A hibrid autó akkumulátorának megfelelő karbantartása

A hibrid autók elektromos hajtásláncot alkalmaznak az üzemanyag-fogyasztás és a teljesítmény fokozása érdekében. A hibrid akkumulátorok azonban idővel elhasználódnak, mint minden járműalkatrész, és cserére szorulhat.

Csak képzett szakemberek kíséreljék meg a hibrid akkumulátorok cseréjét. A magas feszültségszinten végzett munka sérülést vagy helyrehozhatatlan károsodást okozhat a jármű létfontosságú alkatrészeiben.

Akkumulátor típusok

A hibrid akkumulátortípusok sora határozott előnyöket kínál, a NiMH (nikkel fémhidrid), a lítium-ion és az ólom-savas akkumulátorok a legszélesebb körben használt opciók közé tartoznak.

A NiMH akkumulátorok általában 8-10 évig bírják, és viszonylag megfizethetőek. Nagyobb energiasűrűséggel büszkélkedhetnek, mint a Li-Ion akkumulátoroké, ami azt jelenti, hogy kisebb a súlyuk, miközben nagyobb tárolókapacitást biztosítanak. Sajnos a hidegen forgatható erősítők kisebbek, mint a lítium-ion akkumulátorok esetében, így több helyet foglalnak el a járműben.

Hosszú élettartamuk, nagyobb energiasűrűségük és a NiMH-celláknál gyorsabb töltési sebességük miatt a Li-ion akkumulátorok váltak a hibrid járművek legnépszerűbb választásává. Ezenkívül a Li-ionok több töltési/kisütési ciklust is kibírnak anélkül, hogy memóriaeffektussal kapcsolatos problémákat tapasztalnának, amelyek általában a régebbi NiMH-celláknál tapasztalhatók.

A technológia fejlődésével a gyártók valószínűleg különféle akkumulátortechnológiákat alkalmaznak hibrid járművekben, hogy megfeleljenek a fogyasztói igényeknek – egyesek az elektromos motort részesítik előnyben az üzemanyag-hatékonyság miatt, míg mások a hatótávolságot és a kényelmet helyezik előtérbe.

A hibridakkumulátor-technológia közelmúltbeli fejlesztései jelentősebb, erősebb lítium-ion akkumulátorokat gyártanak, ami nagyobb teljesítményt tesz lehetővé a hibrid modellek számára. Ez Lehetővé teszi, hogy a hibrid autók hosszabb ideig teljesen elektromos hajtásmódban maradjanak anélkül, hogy visszaállnának a gázmotoros működésre.

A hibrid akkumulátorok kémiájában a teljesítmény-tömeg arány optimalizálását célzó változtatások újabb kritikus előrelépést jelentenek. Ez magában foglalja az áramkollektor és a bevonat vastagságának megváltoztatását. A hibrid autóknak gyakran rendszeres időközönként rövid csúcsteljesítményre van szükségük, ami csökkenti a kapacitásigényt és javítja a hibrid akkumulátorok általános teljesítményét.

Az utolsó szempont, amelyet a hibrid akkumulátortípusok mérlegelésekor emlékezni kell, a jármű tömegére és méretére gyakorolt hatás. Egy hibrid autónak ideális esetben a lehető legkönnyebbnek kell lennie, hogy maximalizálja az üzemanyag-fogyasztást és a hatótávolságot; e cél elérése érdekében egyes gyártók párhuzamos hibrid akkumulátor-konfigurációkat alkalmaznak, amelyekben egy kisebb elektromos akkumulátor hajtja meg a kerekeket, míg egy nagyobb gázmotor generátortápként működik, amikor nem vezetik az autót.

Lítium-ion

A hibrid elektromos járművek abban különböznek a tisztán akkumulátoros elektromos autóktól, hogy mindkét forrásból származó energiát használják fel a vezetés folytatásához, miközben elegendő időt hagynak a gázmotornak az akkumulátorok feltöltésére vezetés közben. Ezért a hibrid autók akkumulátorainak elegendő energiát kell biztosítaniuk alacsonyabb sebességnél, miközben elegendő időt kell hagyniuk a motorjuknak az utazások között az újratöltésre.

Megfelelő teljesítménysűrűségű lítium-ion akkumulátorokra van szükség – ez azt jelenti, hogy egy akkumulátor mennyi áramot képes tárolni és leadni élettartama során. Nikkel-fémhidrid (NiMH) akkumulátorok is lehetnek széles körben használják ma, bár kisebb energiasűrűségük több karbantartást igényel, mint a Li-ion cellák; a drága hőszabályozó rendszer rendszeres cseréje megelőzheti a túlmelegedési problémákat.

A hibrid járművekben használt lítium-ion akkumulátorok kétszer akkora kilogrammonkénti teljesítménnyel büszkélkedhetnek, mint a NiMH akkumulátorok, így hatékonyabb gyorsítást és lassulást, valamint jobb üzemanyag-fogyasztást biztosítanak. Ezenkívül a Li-ion akkumulátorok kevésbé érzékenyek a memóriaeffektusra, ami miatt a sejtek idővel fokozatosan elveszítik a töltési vagy kisütési képességüket. A gyorstöltő/kisütő elektromos motorokkal kombinálva ez nagyobb nyomatékot tesz lehetővé, mint a hagyományos benzinmotorok.

Az akkumulátortechnológia folyamatosan fejlődik a hibrid autók hatékonyságának növelése érdekében. Az egyik példa a Valence Technology Saphion lítium-ion akkumulátora, amely vas-foszfát katódokkal rendelkezik, amelyek nagyobb hatótávolságot tesznek lehetővé, miközben stabilak maradnak magasabb feszültségeken. Eközben a kutatók olyan módszereket kutatnak, amelyekkel növelhető a tárolási kapacitás olyan anyagok felhasználásával, mint a szén nanoszálak, szilícium nanorészecskék, szuperrács anódok és abszorpciós hűtőrendszerek.

Az akkumulátor súlyának csökkentése a másik nagy kihívás napjainkban a mérnökök előtt; jelenleg az összes autóköltség egyharmadát teszi ki, és körülbelül 30%-t tesz ki. A mérnökök itt is előrelépéseket tesznek, mivel számos nagy horderejű vállalat fejleszt alternatívákat a lítium-ion cellák tervezésére, például a Subaru prototípus G4e akkumulátorát, amely folyadékhűtést, valamint aktív és passzív hőkezelést alkalmaz a cellák hőmérsékletének csökkentésére, miközben jelentősen megvédi őket a hőkitöréstől. Ezenkívül a kutatók olyan anódanyagokat vizsgálnak, mint a szilícium nanoszálak és az ón nanorészecskék, amelyek megduplázhatják az energiasűrűséget, miközben javítják a biztonságot és jobb biztonsági intézkedéseket kínálnak.

Ólom-sav

Vezető hibridautó-gyártóként a Toyota számos ólomakkumulátorral felszerelt modellt kínál – a lítium-ion akkumulátorok biztonságosabb alternatíváit, amelyek továbbra is kiváló üzemanyag-takarékosságot és környezetbarát vezetési teljesítményt nyújtanak. Sajnos azonban az ólomsavas akkumulátorok mérgező és korrozív vegyi anyagokat tartalmaznak, amelyek környezeti aggályokat okozhatnak el vannak intézve – ezért létfontosságú, hogy a hibrid autók akkumulátorai rendszeresen szervizelve legyen meghosszabbított élettartam érdekében.

Az ólom-savas akkumulátorok két elektrolitoldattal elválasztott elektródából állnak, amelyeket töltés közben kémiailag töltenek fel, hogy a negatív lemezükön lévő ólom-szulfátot ólommá, a pozitív lemezükön pedig ólom-oxidot alakítsanak át; ezzel egyidejűleg a folyamat melléktermékeként hidrogéngáz is felszabadul, ami megmagyarázza, hogy egyes ólom-savas akkumulátorok miért bocsátanak ki füstöt az újratöltés során.

Vezetés közben az akkumulátor a pozitív lemezéről származó elektronokat használ az elektromos eszközök, például a motor és a rádió táplálására. Miután lemerült, azonban, a Az elektrolit vízben oldódik, aminek következtében negatív lemeze elektronokat veszít, aminek következtében megnövekszik a potenciálkülönbség (feszültség), amelyet az elektromos eszközök energiaként használnak.

Az akkumulátor élettartama számos tényezőtől függ, beleértve a használatot és a vezetési körülményeket. A szélsőségesen meleg vagy hideg hőmérsékleten vagy nagy terhelés alatt történő vezetés túlzottan megterhelheti az akkumulátorokat, és minden egyes töltési-kisütési ciklussal felgyorsítja azok leépülését. Rendszeres karbantartás, például az elektrolitszint ellenőrzése vagy a kiegészítő ventilátor tisztítása, meghosszabbíthatja az akkumulátor élettartamát és meghosszabbíthatja tárolási idejét.

Az életkor létfontosságú szerepet játszik az elemcsere mérlegelésekor; a belső leromlás csökkenti az élettartamot, ami arra utal, hogy elérkezett a csere ideje. Szerencsére bizonyos jelek jelzik, hogy mikor lehet erre szükség.

A meghibásodás okától függően a hibrid akkumulátorok javítása gyakran költséghatékonyabb, mint a csere. Azonban a csere lehet a legjobb megoldás, ha a várható élettartam lejárt, vagy több cella vagy modul megsérült.

Karbantartás

A hibrid akkumulátorokat úgy tervezték, hogy hatékonyan működjenek anélkül, hogy teljesen lemerülnének, ugyanakkor a hosszan tartó parkolás idővel természetesen lemerítheti a töltésüket. Az akkumulátor töltöttségi szintjének védelme és az esetleges problémák elkerülése érdekében kéthetente vezessen 20-30 percet, és gondoskodjon arról, hogy a rendszer újra tudja tölteni az akkumulátort; a plug-in hibrideknél szükség lehet újra csatlakoztatásra az energiatartalékok feltöltéséhez.

Egy másik módszer az élettartam meghosszabbítására hibrid autó akkumulátor a hőmérséklet-ingadozás elkerülése. Ezek az akkumulátorok bizonyos hőmérsékleti tartományokban hatékonyabban működnek, így a szélsőséges melegben vagy hidegben való vezetés jobban károsíthatja őket, mint a belsőégésű motorokat. Ha autóját gyakran használják, fontolja meg egy akkumulátortakaró vagy egy utángyártott hűtőrendszer vásárlását, hogy megvédje az akkumulátorokat a túlmelegedéstől.

A hibrid rendszeres szervizelése és karbantartása szintén elengedhetetlen. A szerelő megvizsgálhatja az akkumulátort és a rendszer más részeit, hogy nem talál-e olyan problémákat, amelyek befolyásolhatják annak élettartamát, és ha ilyet találnak, korrekciós lépéseket tehet a probléma megoldására, mielőtt komoly problémákká válnának.

Nyaralás vagy hosszabb tétlenség előtt bölcs dolog ellenőrizni az akkumulátort teljesen fel van töltve. Ez csökkenti annak a kockázatát, hogy teljes töltése teljesen elveszik, és megfeszül vagy lerövidül az élettartama. Hosszabb utakon, ha naponta legalább néhány percet vezet hibridjével, az segít fenntartani az optimális töltöttséget és meghosszabbítja élettartamát.

A hibrid akkumulátor élettartamának lejártára utaló tünetek közé tartozik az üzemanyag-fogyasztás csökkenése, az akkumulátor gyors lemerülése és az elektromos ingadozások vezetés közben. Olvassa el a használati útmutatót, vagy forduljon szerelőhöz a konkrét jelzésekért, amelyek arra utalnak, hogy eljött az ideje a cserének – ezek közé tartozik a gazdaságosság hiánya és az elektromos ingadozások vezetés közben.

Tegyük fel, hogy hibrid akkumulátora elérte várható élettartama végét, vagy több cella vagy modul sérült. Ebben az esetben valószínűleg teljes cserére lesz szükség – de ennek a folyamatnak viszonylag olcsónak és gyorsnak kell lennie.