersatzbatterie daher unbedingt prüfen, ob die modernen ca. 23 cm breiten Batterien hineinpassen.
Anordnung und Art der Pole
Beim Kauf empfiehlt es sich, auf die Anordnung der Pole zu achten. Ob der Pluspol links oder rechts ist und die Art der Pole, hängt von dem Modell ab:
- Prius 2 links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Prius 3 links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Prius 4 rechts (Polanordnung 0, Polart 1)
- Prius Plus links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Auris 1 links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Auris 2 Liftback rechts (Polanordnung 0, Polart 3)
- Auris 2 TS links (Polanordnung 1, Polart 3)
- CT200h links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Yaris-Hybrid XP13 links (Polanordnung 1, Polart 3)
- Yaris-Hybrid XP21 rechts (Polanordnung 0, Polart 1)
Polanordnung: Die Polanordnung beschreibt die Position der Batteriepole, wenn man eine Batterie VON VORNE betrachtet. Vorne ist bei den hier relevanten Polanordnungen 0 bzw. 1 die Seite wo die Pole und der seitliche Aufkleber sind.
Wie herum ein KFZ-Hersteller eine Batterie einbaut, ist seine Sache und für die Bezeichnung der Polanordnung ohne Belang.