Ivotnost baterie hybridního automobilu – úvod a znalost nákladů na baterii | Velký výkon

Hybridní autobaterie je stejná jako jakákoli jiná baterie. Jediný rozdíl je v tom, že mají větší kapacitu a dokážou uchovat dostatek energie, aby poháněly auto po silnici na několik kilometrů. Systém skladování energie je nejdůležitější součástí každého hybridního vozidla. Hybridní vůz podle výrobců kombinuje funkce benzinového motoru a baterie elektrického hybridu. Je dobíjecí a poskytuje dostatek energie pro pohyb velkého vozidla. Hybridní automobil využívá benzín a elektřinu. Tato technologie výrazně změnila tvář ekologické jízdy.

Nízkoteplotní LiFePO3.2 baterie 20V 4A -40℃ 3C Kapacita vybíjení ≥70% Teplota nabíjení: -20~45℃ Teplota vybíjení: -40~+55℃ projít akupunkturním testem -40℃ maximální rychlost vybíjení: 3C

Většina hybridních vozidel dnes používá nikl-metal hydridové baterie. Tyto baterie mohou uchovat více energie než nikl-kadmiové baterie, díky čemuž jsou vhodné pro hybridní vozidla. Tyto baterie jsou šetrné k životnímu prostředí a plně recyklovatelné. Přestože je výroba těchto baterií extrémně nákladná, je to jeden z hlavních důvodů vysokých nákladů na hybridní vůz.

Na rozdíl od běžných autobaterií, které je potřeba vyměnit každé tři až čtyři roky, se na hybridní autobaterie vztahuje víceletá záruka. Nejen, že vydrží déle, ale také mají tendenci vydržet déle než zbytek baterie vozidla. Pokud jde o dojezd, baterie je dimenzována tak, aby vydržela mezi 150 000 a 200 000 mil, což je daleko za průměrnou životností typického automobilu.

Očekávaná životnost baterie hybridních vozů

Baterie hybridních vozidel jsou vyrobeny ze stovek článků, což na první pohled naznačuje složitost a možná ještě menší spolehlivost. Moderní výrobní metody zajišťují, že tomu tak není, a skutečně velký počet článků znamená, že po jednom nebo dvou tlumicích akcích zůstává celkový výkon relativně nezměněn. To se zjevně odráží v letité záruce, kterou jsou výrobci baterií ochotni nabídnout, takže by to nemělo být při nákupu hybridního vozu znepokojivé.

Toyota byla po desetiletí v popředí trhu hybridních vozidel. Toyota Prius, první sériově vyráběný hybridní automobil na světě, byla představena ve Spojených státech před 20 lety. Mnoho lidí se však stále zdráhá investovat do hybridního vozu kvůli obavám, jak dlouho vydrží baterie a náklady na její výměnu. V tomto článku se podíváme na očekávanou životnost baterie hybridních vozů a na to, kolik stojí výměna hybridní baterie.

Na trhu je k dispozici mnoho typů hybridních vozidel. Všechna tato vozidla jsou vysoce spolehlivá a mají vynikající spotřebu paliva. Jaká je ale předpokládaná životnost těchto baterií? Průměrné auto najede ročně asi 10 000 mil a vydrží 6 až 12 let. Někteří majitelé hybridních vozů Toyota uvádějí životnost baterie kolem 200 000 mil nebo více. To znamená, že si můžete koupit ojetý hybrid, který je 10 let starý a má baterii, která vydrží až 100 000 mil. Baterie proto v mnoha případech může vydržet po celou dobu životnosti vozidla.

nízká teplota odolná polymerová baterie do notebooku s vysokou hustotou energie Specifikace baterie: 11,1V 7800mAh -40℃ Kapacita vybíjení 0,2C ≥80% Prachotěsné, odolné proti pádu, antikorozní, antielektromagnetické

Kolik stojí výměna hybridní baterie?

Baterie hybridního vozidla by měla být vyměněna přibližně po osmi letech používání. Rozhodnutí o výměně závisí na tom, kolik kilometrů již vozidlo ujelo. Také náklady na výměnu dalších důležitých komponent začínají klesat. Jakmile se baterie hybridního auta vybije, nebudete moci s vozem řídit, protože baterii nelze dobít.

Je těžké přesně říci, kolik dnes stojí výměna hybridních baterií, protože se jich vyměňuje jen několik. Cena také závisí na obchodním zastoupení a mzdových nákladech. Podle Toyoty se jejich poruchovost baterie odhaduje na méně než jedno procento a toto číslo klesá. Když to všechno vezmeme v úvahu, přibližná částka, kterou byste měli zaplatit za výměnu hybridní baterie, se pohybuje mezi 2000 3000 a XNUMX XNUMX dolary, i když na vrakovištích, které hybridy zničily, lze bateriové sady sehnat za mnohem méně.

Velikost hybridní baterie může také ovlivnit cenu baterie. Náhradní baterie pro vozidla, jako je hybridní SUV Ford Escape a další hybridní SUV, Toyota Highlander, mohou stát více než jiná auta.

Můžete řídit hybridní auto bez baterie?

Odpověď na tuto otázku závisí na typu baterie, o které mluvíte. Pokud je 12voltová baterie vybitá a HV baterie je dobrá, pak je odpověď ano, můžete s autem jezdit bez baterie. Ale pokud je opak pravdou a vysokonapěťová baterie je vybitá, odpověď zní ne, nemůžete auto řídit.

Je důležité si uvědomit, že pokud je vysokonapěťová baterie vybitá do té míry, že motor nelze nastartovat, ale 12V baterie funguje; vůz dostane optimální zdroje pro dobíjení vysokonapěťové baterie 12voltovou baterií. Ve většině hybridních vozů snadno pořídíte panel s tlačítkem na boku rámu dveří řidiče. Toto tlačítko přenáší energii z 12 voltů na více v jednom směru. Přenos energie z jedné baterie do druhé však nějakou dobu potrvá.

A pokud nastartujete motor s vybitou baterií, motor se sám nastartuje, když se pokusíte couvat, protože zpátečka u hybridních vozů přebírá elektřinu. Bude fungovat podobně jako diesel-elektrický vůz, který potřebuje nastartovat motor, aby nastartoval generátor a dodal energii k pohybu vozu.

Další věc, která se stane, je, že nebudete mít žádnou elektrickou pomoc, abyste auto dostali z jedné mrtvé zastávky. To je srovnatelné s přeřazením vozu z jednoho zastavení na druhý rychlostní stupeň v autě s manuální převodovkou. Je to proto, že systém řazení hybridního vozidla předpokládá, že elektrický asistent pomůže dokončit to, co je nastartováno na první rychlostní stupeň. Nakonec bude mít motor vyšší otáčky než normálně, protože motor bude muset zdvojnásobit svůj výkon, aby poskytl maximální elektrickou energii do baterie.

• Předchozí článek: Oteklá baterie telefonu – příčina a bezpečnost
• Další článek: Zvýšené vybíjení baterie – význam a záruka

Plug-in hybridní vozidla Volvo (PHEV) na platformě SPA se vyrábí od modelového roku 2016.
Do modelového roku 2020 včetně se nazývala řada hybridních vozidel “Dvojitý motor”. Od roku 2021 hybridní a plně elektrické vozy spojené do řady “Dobít”.

Vozy jsou vybaveny čtyřválcem benzínový motor, která slouží k pohonu předních kol prostřednictvím osmistupňové automatické převodovky TG-81SD a Elektrický motor, který slouží k pohonu kol zadní nápravy.

Volba motoru použitého k pohonu vozidla (oba motory lze používat samostatně nebo společně) závisí na zvoleném jízdním režimu, teplotě, úrovni nabití vysokonapěťové baterie, požadované rychlosti a točivém momentu a řadě dalších faktorů.

Elektrický pohon zadní nápravy ERAD (Electrical Rear Axle Drive) se používá také jako brzdový mechanismus pro lehké brzdění a brzdění motorem. V tomto případě se kinetická energie jedoucího auta přemění na elektrickou energii a akumuluje se ve vysokonapěťové baterii. Zatímco se vysokonapěťová baterie nabíjí během rekuperačního brzdění, na displeji ve sdruženém přístroji se zobrazí odpovídající indikace.

Řidič může volit různé jízdní režimy, jako je hybridní režim, elektrický režim nebo současné použití spalovacího motoru a elektromotoru, když je požadován maximální výkon. Navíc je k dispozici uživatelský režim, pro který může řidič nezávisle nastavit různá nastavení. Elektronický řídicí systém vozidla poskytuje optimální kombinaci trakční a dynamické charakteristiky, komfortu, šetrnosti k životnímu prostředí a spotřeby paliva v souladu se zvoleným jízdním režimem.

Vozy jsou vybaveny vysokonapěťová lithium-iontová baterie s napětím 400 V. Vysokonapěťová baterie se nabíjí převážně z elektrické sítě, ke které slouží speciální nabíjecí kabel.

Elektrický systém vozidla používá dvě různé úrovně napětí:

• Nízkonapěťový systém (12 V) funguje to skoro stejně jako u aut s klasickou elektrocentrálou, i když nějaké rozdíly tu přece jen jsou.

• Vysokonapěťový systém (400 V) zajišťuje činnost prvků hybridního pohonu.
12voltová baterie je instalována v zavazadlovém prostoru a vysokonapěťová baterie (400 V) je umístěna v podlahovém tunelu mezi předními sedadly vozidla.
12voltový elektrický systém nemá generátor ani startér. Pro nabíjení 12voltové baterie se používá DC/DC (Direct Current/Direct Current) měnič, který převádí napětí 400 V na 12 V.
Instaluje se mezi spalovací motor a převodovku integrovaný startér-generátor CISG (Crankshaft Integrated Starter Generator) s provozním napětím 400 V. Plní tři hlavní funkce:

• Funguje jako startér spalovacího motoru
• V některých situacích funguje jako generátor pro vysokonapěťový elektrický systém
• V některých situacích vytváří dodatečný točivý moment na klikovém hřídeli spalovacího motoru

Hybridní vozy jsou vybaveny dvěma nezávislými kapalinové chladicí systémy:

• hlavní, skládající se ze tří okruhů:
— chladicí okruh spalovacího motoru
— nízkoteplotní okruh pro chlazení součástí vysokonapěťového systému (elektrický pohon zadní nápravy, měniče a palubní nabíječka)
— obvody systému klimatizace
• systémy chlazení vysokonapěťových baterií

Stejně jako u běžných automobilů je 12V elektrický systém jednodrátový (tj. karoserie je kostra).Takto vypadá 12V systémová kabeláž moderního hybridního vozu:

Na rozdíl od 12V elektrického systému nepoužívá vysokonapěťový systém karoserii vozidla jako vodivý prvek. Všechny vysokonapěťové stejnosměrné komponenty jsou připojeny dvěma silovými vodiči a ty, které používají třífázový střídavý proud, jsou připojeny třemi. Všechny vysokonapěťové kabely a konektory jsou oranžové.
Součásti vysokonapěťového elektrického systému:

• Palubní nabíječka (OBC). Nabíječka přeměňuje externí střídavý proud, ze kterého se nabíjí, na 400 V DC, které se používá k nabíjení vysokonapěťové baterie, stejně jako k provozu měniče stejnosměrného proudu (DCDC), kompresoru elektrické klimatizace (ELAC) a vysokonapěťových baterií. napěťový hydronický ohřívač (HVCH) během nabíjení.

• Elektrický pohon měniče zadní nápravy (IEM). Řídí činnost elektrického pohonu zadní nápravy (ERAD). Přeměňuje stejnosměrný proud vysokonapěťové baterie na třífázový střídavý proud nezbytný pro provoz elektrického pohonu a také přeměňuje třífázový střídavý proud generovaný elektrickým pohonem na stejnosměrný proud v režimu rekuperačního brzdění.

• Vysokonapěťová baterie (400 V DC). Slouží k ukládání energie a napájení vysokonapěťových součástí.

• Nabíjecí zásuvka. Slouží k připojení k síti.

• Kombinovaný invertor/DC konvertor (CIDD). Jedná se o modul střídač-generátor IGM (Inverter Generator Module) a modul měniče DCDC (Direct Current Direct Current) kombinované v jednom pouzdře. Invertorový generátorový modul (IGM) řídí integrovaný startovací generátor (CISG) a převádí vysokonapěťovou baterii DC na třífázový AC a zase zpět (třífázový AC na DC).

Měnič stejnosměrného proudu (DCDC) převádí 400V DC na 12V DC a nahrazuje tradiční generátor poháněný spalovacím motorem.

• Integrovaný startér generátor (CISG). Používá se ke spuštění spalovacího motoru, generování proudu pro vysokonapěťový systém a také ke zvýšení točivého momentu na hřídeli spalovacího motoru v některých situacích.

• Elektrický kompresor klimatizace (ELAC). Nahrazuje tradiční kompresor klimatizace poháněný spalovacím motorem. Napájeno vysokonapěťovou baterií.

• Vysokonapěťový hydronický ohřívač (HVCH). Zajišťuje ohřev chladicí kapaliny při jízdě pouze na elektrický pohon, pokud je to nutné pro zahřátí interiéru. Napájeno vysokonapěťovou baterií. Na některých trzích je možné instalovat ohřívač paliva místo HVCH.

• Elektrický motor zadní nápravy (ERAD). K pohonu vozidla v elektrickém nebo hybridním režimu slouží třífázový asynchronní elektromotor. Instalováno na zadní nápravu. Může také pracovat jako generátor v režimu rekuperace brzdné energie.

• Nabíjecí kabel. K dispozici v různých verzích pro připojení k 230, 120 a 240 V AC s nebo bez řídicí jednotky.

Vysokonapěťové vedení:

Vysokonapěťové baterie vozů vyrobených před polovinou roku 2021 se skládaly ze šesti modulů zapojených do série. Každý modul má jmenovité napětí přibližně 58 V, což poskytuje jmenovité napětí vysokonapěťové baterie přibližně 348 V. V závislosti na úrovni nabití baterie se napětí může pohybovat mezi 270 V a 400 V. Každý modul baterie se skládá ze 16 článků zapojeny do série. Ve vysokonapěťové baterii je použito celkem 96 článků.

Byly vyrobeny tři verze tohoto typu baterie s následujícími vlastnostmi:

U vozidel s bateriemi P27 nebyly bloky článků dodávány jako samostatný náhradní díl. Pokud taková jednotka selže, je nutné vyměnit celou baterii (novější P30 je dodávána jako náhradní díl). U baterií P30 a P34 může být nutné vyměnit bloky článků. Jednotlivé buňky nelze vyměnit.

Vozidla vyrobená od poloviny modelového roku 2022 jsou vybavena novou konstrukcí vysokonapěťové baterie, která využívá tři sériově zapojené moduly článků uspořádané horizontálně..

Tento typ baterie má následující technické vlastnosti:

Baterii lze nabíjet buď z domácí elektrické zásuvky, nebo z nabíjecí stanice.
Pro nabíjení z domácí sítě slouží kabel s řídící jednotkou.

Během procesu nabíjení může vysokonapěťová baterie dodávat energii do modulů kompresoru klimatizace ELAC, vysokonapěťového ohřívače HVCH a měniče DCDC. Tyto komponenty lze použít pro chlazení baterie během nabíjení, přípravu vnitřního klimatu, stejně jako podporu 12V systému a dobíjení 12V baterie Je třeba pamatovat na to, že pokud je 12V baterie zcela vybitá, nabíjejte ji z a externí síť pomocí nabíjecího kabelu nebude fungovat vysokonapěťový systém, protože všechny elektronické řídicí moduly pracují s napětím 12 V, a proto nelze aktivovat nabíjecí proces.

Vysokonapěťový akumulátor lze použít pro funkce vnitřní klimatizace nebo pro chlazení akumulátoru bez připojení k externí síti, pokud je jeho zbytková kapacita dostatečná.

Pro optimalizaci využití zdrojů hybridního vozidla je zde funkce volby jízdního režimu. Každý jízdní režim mění vlastnosti vozidla a pomáhá řidiči dostat z vozu to nejlepší z hlediska ovladatelnosti, spotřeby paliva a dynamiky.

K dispozici jsou následující jízdní režimy:

• Čistá
• Hybridní
• Napájení
•AWD
• Off Road
•Individuální

Pure — jízdní režim, ve kterém je největší pozornost věnována spotřebě energie; pomáhá řidiči maximálně využít vysokonapěťovou baterii.

Pohon je poháněn převážně elektromotorem, to znamená, že ve většině situací do rychlosti 125 km/h, kdy začne pracovat spalovací motor, se využívá pouze pohon zadních kol.

V jízdním režimu Pure se ERAD také používá k simulaci tradičního brzdění motorem a regeneraci brzdné energie během elektrického provozu.

Hybridní je výchozí režim jízdy. Hybridní režim využívá jak elektromotor ERAD, výkonný startér CISG, tak spalovací motor – jednotlivě nebo paralelně v závislosti na jízdní situaci. ECM optimalizuje jízdní chování na základě spotřeby paliva, aktuálního stavu baterie a točivého momentu požadovaného řidičem. Pokud je úroveň nabití vysokonapěťové baterie dostatečná pro elektrický pohon, použije se nejprve elektrický pohon. Pokud je úroveň nabití baterie nízká, spustí se spalovací motor a použije se k pohonu. V hybridním jízdním režimu je ERAD vždy mechanicky spřažen do rychlosti 65 km/h, i když je vozidlo poháněno spalovacím motorem. Děje se tak proto, aby bylo vždy možné dodat další energii, například při náhlé akceleraci, která vyžaduje rychlé připojení.

Jízdní režim Výkon vybírá se, když je požadována nejrychlejší možná odezva a dynamika. V tomto jízdním režimu je spalovací motor zapnutý a ERAD je připraven k paralelnímu spínání pro zvýšení výkonu. Spalovací motor běží neustále. Pohon se provádí především na předních kolech. ERAD zůstává mechanicky připojen nepřetržitě až do rychlosti 170 km/h, ale neposkytuje žádný výkon s výjimkou situací, kdy je to nutné, například:

• Při požadavku na vysoký točivý moment
• Když přední kola prokluzují

ERAD je při rychlostech nad 170 km/h mechanicky odpojen, aby nedošlo k překročení maximálních přípustných otáček motoru.

V režimu Power je odezva pedálu naprogramována tak, aby poskytovala sportovnější zážitek z jízdy než jiné režimy.

V jízdním režimu AWD Pohon zajišťují přední i zadní kola, ale hlavní výkon pochází z neustále běžícího spalovacího motoru pohánějícího přední kola. V případě potřeby může CISG napájet ERAD.

Ve většině situací se energie do baterie buď dodává, nebo z ní odebírá. Existují však případy, kdy baterie funguje jako vyrovnávací paměť při rekuperačním brzdění.
Jinak je jízdní režim AWD podobný režimu Power, tzn. Pohon probíhá na přední kola až do okamžiku, kdy alespoň jedno z nich začne prokluzovat. Protože je ERAD mechanicky připojen a připraven k provozu, lze pohon zadních kol aktivovat velmi rychle, takže vozidlo funguje v režimu pohonu všech čtyř kol.

Jízdní režim AWD ve srovnání s režimem Power postrádá sportovní charakteristiku pedálů a nastavení řazení.

Jízdní režim AWD je určen především pro kluzké podmínky, ale může poskytnout i stabilizační účinek ve vysokých rychlostech. Jízdní režim AWD se může hodit i při tažení, jízdě na náledí a v situacích, kdy je dočasně potřeba pohon všech kol.

Jízdní režim Mimo silnici navržený pro zlepšení přilnavosti a trakce na špatných silnicích. Režim Off road je založen na jízdním režimu AWD. To znamená, že spalovací motor neustále běží a ERAD je připraven k aktivaci díky trvalému mechanickému spojení.

Off road má následující vlastnosti:

• rychlostní limit, pokud rychlost překročí 40 km/h, přepne se jízdní režim na Hybrid
• aktivnější provoz serva posilovače řízení
• přednost má tažná síla
• plynulejší nastavení plynového pedálu
• Funkce HDC (Hill Descent Control) je aktivní
• zvýšená výška podvozku o 40 mm oproti normálu
• grafické rozhraní na palubní desce se změní: zobrazí se rychlostní limit pro daný jízdní režim, kompas a výškoměr

režimIndividuální Řidič si může pomocí nabídky centrálního displeje nastavit vlastnosti jízdního režimu, které nejlépe vyhovují jeho vlastnímu stylu a vkusu.

V některých situacích je užitečné mít možnost upravit úroveň nabití vysokonapěťové baterie za jízdy. Funkce Hold a Charge dostupné ve všech jízdních režimech, který lze vybrat na centrálním displeji.

Funkce Držet udržuje úroveň nabití hybridní baterie potřebnou pro elektrickou jízdu a uchovává dostupnou energii pro pozdější použití, například pro jízdu v městském prostředí. Vozidlo funguje jako v případě běžného hybridního režimu pohonu s vybitou baterií, kdy kromě využití např. rekuperační brzdné energie dochází k častějšímu startování spalovacího motoru, což umožňuje zachování stávající rezervy baterie.

Funkce Nabít využívá spalovací motor k dobíjení vysokonapěťové baterie, aby bylo možné uskladněný náboj později využít. Tato funkce není dostupná, když je úroveň nabití hybridní baterie vysoká.

U hybridních vozidel existuje další poloha pro volič zvolené převodovky.
Kromě standardních pozic D, R, N a P byla přidána pozice B. V poloze B je brzdění motorem zesíleno pomocí elektrického pohonu ERAD oproti poloze D. To zvyšuje komfort brzdění motorem v městském provozu. Od modelového roku 2020 již není označení režimu B na skříni voliče zvoleného rychlostního stupně uvedeno, funkčnost však zůstává zachována.