Cum să întrețineți corect bateria mașinii hibride

Mașinile hibride folosesc un grup motopropulsor electric pentru a spori economia de combustibil și performanța. Cu toate acestea, bateriile hibride se uzează în timp, la fel ca orice piesă a vehiculului, și ar putea fi nevoie să fie înlocuite.

Numai profesioniștii instruiți ar trebui să încerce să înlocuiască bateriile hibride. Lucrul la niveluri de tensiune înaltă poate cauza vătămări sau daune ireparabile ale componentelor vitale ale vehiculului.

Tipuri de baterii

O gamă de tipuri de baterii hibride oferă avantaje distincte, bateriile NiMH (Nichel Metal Hydrure), Litiu-Ion și Plumb-Acid printre cele mai utilizate opțiuni.

Bateriile NiMH durează de obicei 8-10 ani și sunt relativ accesibile. Se laudă cu o densitate de energie mai mare decât bateriile Li-Ion, ceea ce înseamnă că cântăresc mai puțin, oferind în același timp mai multă capacitate de stocare a energiei. Din păcate, amperii lor de pornire la rece sunt mai mici decât cei observați cu bateriile litiu-ion, ocupând mai mult spațiu în vehiculul dumneavoastră.

Bateriile Li-ion au devenit alegerea preferată în vehiculele hibride datorită duratei de viață lungi, a densității mai mari de energie și a ratei de încărcare mai rapidă decât celulele NiMH. Mai mult, ionii de litiu pot rezista la mai multe cicluri de încărcare/descărcare fără a avea probleme cu efectul memoriei, întâlnite în mod obișnuit cu celulele NiMH mai vechi.

Pe măsură ce tehnologia evoluează, producătorii vor folosi probabil diferite tehnologii de baterie în vehiculele hibride pentru a satisface preferințele consumatorilor – unii preferă un motor electric pentru eficiența consumului de combustibil, în timp ce alții acordă prioritate autonomiei și confortului.

Progresele recente în tehnologia bateriilor hibride produc baterii litiu-ion mai semnificative și mai puternice, permițând o capacitate de putere mai mare pentru modelele hibride. Acest permite mașinilor hibride să rămână în modul de conducere complet electric pentru perioade lungi de timp, fără a reveni la funcționarea motorului pe benzină.

Schimbările în chimia bateriei hibride pentru a optimiza raportul putere-greutate au devenit un alt progres critic. Acest presupune modificarea colectorului curent și a grosimilor de acoperire. Mașinile hibride au adesea nevoie de explozii scurte de putere maximă la intervale regulate, ceea ce reduce nevoile de capacitate și îmbunătățește performanța generală a bateriilor hibride.

Un ultim aspect de reținut atunci când luăm în considerare tipurile de baterii hibride este impactul acestora asupra greutății și dimensiunii vehiculului. În mod ideal, o mașină hibridă ar trebui să fie cât mai ușoară posibil pentru a maximiza economia de combustibil și capacitățile de autonomie; pentru a îndeplini acest obiectiv, unii producători folosesc configurații de baterii hibride paralele în care o baterie electrică mai mică alimentează roțile, în timp ce un motor pe gaz mai mare acționează ca sursă de alimentare a generatorului atunci când nu conduce mașina.

Litiu-Ion

Vehiculele electrice hibride diferă de mașinile electrice cu baterie pură prin faptul că folosesc energie din ambele surse pentru a continua să conducă, oferind în același timp suficient timp motorului pe benzină pentru a reîncărca bateriile în timpul conducerii. Prin urmare, bateriile de mașini hibride trebuie să furnizeze suficientă energie la viteze mai mici, oferind motorului suficient timp pentru a se reîncărca între călătorii.

Sunt necesare baterii litiu-ion cu o densitate de putere suficientă – definită ca cantitatea de energie electrică pe care o poate stoca și elibera o baterie pe durata sa de viață. Bateriile nichel-hidrură metalică (NiMH) pot de asemenea fi utilizat pe scară largă astăzi, deși densitatea lor mai mică de energie necesită mai multă întreținere în comparație cu celulele Li-ion; înlocuirea regulată a unui sistem scump de control termic ar putea preveni apariția problemelor de supraîncălzire.

Bateriile Li-ion utilizate în vehiculele hibride au o putere de două ori mai mare pe kilogram decât bateriile NiMH, oferind o accelerare și decelerare mai eficiente și o economie de combustibil mai bună. Mai mult, bateriile Li-ion sunt mai puțin susceptibile la efectul de memorie, ceea ce face ca celulele să își piardă treptat capacitatea de a se încărca sau de a se descărca în timp. Combinat cu motoarele electrice de încărcare/descărcare rapidă, acest lucru permite mai mult cuplu decât motoarele tradiționale pe benzină.

Tehnologia bateriilor se dezvoltă continuu pentru a crește eficiența mașinilor hibride. Un exemplu este bateria litiu-ion Saphion de la Valence Technology, care dispune de catozi de fier-fosfat care permit o rază de acțiune crescută, rămânând stabilă la tensiuni mai mari. Între timp, cercetătorii explorează metode pentru creșterea capacităților de stocare folosind materiale precum nanofire de carbon, nanoparticule de siliciu, anozi superlatice și sisteme de răcire cu absorbție.

Reducerea greutății bateriei este o altă provocare majoră cu care se confruntă inginerii astăzi; Reprezentând în prezent o treime din costurile totale ale mașinii, reprezintă aproximativ 30%. Inginerii fac progrese și aici, cu mai multe companii de profil care dezvoltă alternative la designul celulelor cu litiu-ion, cum ar fi prototipul bateriei G4e Subaru, folosind răcirea lichidă și managementul termic activ și pasiv pentru a scădea temperatura celulei, protejându-le în același timp împotriva evaporării termice în mod semnificativ. În plus, cercetătorii investighează materiale anodice, cum ar fi nanofirele de siliciu și nanoparticulele de staniu, care pot dubla densitatea de energie, îmbunătățind în același timp siguranța și oferind măsuri de siguranță mai bune.

Acid de plumb

În calitate de producător de mașini hibride de top, Toyota oferă mai multe modele echipate cu baterii cu plumb-acid – alternative mai sigure la cele cu litiu-ion, care oferă totuși o economie de combustibil excelentă și performanțe de condus ecologice. Din păcate, totuși, bateriile cu plumb-acid conțin substanțe chimice toxice și corozive care pot crea probleme de mediu atunci când sunt dispusi de – deci este esențial ca bateriile auto hibride să fie întreținut în mod regulat pentru o durată de viață prelungită.

Bateriile cu plumb-acid constau din doi electrozi separați de o soluție de electrolit și încărcați chimic în timpul încărcării pentru a transforma sulfatul de plumb de pe placa lor negativă în plumb și oxid de plumb de pe placa lor pozitivă; simultan, hidrogenul gazos este de asemenea eliberat ca produs secundar din acest proces, explicând de ce unele baterii cu plumb-acid emit vapori în timpul reîncărcării.

Când conduceți mașina, bateria acesteia folosește electronii de pe placa sa pozitivă pentru a alimenta dispozitive electrice precum motorul și radioul. Odată externat, in orice caz, cel electrolitul se dizolvă în apă, determinând ca placa sa negativă să piardă electroni, rezultând o diferență de potențial (tensiune) crescută utilizată de dispozitivele electrice ca putere.

Cât timp durează o baterie depinde de mai mulți factori, inclusiv de utilizare și de condițiile de conducere. Conducerea la temperaturi extrem de calde sau reci sau sub sarcină grea poate pune o presiune excesivă asupra bateriilor, grăbindu-le degenerarea cu fiecare ciclu de încărcare-descărcare. Întreținere periodică, cum ar fi verificarea nivelurilor de electroliți sau curățarea unui ventilator auxiliar, poate prelungi durata de viață a bateriei și poate prelungi perioada de stocare a acestora.

Vârsta joacă un rol vital atunci când luați în considerare înlocuirea bateriei; degradarea internă scade durata de viață, provocând semne că ar putea fi timpul pentru o înlocuire. Din fericire, unele semne indică când poate fi necesar.

În funcție de cauza defecțiunii, repararea bateriilor hibride este adesea mai rentabilă decât înlocuirea acestora. Cu toate acestea, înlocuirea poate fi cea mai bună opțiune dacă durata de viață estimată a acestora a trecut sau mai multe celule sau module au fost deteriorate.

întreținere

Bateriile hibride sunt proiectate să funcționeze eficient, fără a se epuiza complet, totuși parcarea prelungită le poate epuiza în mod natural încărcarea în timp. Pentru a proteja nivelul de încărcare al bateriei și pentru a evita potențialele probleme, conduceți 20-30 de minute la fiecare două săptămâni și asigurați-vă că sistemul poate reîncărca bateria; Hibrizii plug-in pot necesita conectarea din nou pentru a-și umple rezervele de energie.

O altă modalitate de a prelungi durata de viață a dvs baterie hibrida auto este evitarea fluctuațiilor de temperatură. Aceste baterii funcționează mai eficient în anumite intervale de temperatură, astfel încât conducerea în condiții de căldură sau frig extreme le poate deteriora mai mult decât afectează motoarele cu ardere. Dacă mașina dvs. este utilizată frecvent, luați în considerare achiziționarea unei pături pentru baterii sau a unui sistem de răcire aftermarket pentru a-și proteja bateriile de supraîncălzire.

Service-ul și întreținerea regulată a hibridului dvs. sunt, de asemenea, esențiale. Mecanicul dumneavoastră poate inspecta bateria și alte părți ale sistemului pentru probleme care ar putea afecta durata de viață a acestuia și, dacă se găsesc, poate lua măsuri corective pentru a le rezolva înainte ca acestea să devină probleme majore.

Înainte de a pleca în vacanță sau de orice perioade lungi de inactivitate, este înțelept să vă asigurați bateria este complet încărcat. Acest va reduce riscul de a-și pierde complet încărcătura și de a-și solicita sau de a scurta durata de viață. Pentru călătorii mai lungi, conducerea hibridului timp de cel puțin câteva minute pe zi va ajuta la menținerea unei încărcări optime și la prelungirea duratei de viață.

Simptomele care semnalează că bateria dvs. hibridă își poate pune capăt duratei de viață includ economia redusă de combustibil, epuizarea rapidă a bateriei și fluctuațiile electrice în timpul conducerii. Consultați manualul proprietarului sau consultați un mecanic pentru indicatorii specifici că ar fi venit timpul pentru înlocuire - acestea ar putea include lipsa economiei și fluctuațiile electrice în timpul conducerii.

Să presupunem că bateria dvs. hibridă a ajuns la sfârșitul duratei de viață estimate sau are mai multe celule sau module deteriorate. În acest caz, este probabil necesară o înlocuire totală – dar acest proces ar trebui să fie relativ ieftin și rapid.