Гибридный аккумулятор для автомобиля, плюсы и минусы гибридной технологии автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ)

                                                                                    

     

«Гибридные» автомобильные аккумуляторы так называют за то, что они были созданы как концептуальный выход из борьбы малосурьмянистых батарей, не самых эффективных, но дешёвых, и более надежных кальциевых.

МИНУСЫ Гибридных — сурьмянистых аккумуляторов

Сурьмяные аккумуляторы сильно подвержены саморазряду. Неэкологичны. Требует к себе повышенного внимание. необходимо контролировать и доливать воду.   

Плюсы сурьмяных аккумуляторов в отличии от кальциевых в том, что они не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при
плотности электролита практически «до воды». В них много свинца,  если их обслуживать они не плохо подходят для сурового климата.

   На российским рынки не плохие сурьмянистые аккумуляторы представлены Тюменским аккумуляторным заводом

                                                                                           Как заряжать гибридный аккумулятор?

                                                                                 

         

Здесь нет практически ничего сложного. Максимальный ток не должен превышать 10% от номинальной емкости. Получается, что АКБ на 75 А/ч можно заряжать током не более 7,5 А, а желательно и меньше. Но даже этот показатель считается слишком высоким, и использование тока, равного 10% от ёмкости, — это крайняя мера. Можно поставить заряжать батарею на ночь даже на 2А. Да, это займет довольно много времени, но такой подход существенно продлевает жизнь аккумулятора.

В нашем магазине представлена широкая линейка  гибридных аккумуляторов

KAINAR, DOMINATOR, TYUMEN.

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!

Аккумуляторы для гибридных авто (часть 1) — Информация

Аккумуляторные батареи для авто с, так называемым, «альтернативным» приводом во многом отличаются от прекрасно знакомых всем нам свинцовых АКБ. Это обусловлено тем, что «традиционный» авто или мото аккумулятор создается, в основном, для запуска мотора, а также для обеспечения электропитания довольно ограниченного количества потребителей при неработающем двигателе. Совершенно иное дело, если аккумуляторная батарея создается для применения в гибридном авто. Здесь она необходима для того, чтобы поддерживать топливные ячейки или питать силовую установку машины.

 

Так, очевидно, что функции аккумулятора в авто могут быть разными. В зависимости от этого, к нему могут быть предъявлены различные требования. Это, в числе прочего:

 

• Высокая мощность, что актуально для гибридных авто.
• Средняя накопительная способность – для машин с топливными ячейками.
• Высокая накопительная способность – для электромобилей.

 

Основные характеристики аккумуляторов

 

• Рабочий цикл батареи. С течением времени любой источник питания разряжается. Соответственно, его нужно снова заряжать.
  Процесс, в ходе которого батарея полностью разряжается и заряжается, носит название цикла. Свинцово-кислотный аккумулятор современного типа, используемый в сочетании с ДВС, может выдержать около 1000 циклов. Если же говорить о гибридных авто или машинах с топливными ячейками, батарея входит в режим заряда даже при неполном разряде. Более того – это происходит намного чаще, чем в первом случае. Соответственно, источник питания должен быть способен выдержать существенно большее количество зарядных и разрядных циклов.

 

• Саморазряд батареи. На электромобилях этому параметру уделяется значительное внимание. Даже в те временные промежутки, когда аккумуляторная батарея не используется, она растрачивает свой потенциал за счет химических процессов, происходящих внутри. Степень саморазряда находится в непосредственной зависимости от типа батареи. Однако, независимо от вида аккумулятора, он постоянно растет. Более того — саморазряд зависит и от многих внешних факторов, например, температуры окружающей среды. Так, при увеличении ее всего на 10 градусов аккумулятор разряжается в два раза быстрее.

 

• Энергетическая плотность батареи. Крайне важным параметром аккумуляторов, предназначенных для установки на электромобили и гибридные авто. Эта характеристика обозначается в Ваттах на 1 кг массы источника питания. Если первостепенное значение имеет объем аккумулятора, обычно для обозначения энергетической плотности используют единицы измерения Вт. на куб. м. Понятно, что чем больше энергетическая плотность аккумуляторной батареи, тем больший объем энергии он способен накопить при таком же весе. Соответственно, тем дальше будет ехать электромобиль на такой батарее. С иной стороны при повышении емкости проще делать и саму батарею. — Стоит отметить, что данная характеристика у современных батарей откровенно невелика. Так, у свинцовых АКБ она составляет около 30 Вт/кг, а у литий-ионного — до 150 Вт/кг у литий-ионного. Чтобы понять, насколько это мало, можно привести значение энергоемкости бензина, составляющее 1200 Вт/кг.

28.10.2013, 14026 просмотров.

4 лучших гибридных аккумулятора — Рейтинг 2021

Данные устройства впитали в себя лучшие свойства других типов АКБ. Особая технология производства позволяет им стойко переносить глубокие разряды, нивелирует испарение воды, снижает вероятность саморазряда. Рассмотрим лучшие гибридные автомобильные аккумуляторы по мнению российских водителей, а так же их плюсы и минусы.

Содержание:

1. Bosch S5 005 (0 092 S50 050)
2. Energizer Premium EM60LB2
3. AlphaLine AGM 95 Ач (SA 59520/AX 595950)
4. ЗВЕРЬ 66L 640A 278X175X190

Рейтинг лучших гибридных автомобильных аккумуляторов

При производстве отрицательного электрода таких батарей используют кальций, свинец и небольшие доли серебра.

Положительные пластины выпускаются из свинца и сурьмы.

Подобные технологии производства позволяют гибридным АКБ не бояться скачков напряжения в автомобильной сети, а также обеспечивают длительный срок службы.

Такие аккумуляторы обладают высокими рабочими характеристиками: повышенной ёмкостью, большим значением силы пускового тока.

Bosch S5 005 (0 092 S50 050)

Эта модель гибридной АКБ известного немецкого производителя оснащена ручкой для транспортировки до места установки или гаража.

Наличие защитной крышки оберегает клеммы от механических контактов при хранении батареи.

На корпусе изделия, выполненного из ударопрочного пластика, расположены наклейки информирующие об условиях эксплуатации данной модели.

АКБ можно устанавливать на легковые автомобили различных классов, а также кроссоверы, машины коммерческого транспорта.

Рабочие свойства Bosch S5 005 дают возможность использовать модель в мегаполисе, в условиях «рваного» ритма движения, когда недолгие отрезки перемещения авто сменяются частыми и длительными остановками.

Поездки в таком ритме не снижают потенциал аккумулятора, он остаётся работоспособным в течение долгого времени.

Двойной пламеотсекатель и герметичная крышка делает использование изделия безопасным.

Основные характеристики:

• Обратная полярность.
• Размеры: 242х175х190 мм.
• Масса: 15,64 кг.
• Ток холодной прокрутки: 610 А.
• Ёмкость: 63 Ач.
• Номинальное напряжение: 12 В.

Плюсы Bosch S5 005 (0 092 S50 050)

1. Не требует добавления дистилированной воды.
2. Длительный рабочий ресурс.
3. Большая ёмкость АКБ.
4. Надёжный корпус, не боится повреждений.

Минусы Bosch S5 005 (0 092 S50 050)

1. Форма ручки не удобна для переноса на большое расстояние.
2. Повышенный, особенно для автоледи, вес.

По качеству работы у владельцев аккумулятора нет замечаний к производителям.

 

Energizer Premium EM60LB2

Модель известного американского бренда, производящего свою продукцию на фабриках в КНР.

Она обладает всеми видами защиты подобных устройств, повышающими уровень её безопасности при эксплуатации.

Крышка снабжена пламегасителем, а также центральным газоотводом.

Батарея выполнена по технологии Stamped Grid, улучшающей прочность решёток.

Это обеспечивает высокую антикоррозийную устойчивость элементов конструкции, а также обуславливает непрерывную подачу электропитания.

Наличие ручки для транспортировки и защитной крышки для клемм делает эксплуатацию аккумулятора комфортной и безопасной.

Основные характеристики:

• АКБ обратной полярности.
• Габариты: 242х175х175 мм.
• Вес: 16 кг.
• Ток пуска: 540 А.
• Ёмкость батареи: 60 Ач.
• Рабочее напряжение:12 В.

Плюсы Energizer Premium EM60LB2

1. Простая эксплуатация – необслуживаемый аккумулятор.
2. Надёжная работа – не подводит при любой погоде.
3. Высокий уровень защиты – герметичная крышка, прочный корпус.

Минусы Energizer Premium EM60LB2

1. При длительных простоях может разряжаться.
2. Слабая ручка для переноски тяжёлого изделия.

 

AlphaLine AGM 95 Ач (SA 59520/AX 595950)

Данную модель АКБ производит южнокорейская компания Atlas BX.

При её выпуске используется технология Absorbent Glass Mat (AGM), означающая, что внутри конструкции отсутствует электролит в жидком виде.

Эта особенность даёт ей возможность стойко переносить вибрацию при движении по неровной трассе, сохраняет герметичность изделия.

Ёмкости батареи вполне достаточно для бесперебойной работы автомобильной сети с большим количеством локальных потребителей.

Модель подходит для установки на автомобили, оснащённые энергоёмкой системой Start/Stop, позволяющей сократить расходы топлива при движении в городском цикле.

Аккумулятор отлично показал себя при эксплуатации в городских условиях, характерной особенностью которых являются длительные пробки, частые остановки на светофорах.

Прибор быстро восстанавливается, обеспечивает высокий уровень заряда при таком передвижении машины.

Также нужно отметить минимальное значение саморазряда во время долгого хранения АКБ.

Основные характеристики:

• Обратная полярность.
• Размеры (Д/Ш/В): 353х175х190 мм.
• Пусковой ток: 850 А.
• Ёмкость: 95 Ач.
• Напряжение: 12 В.

Плюсы AlphaLine AGM 95 Ач (SA 59520/AX 595950)

1. Удобная ручка.
2. Приятный дизайн.
3. Безопасная эксплуатация.
4. Не доставляет проблем в работе.

Минусы AlphaLine AGM 95 Ач (SA 59520/AX 595950)

1. Некоторые АКБ выходят из строя после двух лет использования.
2. Завышенная стоимость.

В целом владельцы этой модели АКБ довольны её качеством работы, и рекомендуют её к покупке.

 

ЗВЕРЬ 66L 640A 278X175X190

Модель гибридной аккумуляторной батареи российского производителя.

Она отличается приспособленностью к непростым отечественным климатическим условиям, не подводит с запуском силовой установки даже при низких минусовых температурах.

Данная стартерная свинцовая АКБ выполнена по технологии Calcium.

ЗВЕРЬ 66L 640A имеет традиционную для этого производителя яркую привлекательную окраску.

Батарея снабжена ручкой для транспортировки удобной формы, позволяющей переносить её до места назначения.

Клеммы изделия оберегают от механической деформации защитные крышки.

Устройство предназначено для эксплуатации на легковых авто, коммерческом транспорте, внедорожниках.

Как и многие модели, выполненные по данной технологии ЗВЕРЬ характеризуется повышенной устойчивостью к глубоким разрядам.

Внутренняя сторона крышки оснащена лабиринтной конструкцией, что гарантирует герметичность устройства, непроливаемость электролита.

Корпус модели выполнен из морозостойкого ударопрочного пластика, что гарантирует её долгий срок службы.

Наличие индикаторного отверстия Magic Eye позволяет владельцу контролировать уровень заряда АКБ.

Технология гибридного производства аккумулятора Ca Plus повышает прочность решётки, делает использование данных изделий экологически чистым и безопасным для человека и окружающей среды.

Основные характеристики:

• Прямая полярность.
• Размеры: 278x175x190 мм.
• Вес: 19 кг.
• Ток запуска: 640 А.
• Ёмкость: 66 Ач.

Плюсы ЗВЕРЬ 66L 640A 278X175X190

1. Хорошая «ходовая» ёмкость.
2. Привлекательный внешний вид.
3. Надёжный пластик корпуса.
4. Уверенный запуск мотора в морозы.

Минусы ЗВЕРЬ 66L 640A 278X175X190

1. Большой вес.

 

Как правильно заряжать гибридный аккумулятор

При интенсивной эксплуатации АКБ, выполненной по данной технологии, вода минимально, но всё же испаряется.

Со временем её количество уменьшается и пластины остаются открытыми, что чревато их разрушением.

Чтобы избежать подобного негативного явления, владелец должен раз в два-три месяца проверять состояние свое батареи.

Летом, когда на запуск двигателя батарея тратит мало энергии, электролит начинает быстрее закипать, расход воды увеличивается.

Поэтому в тёплое время года необходимо проверять уровень чаще, хотя бы раз в месяц.

При длительных простоях автомобиля, большом сроке службы аккумулятора требуется периодически проводить его зарядку.

Эту операцию можно выполнять с автоматически зарядным устройством, который самостоятельно определяет параметры заряда или мануальным прибором.

Расскажем, как проводится зарядка АКБ устройством с ручными настройками:

1. Для экстренного заряда аккумулятора нужно установить максимальную величину тока 10% от его ёмкости. Пример: для подзарядки батареи 66 Ач нужно подавать 6,6 А.
2. В обычном порядке не следует выставлять большие значения тока. В приведённом выше случае оптимальным вариантом установки будет ток 2 А. Такой щадящий режим увеличивает срок работы пластин АКБ, бережёт их от разрушения.
3. При зарядке нужно выставить 13,8 – 14,2 В, т. е. рабочее напряжение автомобильной сети.
4. Сигналом к окончанию зарядки аккумулятора станет включение лампочки индикации. Прибор-автомат покажет выставленное значение заряда.

Подобную операцию нужно проводить при заполненной электролитом ёмкости без выступающих «голых» пластин.

Связанные материалы:

Особенности гибридных автомобильных аккумуляторов

Особенности гибридных автомобильных аккумуляторов

Аккумулятор гибридного типа обязан своим появлением новейшим моделям авто, таким как Lexus, Prius и т.п. Данный аппарат является современной разработкой, которая сочетает в себе элементы сразу двух технологий, используемых в АКБ – сурьмянистая и кальциевая. Подобная разработка считается более эффективной. Но подбор аккумулятора для авто все же лучше проводить на основе характеристик транспорта, например на сайте: https://makb.com.ua/podbor-akkumuliatorov.

Отличительные черты гибридных аккумуляторов

АКБ представляет собой особую часть транспортного средства, которая обеспечивает работу всех электронных устройств автомобиля. Данный элемент бывает 3 типов: гибридный, кальциевый и малосурьмянистый. Каждый вид обладает отличительными особенностями, но основной из них является состав активного вещества, нанесенного на пластины аккумулятора.

В батареях кальциевого типа использую вещество с добавлением одноименного химического элемента, а в малосурьмянистых в намазку добавляют сурьму. Что касается гибридных аккумуляторов, то они соединяют в себе особенности обеих технологий. В одну банку помещена пластина с кальцием, а в другую – пластина с сурьмой. Таким образом, в гибридных АКБ соединяются положительные свойства кальциевых и малосурьмянистых аккумуляторов.

Обозначения гибридной АКБ

Маркировка и обозначения подобного типа приборов, отличается в зависимости от страны, в которой они были произведены. Как правило на все аккумуляторы нанесены следующие данные:

• напряжение;
• производитель;
• дата производства;
• емкость;
• вес;
• предупреждения о едкости.

Кроме этого, на этикетке также указана информация о полярности, пусковом токе и уровне электролита. Батареи гибридного типа имеют дополнительные надписи и обозначения (Ca+, Hybrid). Могут быть еще и обозначения о расходе воды (N, L, VL).

Достоинства гибридной технологии

Преимущества подобных АКБ можно определить по 3 параметрам: саморазряде, потреблении воды, и устойчивости к глубокому разряду. Аккумуляторы такого типа разряжаются довольно медленно, что выгодно отличает их от малосурьмянистых. Потребление воды также характеризуется низкими показателями.

Гибридные АКБ не бояться полностью разрядится. Но если вы хотите продлить их срок службы, то лучше не доводить подобные приборы до такого состояния. Любой аккумулятор следует вовремя подзаряжать, чтобы не допускать негативных последствий.

Кроме достоинств, у подобных приборов есть один недостаток – довольно высокая цена. Но такая стоимость полностью оправдывается высоким уровнем эффективности. Естественно, на рынке есть и бюджетные версии, но они имеют свои недостатки. Поэтому прежде чем, экономить на подобной покупке, стоит убедиться в уместности такого решения. Если вам сложно выбрать аккумулятор самостоятельно, то вы можете обратиться к опытным специалистам магазинов.

Алексей Новиков

Ремонт батареи гибридного Lexus, высоковольтного аккумулятора гибридного автомобиля

В модельном ряду известного японского автомобильного концерна Lexus представлено несколько машин, оснащенных гибридным приводом. Движение такому автомобилю придают два двигателя: бензиновый и электрический, автоматически вступающие в работу в зависимости от условий и скорости передвижения. Неизменной составляющей электромотора служит аккумуляторная батарея. Несмотря на высокую надежность всех узлов и механизмов автомобилей Lexus, АКБ требует обслуживания и в редких случаях – ремонта. С любыми возникшими проблемами вы можете обратиться в дилерский центр ООО «Тойота Мотор».

Специалисты рекомендуют не пытаться отремонтировать высоковольтную аккумуляторную батарею самостоятельно. Неквалифицированное вмешательство может привести к полному выходу из строя АКБ, в то время как в некоторых случаях требуется лишь замена неисправных элементов. Грамотные мастера сервиса ООО «Тойота Мотор» произведут тщательную диагностику для определения степени износа батареи и установления причины поломки. В зависимости от ее результатов определяется вид работ:

— восстановление ВВБ. Данная операция возможна в том случае, когда элементы батареи случайно полностью разрядились, но находились в этом состоянии недолго. При этом весьма важно не пытаться зарядить аккумулятор авто самостоятельно ввиду того, что для восстановления требуется специальная программа с особыми токами. Данная операция будет эффективна, если АКБ ни разу не ремонтировалась;

— ремонт ВВБ. Данная операция проводится в том случае, когда потеряли производительность не более 25 % элементов аккумулятора, то есть не включается в работу одна или несколько пар. При ремонте производится их замена на новые;

— замена ВВБ. Данная операция необходима в случае, когда из строя вышло более 75 % элементов или вся батарея равномерно теряет производительность. Частичный ремонт в этом случае будет лишь временным решением до выхода из строя очередной части элементов.

Для записи на диагностику аккумуляторной батареи вашего гибрида обратитесь в ближайший сервисный центр Lexus.

Гибридный АКБ плюсы и минусы

Рано или поздно с необходимостью замены аккумуляторной батареи сталкивается каждый владелец автомобиля. По причине широкого разнообразия аккумуляторов (источники питания бывают кальциевыми, свинцовыми; обслуживаемыми и необслуживаемыми), многие автовладельцы сталкиваются с проблемой выбора подходящей АКБ.

Сегодня все чаще можно встретить аккумуляторы с маркировкой Hybrid. Это гибридные аккумуляторы, которые благодаря своим конструктивным особенностям и техническим характеристикам набирают все большую популярность. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой гибридный аккумулятор, каковы его преимущества и недостатки, чем батарея гибридного типа отличается от других видов аккумуляторов. Также мы разберем особенности обслуживания таких источников питания, расскажем, как правильно заряжать гибридный аккумулятор, чтобы обеспечить длительную и бесперебойную работу автомобиля.

Что такое источник питания гибридного типа?

Автомобильные гибридные АКБ – разновидность источников питания, которые изготавливаются по особой методике, основанной на применении электролитных свойств таких химических элементов, как сурьма и кальций. Суть гибридной технологии заключается в том, что положительные электроды изготавливаются из сурьмы, а отрицательные – из кальция. Сурьмянистые пластины обеспечивают устойчивость аккумулятора к глубоким разрядам и увеличению пускового тока, а свинцово-кальциевая составляющая способствует снижению саморазряда и испарению дистиллированной воды из АКБ. Кроме того, пластины с кальцием отличаются ячеистой структурой, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики источников питания данного типа.

Помимо кальция и сурьмы, в состав решеток входят легирующие элементы. Такое сочетание компонентов позволяет увеличить срок службы аккумуляторных батарей и снизить коррозию.

Чем отличаются гибридные АКБ от кальциевых и малосурьмянистых аккумуляторных батарей?

Данный вид аккумуляторов представляет собой синтез кальциевой и малосурьмянистой технологий. Чтобы понимать отличие гибридных АКБ от других типов аккумуляторных батарей, следует разобраться в конструктивных и эксплуатационных особенностях каждого из них.

Сурьмянистые аккумуляторы

Внутри пластин таких источников питания находится металл сурьма, благодаря которому АКБ устойчива к глубоким разрядам и не нуждается в большом количестве электролита. Сурьмянистые аккумуляторы относятся к обслуживающим технологиям, что обусловлено интенсивным кипением АКБ при полном заряде. Чтобы банки источника питания не разрушились, а пластины не оголились, необходимо каждые 6–7 дней контролировать уровень электролита в батарее. Обслуживание сурьмянистых аккумуляторов требует определенных навыков и умений, поэтому новичкам данный вид АКБ использовать не рекомендуется.

Кальциевые аккумуляторы

Источники питания из кальция относятся к новым технологическим типам аккумуляторных батарей. Они имеют высокие пусковые токи и работают при незначительном количестве электролита. Такие типы устройств практически не нуждаются в обслуживании, что обусловлено конструктивными особенностями пробок в банках (они герметичны и не откручиваются). В состав пластин АКБ входит не только кальций, но и серебро, что обеспечивает уменьшение внутреннего сопротивления и быстрый заряд. К недостаткам относят высокую стоимость и необходимость зарядки по циклическому типу. Также кальциевые аккумуляторы неустойчивы к глубоким разрядам.

Гибридные аккумуляторы

Источники питания данного типа относят к малообслуживаемым АКБ. Отрицательные электроды в них изготовлены из кальция, а положительные – из сурьмы. Подобное сочетание двух технологий делает гибридные аккумуляторные батареи более функциональными и практичными.

Главное отличие гибридных АКБ от других источников питания – устойчивость к глубокому разряду и высокие стартерные токи. Они не так сильно кипят, как кальциевые, да и стоят в два раза дешевле.

Какие плюсы и минусы гибридных АКБ?

В отличие от других источников питания, гибридные аккумуляторы имеют ряд преимуществ:

• продолжительный срок эксплуатации;
• низкое потребление воды;
• маленький саморазряд;
• высокие показатели устойчивых стартерных токов;
• устойчивость к глубоким разрядам.

Положительные качества гибридных батарей достигаются благодаря синтезу двух технологий, которые используются для изготовления внутренних пластин. Пластины из кальция меньше подвержены коррозии, что позволяет сохранить заряд аккумулятора на длительное время. Также использование подобной технологии позволило снизить уровень электролита и минимизировать разложение воды. 

Среди недостатков гибридных аккумуляторов выделяют их высокую цену и необходимые навыки для их обслуживания.

Как правило, преимущества перевешивают все недостатки, поэтому большинство автовладельцев выбирают именно этот тип аккумуляторных батарей.

Особенности выбора гибридного аккумулятора

При выборе подходящего источника питания следует обратить внимание на его маркировку, которая указана на корпусе АКБ. Последняя буква в маркировке отображает информацию о потреблении воды.

• N – нормальный расход воды;
• L – минимальное потребление жидкости;
• VL – очень низкий расход.

Модели с маркировкой VRLA оснащены регулирующим клапаном. Благодаря данной информации владельцы автомобилей смогут оценить простоту обслуживания гибридной батареи, а также понять, как часто нужно будет заливать в нее воду.

Специфика обслуживания и сроки службы гибридной АКБ

В среднем срок эксплуатации гибридных аккумуляторов составляет 7–8 лет. Продолжительность работы источников питания зависит от стиля вождения, исправности электрической системы и климатических условий. Также на работоспособность батарей влияет правильное и своевременное обслуживание источника питания. Чтобы обеспечить аккумулятору длительную и бесперебойную работу, необходимо следить за количеством и плотностью электролита. Для удобства большинство моделей оснащены специальными отметками или индикаторами, что облегчает процесс контроля уровня кислоты. Если уровень электролита низкий, нужно добавить дистиллированной воды. Особо тщательно за аккумулятором нужно ухаживать летом. В жаркие дни вода из электролита выкипает значительно быстрее, нежели в зимний период. Также для обеспечения длительной бесперебойной работы АКБ следует выполнять периодическую чистку пластин.

Десульфатация аккумуляторов

Со временем в результате взаимодействия электролита и свинца на любой батарее появляется белый налет. Процесс избавления от сульфатов свинца называют десульфатацией. Для очистки аккумулятора от налета можно использовать несколько методов:

• выполнение слабых и коротких зарядов-разрядов;
• использование специальных химических растворов, которые заливаются в банку;
• разборка аккумулятора и чистка пластин.

Последний способ десульфатации требует определенных знаний и умений. Если вы не знаете, как правильно разбирать аккумуляторную батарею, данный метод лучше не использовать.

Для очистки пластин от налета методом коротких зарядов-разрядов используется зарядное устройство. Сначала проверяется уровень электролита внутри источника питания. При низких показателях кислоты нужно долить дистиллированную воду. Затем на аккумуляторе нужно выставить напряжение в 14,2 вольта с током в 1 ампер, подсоединить источник питания к зарядному оборудованию и оставить на 8–10 часов. После того как напряжение возрастет до 10 вольт, батарею нужно отсоединить от зарядки и оставить на сутки. После этого источник питания снова подключается к зарядному устройству на 6–8 часов. При этом ток нужно увеличить до 2,5 ампер. Если вышеперечисленные действия были выполнены правильно, плотность электролита возрастет до 1,12 грамм на кубический сантиметр, а напряжение увеличится до 12,8 вольт.

После этого можно приступать к выполнению десульфатации путем мощного разряда. К примеру, можно на автомобиле включить дальний свет и оставить его включенным до тех пор, пока показатели напряжения не снизятся до 9 вольт. После этого вышеперечисленные действия нужно еще раз повторить.

Как заряжать гибридный аккумулятор?

Источники питания гибридного типа не нуждаются в цикличной подзарядке, как кальциевые аккумуляторы. Для зарядки аккумуляторных батарей можно использовать устройства с автоматическими программами или ручными настройками.

Если вам нужно быстро подзарядить батарею, необходимо использовать мощный ток. При этом максимальное напряжение не должно быть больше одной десятой общей емкости устройства. Ток лучше подавать в 2 ампера. Банки должны быть полностью заполнены электролитом. Если для подзарядки вы используете программируемое зарядное устройство, вы сможете увидеть, как идет заряд. Обычные ручные зарядные устройства сигнализируют о процессе заряда лампочками. Во время заряда сила тока постепенно падает, а напряжение – увеличивается. После того как батарея будет полностью заряжена, следует посмотреть в банки. В них должны появиться небольшие пузырьки. 

Использовать постоянный ток для подзарядки не рекомендуется. Это приведет к закипанию банок и нагреванию пластин. В результате вода из электролита испарится, а концентрация кислоты – увеличится. Правильная и своевременная подзарядка позволит не только обеспечить бесперебойную работу гибридного аккумулятора, но и увеличить его эксплуатационные характеристики.

Все, что вам нужно знать

Boonchai wedmakawandGetty Images

Гибридный автомобиль использует как бензин, так и электричество. Эта технология кардинально изменила представление об экологически безопасных вариантах вождения.

Что такое гибридный автомобильный аккумулятор?

Согласно Hybrid Cars, гибридный автомобиль сочетает в себе функциональность бензинового двигателя и электрического гибридного аккумулятора. Он перезаряжаемый и обеспечивает достаточную мощность для перемещения большого транспортного средства.

Основные сведения о гибридных аккумуляторах

Гибридные автомобили стали более совершенными, но они все еще отстают в доступности и доступности. Гибридные автомобили предлагают лучшую альтернативу автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Гибридные автомобили ликвидируют разрыв между электрическими и бензиновыми силовыми агрегатами.

Гибридные автомобили предлагают очевидные преимущества, такие как гладкие электронные датчики и выдающаяся экономия топлива, но многие потребители не знают, как работают эти двигатели и что делает их такими полезными для окружающей среды.

Двигатели, работающие исключительно на электричестве, эффективно ускоряются и развивают максимальную мощность при ускорении с места. К сожалению, эти батареи должны быть большими и дорогими, чтобы иметь возможность путешествовать на большие расстояния. Согласно Consumer Reports, автомобили с аккумулятором имеют ограниченный запас хода от 70 до 250 миль.

В сочетании с газовым двигателем электрические двигатели становятся намного более функциональными. Автопроизводители могут установить небольшой высокоэффективный газовый двигатель в дополнение к мощности своего электрического аналога.Имея резервную мощность от двигателя внутреннего сгорания, можно использовать меньший и более доступный электродвигатель. Сочетание этих двух систем обеспечивает максимальную эффективность и надежность.

Недостатком этой установки является то, что общая конструкция по-прежнему является дорогостоящей из-за двойных двигателей. Хотя каждый отдельный двигатель меньше по размеру, в том числе и то, и другое увеличивает вес автомобиля и занимает много места.

Как работают гибридные батареи

В гибридных автомобилях технологии электромобилей сочетаются с технологиями традиционных автомобилей.Гибридный автомобиль использует 12-вольтовую свинцово-кислотную батарею и бензин, как и традиционный автомобиль, а также получает энергию от электрической батареи. Автомобиль может плавно переключаться между источниками питания, поэтому водитель даже не подозревает о переходе.

Электрическая батарея заряжается посредством процесса, известного как рекуперативное торможение. Энергия, вырабатываемая при нажатии водителем на педаль тормоза, заряжает электрическую батарею. Переключение между электричеством и газом — ключ к выдающейся энергоэффективности гибридного автомобиля.Гибридные автомобили работают на газе только часть времени, что делает их на 20–35 процентов более экономичными, чем у традиционных автомобилей. Это также снижает выбросы автомобиля, делая гибридный автомобиль менее вредным для окружающей среды.

Одним из недостатков гибридной батареи является ограниченный срок службы. По данным Bumblebee Batteries, на большинство гибридных аккумуляторов распространяется восьмилетняя или 100000-километровая гарантия, но некоторые выходят из строя раньше этого времени. Гибридный автомобиль не может работать без гибридной батареи, поэтому владельцы транспортных средств должны периодически вкладывать средства в новые гибридные батареи, что может сделать обслуживание автомобиля дорогим.

К счастью, гибридные технологии постоянно развиваются. Современные батареи более устойчивы, чем их старые аналоги. Сторонние производители также выходят на сцену, предоставляя водителям больше возможностей, когда пришло время заменить батарею. Эти сторонние гибридные батареи часто дешевле, чем те, которые продаются в дилерских центрах.

Гибридные батареи оснащены двумя электродами, находящимися в растворе электролита, поясняет HybridGeek. Как сообщает компания Hybrid Cars, эти электроды разделены полимерной пленкой, предотвращающей короткое замыкание.Электроды замыкаются при включении устройства, в данном случае гибридного автомобиля. Стоит отметить, что аккумулятор в гибридном автомобиле на самом деле представляет собой аккумуляторную батарею, состоящую из нескольких ячеек, которые работают вместе, чтобы создать огромный заряд, необходимый для питания автомобиля.

В каждой ячейке батареи есть положительный электрод и отрицательный электрод. Ионы от положительно заряженного электрода движутся к отрицательному электроду. Там положительные ионы принимают электроны, отданные отрицательным электродом.Этот сложный процесс создает электрический заряд.

Энергия, вырабатываемая гибридной батареей, определяет запас хода, на который способен автомобиль. Доступная мощность от аккумулятора в данный момент определяет ускорение автомобиля.

Toyota Prius Hybrid Battery

Toyota Prius второго поколения оснащена никель-металлогидридным аккумулятором, который:

• Имеет 28 модулей Panasonic
• Включает 168 1,2-вольтовых элементов (по шесть в каждом модуле)
• Производит 201 .6 вольт
• Сидит за задним сиденьем
• Весит 53,5 кг (около 118 фунтов)
• Обеспечивает разрядную мощность 20 кВт при 50-процентном уровне заряда

Возможности аккумулятора уменьшаются при более низких температурах и увеличиваются при более высоких температурах . Prius оснащен специальным компьютером, который поддерживает оптимальную температуру и уровень заряда аккумулятора. Вентилятор на 12 В, установленный вдоль задней шины, при необходимости подает в аккумулятор прохладный воздух из кабины.

Toyota Highlander Hybrid Battery

Никель-металлогидридная батарея Highlander Hybrid:

• Имеет металлический корпус батареи
• Имеет 240 ячеек
• Подает 288 В при высоком напряжении
• Обеспечивает переменное напряжение от 280 до 650 В с помощью повышающий преобразователь
• На 18 процентов меньше, чем аккумулятор Prius.
• Находится под задними сиденьями

Каждый аккумуляторный модуль имеет собственную систему управления для контроля заряда аккумулятора и управления охлаждением.Это управляет процессом разряда и зарядки, чтобы обеспечить автомобиль постоянным уровнем энергии.

Гибридная батарея Ford Escape

Для гибридных автомобилей, аккумуляторная батарея в Ford Escape:

• Характеристики 250 отдельных никель-металлогидридных ячеек в корпусах из нержавеющей стали
• Напряжение 1,3 В от каждой ячейки
• Располагает ячейки по 50 модули, состоящие из пяти ячеек каждый
• Вырабатывает общее напряжение 220 вольт

Honda Insight Battery

Аккумуляторная батарея в Honda Insight:

• Характеристики 120 никель-металлогидридных D-элементов Panasonic
• Выход 1.2 В на каждую ячейку
• Обеспечивает разряд 100 А и заряд 50 А.
• Обеспечивает общую мощность 144 В
• Находится под полом грузового отсека

Технология управления аккумуляторной системой такая же, как и разработанная для электромобиль EV Plus.

Гибридная батарея Saturn Vue

Никель-металлогидридная батарея Saturn Vue Green Line:

• Выдает 36 Вольт
• Может доставлять и принимать более 14.Пиковая мощность 5 кВт
• Обеспечивает мощность для зарядки аккумуляторной батареи и 12-вольтового вспомогательного оборудования.
• Находится под грузовым отсеком вместо запасного колеса

Понимание различий в технологии гибридных автомобилей может помочь вам наилучшим образом использовать гибридная мощность для вашего следующего автомобиля.

Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным специалистом ASE Дуэйн Саялун из YourMechanic.ком . Для любых отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] .

Источники:

https://www.thehybridgeek.com/hybrid-batteries-vs-standard-batteries/

https://www.consumerreports.org/hybrids-evs/hybrids-101-guide-to -hybrid-cars /

https://www.hybridcars.com/hybrid-car-battery/

Three Basic Things to Know About Hybrid Batteries

https : // www.caranddriver.com/news/a28858602/ford-explorer-hybrid-vs-toyota-highlander/

https://www.caranddriver.com/news/a2

15/2020-toyota-prius-pricing/

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Аккумуляторы для гибридных автомобилей и электромобилей

В большинстве подключаемых к электросети гибридов и полностью электрических транспортных средств используются подобные литий-ионные батареи.

Системы накопления энергии, обычно аккумуляторы, необходимы для гибридных электромобилей (HEV), гибридных электромобилей (PHEV) и полностью электрических транспортных средств (EV).

Типы систем хранения энергии

Следующие системы накопления энергии используются в автомобилях HEV, PHEV и электромобилях.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи в настоящее время используются в большинстве портативных бытовых электронных устройств, таких как сотовые телефоны и ноутбуки, из-за их высокой энергии на единицу массы по сравнению с другими системами хранения электроэнергии.Они также обладают высоким удельным весом, высокой энергоэффективностью, хорошими высокотемпературными характеристиками и низким саморазрядом. Большинство компонентов литий-ионных аккумуляторов можно переработать, но стоимость рекуперации материалов остается проблемой для отрасли. Министерство энергетики США также поддерживает Премию за переработку литий-ионных аккумуляторов, чтобы найти решения для сбора, сортировки, хранения и транспортировки использованных и выброшенных литий-ионных аккумуляторов для последующей переработки и восстановления материалов.В большинстве современных PHEV и электромобилей используются литий-ионные батареи, хотя точный химический состав часто отличается от химического состава батарей для бытовой электроники. Продолжаются исследования и разработки, направленные на снижение их относительно высокой стоимости, продление их срока службы и решение проблем безопасности в отношении перегрева.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные батареи, обычно используемые в компьютерном и медицинском оборудовании, предлагают разумную удельную энергию и удельные мощности.Никель-металлогидридные батареи имеют гораздо более длительный срок службы, чем свинцово-кислотные, и безопасны и устойчивы к неправильному обращению. Эти батареи широко используются в HEV. Основными проблемами никель-металлгидридных батарей являются их высокая стоимость, высокий саморазряд и тепловыделение при высоких температурах, а также необходимость контролировать потери водорода.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторы

могут быть разработаны с учетом высокой мощности, при этом они недороги, безопасны и надежны. Однако низкая удельная энергия, плохие характеристики при низких температурах, а также короткий календарный и циклический срок службы препятствуют их использованию.В настоящее время разрабатываются современные высокомощные свинцово-кислотные батареи, но эти батареи используются только в коммерчески доступных транспортных средствах с электрическим приводом для вспомогательных нагрузок.

ионисторы

Ультраконденсаторы хранят энергию в поляризованной жидкости между электродом и электролитом. Емкость накопления энергии увеличивается с увеличением площади поверхности жидкости. Ультраконденсаторы могут обеспечить транспортным средствам дополнительную мощность во время разгона и подъема на холм и помочь восстановить энергию торможения.Они также могут быть полезны в качестве вторичных накопителей энергии в транспортных средствах с электрическим приводом, поскольку помогают электрохимическим аккумуляторам выравнивать мощность нагрузки.

Утилизация аккумуляторов

Транспортные средства с электрическим приводом являются относительно новыми для автомобильного рынка США, поэтому лишь небольшое количество из них подошло к концу своего срока службы. В результате доступно немного бывших в употреблении аккумуляторов для электромобилей, что ограничивает масштабы инфраструктуры по переработке аккумуляторов. Поскольку электромобили становятся все более распространенными, рынок утилизации аккумуляторов может расшириться.

Широко распространенная переработка аккумуляторов предотвратит попадание опасных материалов в поток отходов как в конце срока службы аккумулятора, так и во время его производства. В настоящее время ведется работа по разработке процессов утилизации аккумуляторов, которые минимизируют влияние на жизненный цикл литий-ионных и других типов аккумуляторов в транспортных средствах. Но не все процессы переработки одинаковы:

• Плавка : В процессе плавки восстанавливаются основные элементы или соли. Эти процессы в настоящее время используются в больших масштабах и могут работать с различными типами батарей, включая литий-ионные и никель-металлгидридные.Плавка происходит при высоких температурах, и органические материалы, включая электролит и угольные аноды, сжигаются в качестве топлива или восстановителя. Ценные металлы извлекаются и отправляются на аффинаж, чтобы продукт был пригоден для любого использования. Остальные материалы, в том числе литий, содержатся в шлаке, который теперь используется в качестве добавки в бетон.
• Прямое восстановление : С другой стороны, некоторые процессы переработки напрямую восстанавливают материалы, пригодные для аккумуляторов. Компоненты разделяются различными физическими и химическими процессами, и все активные материалы и металлы могут быть восстановлены.Прямое восстановление — это низкотемпературный процесс с минимальными энергозатратами.
• Промежуточные процессы : Третий тип процесса находится между двумя крайностями. В таких процессах можно использовать несколько типов батарей, в отличие от прямого восстановления, но извлекать материалы дальше по производственной цепочке, чем при плавке.

Разделение различных материалов аккумуляторных батарей часто является камнем преткновения при извлечении ценных материалов. Таким образом, конструкция аккумуляторной батареи, учитывающая разборку и переработку, важна для успеха электромобилей с точки зрения устойчивости.Стандартизация батарей, материалов и конструкции элементов также упростит переработку и сделает ее более рентабельной.

См. Отчет: «Технико-экономическая целесообразность использования отработанных аккумуляторов электромобилей в стационарных установках».

Дополнительная информация

Узнайте больше о исследованиях и разработках аккумуляторов на страницах Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, посвященных хранению энергии, и на странице Управления автомобильных технологий Министерства энергетики США.

Как работают гибридные электромобили?

Гибридные электромобили приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, который использует энергию, запасенную в батареях.Гибридный электромобиль нельзя подключить для зарядки аккумулятора. Вместо этого аккумулятор заряжается за счет рекуперативного торможения и от двигателя внутреннего сгорания. Дополнительная мощность, обеспечиваемая электродвигателем, потенциально может позволить использовать двигатель меньшего размера. Аккумулятор также может питать вспомогательные нагрузки и снижать холостой ход двигателя при остановке. Вместе эти особенности приводят к лучшей экономии топлива без ущерба для производительности. Узнайте больше о гибридных электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты гибридного электромобиля

Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электроприводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых аккумуляторов. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Тяговый электродвигатель: Этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля, используя питание от тягового аккумулятора. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки бака.

Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.

Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.

Как работают гибридные электромобили?

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) используют батареи для питания электродвигателя и другого топлива, такого как бензин, для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Аккумуляторы PHEV можно заряжать от розетки или зарядного оборудования, от ICE или посредством рекуперативного торможения. Транспортное средство обычно работает от электроэнергии до тех пор, пока аккумулятор почти не разрядится, а затем он автоматически переключается на использование ДВС.Узнайте больше о подключаемых гибридных электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты гибридного электромобиля с подзарядкой от сети

Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электроприводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Электрогенератор: Вырабатывает электричество от вращающихся колес во время торможения, передавая эту энергию обратно в блок тяговых аккумуляторов. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Тяговый электродвигатель: Этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля, используя питание от тягового аккумулятора. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Выхлопная система: Выхлопная система направляет выхлопные газы из двигателя через выхлопную трубу. Трехкомпонентный катализатор предназначен для уменьшения выбросов выхлопной системы при выходе из двигателя.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки бака.

Топливный бак (бензин): В этом баке хранится бензин на борту транспортного средства до тех пор, пока он не понадобится двигателю.

Двигатель внутреннего сгорания (с искровым зажиганием): В этой конфигурации топливо впрыскивается либо во впускной коллектор, либо в камеру сгорания, где оно смешивается с воздухом, а воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. .

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора.Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.

Как работают электромобили?

Полностью электрические транспортные средства (электромобили), также называемые аккумуляторными электромобилями, имеют электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания.В транспортном средстве используется большая тяговая аккумуляторная батарея для питания электродвигателя, и его необходимо подключать к сетевой розетке или зарядному оборудованию, также называемому питающим оборудованием электромобиля (EVSE). Поскольку он работает на электричестве, автомобиль не выпускает выхлопных газов из выхлопной трубы и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак. Узнайте больше об электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты полностью электромобиля

Батарея (полностью электрическая вспомогательная): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергией аксессуары транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Тяговый электродвигатель: Этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля, используя питание от тягового аккумулятора.В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.

Как долго прослужат гибридные батареи?

Некоторые из основных причин сопротивления потребителей гибридным транспортным средствам включают представления о том, что дорогостоящие высоковольтные аккумуляторные батареи в этих транспортных средствах ненадежны и подвержены частым или преждевременным выходам из строя. Однако правда в том, что все производители гибридных автомобилей на внутреннем рынке США по закону обязаны давать гарантию на высоковольтные гибридные аккумуляторные батареи на срок не менее восьми лет или 100 000 миль использования.Однако десятилетний гарантийный срок в десять лет или 150 000 миль обслуживания в настоящее время является нормой для некоторых гибридов японского производства, одним из примеров которых являются автомобили Toyota Prius последней модели.

Кроме того, производители на внутреннем рынке США юридически обязаны передавать и соблюдать баланс гарантийных обязательств гибридных аккумуляторов. Это требование означает, что если вы покупаете, например, трехлетний гибридный автомобиль с 40000 миль пробега на одометре, дилер должен передать вам остаток первоначальной гарантии на аккумулятор.Это также означает, что дилер должен соблюдать оставшийся гарантийный баланс, если батарея выйдет из строя в течение оставшегося периода времени.

К сожалению, в этом мире нет ничего идеального, а это означает, что высоковольтные гибридные аккумуляторные батареи могут выходить из строя по разным причинам и действительно выходят из строя. Таким образом, чтобы понять, что вы можете сделать, чтобы продлить срок службы высоковольтной аккумуляторной батареи вашего гибридного автомобиля, нам необходимо обсудить, что такое гибридные аккумуляторные батареи, как они работают и как иногда выходят из строя.

Конструкция высоковольтных гибридных аккумуляторных батарей

Проще говоря, любой аккумуляторный блок состоит из низковольтных аккумуляторных элементов, соединенных последовательно, чтобы сформировать более крупную и более мощную батарею.Хотя некоторые конкретные детали, касающиеся конструкции и химического состава отдельных аккумуляторных элементов, различаются у разных производителей и / или моделей, все гибридные аккумуляторные блоки следуют одной и той же общей схеме, которую мы обсудим ниже на примере типичного гибридного аккумуляторного блока Toyota.

Батарейные блоки в моделях Prius обычно состоят из 128 * ячеек, каждая из которых имеет номинальное напряжение 1,2 вольт. Конструкция аккумуляторной батареи состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторных ячеек, что означает, что отрицательный полюс одного элемента подключается к положительному полюсу следующего элемента в серии для создания аккумуляторного модуля с номинальным напряжением 7.2 вольта. Продолжая эту схему, модули также соединяются последовательно, чтобы создать аккумуляторную батарею с номинальным напряжением 201,6 вольт.

* Обратите внимание, что с некоторыми химическими составами аккумуляторов, например на основе никель-металлогидридных сплавов, некоторые гибридные аккумуляторные блоки в некоторых моделях Prius могут содержать до 228 ячеек.

В моделях Prius аккумуляторная батарея обычно может производить до 20 кВт мощности, когда она разряжена на 50%. Однако во время нормальной работы автомобиля электронная система управления аккумулятором будет поддерживать уровень заряда аккумулятора в диапазоне от примерно 90% от его максимальной емкости на верхнем пределе и примерно 30% от его емкости на нижнем пределе.

Технические подробности того, как аккумуляторная батарея поддерживает этот уровень заряда (также известный как SOC (State of Charge) аккумулятора), выходят за рамки данной статьи, но достаточно сказать, что основная часть процесса зарядки аккумулятора происходит во время рекуперативное торможение. Этот процесс запускается, когда водитель снимает давление с педали акселератора. Это действие приводит к тому, что двигатель / генератор в трансмиссии перестает подавать движущую силу на транспортное средство и начинает работать как генератор для замены потерянной емкости аккумулятора.Магнитные силы, которые создает процесс зарядки, достаточно сильны, чтобы оказывать на автомобиль сильное тормозное усилие, отсюда и термин «рекуперативное торможение».

Как и почему гибридные аккумуляторные блоки выходят из строя

С точки зрения среднего владельца гибридного автомобиля, двумя наиболее важными факторами, определяющими долговечность, долговечность и производительность гибридного аккумуляторного блока, являются SOC (состояние заряда) и SOH (состояние здоровья) аккумулятора, но что именно означают эти термины?

Состояние заряда

Состояние заряда — это просто выражение того, сколько электроэнергии хранится в аккумуляторе относительно его номинальное напряжение, которое в случае типичной модели Prius составляет 201.6 вольт. Обратите внимание, что зависимость между измеренным напряжением батареи и ее способностью обеспечивать полезную работу не обязательно является линейной. Это просто технический язык, который означает, что батарея, которая, скажем, разряжена на 70%, может обеспечивать до 40% (или более, в зависимости от условий эксплуатации и уровня энергопотребления) той мощности, которую она обеспечила бы, если бы была заряжена. до 100% от его максимальной емкости.

Состояние здоровья

В то время как SOC гибридной батареи имеет некоторое значение с точки зрения того, насколько хорошо батарея работает в краткосрочной перспективе, состояние здоровья батареи гораздо более важно для того, насколько хорошо (или иначе) гибридная батарея pack работает в среднесрочной и долгосрочной перспективе, и вот почему:

В любой электрической системе электрическая энергия всегда будет течь от высокого потенциала к низкому (или более низкому).По сути, это означает, что если две батареи подключены, и одна батарея разряжается по какой-либо причине, электрическая энергия от батареи с самым высоким зарядом будет течь к батарее с самым низким зарядом в попытке удовлетворить нескольким законам физики, которые нам не нужно здесь углубляться.

На практике гибридный аккумуляторный блок может работать должным образом только в том случае, если все элементы и модули в аккумуляторном блоке одинаково распределяют как зарядную, так и разряжающуюся нагрузки. Но поскольку гибридные аккумуляторные блоки содержат десятки отдельных ячеек, любой отказ, дефект и / или сбой в любой ячейке имеет прямое и непосредственное отношение к тому, насколько хорошо работают ячейки по обе стороны от дефектного элемента или модуля.

Таким образом, для защиты силовой электроники и других систем управления на транспортном средстве специальный модуль управления аккумуляторной батареей контролирует каждую ячейку и модуль в аккумуляторной батарее по отдельности. Предположим, этот модуль управления обнаруживает одну ячейку или модуль, номинальное напряжение, сопротивление, температура или другой контролируемый параметр которых отличается от всех других ячеек или модулей более чем на максимально допустимый предел. В этом случае в качестве защитной меры он ограничит возможности зарядки / разрядки всего аккумуляторного блока до уровня поврежденного элемента или модуля.

Существует множество возможных причин отказа любой отдельной ячейки или модуля. Однако на практике наиболее частыми причинами являются:

• Производственные дефекты аккумуляторных элементов
• Производственные различия между элементами
• Плохое электрическое соединение между элементами и / или модулями
• Аномально высокая или низкая температура аккумулятора
• Механическое повреждение аккумулятора аккумулятор во время планового обслуживания
• И, в меньшей степени, неправильные процедуры обслуживания

Независимо от реальных причин различий в контролируемых параметрах, последствия таких различий могут варьироваться от незначительных, до едва заметных, до драматических, в том смысле, что один или несколько модулей управления могут обездвижить автомобиль в качестве меры предосторожности.

Что вы можете сделать, чтобы защитить аккумуляторную батарею гибридного автомобиля

Аккумуляторная батарея гибридного автомобиля изначально опасна для работы, и поэтому эти батареи не подлежат обслуживанию пользователем. Тем не менее, есть одна важная вещь, которую вы можете сделать для защиты аккумуляторной батареи вашего автомобиля, которая не предполагает самостоятельной работы с ней.

Не игнорируйте сигнальные лампы

Система мониторинга аккумулятора устанавливает коды неисправностей и включает сигнальные лампы на приборной панели автомобиля, если обнаруживает одну или несколько из большого количества возможных проблем, дефектов, неисправностей или отказов в высоковольтный аккумулятор и связанные с ним системы.К таким проблемам обычно относятся:

• Ненормальная температура батареи, вызванная сбоями или проблемами в выделенной системе охлаждения батареи, управляемой компьютером. Помните, что температура батареи напрямую влияет на несколько аспектов ее производительности.
• Дисбаланс между аккумуляторными элементами и / или аккумуляторными модулями: имейте в виду, что выход из строя только одного аккумуляторного элемента может и будет ухудшать производительность всего аккумуляторного блока, что может привести к увеличению расхода топлива автомобилем в качестве вторичного эффекта.
• Аномально высокий или низкий уровень заряда: существуют различные возможные причины проблем такого рода, но в некоторых случаях они могут не быть напрямую связаны с отказами, неисправностями или дефектами самого высоковольтного аккумуляторного блока. Иногда это отказ или неисправность другого рода, например, связанные системы, которые могут включать в себя систему мониторинга аккумуляторной батареи, силовую электронику, а также системы, которые управляют и / или контролируют узел двигатель / генератор.
Резюме

В некоторых случаях гибридные аккумуляторные блоки можно отремонтировать, удалив и заменив поврежденные аккумуляторные элементы и / или аккумуляторные модули.Однако это узкоспециализированная область ремонта, которая должна выполняться только квалифицированным персоналом, имеющим доступ к сервисной информации на уровне OEM и одобренному OEM-производителями испытательному, диагностическому и зарядному оборудованию.

На практике, однако, дилеры обычно заменяют высоковольтный аккумуляторный блок, который показывает электрический дисбаланс в условиях гарантии, вместо того, чтобы ремонтировать его, но это не всегда так. Тем не менее, если гарантия не распространяется на высоковольтный аккумулятор, регулярный осмотр аккумулятора и своевременное выполнение необходимого ремонта предлагают владельцам гибридных автомобилей чрезвычайно экономичный метод восстановления производительности «ленивого» аккумулятора.

В большинстве случаев сочетание полугодовых проверок аккумуляторов и одобренных OEM-производителей процедур обслуживания аккумуляторов, выполняемых (при необходимости) соответствующим квалифицированным поставщиком услуг, может продлить срок службы гибридного аккумуляторного блока на несколько лет.

Каков срок службы гибридных аккумуляторов Toyota? | Руководство по аккумуляторным батареям для автомобилей

Компания Toyota уже несколько десятилетий находится в авангарде рынка гибридных автомобилей. Первый в мире серийный гибрид Toyota Prius был представлен на U.С. 20 лет назад. Но многие люди по-прежнему не хотят вкладывать деньги в гибрид из-за опасений по поводу того, на сколько хватит аккумуляторной батареи и стоимости ее замены.

Это также актуально для покупателей подержанных автомобилей, поскольку теперь в продаже можно найти много старых гибридных автомобилей. В этой статье мы рассмотрим, как долго может прослужить гибридная аккумуляторная батарея Toyota и что можно сделать, чтобы продлить ее срок службы.

Каков срок службы гибридных аккумуляторов Toyota?

Изображение Рутгера ван дер Маара с Flickr.

В настоящее время Toyota предлагает не менее восьми гибридных автомобилей в своем модельном ряду, включая культовые седаны Prius, Corolla, Camry и Avalon, минивэн Sienna, а также RAV4, Highlander и совершенно новые внедорожники Venza. Все эти автомобили отличаются признанной надежностью Toyota наряду с превосходной экономией топлива. Но каков ожидаемый срок службы их батарей?

Большинство производителей гибридных автомобилей говорят, что в среднем аккумуляторная батарея гибрида прослужит от 80 000 до 100 000 миль.До 2020 года Toyota пошла еще дальше, предложив гарантию на свои гибридные батареи в течение восьми лет или 100000 миль, в зависимости от того, что наступит раньше. Однако в 2019 году производитель объявил, что с 2020 модельного года он продлевает гарантию на гибридные батареи до 10 лет с даты первого использования, или 150000 миль.

Это отличная новость для водителей гибридных автомобилей Toyota, которые хотят сохранить свои автомобили надолго. Кроме того, это придаст уверенности потенциальным покупателям подержанных автомобилей, которые раньше, возможно, избегали гибридных автомобилей из-за опасений по поводу необходимости замены дорогой батареи.

Средний американец проезжает около 10 000 миль в год и сохраняет свою машину от шести до 12 лет. Некоторые владельцы гибридных автомобилей Toyota сообщают, что срок службы батарей составляет до 200 000 миль и более. Это означает, что вы можете купить подержанный гибридный автомобиль 10-летней давности с аккумулятором, который потенциально может проработать до 100000 миль. Таким образом, во многих случаях батареи хватит на ожидаемый срок службы автомобиля.

Почему гибридные батареи Toyota служат так долго?

Десять лет назад Consumer Reports сравнил результаты испытаний аккумуляторов на Toyota Prius 2002 года, которая проехала более 200 000 миль, с почти идентичным Prius 2001 года с пробегом 2000 миль, который был испытан 10 лет назад.Когда дело дошло до экономии топлива и ускорения, тестеры обнаружили очень незначительное ухудшение характеристик батареи.

Они также были удивлены, обнаружив, что автомобиль с большим пробегом все еще ездил как новый и имел оригинальный двигатель, трансмиссию и даже амортизаторы. Это свидетельство качества автомобилей Toyota.

Причина, по которой гибридные батареи Toyota служат так долго, заключается в том, что в автомобилях используется эффективный никель-металлогидридный аккумулятор. Компьютерные системы управления аккумулятором и контроллер заряда с компьютерным управлением гарантируют, что заряд аккумулятора не превышает 80% и не падает ниже 20%.Эта управляемая компьютером мелкая езда на велосипеде значительно увеличивает срок службы батареи, контроль температурного режима и долгий срок службы.

Что может повлиять на срок службы гибридной батареи?

Изображение взято с Flickr, автор — Beige Alert.

Как и в случае с любыми другими компонентами вашего автомобиля, на срок службы гибридной батареи влияет множество факторов. То, как вы водите, ваше обслуживание, способ зарядки аккумулятора и даже место вашего проживания — все это может иметь значение.

Регулярное техническое обслуживание необходимо для бесперебойной работы вашего автомобиля.Газовый двигатель и электродвигатель в некоторой степени зависят друг от друга, и если один из них не работает эффективно, это может повлиять на производительность другого. Через регулярные интервалы обслуживания, наряду с другим обслуживанием, следует проверять аккумулятор. При обнаружении одного или нескольких слабых элементов аккумулятора аккумулятор можно восстановить, чтобы продлить срок его службы. Пропуск проверок может сократить срок службы батареи.

Ваша процедура зарядки очень важна. Чтобы максимально продлить срок службы гибридной аккумуляторной батареи, важно соблюдать все инструкции производителя по зарядке.Всегда лучше не допускать полного разряда аккумулятора и полностью заряжать его, когда он разряжается. Избегайте частых коротких дозаправок и езды на почти разряженной батарее.

Колебания температуры могут отрицательно повлиять на вашу батарею. Он разработан для эффективной работы в указанном диапазоне температур. Длительное вождение в условиях сильного холода или жары может привести к повреждению аккумулятора. При высоких температурах система вспомогательных аккумуляторов помогает сохранять аккумулятор в холодном состоянии.В рамках регулярного технического обслуживания регулярно очищайте вспомогательный вентилятор, чтобы обеспечить циркуляцию холодного воздуха.

Каковы симптомы разряда батареи?

Несколько контрольных знаков сообщают, что батарея разряжена. Вот некоторые из наиболее частых симптомов:

• Плохая экономия топлива. Если у вас худшая экономия топлива, чем вы ожидаете, возможно, ваша батарея не очень хорошо выполняет свою работу.
• Быстрая разрядка аккумулятора. Если ваша батарея не держит заряд и быстро разряжается, возможно, ее нужно заменить.
• Батарея не срабатывает. Если батарея работает не так, как раньше, возможно, она показывает ее возраст.
• Странные электрические колебания. В зависимости от того, от чего работает аккумулятор, вы можете увидеть странные электрические колебания. Пришло время проверить аккумулятор.
• Неуклюжие ходовые качества. Поскольку гибридная батарея время от времени приводит в движение колеса, разряженная батарея может повлиять на производительность вашего автомобиля.