Как правилно да поддържате батерията на вашия хибриден автомобил

Хибридните автомобили използват електрическо задвижване, за да подобрят икономията на гориво и производителността. Въпреки това, хибридните батерии се износват с времето, като всяка друга част на превозното средство, и може да се нуждаят от подмяна.

Само обучени специалисти трябва да се опитват да сменят хибридни батерии. Работата с високи нива на напрежение може да причини нараняване или непоправима повреда на жизненоважни компоненти на автомобила.

Видове батерии

Гама от типове хибридни батерии осигуряват различни предимства, като NiMH (никел-металхидридни), литиево-йонни и оловно-киселинни батерии сред най-широко използваните опции.

NiMH батериите обикновено издържат 8-10 години и са сравнително достъпни. Те се отличават с по-висока енергийна плътност от литиево-йонните батерии, което означава, че тежат по-малко, като същевременно осигуряват повече капацитет за съхранение на енергия. За съжаление, техните усилватели със студено завъртане са по-малко от тези, наблюдавани при литиево-йонни батерии, заемайки повече място в автомобила ви.

Литиево-йонните батерии се превърнаха в предпочитан избор в хибридните превозни средства поради дългия им живот, по-висока енергийна плътност и по-бърза скорост на зареждане от NiMH клетките. Освен това, литиево-йоните могат да издържат повече цикли на зареждане/разреждане, без да изпитват проблеми с ефекта на паметта, които обикновено се срещат при по-старите NiMH клетки.

С развитието на технологиите производителите вероятно ще използват различни технологии за батерии в хибридни превозни средства, за да отговорят на предпочитанията на потребителите – някои предпочитат електрически мотор заради горивната му ефективност, докато други дават приоритет на обхвата и комфорта.

Последните постижения в технологията на хибридните батерии произвеждат по-значими, по-мощни литиево-йонни батерии, което позволява по-голям капацитет на мощност за хибридни модели. Това позволява на хибридните автомобили да останат в режим на пълно електрическо задвижване за продължителни периоди, без да се връщат към операции с газов двигател.

Промените в химията на хибридната батерия за оптимизиране на съотношението мощност/тегло се превърнаха в друг важен напредък. Това включва промяна на токоотвода и дебелината на покритието. Хибридните автомобили често се нуждаят от кратки изблици на пикова мощност на редовни интервали, което намалява нуждите от капацитет и подобрява цялостната производителност на хибридните батерии.

Един последен аспект, който трябва да запомните, когато разглеждате видовете хибридни батерии, е тяхното въздействие върху теглото и размера на автомобила. Хибридният автомобил в идеалния случай трябва да бъде възможно най-лек, за да увеличи максимално икономията на гориво и възможностите за пробег; за да постигнат тази цел, някои производители използват конфигурации на паралелни хибридни батерии, при които по-малка електрическа батерия захранва колелата, докато по-голям газов двигател действа като генераторно захранване, когато не управлява автомобила.

Литиево-йонна

Хибридните електрически превозни средства се различават от чисто акумулаторните електрически автомобили по това, че използват енергия и от двата източника, за да продължат да шофират, като същевременно дават достатъчно време на газовия двигател да презареди батериите по време на шофиране. Следователно батериите за хибридни автомобили трябва да осигуряват достатъчно енергия при по-ниски скорости, като същевременно дават на двигателя достатъчно време за презареждане между пътуванията.

Необходими са литиево-йонни батерии с достатъчна плътност на мощността – определена като количество електричество, което батерията може да съхранява и освобождава през целия си живот. Никел-метал хидридни (NiMH) батерии също могат да се използва широко днес, въпреки че по-ниската им енергийна плътност налага повече поддръжка в сравнение с литиево-йонните клетки; редовната подмяна на скъпа система за термичен контрол може да предотврати възникването на проблеми с прегряването.

Литиево-йонните батерии, използвани в хибридните превозни средства, могат да се похвалят с два пъти повече мощност на килограм от NiMH батериите, осигурявайки по-ефективно ускорение и забавяне и по-добра икономия на гориво. Освен това литиево-йонните батерии са по-малко податливи на ефекта на паметта, който кара клетките да губят способността си да се зареждат или разреждат постепенно с течение на времето. В комбинация с електрически двигатели за бързо зареждане/разреждане, това позволява повече въртящ момент от традиционните бензинови двигатели.

Технологията на батериите непрекъснато се развива, за да увеличи ефективността на хибридните автомобили. Един пример е литиево-йонната батерия Saphion на Valence Technology, която включва катоди от желязо-фосфат, които позволяват увеличен обхват, като същевременно остават стабилни при по-високи напрежения. Междувременно изследователите проучват методи за увеличаване на капацитета за съхранение, използвайки материали като въглеродни нанопроводници, силициеви наночастици, суперрешетъчни аноди и абсорбционни охладителни системи.

Намаляването на теглото на батерията е друго голямо предизвикателство, пред което са изправени инженерите днес; в момента представлява една трета от общите разходи за автомобили, представлява около 30%. Инженерите напредват и тук, като няколко високопоставени компании разработват алтернативи на дизайна на литиево-йонни клетки, като прототипа на батерията G4e на Subaru, използвайки течно охлаждане и активно и пасивно управление на топлината, за да намалят температурата на клетките, като същевременно ги предпазват от термично бягство значително. Освен това изследователите изследват анодни материали като силициеви наножици и калаени наночастици, които могат да удвоят енергийната плътност, като същевременно подобряват безопасността и предлагат по-добри мерки за безопасност.

Оловна киселина

Като водещ производител на хибридни автомобили, Toyota предлага няколко модела, оборудвани с оловно-киселинни батерии – по-безопасни алтернативи на литиево-йонните, които все още осигуряват отлична икономия на гориво и екологично шофиране. За съжаление обаче оловно-киселинните батерии съдържат токсични и корозивни химикали, които могат да създадат проблеми за околната среда, когато те са изхвърлени на – така че е жизненоважно батериите за хибридни автомобили да бъде редовно обслужван за удължен живот.

Оловно-киселинните батерии се състоят от два електрода, разделени от електролитен разтвор и заредени химически по време на зареждане, за да превърнат оловния сулфат на отрицателната им плоча в олово и оловен оксид на положителната им плоча; едновременно с това водородният газ също се отделя като страничен продукт от този процес, което обяснява защо някои оловно-киселинни батерии отделят изпарения по време на презареждане.

Когато шофира колата, нейната батерия използва електрони от положителната си плоча, за да захранва електрически устройства като нейния мотор и радио. Веднъж изписан, въпреки това, на електролитът се разтваря във вода, причинявайки отрицателната му плоча да губи електрони, което води до увеличена потенциална разлика (напрежение), използвана от електрическите устройства като мощност.

Колко време издържа една батерия зависи от няколко фактора, включително употреба и условия на шофиране. Шофирането при екстремни горещи или ниски температури или при голямо натоварване може да натовари ненужно батериите, ускорявайки тяхната дегенерация с всеки цикъл на зареждане-разреждане. Редовна поддръжка, като проверка на нивата на електролита или почистване на допълнителен вентилатор, могат да удължат живота на батерията и да удължат периода на съхранение.

Възрастта играе жизненоважна роля при обмислянето на смяна на батерията; вътрешната деградация намалява продължителността на живота, подтиквайки признаци, че може да е време за подмяна. За щастие някои знаци показват кога може да е необходимо.

В зависимост от причината за неизправността, ремонтът на хибридни батерии често е по-рентабилен от смяната им. Замяната обаче може да бъде най-добрият вариант, ако очакваният им живот е изтекъл или множество клетки или модули са се повредили.

Поддръжка

Хибридните батерии са проектирани да работят ефективно, без да се изтощават напълно, но продължителното паркиране може да изтощи заряда им естествено с течение на времето. За да защитите нивото на заряд на батерията и да избегнете потенциални проблеми, шофирайте 20-30 минути на всеки две седмици и се уверете, че системата може да презареди батерията; Plug-in хибридите може да изискват повторно свързване, за да попълнят енергийните си резерви.

Друг начин да удължите живота на вашия хибридна автомобилна батерия е да се избягват температурни колебания. Тези батерии работят по-ефективно в определени температурни диапазони, така че шофирането при екстремни горещини или студове може да ги повреди повече, отколкото да засегне двигателите с вътрешно горене. Ако колата ви се използва често, помислете за закупуване на покривало за батерията или следпродажбена охладителна система, за да предпазите батериите от прегряване.

Редовното обслужване и поддръжка на вашия хибрид също са от съществено значение. Вашият механик може да провери батерията и други части на системата за проблеми, които биха могли да повлияят на нейния живот и, ако бъдат открити такива, да предприеме коригиращи действия за отстраняването им, преди да са се превърнали в големи проблеми.

Преди да отидете на почивка или продължителни периоди на бездействие, е разумно да осигурите батерията е напълно заредена. Това ще намали риска от пълна загуба на заряд и натоварване или съкращаване на живота му. За по-дълги пътувания шофирането на вашия хибрид поне няколко минути дневно ще ви помогне да поддържате оптимален заряд и ще удължите живота му.

Симптомите, които сигнализират, че вашата хибридна батерия може да приключи живота си, включват намален разход на гориво, бързо изтощаване на батерията и електрически колебания по време на шофиране. Консултирайте се с ръководството на собственика или се консултирайте с механик за конкретни индикатори, че може да е дошло времето за смяна - те могат да включват липса на икономичност и електрически колебания по време на шофиране.

Да предположим, че вашата хибридна батерия е достигнала края на очаквания си живот или има няколко повредени клетки или модула. В такъв случай вероятно е необходима пълна подмяна – но този процес трябва да е относително евтин и бърз.