Prečo potrebujú autá so štart-stop systémom špeciálne batérie

Jadro Dôvod: Funkcia štart–zastavenie áno, čo je to Batéria Musí DO

Tradičná automobilová batéria má len jednu úlohu: poskytnúť krátky, výkonný prúdový impulz na spustenie motora a potom zostať takmer plne nabitá, kým ju striedačka opäť nabíja. Celý systém je navrhnutý okolo tejto jedinej udalosti počas každej jazdy. Vo vozidlách s funkciou štart–zastavenie sa tento koncept obráci. Pri každom zastavení vozidla sa motor vypne a pri každom uvoľnení brzdy alebo stlačení spojky sa znova spustí. Počas mestskej jazdy môže batéria spustiť motor desiatky, dokonca aj stovky krát namiesto jediného raz. Zároveň musí napájať všetky elektrické systémy medzi týmito spusteniami a prijímať nepravidelné nabíjacie impulzy od striedačky aj od systému rekuperatívneho brzdenia. Chemické zloženie, konštrukcia dosiek, schopnosť prijímať náboj a teplotná odolnosť bežnej štartovacej batérie neboli nikdy navrhnuté pre takýto typ zaťaženia.

Toto je jediný najdôležitejší dôvod, prečo autá so systémom štart–zastavenie potrebujú špeciálnu batériu. Nie je to marketingový tvrdenie. Cyklus zaťaženia, ktorý tento systém ukladá batérii, sa zásadne líši v troch ohľadoch: ako často musí batéria dodávať štartovací výkon, ako často sa medzi štartmi čiastočne vybíja a aké veľké elektrické zaťaženie musí zvládnuť počas doby, keď je motor vypnutý. Bežná záplnová olovená batéria tieto podmienky vydrží určitý čas, avšak postupne sa bude sírčiť, stratí kapacitu a skoršie zlyhá než v aute bez systému štart–zastavenie.

Trh Skryté zaťaženie štandardnej Batéria bola Nie Navrhnuté Pre

Z pohľadu batérie sa okamžite po inštalácii systému štart–zastavenie výrobcom do vozidla vyskytnú tri zmeny zaťaženia. Každá z nich samostatne skráti životnosť konvenčnej batérie; v kombinácii vyžadujú iný návrh batérie.

Častejšie reštartovanie motora

V hustej mestskej premávke môže vozidlo so systémom štart-stop reštartovať motor niekoľkokrát za jeden kilometer. Konvenčné batérie sú navrhnuté na jednu udalosť s vysokým prúdom, po ktorej nasleduje dlhšie obdobie dobíjania. Opakované štarty v krátkych časových intervaloch generujú teplo, zrýchľujú koróziu platní a znížia efektívnu štartovaciu kapacitu batérie oveľa skôr, než by to naznačoval jej kalendárny vek.

Trvalé príslušenstvo načítať so zastaveným motorom

Keď sa motor zastaví na červenom svetle, batéria sa stáva jediným zdrojom energie pre ventilátor klimatizácie, informačno-zábavný systém, prístrojovú dosku, osvetlenie, senzory a akékoľvek aktívne bezpečnostné systémy. V závislosti od vozidla môže tento odběr so zastaveným motorom trvať od niekoľkých sekúnd až po niekoľko minút naraz a počas celej jazdy sa kumuluje. Bežná batéria môže takýto odběr krátkodobo zabezpečiť, no nebola nikdy navrhnutá na to, aby veľkú časť dňa pracovala pri čiastočnom náboji pri prevádzke príslušenstva.

Nepretržité dobíjanie impulzy z alternátora a rekuperatívneho brzdenia

Vo vozidlách so štart-stop funkciou sa táto funkcia často kombinuje s regeneratívnym brzdením. Alternátor a systém obnovy energie z brzdenia vracajú náboj do batérie krátkymi, premennými impulzmi namiesto dlhých, stabilných doplňovacích nábojov, ktoré konvenčné vozidlá dodávajú pri jazde rovnakou rýchlosťou. Zatopená oloveno-kyselinová batéria tieto impulzy absorbuje neefektívne, na povrchu sa tvorí síranový povlak a postupne sa znižuje jej použiteľná kapacita.

Prečo Bežná zatopená Sírovodíkový Batéria Nedosahuje požadované parametre

Zatopená oloveno-kyselinová batéria stále predstavuje najlacnejšiu chemickú zložku 12 V automobilových batérií na trhu, preto sa stále považuje za východiskový referenčný bod, keď si kupujúci kladia otázku: „Prečo potrebujú vozidlá so štart-stop funkciou špeciálne batérie?“ Upriamene odpoveď znie, že problém je v chemickom zložení, nie v značke. Tri štrukturálne vlastnosti zatopenej oloveno-kyselinovej batérie sa priamo rozchádzajú so štart-stop prevádzkou:

•Obmedzená životnosť pri čiastkovom stave nabitia. Zatopené oloveno-kyselinové batérie sú navrhnuté tak, aby fungovali pri stave nabitia blízkom 100 %. Opakované plytké vybíjacie cykly bez úplného prebitia spôsobujú postupnú sulfatáciu, ktorá je iba čiastočne obrátená.

•Pomalšie prijímanie nabitia. Vysoký vnútorný odpor zatopených platní znamená, že batéria nemôže efektívne absorbovať krátke výkonové impulzy vysokého napätia z regeneratívneho brzdenia.

•Stratifikácia kyseliny a strata vody v dôsledku tepla v motorovom priestore. Opakované plytké cykly narušujú elektrolyt a vyšší priemerný stav nabitia používaný vo vozidlách so štart-stop systémom zrýchľuje straty vody v neuzavretých článkoch.

Výsledkom nie je dramatické zlyhanie v prvý deň. Je to postupné skracovanie životnosti, často sprevádzané posunom stavu nabitia a nakoniec udalosťou, pri ktorej sa motor nepodarí naštartovať. Pre vozidlo, ktoré môže štartovať motor tisíckrát ročne namiesto niekoľkých stoviek, sa matematický výpočet už pre zatopené oloveno-kyselinové batérie nevyžaduje.

Čo „Špeciálne“ v skutočnosti znamená Znamená i v štart-stop systémoch Batéria Dizajn

Nákupné tímy a tímy pre nákup často počujú slovo „špeciálne“ bez jasnej definície. V praxi musí batéria pre systém štart–stop poskytovať štyri technické vlastnosti, ktoré bežná štartovacia batéria poskytuje len obmedzene:

Vyššom počte cyklov životnosť pri čiastkovom stave nabitia

Batérie pre systém štart–stop sú navrhnuté a testované na mnoho viac plytkých cyklov pri čiastkovom stave nabíjania ako štartovacie batérie. Z inžinierskeho hľadiska sa to prejavuje hodnotami životnosti v cykloch meranými pri hĺbke vybitia výrazne nižšej ako 100 %, často špecifikovanými vo vzťahu k referenčnému prevádzkovému profilu, napríklad postupnosti pre mikrohybridné systémy podľa normy EN 50342-1.

Vyššiu dynamickú schopnosť nabíjania

Schopnosť nabíjania opisuje, koľko prúdu dokáže batéria počas daného časového okna absorbovať. Batérie pre systém štart–stop potrebujú vyššiu schopnosť nabíjania ako bežné štartovacie batérie, aby sa krátke impulzy z rekuperatívneho brzdenia a alternátora skutočne zachytávali namiesto toho, aby sa menili na teplo a plyn.

Robustná prevádzka v širokej oblasti stavu nabitia stavu nabitia

Zatiaľ čo záplavová batéria je najšťastnejšia nad približne 80 % stavu nabitia, batéria pre systém štart–zastavenie musí zostať funkčná pri stave nabitia väčšinou medzi približne 60 % a 90 %. To vyžaduje vyššiu konzistenciu medzi jednotlivými článkami, stabilnejšie aktívne materiály a v väčšine chemických zložení aj systém riadenia batérie, ktorý monitoruje napätie, prúd a teplotu.

Zlepšená odolnosť voči teplu a vibráciám vibráciám

Časté opätovné spúšťanie motora a zaťaženie príslušenstva pri vypnutom motore generujú v článkoch dodatočné teplo. Kôrka batérie, upevnenie platní a vetranie musia zvládať tento dodatočný tepelný cyklus, ako aj vibrácie motora, ktorý sa počas každej jazdy mnohokrát znova spúšťa.

Tri Batéria Rodiny Navrhnuté pre systém štart–zastavenie Dane

Keď si dnes zákazníci v aftermarkete vyberajú batériu, na trhu sú tri rodiny batérií špecificky určené pre systém štart–zastavenie. Každá z nich rieši prevádzkový cyklus iným spôsobom, a preto odpoveď na otázku „prečo systém štart–zastavenie „Autá potrebujú špeciálne batérie“ je rovnaké, avšak správna batéria pre dané vozidlo závisí od systému, ktorý musí podporovať.

Zvýšená Zaplavené Batéria (EFB)

EFB je vývojom zatopených oloveno-kyselinových batérií. Používa posilnenú štruktúru platní, uhlíkový prísadok do negatívneho aktívneho materiálu a polyestrovú sieť, ktorá udržiava aktívnu hmotu na mieste. Výsledkom je približne dvojnásobná životnosť cyklov v porovnaní so štandardnou zatopenou batériou pri čiastkovom stave nabitia a mierne zlepšená schopnosť prijímať náboj. EFB sa zvyčajne špecifikuje pre vstupné vozidlá so štart-stop systémom bez rekuperatívneho brzdenia alebo s miernym získavaním energie.

Absorbentné sklenené Materiál (AGM)

AGM je súčasnou premium voľbou pre štart-stop systémy. Elektrolyt je udržiavaný v sklenenej vláknitej mriežke, čo batérii poskytuje vyšší stupeň stlačenia, nižší vnútorný odpor, rýchlejšie dobíjanie a výrazne lepšiu životnosť pri čiastočnom stave nabitia v porovnaní s záplavovými batériami. AGM je štandardnou voľbou pre vozidlá s aktívnym regeneratívnym brzdením, vysokou záťažou prídavných zariadení a vyššími elektrickými požiadavkami moderných systémov na podporu vodiča.

Sodno-iónové automobilové batérie

Sodno-iónové batérie sú novším riešením, ktoré sa začínajú objavovať v oblasti 12 V pomocných automobilových batérií a štart-stop systémov. Ich chemické zloženie sa štrukturálne líši od olovených batérií: sodné ióny sa presúvajú medzi katódou a anódou z tvrdého uhlíka cez sodný elektrolyt s hliníkovými vodivými doskami na oboch stranách. Sodno-iónové batérie navrhnuté pre pomocné automobilové účely zvyčajne obsahujú zabudovaný systém riadenia batérie (BMS) a ponúkajú sa v 12 V moduloch, ktoré sa zmestia do existujúcich batériových priestorov.

Sodno-iónové batérie nie sú priamou náhradou pre každé vozidlo so štart-stop systémom v prevádzke dnes a kupujúci by si vždy mal overiť, či batéria zodpovedá elektrickej architektúre vozidla a špecifikácii originálneho vybavenia. Ak je však ponúkaná ako priamo kompatibilná batéria pre štart-stop systém, je jednou z dôveryhodných odpovedí na otázku „prečo potrebujú vozidlá so štart-stop systémom špeciálne batérie“ pre flotily a kupujúcich, ktorí hľadajú riešenia mimo olovených batérií.

Kde sa používa sodno-iónová chemická zložka Odpovedá Ido Obrázok

Sodno-iónové batérie sa niekedy opisujú ako „len ďalšia batéria pre štart-stop systém“. Pravdivý opis je, že ide o chemickú zložku s inou sadou štrukturálnych výhod a obmedzení v porovnaní s batériami AGM a EFB. Pre kupujúcich, ktorí sa pýtajú, či táto zložka vyhovuje štart-stop prevádzke, majú najväčší význam tri vlastnosti:

• Stabilné vybíjacie správanie za studeného počasia. Sodno-iónová chemická zložka vydrží vybíjanie pod nulou bez výrazného poklesu kapacity, ktorý sa u niektorých iných chemických zložiek prejavuje – to je dôležité pre štartovanie pri nízkych teplotách.

•Tolerancia voči nepravidelným nabíjacím impulzom. Chemické zloženie článku absorbuje nepravidelný nabíjací profil typu regeneratívne brzdenie, ktorý systém štart–stop poskytuje – to je jedna z inžinierskych medzier, ktoré oloveno-kyselinové akumulátory s plnou elektrolytickou zmesou nedokážu prekonať.

•Profil zdrojov a dodávateľských reťazcov. Sodík je široko dostupný, článok môže využívať hliníkové prúdové zbierky na oboch elektródach a dodávateľský reťazec je geograficky viac diferencovaný ako u niektorých iných chemických zložiek. Pre viacročné programy zabezpečenia dodávok tento profil tvorí súčasť „prečo výpočtu „špeciálneho akumulátora“.

Tieto štrukturálne vlastnosti nemenia sodno-iónový akumulátor na univerzálnu odpoveď. Merná energie na úrovni článku je nižšia ako u niektorých lítiových chemických zložiek a výroba sodno-iónových akumulátorov pre automobilový priemysel sa nachádza v rannej fáze komerčnej zrelosti v porovnaní s AGM technológiou. Pre nákupcov a dielne je praktickou otázkou nie „sodno-iónový alebo nie“, ale „či batéria zodpovedá špecifikácii vozidla, klíme a cyklu prevádzky?“ To je rovnaká otázka, ktorú automobilový priemysel kladie už od vzniku systémov start-stop na každú batériu pre tieto systémy.

Čo to Pre nákupcov a dielne

Pre tímy zodpovedné za nákup, distribútorov a dielne má praktickou dôsledkom odpovede na „prečo potrebujú autá so systémom start-stop špeciálne batérie?“ krátky zoznam opatrení, ktorý sa musí uplatniť pri každom určení náhradnej batérie:

•Zodpovedajúca chemická zloženie originálnej vybavenosti. Vozidlo navrhnuté pre batériu AGM by nemalo byť bez vedomia znížené na batériu EFB alebo záplavovú batériu, a batéria schválená pre konkrétnu architektúru start-stop by sa nemala vymeniť za ľubovoľnú inú bez overenia kompatibility.

• Skontrolovať životnosť cyklu a údaje o prijímaní náboja, nie iba hodnotu CCA. Ampéry pri studenom štarte sú dôležité, avšak nie sú limitujúcim faktorom pri prevádzke start-stop. Požiadajte dodávateľa o údaje o životnosti cyklu pri čiastkovom stave nabitia a o hodnotách dynamického prijímania náboja.

• Potvrdiť systém riadenia batérií. Moderné batérie so systémom štart-stop, vrátane väčšiny návrhov s použitím sodíkových iónov, obsahujú zabudovaný BMS, ktorý komunikuje s vozidlom. Pred zakúpením je potrebné potvrdiť kompatibilitu s elektrickou architektúrou vozidla a profilom nabíjania.

•Plánovať záruku a dodávateľa na druhom zdroji. Keďže batérie so systémom štart-stop pracujú v náročnejšom režime, podmienky záruky a dohody o dodávateľovi na druhom zdroji majú väčší význam ako u bežných štartovacích batérií.

Systémy štart-stop sú dnes štandardom pre väčšinu nových benzínových a naftových vozidiel predávaných po celom svete. Batéria pod týmto systémom už nie je vedľajším faktorom. Je to komponent, ktorý rozhoduje, či funkcia štart-stop skutočne úsporu paliva zabezpečí po celú životnosť vozidla, alebo či ju palubný systém nakoniec zakáže, aby ochránil batériu, ktorá už nie je schopná plniť svoju úlohu. To je základná odpoveď na otázku, ktorú v skutočnosti kladia kupujúci, dielne a manažéri flotíl.

Často kladené otázky

Otázka: Môžem I nainštalovať bežnú autovú batériu v do vozidla so systémom štart-stop? do vozidla so systémom štart-stop?

V núdzovom prípade je možné motor spustiť raz pomocou bežnej záplavovej batérie, avšak nie je to udržateľná náhrada. Batéria sa bude sulfatovať rýchlejšie ako v konvenčnom vozidle kvôli čiastočnému nabitiu a nepravidelným nabíjacím impulzom a väčšina vozidiel zakáže funkciu štart-stop na ochranu nedostatočne špecifikovanej batérie.