Jak správně udržovat baterii hybridního auta

Hybridní vozy využívají elektrické pohonné ústrojí pro zvýšení spotřeby paliva a výkonu. Hybridní baterie se však časem opotřebovávají, jako každá součást vozidla, a mohou vyžadovat výměnu.

Hybridní baterie by se měli pokoušet vyměnit pouze vyškolení odborníci. Práce s vysokým napětím může způsobit zranění nebo neopravitelné poškození životně důležitých součástí vozidla.

Typy baterií

Řada hybridních typů baterií poskytuje výrazné výhody, přičemž mezi nejpoužívanější možnosti patří baterie NiMH (Nickel Metal Hydride), Lithium-Ion a Olověné baterie.

Baterie NiMH obvykle vydrží 8-10 let a jsou relativně cenově dostupné. Mohou se pochlubit vyšší hustotou energie než baterie Li-Ion, což znamená, že váží méně a zároveň poskytují větší kapacitu pro ukládání energie. Bohužel jejich zesilovače pro startování za studena jsou menší než u lithium-iontových baterií a zabírají více místa ve vašem vozidle.

Li-ion baterie se staly volbou v hybridních vozidlech kvůli jejich dlouhé životnosti, vyšší hustotě energie a rychlejší rychlosti nabíjení než články NiMH. Li-ionty navíc vydrží více cyklů nabití/vybití, aniž by došlo k problémům s paměťovým efektem, které se běžně vyskytují u starších článků NiMH.

Jak se technologie vyvíjí, výrobci budou pravděpodobně využívat různé technologie baterií v hybridních vozidlech, aby vyhověli preferencím spotřebitelů – někteří dávají přednost elektromotoru pro jeho úsporu paliva, zatímco jiní upřednostňují dojezd a pohodlí.

Nedávné pokroky v technologii hybridních baterií vedou k výrobě významnějších a výkonnějších lithium-iontových baterií, které umožňují vyšší výkonovou kapacitu pro hybridní modely. Tento umožňuje hybridním vozům zůstat v režimu plně elektrického pohonu po dlouhou dobu, aniž by se musely vrátit k provozu s plynovým motorem.

Dalším zásadním pokrokem se staly změny v chemii hybridních baterií za účelem optimalizace poměru výkonu a hmotnosti. Tento zahrnuje změnu kolektoru proudu a tloušťky povlaku. Hybridní vozy často potřebují krátké dávky špičkového výkonu v pravidelných intervalech, což snižuje potřebu kapacity a zvyšuje celkový výkon hybridních baterií.

Posledním aspektem, který je třeba pamatovat při zvažování typů hybridních baterií, je jejich vliv na hmotnost a velikost vozidla. Hybridní vůz by měl být v ideálním případě co nejlehčí, aby se maximalizovala spotřeba paliva a možnosti dojezdu; pro splnění tohoto cíle používají někteří výrobci konfigurace paralelních hybridních baterií, ve kterých menší elektrická baterie pohání kola, zatímco větší plynový motor funguje jako zdroj energie generátoru, když vůz neřídí.

Lithium-Ion

Hybridní elektromobily se od čistě bateriových elektromobilů liší tím, že využívají energii z obou zdrojů k udržení jízdy a zároveň poskytují dostatek času plynovému motoru na dobití baterií během jízdy. Baterie hybridních automobilů proto musí poskytovat dostatek energie při nižších rychlostech a zároveň dávat jejich motoru dostatek času na dobití mezi jízdami.

Potřebné jsou lithium-iontové baterie s dostatečnou hustotou výkonu – definovanou jako množství elektřiny, které baterie dokáže uložit a uvolnit během své životnosti. Mohou to být také nikl-metal hydridové (NiMH) baterie být široce používán dnes, ačkoli jejich nižší energetická hustota vyžaduje větší údržbu ve srovnání s Li-ion články; Pravidelná výměna drahého tepelného řídicího systému by mohla zabránit problémům s přehříváním.

Li-ion baterie používané v hybridních vozidlech se mohou pochlubit dvojnásobným výkonem na kilogram než baterie NiMH, což zajišťuje účinnější zrychlení a zpomalení a lepší spotřebu paliva. Li-ion baterie jsou navíc méně náchylné k paměťovému efektu, který způsobuje, že články postupně ztrácejí schopnost nabíjet nebo vybíjet. V kombinaci s elektrickými motory s rychlým nabíjením/vybíjením to umožňuje vyšší točivý moment než tradiční benzinové motory.

Technologie baterií se neustále vyvíjí, aby se zvýšila účinnost hybridních automobilů. Jedním z příkladů je lithium-iontová baterie Saphion společnosti Valence Technology, která obsahuje železo-fosfátové katody, které umožňují zvýšený dosah a přitom zůstávají stabilní při vyšších napětích. Mezitím výzkumníci zkoumají metody pro zvýšení skladovacích kapacit pomocí materiálů, jako jsou uhlíkové nanodrátky, křemíkové nanočástice, supermřížkové anody a absorpční chladicí systémy.

Snížení hmotnosti baterie je další velkou výzvou, před kterou dnes stojí inženýři; v současné době představuje jednu třetinu celkových nákladů na auto, představuje asi 301 TP3T. Inženýři dělají pokroky i zde, s několika významnými společnostmi vyvíjejícími alternativy k designu lithium-iontových článků, jako je prototyp baterie Subaru G4e, využívající kapalinové chlazení a aktivní a pasivní tepelné řízení ke snížení teploty článků a zároveň je výrazně chrání před tepelným únikem. Kromě toho výzkumníci zkoumají anodové materiály, jako jsou křemíkové nanodrátky a nanočástice cínu, které mohou zdvojnásobit hustotu energie a zároveň zlepšit bezpečnost a nabídnout lepší bezpečnostní opatření.

Olověná kyselina

Jako přední výrobce hybridních automobilů nabízí Toyota několik modelů vybavených olověnými bateriemi – bezpečnějšími alternativami k lithium-iontovým, které stále poskytují vynikající spotřebu paliva a ekologické jízdní vlastnosti. Bohužel však olověné baterie obsahují toxické a korozivní chemikálie, které mohou představovat ekologické problémy jsou vyřízeni z – takže je životně důležité, aby hybridní autobaterie být pravidelně servisován pro prodlouženou životnost.

Olověné baterie se skládají ze dvou elektrod oddělených roztokem elektrolytu a nabíjených chemicky během nabíjení, aby se síran olovnatý na jejich záporné desce přeměnil na olovo a oxid olova na kladné desce; současně se jako vedlejší produkt tohoto procesu uvolňuje také plynný vodík, což vysvětluje, proč některé olověné baterie vydávají při dobíjení výpary.

Při řízení auta využívá jeho baterie elektrony z kladné desky k napájení elektrických zařízení, jako je motor a rádio. Po vybití, nicméně, elektrolyt se rozpouští ve vodě, což způsobuje, že jeho záporná deska ztrácí elektrony, což má za následek zvýšený potenciálový rozdíl (napětí), který elektrická zařízení používají jako energii.

Jak dlouho baterie vydrží, závisí na několika faktorech, včetně použití a jízdních podmínek. Jízda v extrémně vysokých nebo nízkých teplotách nebo při velkém zatížení může způsobit nepřiměřenou zátěž baterií a urychlit jejich degeneraci s každým cyklem nabití a vybití. Pravidelná údržba, jako je kontrola hladiny elektrolytu nebo čištění pomocného ventilátoru, může prodloužit životnost baterií a prodloužit dobu jejich skladování.

Při zvažování výměny baterie hraje zásadní roli věk; vnitřní degradace snižuje životnost, což vyvolává známky toho, že je čas na výměnu. Naštěstí některé příznaky naznačují, kdy to může být nutné.

V závislosti na příčině poruchy je oprava hybridních baterií často nákladově efektivnější než jejich výměna. Výměna však může být nejlepší volbou, pokud jejich očekávaná životnost uplynula nebo došlo k poškození více článků nebo modulů.

Údržba

Hybridní baterie jsou navrženy tak, aby fungovaly efektivně, aniž by se zcela vybily, ale při delším parkování se mohou časem přirozeně vybít. Chcete-li chránit úroveň nabití baterie a vyhnout se potenciálním problémům, jeďte každé dva týdny na 20–30 minut a ujistěte se, že systém dokáže baterii dobít; plug-in hybridy mohou vyžadovat opětovné připojení, aby se doplnily jejich energetické zásoby.

Další způsob, jak si prodloužit životnost hybridní autobaterie je zabránit kolísání teploty. Tyto baterie fungují efektivněji v určitých teplotních rozsazích, takže jízda v extrémním horku nebo mrazu je může poškodit více než spalovací motory. Pokud je vaše auto často používáno, zvažte zakoupení přikrývky baterie nebo chladicího systému pro náhradní díly, abyste chránili baterie před přehřátím.

Nezbytný je také pravidelný servis a údržba vašeho hybridu. Váš mechanik může zkontrolovat baterii a další části systému, zda nevykazují problémy, které by mohly ovlivnit její životnost, a pokud se nějaké objeví, podnikne nápravná opatření k jejich vyřešení dříve, než se stanou závažnými problémy.

Před odjezdem na dovolenou nebo delším obdobím nečinnosti je rozumné zajistit baterii je plně nabitá. Tento sníží riziko úplné ztráty veškerého náboje a namáhání nebo zkrácení jeho životnosti. Při delších cestách jízda s hybridem alespoň několik minut denně pomůže udržet optimální nabití a prodlouží jeho životnost.

Mezi příznaky, které signalizují, že vaše hybridní baterie může skončit svou životnost, patří snížená spotřeba paliva, rychlé vybíjení baterie a kolísání elektrické energie během jízdy. Konkrétní indikátory, že nadešel čas na výměnu, najdete v uživatelské příručce nebo se poraďte s mechanikem – může to zahrnovat nedostatek hospodárnosti a elektrické výkyvy během jízdy.

Předpokládejme, že vaše hybridní baterie dosáhla konce své očekávané životnosti nebo má několik poškozených článků či modulů. V takovém případě je pravděpodobně nutná celková výměna – tento proces by však měl být relativně levný a rychlý.