Miért speciális akkumulátorokra van szükség a start-stop rendszerrel felszerelt járművekben

A Ok: Start-Stop változás es Mi egy Akkumulátor Kötelező DO

Egy hagyományos autó akkumulátorának egyetlen feladata van: rövid, nagy áramerősségű impulzust szolgáltatni a motor indításához, majd közel teljes töltöttségi szinten várakozni, miközben az alternátor feltölti. Az egész rendszer ezt az egyetlen eseményt szolgálja útonként. A start-stop járművek ezt a gondolati modellt teljesen megfordítják. Minden alkalommal, amikor az autó megáll, a motor leáll; minden alkalommal, amikor a vezető felengedi a fékpedált vagy lenyomja a tengelykapcsolópedált, a motor újra elindul. Egy városi közlekedés során az akkumulátor tíz-tizenöt, sőt akár százszor is indíthatja a motort, nem csupán egyszer. Emellett minden elektromos rendszert életben kell tartania az indítások között, valamint képesnek kell lennie arra, hogy fogadja az alternátor és a visszatápláló fékezési rendszer szabálytalan töltőimpulzusait. Egy szokványos indítóakkumulátor kémiai összetétele, lemezterve, töltésfelvételi képessége és hőállósága soha nem lett erre a terhelésre optimalizálva.

Ez az egyetlen legfontosabb oka annak, hogy az indító–leállító rendszerrel felszerelt járművek különleges akkumulátort igényelnek. Ez nem marketingállítás. A rendszer által az akkumulátorra kényszerített üzemi ciklus alapvetően három szempontból különbözik: milyen gyakran kell indítóteljesítményt szolgáltatnia, milyen gyakran töltődik részben le indítások között, és milyen nagy elektromos terhelést kell ellátnia, amíg a motor le van állítva. Egy hagyományos, folyadékkal telt ólom–sav akkumulátor egy ideig elviseli ezeket a körülményeket, de szulfátosodni fog, kapacitása csökken, és jóval korábban meghibásodik, mint egy nem indító–leállító járműben.

A Rejtett terhelés egy szokványos Akkumulátor volt Nem Tervezve Számára

Az akkumulátor szemszögéből nézve három terhelésváltozás következik be azonnal, amint egy gyártó indító–leállító rendszert szerel be egy járműbe. Mindegyik külön-külön is lerövidítené egy hagyományos akkumulátor élettartamát; együttes hatásukra azonban más akkumulátortervezés szükséges.

Gyakoribb motorújraindítások

Sűrű városi forgalomban egy start-stop jármű motorja kilométerenként többször is újraindulhat. A hagyományos akkumulátorokat egyetlen nagy áramfelvételre tervezték, amit hosszú újratöltési időszak követ. A gyors egymásutáni indítások hőt termelnek, gyorsítják a lemezek korrózióját, és jelentősen csökkentik az akkumulátor hatékony indítóképességét – még akkor is, amikor a kalendáriumi életkora alapján még nem kellett volna meghibásodnia.

Folyamatos kiegészítő fogyasztás teher a motor leállítása esetén

Amikor a motor leáll egy piros lámpánál, az akkumulátor válik az egyetlen energiaforrássá a klímaberendezés ventilátorához, az infotainment rendszerhez, a műszerfalhoz, a világításhoz, az érzékelőkhöz és minden aktív biztonsági rendszerhez. A jármű típusától függően ez a motorleállásos fogyasztás egyszerre néhány másodperctől akár több percre is eltarthat, és egy teljes út során összességében jelentős terhelést jelent. Egy szokványos akkumulátor rövid ideig képes ezt a fogyasztást ellátni, de soha nem tervezték úgy, hogy napjainak nagy részét részleges töltöttségi állapotban töltsék el kiegészítő berendezések üzemeltetése közben.

Szabálytalan töltés az alternátorból származó impulzusok és a visszatápláló fékezés

A start-stop járművek gyakran kombinálják a start-stop funkciót a fékenergia-visszanyeréssel. Az alternátor és a fékenergia-visszanyerő rendszer rövid, változó időtartamú töltési impulzusokkal juttatja vissza a töltést az akkumulátorba, ellentétben a hagyományos járművek állandó, egyenletes töltésével, amelyet a folyamatos sebesség mellett biztosítanak. A szokásos ólom-savas akkumulátorok hatékonytalanul veszik fel ezeket az impulzusokat, felületi szulfátot képeznek, és idővel csökken a használható kapacitásuk.

Miért Szokásos ólom-savas Sav-blei Akkumulátor Nem felel meg

A szokásos ólom-savas akkumulátor továbbra is a legolcsóbb 12 V-os autóakkumulátor-kémia a piacon, ezért maradt az alapértelmezett összehasonlítási alap, amikor a vásárlók azt kérdezik: „miért szükségesek speciális akkumulátorok a start-stop járművekhez?”. A őszinte válasz az, hogy a kémiai összetétel – nem a márkanev – jelenti a problémát. A szokásos ólom-savas akkumulátor három szerkezeti jellemzője közvetlenül ütközik a start-stop üzemmóddal:

•Korlátozott ciklusélet részleges töltöttségi állapotban. A nedves ólom-akkszerelés úgy lett tervezve, hogy közel 100%-os töltöttségi állapotban működjön. A teljes újratöltés nélküli ismétlődő sekély kisütési ciklusok fokozatosan szulfátosodást okoznak, amely csak részben fordítható vissza.

•Lassabb töltésfelvétel. A nedves lemezek magas belső ellenállása miatt az akkumulátor nem tudja hatékonyan felvenni a regeneratív fékezésből származó rövid, magasfeszültségű impulzusokat.

•Savrétegződés és vízveszteség a motorháztető hőjében. Az ismétlődő sekély ciklusok zavarják az elektrolitot, és a start-stop járművekben alkalmazott magasabb átlagos töltöttségi szint gyorsítja a vízveszteséget a nem zárható cellákban.

Az eredmény nem egy drámai meghibásodás az első napon. Inkább egy lassú élettartam-csökkenés, gyakran kombinálva a töltöttségi állapot-drifttel, és végül egy indítási kudarccal. Olyan jármű esetében, amely évente ezerszer is forgathatja a motort, nem pedig csak néhányszor százszor, a számítások már nem kedveznek a nedves ólom-akkszerelésnek.

Mi is valójában a „speciális” A jelentés i n Start-Stop Akkumulátor Dizájn

A vásárlók és beszerzési csapatok gyakran hallják a(z) „speciális” szót anélkül, hogy egyértelmű meghatározás járná vele. Gyakorlatban egy start-stop akkumulátor négy mérnöki tulajdonságot kell, hogy biztosítson – amelyeket egy hagyományos indítóakkumulátor csak korlátozott mértékben nyújt:

Magasabb ciklus élettartam részleges töltöttségi állapotban

A start-stop akkumulátorokat és tesztelésüket sokkal több sekély ciklusra tervezték részleges töltöttségi állapotban, mint az indítóakkumulátorokat. Mérnöki szempontból ez ciklusélettartam-értékekben jelenik meg, amelyeket jóval 100%-nál kisebb kisütési mélység mellett mértek, gyakran egy referenciaüzemciklus alapján, például az EN 50342-1 mikrohibrid sorozat szerint.

Erősebb dinamikus töltési képesség elfogadás

A töltésfelvétel azt írja le, hogy egy akkumulátor mennyi áramot tud felvenni egy adott töltési időszak alatt. A start-stop akkumulátoroknak magasabb töltésfelvételi képességre van szükségük, mint a hagyományos indítóakkumulátoroknak, hogy a regeneratív fékezésből és az alternátorból érkező rövid áramimpulzusok ténylegesen fel legyenek véve, ne pedig hővé és gázzá alakuljanak.

Robusztus működés széles hőmérsékleti tartományban töltési ablak

Míg egy áztatott akkumulátor a legjobban érzi magát kb. 80%-os töltöttségi szint felett, egy start-stop akkumulátornak egészségesnek kell maradnia, miközben életének nagy részét kb. 60–90%-os töltöttségi szint között tölti. Ehhez szükség van szigorúbb sejtenkénti egyenletességre, stabilabb aktív anyagokra és – a legtöbb kémiai összetétel esetében – egy olyan akkumulátor-kezelő rendszerre, amely folyamatosan figyeli a feszültséget, az áramot és a hőmérsékletet.

Javított hőmérsékleti és vi brációs ellenállás

A gyakori újraindítások és a motor leállítása mellett működő kiegészítő berendezések további hőt termelnek a cellák belsejében. Az akkumulátorház, a lemezrögzítés és a szellőzés képesnek kell lennie kezelni ezt a plusz hőciklust, valamint azt a rezgést is, amelyet a motor sokszori újraindítása okoz út közben.

A három Akkumulátor Családok Start-stop rendszerekhez tervezve Feladat

Amikor a vásárlók ma a szervizpiacon keresnek, három akkumulátorcsaládot reklámoznak kifejezetten start-stop üzemre. Mindegyik másképp kezeli a terhelési ciklust, ezért a válasz a „miért szükséges a start-stop a „az autóknak speciális akkumulátorokra van szükségük” kijelentés ugyanaz, miközben egy adott járműhöz megfelelő akkumulátor típusa a támogatandó rendszertől függ.

Megerősített Téllegesen tele van emberekkel, és folyamatosan érkező ügyfelek várják a konzultációt és tárgyalást. Akkumulátor (EFB)

Az EFB a hagyományos ólom-savas akkumulátor továbbfejlesztett változata. Erősített lemezstruktúrát, szénadalékot a negatív aktív anyagban és poliészter hálót használ, amely rögzíti az aktív tömeget. Az eredmény kb. kétszeres ciklusélettartam a szokásos hagyományos akkumulátornál részleges töltöttségi állapotban, valamint mérsékelten javult töltésfelvétel. Az EFB-t általában bejárató szintű start-stop járművekhez írják elő, amelyek nem rendelkeznek regeneratív fékezéssel, vagy csak enyhe energiavisszanyeréssel.

Felszívó üveg Háló (AGM)

Az AGM a jelenlegi prémium megoldás az indító–leállító rendszerekhez. Az elektrolit üvegszálas matricában van rögzítve, amely magasabb összenyomást, alacsonyabb belső ellenállást, gyorsabb újratöltést és jelentősen jobb ciklusélettartamot biztosít részleges töltöttségi állapotban a hagyományos folyadékos akkumulátorokhoz képest. Az AGM a szabványos megoldás olyan járművekhez, amelyek aktív regeneratív fékezéssel, nagy teljesítményű kiegészítő berendezésekkel és a modern vezetőtámogató rendszerek növekedett elektromos igényeivel rendelkeznek.

Nátrium-ionos autó- akkumulátorok

A nátrium-ionos technológia egy újabb fejlemény, amely már megjelent a 12 V-os autóipari segéd- és indító–leállító alkalmazásokban. A kémiai összetétel szerkezetileg eltér a ólom-savas akkumulátoroktól: a nátriumionok a katód és egy kemény-szén anód között mozognak egy nátriumalapú elektroliton keresztül, mindkét oldalon alumínium áramszedőkkel. A nátrium-ionos akkumulátorokat az autóipari segédüzemre tervezték, általában beépített akkumulátor-menedzsment rendszerrel (BMS) kínálják, és 12 V-os modulokban érhetők el, amelyek illeszkednek a meglévő akkumulátortartókba.

A nátrium-ion akkumulátor nem minden jelenleg üzemelő start-stop járműhöz alkalmas közvetlen cseremegoldásként, és a vásárlónak mindig ellenőriznie kell, hogy az akkumulátor illeszkedik-e a jármű elektromos architektúrájához és az eredeti felszerelési specifikációhoz. Amennyiben azonban közvetlenül beilleszthető start-stop akkumulátorként kínálják, akkor egy megbízható válasz a kérdésre „miért szükségük van a start-stop autóknak speciális akkumulátorokra” a flották és a szennyezőanyag-kibocsátást csökkenteni kívánó vásárlók számára, akik a hagyományos ólom-sav akkumulátorokon túl tekintenek.

Amikor nátrium-ion kémia Illeszkedik Ibevezetése Képpel

A nátrium-ion akkumulátorokat néha „csupán egy további start-stop akkumulátornak” írják le. A pontosabb leírás az, hogy ez egy olyan kémia, amelynek más szerkezeti előnyei és korlátozásai vannak az AGM és az EFB technológiákkal összehasonlítva. Három tulajdonság döntő fontosságú a vásárlók számára, ha azt vizsgálják, hogy ez a kémia megfelel-e a start-stop üzemmód igényeinek:

• Stabil kisütési viselkedés hideg időjárásban. A nátrium-ion kémia kisütés közben jól tűri a nullafok alatti hőmérsékletet anélkül, hogy jelentős kapacitásvesztést mutatna – ellentétben más kémiai összetételekkel –, ami különösen fontos a hidegindításhoz szükséges indítóáram biztosításában.

•Az egyenetlen töltési impulzusok elviselése. A cella vegyi összetétele képes felvenni az egyenetlen, rekuperatív fékezéshez hasonló töltési profilt, amelyet a start-stop rendszer biztosít, és ez egyik mérnöki hiányosság, amelyet a hagyományos ólom-savas akkumulátorok nem tudnak áthidalni.

•Erőforrás- és ellátási lánc profilja. A nátrium széles körben elérhető, a cellák mindkét elektródáján alumínium áramszedőket használhatnak, és az ellátási lánc földrajzilag sokkal diverzifikáltabb, mint egyes más vegyi összetételeké. Többéves beszerzési programok esetén ez a profil része a „miért „speciális akkumulátor” számításnak.

Ezek a szerkezeti tulajdonságok nem teszik a nátrium-ion akkumulátort univerzális megoldássá. A cellaszintű energiasűrűség alacsonyabb, mint egyes lítiumalapú vegyi összetételeké, és az autóipari nátrium-ion gyártás kereskedelmi érettsége korábbi fázisban van, mint az AGM-é. A vásárlók és a szervizek gyakorlati kérdése nem az, hogy „nátrium-ion vagy sem”, hanem az, hogy „igen-e akkor felel meg a telep a jármű műszaki leírásának, az éghajlati viszonyoknak és az üzemelési ciklusnak? Ez ugyanaz a kérdés, amelyet az autóipar minden start-stop akkumulátorral kapcsolatban feltesz, mióta a rendszer először megjelent.

Mit jelent ez Vásárlók és szervizek számára

A beszerzési csapatok, forgalmazók és szervizek számára a válasz gyakorlati következménye a következő kérdésre: „miért "Szükség van-e speciális akkumulátorra a start-stop kocsiknál?" – egy rövid, mindig alkalmazandó ellenőrzési lista a cserére kijelölt akkumulátor meghatározásakor:

•Illessze az akkumulátor kémiai összetételét az eredeti felszerelés műszaki leírásához. Egy AGM-re tervezett járművet nem szabad hallgatólagosan EFB-re vagy hagyományos (folyadékos) akkumulátorra lecserélni, és egy adott start-stop architektúrához jóváhagyott akkumulátort nem szabad tetszőleges más típusra cserélni anélkül, hogy előtte ellenőriznék a kompatibilitást.

• Ellenőrizze a ciklusélettartamot és a töltésfelvételi adatokat, ne csak a CCA-t (hidegindítási áramerősséget). A hidegindítási áramerősség fontos, de nem a meghatározó tényező a start-stop üzemelésnél. Kérje a szállítótól a részleges töltöttségi állapotban mért ciklusélettartam-adatokat és a dinamikus töltésfelvételi értékeket. • Ellenőrizze a ciklusélettartamot és a töltésfelvételi adatokat, ne csak a CCA-t (hidegindítási áramerősséget). A hidegindítási áramerősség fontos, de nem a meghatározó tényező a start-stop üzemelésnél. Kérje a szállítótól a részleges töltöttségi állapotban mért ciklusélettartam-adatokat és a dinamikus töltésfelvételi értékeket.

• Erősítse meg a akkumulátor-kezelő rendszer. A modern start-stop akkumulátorok, beleértve a legtöbb nátrium-ion tervezést is, beépített BMS-t tartalmaznak, amely kommunikál a járművel. Az akkumulátor kompatibilitását a jármű elektromos architektúrájával és töltési profiljával előzetesen ellenőrizni kell a beszerzés előtt.

•Tervezze meg a garanciát és a második beszállítót. Mivel a start-stop akkumulátorok igényesebb környezetben működnek, a garanciafeltételek és a második beszállítóra vonatkozó megállapodások nagyobb jelentőséggel bírnak, mint az átlagos indító akkumulátorok esetében.

A start-stop rendszerek ma már szabványosak a világ szinte minden új benzin- és dízelüzemű járműjén. Az ezen rendszer alatt elhelyezett akkumulátor nem egy utólagos gondolat többé. Ez az a komponens, amely eldönti, hogy a start-stop funkció ténylegesen megtakarítja-e az üzemanyagot a jármű teljes élettartama alatt, vagy a fedélzeti rendszer letiltja-e a funkciót, hogy megvédje az akkumulátort, amely már nem képes megfelelni a feladatnak. Ez a valódi válasz a vásárlók, szervizek és flottamenedzserek által valójában feltett kérdésre.

Gyakran Ismételt Kérdések

Kérdés: Lehet I egy szokásos autó akkumulátort a start-stop járműbe helyezni?

Vészhelyzet esetén egyszer be lehet indítani a motort egy szokásos, folyadékos akkumulátorral, de ez nem fenntartható helyettesítés. Az akkumulátor gyorsabban szulfátosodik, mint egy hagyományos járműben, mivel részleges töltöttségi állapotban van és szabálytalan töltési impulzusok érik, valamint a legtöbb jármű kikapcsolja az indítás-megállítás funkciót egy alulméretezett akkumulátor védelme érdekében.