Гибридные аккумуляторы: сбережение времени и капитала

В наше время есть два наиболее распространенных типа автомобильных аккумуляторов: малосурьмянистые и кальциевые. Оба имеют зеркальные плюсы и минусы. Малосурьмянистые не боятся глубокого разряда, зато нуждаются в постоянной доливке воды и активно саморазряжаются. Кальциевые, наоборот, могут обходиться без обслуживания, почти не садятся при простое, зато даже единичный глубокий разряд если не убьет их, то лишит львиной доле емкости. В общем, сурьма отнимает у автомобилиста много времени, но прощает ошибки эксплуатации. Кальцию ваше внимание не требуется, кроме вопросов зарядки, к которой он крайне требователен. Можно ли нивелировать минусы и совместить плюсы двух этих классов батарей? Можно! Достоинства обоих воплощает гибридный (hybrid) класс АКБ.

Что такое гибридный аккумулятор?

Как в плане плюсов, так и устройства, гибрид является суммой кальция и малосурьмы. Присадки в аккумуляторах этого типа разведены по полюсам – кальций добавляется в состав отрицательных пластин, сурьма – положительных. Помимо них в состав решеток вводятся легирующие элементы, позволяющие батарейке проработать как можно дольше. В результате получается АКБ, который не боится глубоких разрядов, но и в уходе практически не нуждается. Если «Са/Са» не выдержит и двух глубоких разрядов, то такой элемент питания способен работать и после пятнадцати разрядок! Все, что требуется от хозяина батарейки – доливать дистиллированную воду раз в три-четыре месяца.

Сама идея таких источников тока появилась довольно давно. Во время бума кальциевых батарей гибриды почти равные им по цене, но нуждающиеся в присмотре, проигрывали конкуренцию. Рост частного автопарка последних десятилетий привел к тому, что большинство водителей оказались новичками. А новичку все эти вопросы обслуживания кажутся страшным темным лесом. Вот и оставались гибриды в тени. Но зеленые автолюбители потихоньку прокачивали свои навыки работы с автомобилем, а кальциевые аккумы все чаще обнаруживали свою «ахиллесову пяту». Многие, угробив одну-две кальциевые акбэшки стали искать им альтернативу. В этот момент и начался рост спроса на кальций-сурьму. Там, где рост спроса – рост производства. А рост производства – всегда удешевление себестоимости. Гибриды, ценившиеся наравне с кальцием, теперь заняли ценовую нишу ровно между малосурьмянистыми и необслужиевыми «Са/Са».

Особенности эксплуатации гибридного аккумулятора

Воды гибриды расходуют немного. Но расходуют. Зимой это не так заметно, а вот летом, на всякий пожарный, лучше сверять плотность электролита каждый месяц. Если выкипит много и пластины оголятся, активная масса на них начнет осыпаться от перегрева.

Также, на расход воды будет влиять напряжение, выдаваемое генератором авто. Вода в банках аккумулятора выкипает из-за процесса электролиза – распада воды на кислород и водород под воздействием тока. В малосурьмянистых аккумуляторах электролиз начинается уже при 12,5-13 В напряжения. В кальциевых – при 15 В. А вот в гибридных – при 13,8-14 В. Генераторы автомобилей возраста 20+ выдавали более низкое зарядное напряжение (13,8 – 14 В), чем генераторы современных, оснащенных куда большим количеством электроники (14,2 – 14,8 В). Получается расход воды гибридной батареей напрямую зависит от выдачи тока генератором. Выдаст он 13,8 В – батарея совсем не будет «юзать» воду. Выдаст 14,8 В, да еще и в жару – доливка через месяц понадобится несомненно.

Определить, каков будет расход дистиллированной, можно и по маркировке АКБ. N – нормальный, L – малый, VL – крайне малый, VRLA – есть клапан, не позволяющий воде испаряться.

Как заряжать гибридный аккумулятор?

Зарядка гибридов производится почти так же, как и малосурьмянистых. Выставляем ток на 1/10 от номинального (55 А•ч – 5,5А, 75 А•ч – 7,5А и т.д.), начальное напряжение 13,8 В, в процессе его нужно увеличить до 14,4 В. Если позволяет время, заряд лучше производить малыми токами (2-4 А). Такая бережная подзарядка способна значительно повысить ресурс аккумулятора.

Прежде чем начинать зарядку «Са/Sb» батареи, нужно проверить уровень электролита в банках. Если он ниже положенного, начинать зарядку попросту небезопасно, особенно на высоких токах. Пробки на время подпитки следует вывернуть. На гибридах они почти герметичны, так что, если электролит будет долго кипеть, аккумулятор может попросту взорваться. К тому же, так будет проще понять, когда батарея закипит, а кипение – признак того, что аккумулятор вот-вот зарядится на 100%.

Бренды аккумуляторов типа Hybrid

Батарей типа Кальций/Сурьма на российском рынке по-прежнему гораздо меньше, чем малосурьмянистых или кальциевых. Но выбор есть:

• Ярко проявили себя забайкальские источники тока АкТех, Зверь, Орион. Хорошие отзывы, солидная пресса, долговечность.
• Сербы Black Horse, которые в последние годы слегка подорожали, но по параметру цена-качество все еще превосходят предложения других зарубежных производителей (TAB, VARTA, Topla и другие).
• Рязанский Silverstar Hybrid пока имеет от покупателей поровну позитивных и негативных отзывов, но динамика их качества положительна.
• Все еще ходят легенды об украинской батарее А-Мега, но найти ее на прилавках в России сейчас очень трудно, да и как изменилось качество нет никакой ясности.
• Зубр. Этим все сказано. Правда, уже по европейским ценам.

Silverstar Hybrid в ЭнергоМет

Кому стоит покупать гибридные аккумуляторы?

Что сказать в завершение: если вы НИЧЕГО не смыслите в аккумуляторах – покупать лучше кальциевую необслуживаемую батарею. Ее можно поставить и не париться. Главное, не забыть зарядить перед началом сезона холодов. А если слово ареометр для вас не просто белый шум, а тратить на аккум лишнего не хочется, гибриды как раз для вас. По функционалу это те же малосурьмянистые АКБ, только лишенные большинства их недостатков. Только заливайте в них водичку раз в квартал – и будет вам счастье!

akb-moscow.ru

гибридный аккумулятор для автомобиля, кальциевый и малосурмянистый

Содержание:

С наступлением холодов ежегодно можно наблюдать картину, ставшую уже привычной: открытый капот обездвиженного автомобиля, вокруг которого мечется расстроенный хозяин. Машина исправна и бак полный, а завести ее нет никакой возможности. Причина – разряженный аккумулятор, который накануне не подавал никаких признаков неисправности. К сожалению, к разрядке батареи приводит низкая температура. Если к тому же, она « не первой свежести», то выход один – нужно покупать новый аккумулятор. А цену на него низкой никак не назовешь.

Предлагаемые в торговой сети аккумуляторы, можно разделить на несколько типов (обозначение сбоку или сверху на наклейке батареи): необслуживаемые, или кальциевые; малообслуживаемые, или малосурьмянистые; гибридные аккумуляторы.

Плюсы и минусы разных типов аккамуляторов

Фотография кальциевого аккамулятора

Любой тип имеет как достоинства, так и недостатки. Например,  батареи кальциевые не выкипают, не саморазряжаются, отлично держат высокий ток, не нуждаются в обслуживании. К недостаткам отнести можно факт того ч то для их эффективной работы, качественно должно работать все электрооборудование машины и не должно быть скачков напряжения. Понятно, что стоят такие аккумуляторы не дешево. К ним относится, например, аккумулятор Westa.

Фотография малосурмянистого аккамулятора

Менее требовательными к работе оборудования являются аккумуляторы малосурмянистые. Им не страшны и перепады напряжения, и это, бесспорно, важно. Но им необходимо обслуживание. К тому же, к недостаткам отнести можно невысокий ток.

Фотография гибридного аккамулятора

Наконец, третий тип батарей – гибридные аккумуляторы. Они в себе объединяют достоинства  описанных двух типов батарей: неплохие токовые показатели, отсутствие выпаривания дисцилированной воды,  высокая выносливость. Примером их служат аккумуляторы A-Mega: Varta Silver Dynamic , A-mega, Bosch S5.

Какой аккумулятор выбрать

Чаще всего, выбирая аккумуляторную батарею, владельцы авто склоняются в сторону необслуживаемых аккумуляторов. Стоит сказать, что их стоимость на 50% больше, чем тех, которые нуждаются в обслуживании.

Знают автолюбители, что при их выборе также важны размеры, емкость, величина пускового тока и пр. Некоторые бренды в современных моделях используют технологии, которые позволяют продлить срок службы батареи. Например, в авто с системой start-stop компания Akkumulyatory.ho.ua рекомендует использовать  свинцово-кислотные аккумуляторы с абсорбированным (а не жидким) электролитом. Они при  частых запусках мотора в городском цикле способны противостоять глубоким разрядам.

Аккумуляторы для гибридных авто

Для автомобилей гибридных нужна совсем другая батарея, которая питает силовую установку – более высокой мощности. Наилучшим образом подойдет для них гибридный аккумулятор.

Гибридные аккумуляторы используют инновационную технологию. Они объединяют лучшие стороны каждого типа Акб. Современные гибридные A-Mega имеют плотность упаковки в пакетах гибридных пластин такую, что в действительности они являются больше AGM-аккумуляторами, а не  батареями с обычным жидким электролитом. Испарение воды в них меньше, чем требует европейский стандарт для батарей необслуживаемых, в двенадцать раз.  За счет этого, гибридный аккумулятор выдает очень высокий показатель по емкости и току холодного пуска – наиболее значимых качеств дорогостоящих AGM моделей. Положительная пластина в гибридной технологии льется из легированного селеном сплава свинца, а отрицательная – из свинцово-кальциевого сплава. Ноу-хау ТМ «А-Мега» – это применение  высокотехнологичных специальных элементов в используемые сплавы.

Основной характеристикой A-Mega аккумуляторов является высокая устойчивость к вибрации, долгий срок службы (семь и более лет).

Предназначены гибридные батареи для преодоления  многих миль. За последние годы жизнь батареи для гибридного авто удалось значительно увеличить, но, тем не менее, наступает момент,  когда ее все равно приходится менять.

Советы: как заменить  батарею гибридного автомобиля

При надлежащей эксплуатации, батареи для гибридных авто рассчитаны на преодоление 80 тысяч миль (автомобили Хонда и Форд), 100 тысяч миль (например, Toyota  Prius) и даже 150000. Но существуют способы, которые позволяют увеличить этот срок.

При торможении, движении с горки кинетическая энергия питает батарею, подзаряжая ее (процесс рекуперации). Во время остановок и разгона, благодаря работе электродвигателя в гибридных авто, происходит экономия топлива, а также это помогает увеличить количество циклов аккумулятора.

Если же без замены батареи не обойтись, то доверить эту работу лучше профессионалам. При этом, для владельцев гибридов должно быть достаточно возможностей позволяющих быстро произвести замену старой литий-ионной батареи новой.

Можно, конечно, произвести замену самостоятельно, установив новый аккумулятор на место старого  и тщательно закрутив болты, следя за тем, чтобы правильно были подключены кабеля, идущие от батареи к двигателю. Но,  при отсутствии опыта это чревато тем, что можно повредить авто и тогда, для ремонта потребуются тысячи долларов. В замене батареи есть и другие подводные камни – это утилизация старой батареи, необходимость которой вызвана  предотвращением воздействия на окружающую среду токсичных материалов, имеющихся внутри батареи.

motocarrello.ru

сравнение недорогих и надежных АКБ, гелевых и гибридных аккумуляторов

Процедура замены аккумуляторной батареи автомобиля рано или поздно встает перед каждым автовладельцем. Чтобы облегчить автомобилистам процедуру выбора, эксперты различных ведомств и даже научные сотрудники трудятся над составлением рейтингов аккумуляторов, сравнивая самые важные технические характеристики. Перед тем как начать выбирать подходящую батарею для своего авто и изучать рейтинги автомобильных аккумуляторов, стоит освежить знания о типах существующих АКБ.

Какие виды аккумуляторов существуют

Выбор типа аккумуляторной батареи зависит от того, сколько энергопотребляющих элементов включает комплектация и какая мощность требуется для поддержания жизнеобеспечения всех комфортосоставляющих деталей. Существуют следующие виды АКБ:

• Свинцово-кислотный аккумулятор. Этот вид подходит для легковых автомобилей, энергопотребление которых минимально: нет обогрева стекол, зеркал, сидений, отсутствует кондиционер, система старт-стоп, прочие изыски. В кислотной среде расположены приборы из электролитов. Недостатком является возможное расплескивание или испарение раствора, промерзания в условиях сильного мороза. Из преимуществ — объем жидкости можно восстановить. Из всех видов аккумуляторов это самый недорогой вид источника питания для авто.
• GEL — аккумуляторы. В корпусе батарей этого вида содержится гелеобразная субстанция, это достигается добавлением в раствор кислоты двуокиси кремния. В отличие от кислотно-свинцового наполнителя, гель не испаряется и не вытекает. Гелевая АКБ не боится тряски, но не переносит очень сильных морозов. Стоит дороже, чем предыдущий вид.
• AGM — аккумуляторы. В батареях такого типа электролит находится в сухом состоянии. Эти аккумуляторы очень энергоемки, имеют больше циклов зарядка-разрядка, способны поддерживать большое количество энергопотребляющих приборов в автомобиле.

Последние два вида аккумуляторных батарей не требуют обслуживания, возможна только зарядка. В сравнении с свинцово-кислотным, гелевые аккумуляторы не боятся растрескивания корпуса, гелеподобная масса не будет вытекать, в отличие от раствора электролита.

При необходимости гелевый аккумулятор способен работать даже из лежачего положения, вытекания при этом не произойдет.

Критерии качества

При составлении рейтинга автоаккумуляторов учитываются показатели, напрямую влияющие на надежность прибора. К ним можно отнести такие характеристики, как:

• Резервная емкость батареи. Измеряется в минутах и показывает, какое время автомобиль может проработать при отключенном генераторе, но с полным включением всех энергопотребляющих приборов. Естественно, чем выше показатель, тем лучше.
• Приведенная энергия пуска заявленным током. Измеряется в килоджоулях при -18. АКБ разряжают, снимают показания на клеммах напряжения, после паузы снова разряжают, замеряют показания. После всего испытания полученные данные вносят в специальную формулу и высчитывают энергию пуска. И опять же, чем показатель выше, тем лучше.
• Приведенная энергия пуска единым током. Измеряется в килоджоулях и показывает работу АКБ в пусковом режиме.
• Приведенная энергия при запуске в -30. Испытание производится в том же режиме, что и предыдущие, но в более холодном, измеряется в килоджоулях.
• Проверка пуска током после испытания на виброустойчивость. Это основной показатель качества сборки устройства.

Итак, все показатели по важным критериям собраны, можно формировать рейтинговые таблицы.

Рейтинговые итоги по надежности

Результаты рейтинга аккумуляторов для автомобилей помогают владельцу, поставленному перед выбором АКБ, принять решение. При покупке аккумулятора не всегда стоит доверять только бренду или руководствоваться исключительно ценой.

Выбирая модель, владелец автомобиля рассчитывает на долговечность и надежность приобретенного прибора. Если рассматривать самые популярные среди автомобилистов марки, то топ аккумуляторов выглядит так:

1. Вершину рейтинга аккумуляторных батарей оправданно занимает Bosch Silver. Батарея вошла в рейтинг, как самая надежная и беспроблемная. Эксперты признали аккумулятор этой марки оптимальным для использования в любое время года. Производитель использовал сплав серебра для изготовления решеток. Такой ход помог замедлить процесс окисления и воздействие агрессивной среды. Аккумулятор не нуждается в обслуживании, для владельца предназначен глазок, который изменением цвета сообщает об уровне заряда. Из особенностей: батарея способна быстро самозаряжаться во время движения, имеет увеличенную емкость, уровень электролита понижается практически незаметно.
2. Не дотянул всего один шаг до вершины рейтинга немец Varta Blue Dynamic. В составе этой АКБ тоже есть серебро, но это не повысило ее долговечности. Но составная компоновка повысила значение пусковых токов даже в условиях низкой температуры. При тестировании гелевый аккумулятор показал минимальный уровень самозаряда и актуальную устойчивость к перезарядке. Конструкцией батареи предусмотрен стекловолоконный фильтр, способный предотвратить случайное воспламенение электролита. Потеря раствора уменьшена за счет строения крышки, которая имеет лабиринтный канал, это решение помогает продлить срок службы батареи до 7 лет. Этот аккумулятор находится в средней ценовой категории. При проведении тестового исследования эксперты заметили, что аккумуляторы Варта одной и той же модели отличаются по долговечности и морозостойкости. Они смогли это объяснить только разным местом производства отдельных экземпляров. И все бы хорошо, но колебания в несколько лет и тем более в пару десятков градусов могут оказаться критичными.
3. Третье место в рейтинге АКБ для авто занимает TYUMEN BATTERY PREMIUM. Батарея российского производителя не первый год входит в топовую пятерку рейтингов автоаккумуляторов. Надежность и соотношение цена-качество делают свое дело. Если учесть результаты тестов, то при запуске в -30 пусковые показатели этого прибора оставили позади импортные аналоги известных брендов. Если владельцу актуален именно этот параметр, то выбор очевиден. В качестве недостатка эксперты и владельцы отмечают частую необходимость пополнения объема электролита для поддержания работоспособности. Кстати, аккумулятор российского производства по стоимости не слишком уступает зарубежным аналогам, поддерживая стереотип «дорого — значит хорошо!».

Это были лидеры рейтинга по техническим критериям, но если задаваться целью и начать сравнивать аккумуляторы внутри каждой ценовой категории, получится другая картина.

Итоги рейтинга по стоимости

Самая недорогая категория состоит из аккумуляторов производства России. Первое место вполне ожидаемо занимает TYUMEN BATTERY PREMIUM, опять же в идеальном соотношении цена-качество.

На втором месте бюджетных батарей расположился «Тюменский медведь». Это место в рейтинге оправдывается продолжительностью срока службы, хорошими техническими показателями, завидной морозоустойчивостью.

Последней в тройку доступных источников питания вошла гибридная модель «Зверь» от «АкТех» тоже производства России. Эксперты оценили внушительный ресурс эксплуатации, надежность, морозоустойчивость. Прибор укомплектован гибридными электродами, на крышке есть лабиринт, способствующий сохранению электролита. Эта АКБ отличается достаточно долгой гарантией от производителя, прочностью к повреждениям, стабильным пусковым током.

Средняя категория

Первое место в средней ценовой категории заняла корейская аккумуляторная батарея AlphaLINE Ultra. Модель отличается долговечностью и надежностью. Корпус герметичен, есть встроенный пламегаситель, в условиях самозарядки работает до полутора лет. Вполне справляется с машинами, имеющими высокое количество энергопотребляющих компонентов.

На втором месте немец MOLL Kamina. У этой АКБ прорезиненые пробки, термостойкий корпус, предохранительные клапаны. Производитель обещает, что аккумулятор будет исправно работать в течение 8 лет, а обеспечивают такую работоспособность усиленные пластины в конвертном сепараторе.

Замыкает тройку лидеров уже упомянутая VARTA Blue Dynamic, оправдывая тем самым свои технические превосходства.

Дорогие модели

На первом месте в рейтинге дорогих аккумуляторов новинка OPTIMA REDTOP, американская модель. Конструкция источника питания содержит свинцовые ленты, скрученные в рулоны, стекловолоконный сепаратор, все это залито силикагелем. Такой прием позволил увеличить площадь электродов, свести к минимуму сопротивление, ускорить отдачу энергии. Аккумулятор показывает отличные результаты в экстремальный условиях и пуске при низкой температуре. Из недостатков — высокая стоимость, но зато эта модель долговечна.

Второе место по результатам тестов и отзывов автолюбителей занял аккумулятор MOLL MG. Эксперты и владельцы оценили большой ресурс, скорость самозарядки. Замыкает тройку лидеров в дорогом ценовом сегменте DELKOR — аккумуляторная батарея производства Южной Кореи.

Результаты рейтинговых исследований дают возможность владельцу автомобиля выбрать хороший и приемлемый по стоимости аккумулятор. Правильно выбранная модель избавит автомобилиста от проблем выбора нового АКБ на несколько лет. При обилии информации о различных видах батарей автолюбителю остается только сравнить все положительные и отрицательные стороны каждой из них и принять решение в правильности своего выбора.

proakkym.ru

Аккумуляторные батареи в гибридном транспорте

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям

Опубликовано 20.07.2016 13:30

Автор: Abramova Olesya

Правительствами разных стран уже давно проводится политика, направленная на уменьшение расхода топлива и снижение загрязнения окружающей среды. Делается это так, чтобы особо не менять сложившиеся привычки вождения и наиболее отвечающим этому запросу является гибридный транспорт. Лидером в его продвижении на данный момент является Япония, где проблема высокого потребления топлива и экологии весьма актуальна.

Предназначением гибридного силового агрегата является экономия топлива без ущерба производительности. Это достигается путем использования одного или нескольких электродвигателей, которые помогают двигателю внутреннего сгорания (ДВС) при разгоне, и в то же время преобразовывают в электричество возникающую при торможении кинетическую энергию. ДВС в гибридных авто на светофоре отключается и именно электродвигатель отвечает за движение автомобиля на тихом ходу. На максимальной же мощности HEV использует все свои двигатели.

В HEV используется механическая трансмиссия для передачи энергии от ДВС к колесам. В этом отношении HEV напоминает обыкновенный автомобиль с коленчатым валом и сцеплением, такая схема также известна как параллельная конфигурация. Экономия топлива в этом случае достигается за счет использования меньшего ДВС, который оптимизирован под максимальную эффективность использования топлива, а не под высокий крутящий момент. В компании Toyota утверждают, что в их гибридном автомобиле Prius последнего поколения термический КПД находится на уровне 40%. Электродвигатель способен обеспечить более динамичное вождение, так как он предоставляет лучший крутящий момент в сравнении с ДВС аналогичной мощности.

Большинство аккумуляторных систем, использующихся в HEV, имеют гарантированный срок службы 8 лет. Достигается это путем оптимизации элементов такой системы под долговечность, а не под высокую удельную энергоемкость, как в случае с аккумуляторами потребительских устройств. Производители делают в таких элементах более толстый и прочный сепаратор, что благотворно сказывается на продолжительности их срока службы. Для максимального уменьшения износа, аккумуляторная система HEV должна работать в диапазоне степени заряда 30-80%, что соответствует напряжению Li-ion элемента 3,5-4,0 В, в отличие от стандартных 3,0-4,2 В.

Режим работы аккумуляторной системы гибридного автомобиля больше импульсный, и этим она схожа со стартерным аккумулятором, так как здесь также присутствуют короткие всплески мощности для ускорения, а не длинные непрерывные разряды, как в случае электромобиля. Крайне редко происходит разряд аккумулятора HEV до низкого 20-процентного уровня заряда. При нормальной эксплуатации, HEV параллельной конфигурации потребляет менее 2 процентов от имеющейся емкости аккумулятора на одну милю пробега (1,6 км). Падение емкости остается незамеченным, и HEV аккумуляторы по прежнему хорошо работают даже с менее чем половиной от первоначальной емкости.

На рисунке 1 показано падение емкости аккумуляторов шести гибридных автомобилей после 256 000 км пробега. Испытания проводились в рамках программы Министерства энергетики США FreedomCAR and Vehicle Technologies (FCVT) в 2006 году в соответствии со стандартом SAE J1634 и включали в себя такие гибридные автомобили как Honda Civic, Honda Insight и Toyota Prius.

Рисунок 1: Падение емкости аккумуляторных систем гибридных автомобилей. После пробега в 256 000 км два автомобиля Honda Civic имели 68% емкости, Insight — 85%, а Toyota Prius — лишь 39%. Стоит отметить, что падение емкости не несет существенного влияние на увеличение потребления автомобилем топлива.

Аккумуляторная система двух Honda Civic имела остаточную емкость 68%, у Insight она составила 85%, а у Toyota Prius — 39%. Даже если бы падение емкости было бы большим, эффективность использования топлива серьезно бы не пострадала. Insight показал снижение экономии топлива в размере 0,12 л на 100 км, а у Toyota Prius этот показатель составил 0,33 л на 100 км. Кондиционер был выключен в обоих случаях.

В то же время довольно строгие требования к аккумуляторной системе присутствуют у гибридных грузовых автомобилей с полной снаряженной массой до 33 тонн. Аккумулятор должен быть способен к непрерывной зарядке или разрядке при температуре 4°С, обеспечивать мощность 10 кВт (200 л. с.) в течение 10 минут, работать при температурах от -20°С до 40°С и иметь срок службы 5 лет. Требуемую долговечность могли бы обеспечить суперконденсаторы, но они имеют решающий недостаток в виде высокой стоимости и низкой плотности энергии. Свинцово-кислотная электрохимическая система имеет хорошие разрядные характеристики, но у нее очень медленный процесс зарядки. Литий-ионные аккумуляторы, особенно LTO технологии, являются хорошим выбором, но при высоких нагрузках им будет необходима отдельная система охлаждения. Перспективным выглядит экспериментальное второе поколение никель-металл-гидридных аккумуляторов, а также не стоит сбрасывать со счетов надежную никель-кадмиевую систему.

 

Парадокс гибридного транспорта

Удивительно, но общего сложившегося мнения о гибридном транспорте не существует, до сих пор время от времени возникают споры по поводу его эффективности и экономичности. На конференциях, посвященных современным автомобильным аккумуляторам, от оппонентов HEV часто можно услышать о лучшей экономичности дизельных автомобилей. Производители же гибридов, бесспорно использующие и маркетинговые инструменты, категорически отрицают подобные претензии. Правда же, наверное, находится где-то посередине. При городском режиме вождения HEV явно демонстрирует лучшую топливную экономичность, но при этом дизель меньше потребляет на шоссе. Сочетание обоих этих технологий наверняка обеспечат наилучший вариант, но высокая стоимость дизель-гибридных решений может не окупитmся при низких ценах на топливо, хотя подобные транспортные средства и доступны в Европе.

Гибридные автомобили представительского класса комплектуются полноценным двигателем внутреннего сгорания мощностью 250 л. с. и электродвигателем мощностью 150-400 л. с. Такие транспортные средства наверняка найдут своих покупателей, особенно при наличии государственного субсидирования. Немного жаль, что те, кто ходит пешком, ездит на велосипеде или пользуется общественным транспортом, таких бонусов не получают. Здравый смысл подсказывает каждому, что для максимального сохранения энергии необходимо минимизировать вождение, а при его необходимости использовать небольшие транспортные средства.

Вольфганг Хатц, бывший глава отдела исследований и разработок Volkswagen Group, говорил, что гибридная технология является очень дорогим способом сэкономить небольшое количество топлива, и по его заявлению, Volkswagen делал гибридные автомобили только из-за политического давления. По его мнению, именно дизельные двигатели являются наиболее энергоэффективными, особенно на трассах.

Но, возможно, именно у этого автопроизводителя и было наилучшее решение — Volkswagen 1-Liter Car (рисунок 2). Как можно сделать вывод из названия, этот концепт-кар потребляет всего лишь 1 литр топлива на 100 км. Чтобы подтвердить серьезность разработки, тогдашний глава концерна Volkswagen Фердинанд Пих лично приехал на этом автомобиле из своей штаб-квартиры в Вольфсбурге на встречу аукционеров в Гамбург. Среднее потребление топлива в этом заезде составило всего лишь 0,89 литра на 100 км.

Рисунок 2: Volkswagen 1-Liter Car. Этот автомобиль считался самым экономичным в мире, но его серийное производство так и не было запущено.

Достичь такого низкого потребления топлива удалось благодаря улучшениям аэродинамики и уменьшению веса. В то время как стандартный автомобиль имеет коэффициент лобового сопротивления 0,30, у Volkswagen 1-Liter Car этот показатель составлял всего лишь 0,16. Карбоновые кузовные панели и рама из магния позволили уменьшить вес до 290 кг. Дизельный 1-цилиндровый двигатель развивал мощность 8,5 л. с. (6,3 кВт), а 6,5-литровый бак обеспечивал дальность хода 650 км. Средний расход топлива составлял 0,99 литра на 100 км.

Хотя 1-Liter Car и не был запущен в массовое производство, Volkswagen удалось продемонстрировать, что сверх бережное использование ископаемого топлива вполне возможно. Такой “из-пункта-в-пункт” персональный транспорт стал возможен благодаря снижению веса до рекордных 290 кг, что меньше даже чем одна 540-килограммовая аккумуляторная батарея в электромобиле Tesla S. Вместо того, чтобы потреблять 150-200 Вт*ч на километр, как это происходит в случае электрического транспортного средства, 1-Liter Car расходовал только 40 Вт*ч. И несмотря на то, что происходило сжигание ископаемого топлива, вреда окружающей среде наносилось меньше, чем при производстве электричества эквивалентного пройденному расстоянию.

Подключаемый гибридный транспорт (англ. Plug-in Hybrid Electric Vehicle — PHEV)

Большинство подключаемых гибридных автомобилей используют полностью электрический силовой агрегат, лишенный механического соединения ДВС с колесами. Для движения такая конфигурация использует исключительно электропривод, и ДВС активируется только тогда, когда заряд аккумуляторной системы недостаточен для питания электродвигателей. Пробег на полностью заряженном аккумуляторе у PHEV составляет примерно 50 км.

PHEV идеально подходит для езды на работу или для других коротких поездок. На небольших расстояниях расхода топлива не происходит, и к тому же в некоторых странах проезд по платным дорогам на электротранспорте бесплатен. Но тем не менее, следует быть готовым к увеличению платы за электричество, если зарядка такого авто будет происходить в домашних условиях.

В отличие от HEV параллельной конфигурации, где нагрузка на аккумулятор возникает только в короткие моменты времени, у PHEV аккумуляторная система эксплуатируется в режиме истощения, что приводит к ее большему износу и соответственно снижает долговечность. В то время как падение емкости аккумулятора Toyota Prius HEV до 39 % будет влиять на общую производительность лишь незначительно, то такое же падение у PHEV приведет к уменьшению возможного пробега с 50 до 20 км.

Chevrolet Volt комплектуется 16 кВт*ч литий-ионным аккумулятором, который весит 181 кг и способен питать электродвигатель мощностью 149 л. с. Рабочая температура при вождении и зарядке такого аккумулятора должна составлять 20-25°С. Розетка с напряжением 115 В зарядит этот аккумулятор за 8 часов, а 220-вольтная – за 3 часа. На Chevrolet Volt можно преодолеть 64 км до того, как запустятся 4 цилиндра 1,4-литрового двигателя внутреннего сгорания, который активирует 53 кВт генератор переменного тока для выработки электроэнергии.

Экономическая составляющая

Несмотря на все преимущества PHEV, долгосрочная экономия при его использовании может быть меньше ожидаемой, особенно если при жизни такого автомобиля ему будет необходима замена аккумулятора. Процесс старения аккумулятора является большой проблемой, о которой автопроизводители не особо любят упоминать в рекламных буклетах. Водители, привыкшие к автомобилям с ДВС, всегда ожидают от него достаточной мощности и при жаре, и при холоде, также и возрастная деградация производительности в этом случае минимальна. Аккумулятор же не может полностью соответствовать этим ожиданиям, и водитель должен быть готов к снижению пробега в зимний период, а также к постепенному небольшому снижению емкостных показателей с возрастом.

В современных автомобилях важна уже не только чисто транспортная составляющая, необходим и комфорт, и безопасность, и даже удовольствие от вождения. Отсутствие в автомобиле систем обогрева и кондиционирования уже кажется чем-то из ряда вон выходящим. И если тепло является побочным продуктом работы ДВС, то в PHEV его уже нужно генерировать отдельно, а еще большей проблемой является кондиционер, который потребляет 3-5 кВт мощности. Из этого следует, что моменты комфорта в PHEV должны быть предусмотрены более экономичные, ввиду своей нагрузки на аккумуляторную систему.

Но PHEV имеет и своего потребителя, который ценит экологическую составляющую и удовольствие от бесшумного вождения, приводимого в действие электричеством. Это большая привлекательность для покупателя, ведь электрический силовой агрегат более “природный” в сравнении с ДВС. Водитель такого транспортного средства должен адаптироваться к его эксплуатации, ведь заряжать его лучше ночью, когда электричество дешевле, и держать в уме ограничения пробега. К счастью, уже появляется все больше зарядных станций, которые постепенно снимают эти ограничения.

Последнее обновление 2016-05-30

---

Зарядные устройства Victron Energy (Голландия)

 

Phoenix Charger	Skylla-i	Skylla-TG
12/24В, 16-200А	24В, 80-500А	24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

---

best-energy.com.ua

Кальциевые и гибридные автомобильные аккумуляторы

27.11.2016

«Почему на форумах отзывы об одной и той же марке аккумулятора такие разные? Какая батарея лучше: кальциевая или гибридная?»

Требования к автомобильному аккумулятору автопроизводителей и потребителей:
— невысокая стоимость,
— низкий вес,
— устойчивость к вибрациям,
— способность отдавать высокие токи пуска,
— небольшие стандартизированные размеры,
— безопасность!

Наиболее дешевыми и безопасными являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Например, они не горят, в отличие от литиевых при повышенном напряжении заряда.
Для отдачи мощных токов необходимо иметь большую площадь электродов. Это достигается использованием в АКБ большего количества тонких электродов. Заметим, что чистый свинец совсем не прочный, мягкий. Для улучшения прочности, сопротивлению вибрациям и воздействию магнитных полей при запуске двигателя свинцовые пластины легируют металлами.

Для облегчения веса батареи и улучшения виброустойчивости, электроды автомобильного аккумулятора изготавливают в виде сетки, в соты которой набивается свинцовая намазка. Большая часть свинца в акб не в пластинах-электродах, а в креплениях-перемычках и токоотводах.

В 60-х годах электроды изготавливали из сплава свинец-сурьма-мышьяк. Такие батареи быстро разряжались, быстро выкипала вода из электролита и они были чрезвычайно ядовиты.

В современные свинцовые сплавы добавляют серебро или олово (0,75 — 1,0%), алюминий (0,02 — 0,6%), кальций (0,01 — 0,3%), селен или теллур (0,01 — 0,5%)

Кроме повышения прочности пластин, добавки этих металлов улучшают характеристики аккумулятора. Например, селен и олово повышает коррозионную стойкость анодов. Селен добавляют в сплавы при изготовлении аккумуляторов A-Mega, а олово в аккумуляторы Rocket. Лигатуры свинец-селен (PbSe) и свинец-кальций (PbCa) способствуют улучшению определенных свойств свинцовых сплавов для пластин и решеток, в частности, уменьшению эффекта старения.

Самой широко применяемой легирующей добавкой в производстве аккумуляторных пластин является кальций. Лигатуры свинец-кальций увеличивают важную для аккумулятора характеристику — плотность тока. Плотность тока представляет собой отношение силы тока к площади электрода. Кальциевые АКБ обладают мощными токами запуска.

Технологии изготовления сплавов свинца сами по себе дорогостоящие процессы. Например добавление кальция в свинец происходит в виде сложной технологии. Кальций вводят в свинец в среде инертного газа или под слоем расплавленной соли, чтобы исключить его окисление. Сам кальций легко окисляется на воздухе и хранится в сосудах с керосином. Дополнительное добавление в сплав олова, селена, серебра также влечет дополнительные затраты времени и использование дополнительных технологических процессов.

Кальций не поддается разрушению при воздействии крепкой серной кислотой, находящейся в электролите. Кальций повышает твердость свинцовых электродов

В итоге кальциевые аккумуляторы обладают и мощными токами и низким саморазрядом. Кальциевым батареям принадлежат рекорды по продолжительности эксплуатации. Мировые производители используют технологию Ca/Ca — это Varta, Bosch, Exide, Berga.

Есть в этой бочке меда и ложечка дегтя. Она называется сульфат кальция (CaSO4) и водный сульфат кальция, известный всем под названием гипс. Если кальциевый аккумулятор подвергнуть глубокому разряду и не предпринять срочных мер по подзарядке — кальций-друг превратится во врага. В разряженной батарее электроды покрываются сульфатом кальция, нерастворимым в воде, кислоте и не разрушаемым импульсами тока. В итоге получим потерю емкости минимум на 50%

Именно по этой причине некоторые автовладельцы предпочитают покупать более дорогие гибридные аккумуляторы. У этих батарей нет кальция в положительных электродах. При большем саморазряде, потере скорости заряда, несколько более высоком уровне выкипания воды из электролита и большей массе батареи — гибрид не кальцинируется при глубоком разряде.

Заметим, что никакие технологии не гарантируют 100% безотказную работу батареи. Доверять нужно лишь договору гарантии и наличию сервисных центров производителя.

www.oil-ok.com.ua