Bakit Kailangan ng mga Kotse na May Start-Stop ng Espesyal na Mga Battery

Pangunahing Dahilan: Pagpapagana at Pagpapahinto ng Pagbabago es Ano ang Baterya Dapat Gawin

Ang isang tradisyonal na baterya ng kotse ay hiniling na gawin ang isang bagay nang maayos: magbigay ng maikling, mataas na daloy ng kuryente upang i-rotate ang makina, at pagkatapos ay manatili sa halos punong antas ng singil habang ang alternator ang nagpupuno dito. Ang buong sistema ay idinisenyo para sa iyon lamang na pangyayari bawat biyahe. Ang mga sasakyan na may tampok na pagpapagana at pagpapahinto ay binabago ang ganitong paraan ng pag-iisip. Bawat oras na tumigil ang sasakyan, ang makina ay napapahinto; bawat oras na ibuhos ng driver ang preno o pindutin ang pedal ng klastre, ang makina ay muling gumagana. Sa isang urbanong biyahe, maaaring i-rotate ng baterya ang makina ng daan-daang beses imbes na isang beses lamang. Kailangan din nitong panatilihing buhay ang lahat ng elektrikal na sistema sa pagitan ng mga pag-rotate na iyon at tanggapin ang hindi regular na mga pulso ng singil mula sa alternator at sa sistemang pang-regeneratibong preno. Ang kemikal na komposisyon, disenyo ng plato, kakayahang tumanggap ng singil, at toleransya sa init ng isang karaniwang bateryang pang-simula ay hindi kailanman idinisenyo para sa ganitong uri ng gawain.

Ito ang pinakamahalagang dahilan kung bakit kailangan ng mga sasakyan na may sistema ng start-stop ang isang espesyal na baterya. Hindi ito isang pahayag para sa marketing. Ang pattern ng paggamit na ipinapataw ng sistema sa baterya ay lubos na naiiba sa tatlong aspeto: kung gaano kadalas ito kailangang magbigay ng lakas para sa pagpapatakbo ng motor, kung gaano kadalas ito bahagyang ina-unload sa pagitan ng bawat pagpapatakbo, at kung gaano kalaki ang karga ng elektrisidad na kailangang suportahan habang patay ang motor. Ang isang karaniwang flooded lead-acid battery ay maaaring tumagal sa mga kondisyong ito nang ilang panahon, ngunit magkakaroon ito ng sulfate, mawawalan ng kapasidad, at mabibigo nang mas maaga kaysa sa isang sasakyan na walang sistema ng start-stop.

Ang Nakatagong Karga ng Isang Pamantayan Ang Baterya Ay Hindi Dinisenyo Para sa

Mula sa pananaw ng isang baterya, tatlong pagbabago sa karga ang nangyayari agad kapag inilalagay ng tagagawa ang isang sistema ng start-stop sa isang sasakyan. Ang bawat isa sa kanila ay magpapakaba ng buhay ng isang karaniwang baterya; kapag pinagsama-sama, kinakailangan na ang disenyo ng baterya ay iba.

Mas madalas na pagrere-start ng motor

Sa hustong trapiko sa lungsod, maaaring i-restart ng isang sasakyan na may sistema ng start-stop ang kanyang engine nang ilang beses bawat kilometro. Ang karaniwang mga baterya ay binibigyan ng rating para sa isang solong mataas-na-kuryente na pangyayari na sinusundan ng mahabang panahon ng pagre-recharge. Ang paulit-ulit na pagpapagana ng engine nang mabilis ay lumilikha ng init, pabilis ng corrosion sa mga plato, at binabawasan ang epektibong kapasidad ng baterya para sa pagpapagana nang maaga pa sa panahon kung kailan ito dapat mabigo ayon sa edad nito.

Pananatiling gamit ng accessory karga habang nakapatay ang engine

Kapag tumigil ang engine sa pulang ilaw, ang baterya ang naging tanging pinagkukunan ng kuryente para sa HVAC blower, infotainment, instrument cluster, lighting, sensors, at anumang aktibong sistema ng kaligtasan. Depende sa sasakyan, ang kuryenteng kinukuha habang patay ang engine ay maaaring tumagal mula ilang segundo hanggang ilang minuto bawat beses, at nagkakalipat-lipat sa buong biyahe. Ang isang karaniwang baterya ay kayang suportahan ang ganitong karga nang maikli lamang, ngunit hindi ito idinisenyo upang gumastos ng malaking bahagi ng araw nito sa bahagyang estado ng charge habang pinapatakbo ang mga accessory.

Di-regular na pagre-recharge mga pulse mula sa alternator at regenerative braking

Ang mga sasakyan na may function na start-stop ay karaniwang pinagsasama ang start-stop function sa regenerative braking. Ang alternator at ang sistema ng brake-energy recovery ay nagpapadala ng karga pabalik sa baterya sa maikli at baryable na pulses imbes na sa mahabang at pare-parehong top-up charge na ibinibigay ng mga karaniwang sasakyan habang nasa cruising speed. Ang flooded lead-acid battery ay hindi epektibong sumusubok sa mga pulses na ito, bumubuo ng surface sulfate, at nawawala ang usable capacity nito sa paglipas ng panahon.

Bakit ang Karaniwang Flooded Sulphuric acid Baterya Kulang

Ang flooded lead-acid ay nananatiling ang pinakamurang 12 V automotive battery chemistry sa merkado, kaya ito pa rin ang default na reference point kapag tinatanong ng mga buyer, “Bakit kailangan ng mga start-stop na sasakyan ng espesyal na baterya?” Ang totoo ay ang chemistry, hindi ang brand, ang problema. Tatlong istruktural na katangian ng flooded lead-acid ang direktang sumasalungat sa start-stop duty:

•May limitadong buhay na siklo kapag bahagyang naka-charge. Ang flooded lead-acid ay idinisenyo upang tumagal nang malapit sa 100% na estado ng charge. Ang paulit-ulit na bahagyang pagbaba ng charge nang walang kumpletong recharge ay nagdudulot ng progresibong sulfation na bahagyang lamang mababalik.

•Mas mabagal na pagtanggap ng charge. Ang mataas na internal resistance ng flooded plates ay nangangahulugan na hindi kayang abutin ng baterya ang maikling, mataas na voltage na pulses mula sa regenerative braking nang mahusay.

•Acid stratification at pagkawala ng tubig dahil sa init ng engine bay. Ang paulit-ulit na bahagyang pag-cycling ay nakakagambala sa electrolyte, at ang mas mataas na average na estado ng charge na ginagamit sa mga start-stop na sasakyan ay pabilis ng pagkawala ng tubig sa mga non-sealed na cell.

Ang resulta ay hindi isang malaking kabiguan sa unang araw. Ito ay isang mabagal na pagmaliit ng serbisyo na buhay, na madalas na kasama ang state-of-charge drift at sa huli ay isang no-start na pangyayari. Para sa isang sasakyan na maaaring i-crank ang kanyang engine ng ilang libong beses sa isang taon imbes na ilang daan, hindi na umaayon ang matematika para sa flooded lead-acid.

Ano Talaga ang 'Espesyal' Ibig sabihin ako n Start-Stop Baterya Disenyo

Ang mga buyer at mga koponan sa pagbili ay madalas na naririnig ang salitang “espesyal” nang walang malinaw na kahulugan. Sa praktika, ang isang start-stop battery ay kailangang magbigay ng apat na engineering properties na ang isang karaniwang starter battery ay nagbibigay lamang sa limitadong paraan:

Mas mataas na siklo buhay sa bahagyang estado ng singil

Ang start-stop batteries ay idinisenyo at sinusubok para sa maraming mas malalim na cycles sa bahagyang estado ng singil kaysa sa starter batteries. Sa engineering terms, ito ay lumilitaw bilang cycle-life ratings na sinusukat sa well below 100% depth of discharge, na madalas na tinutukoy laban sa isang reference duty profile tulad ng EN 50342-1 micro-hybrid sequence.

Mas malakas na dynamic na singil pag-aangkin

Ang charge acceptance ay naglalarawan kung gaano karaming current ang maaaring abutin ng isang battery sa loob ng isang tiyak na panahon ng pag-singil. Ang start-stop batteries ay nangangailangan ng mas mataas na charge acceptance kaysa sa mga karaniwang starter battery upang ang maikling pulses mula sa regenerative braking at alternator ay talagang nakukuha, imbes na maging init at gassing.

Matibay na operasyon sa buong malawak na sta bintana ng karga hanggang puno

Kung saan ang isang nabahaang baterya ay pinakamasaya kapag nasa itaas ng humigit-kumulang 80% na antas ng karga, ang isang bateryang start-stop ay kailangang manatiling malusog habang karamihan ng buhay nito ay nasa pagitan ng humigit-kumulang 60% at 90% na antas ng karga. Kinakailangan nito ng mas mahigpit na pagkakapareho mula selula hanggang selula, mas matatag na aktibong mga materyales, at, sa karamihan ng mga kemikal na komposisyon, isang sistema ng pamamahala ng baterya na sinusubaybayan ang boltahe, kasalukuyang daloy, at temperatura.

Pinabuting thermal at vi pagtutol sa vibrasyon

Ang madalas na pag-restart at ang paggamit ng mga aksesorya habang nakapatay ang makina ay nagdudulot ng dagdag na init sa loob ng mga selula. Ang kahon ng baterya, ang pagmamarka ng plato, at ang venting ay kailangang makayanan ang karagdagang thermal cycling, gayundin ang vibrasyon ng isang makina na maraming beses na nagre-restart sa bawat biyahe.

Ang Tatlo Baterya Mga pamilya Gawa para sa Start-Stop Tungkulin

Kapag tinitignan ng mga mamimili ang aftermarket ngayon, tatlong pamilya ng baterya ang ipinamamarket nang partikular para sa serbisyo ng start-stop. Bawat isa ay tumutugon sa cycle ng gawain sa iba't ibang paraan, kaya ang sagot sa "bakit start-stop" ang mga kotse ay nangangailangan ng espesyal na mga baterya" ay pareho, habang ang tamang baterya para sa isang partikular na sasakyan ay nakasalalay sa sistema na kailangan nitong suportahan.

Pinagandahang Pinuno Baterya (EFB)

Ang EFB ay isang ebolusyon ng flooded lead-acid. Gumagamit ito ng pinalakas na istruktura ng plato, isang karbon na additive sa negatibong aktibong materyal, at isang polyester scrim na humahawak sa aktibong masa sa lugar nito. Ang resulta ay halos doble ang cycle life ng isang karaniwang flooded battery sa partial state of charge, kasama ang katamtamang pagpapabuti sa charge acceptance. Karaniwang tinutukoy ang EFB para sa mga entry-level na start-stop na sasakyan na walang regenerative braking o may banayad na energy recovery.

Absorbent Glass Mat (AGM)

Ang AGM ay ang kasalukuyang premium na pagpipilian para sa start-stop. Ang electrolyte ay nakahawak sa isang glass-fibre mat, na nagbibigay sa baterya ng mas mataas na compression, mas mababang internal resistance, mas mabilis na recharge, at kahanga-hangang mas mahabang cycle life sa partial state of charge kumpara sa flooded designs. Ang AGM ay ang karaniwang solusyon para sa mga sasakyan na may aktibong regenerative braking, malaking accessory load, at mas mataas na pangangailangan sa kuryente ng mga modernong driver-assistance system.

Sodium-ion automotive b atteries

Ang sodium-ion ay isang bagong kalahok na nagsimulang lumitaw sa 12 V automotive auxiliary at start-stop na larangan. Ang chemistry nito ay estruktural na iba sa lead-acid: ang mga sodium ion ay gumagalaw sa pagitan ng cathode at ng isang hard-carbon anode sa pamamagitan ng isang sodium-based electrolyte, na may aluminum current collectors sa parehong panig. Ang mga sodium-ion battery na idinisenyo para sa automotive auxiliary duty ay karaniwang may nakapaloob na battery management system at ino-offer bilang 12 V modules na sumasapat sa umiiral na battery trays.

Ang sodium-ion ay hindi isang direktang kapalit para sa bawat sasakyan na may start-stop na kasalukuyang nasa field, at dapat palaging i-verify ng bumibili na ang baterya ay tugma sa electrical architecture ng sasakyan at sa orihinal na kahilingan ng kagamitan. Gayunpaman, kung ito ay inaalok bilang direktang kapalit na start-stop battery, isa ito sa mga kredibleng sagot sa tanong "bakit kailangan ng mga sasakyan na may start-stop ng espesyal na mga baterya" para sa mga fleet at mga bumibili na naghahanap ng solusyon na lampas sa lead-acid.

Kung saan ang Sodium-Ion Chemistry Makikita Ako papasok sa Larawan

Ang sodium-ion ay minsan ay inilalarawan bilang "isa lamang pangkaraniwang start-stop battery." Ang totoo ay ito ay isang chemistry na may iba't ibang hanay ng istruktural na mga kalakasan at limitasyon kumpara sa AGM at EFB. Tatlong katangian ang pinakamahalaga para sa mga bumibili na nagtatanong kung ito ba ay nakakatugon sa start-stop duty cycle:

• Matatag na pagganap sa pagbabawas ng karga sa malamig na panahon. Ang sodium-ion chemistry ay kaya ng sub-zero na temperatura kapag nagbabawas ng karga nang walang matinding pagbaba ng capacity na ipinapakita ng ilang iba pang chemistry, na mahalaga para sa cold-start cranking.

•Pagtitiis sa mga hindi regular na singil na pulso. Ang kemikal na komposisyon ng sel ay nakakasipsip sa hindi regular na profile ng singil—na katulad ng regenerative braking—na ibinibigay ng isang sistema ng start-stop, na isa sa mga teknikal na puwang na hindi kayang lapunan ng flooded lead-acid.

•Profile ng yaman at suplay na kadena. Ang sodium ay malawakang magagamit, ang sel ay maaaring gumamit ng aluminum current collectors sa parehong mga electrode, at ang suplay na kadena ay heograpikal na mas naiiba kaysa sa ilan pang mga kemikal na komposisyon. Para sa mga programa ng pagbili na tumatagal ng maraming taon, ang ganitong profile ay bahagi ng "bakit kalkulasyon para sa "espesyal na baterya".

Ang mga istruktural na katangiang ito ay hindi ginagawa ang sodium-ion battery na pangkalahatang solusyon. Ang density ng enerhiya sa lebel ng sel ay mas mababa kaysa sa ilan pang mga lithium na kemikal na komposisyon, at ang produksyon ng automotive sodium-ion ay nasa mas maagang antas ng komersyal na kahusayan kaysa sa AGM. Para sa mga mamimili at workshop, ang praktikal na tanong ay hindi "sodium-ion o hindi" kundi "mayroon ba" ang baterya ay sumasalamin sa mga teknikal na katangian ng sasakyan, klima, at pattern ng paggamit?” Ito ang parehong tanong na itinatanong ng industriya ng kotse sa bawat start-stop na baterya mula nang unang lumitaw ang sistema.

Ano ang ibig sabihin nito Para sa mga Bumibili at mga Workshop

Para sa mga koponan ng pagbili, mga tagapamahagi, at mga workshop, ang praktikal na kahihinatnan ng sagot sa "bakit kailangan ba ng espesyal na baterya ang mga sasakyan na may start-stop?” ay isang maikling listahan ng mga dapat gawin tuwing pipiliin ang kapalit na baterya:

•Ipareho ang uri ng kemikal na ginagamit sa orihinal na kagamitan. Hindi dapat pababain nang tahimik ang isang sasakyan na idinisenyo para sa AGM papuntang EFB o flooded, at hindi dapat palitan ang isang baterya na na-qualify para sa partikular na arkitektura ng start-stop ng anumang alternatibong modelo nang walang pagsusuri ng compatibility.

• Suriin ang bilang ng cycle at datos ng charge acceptance, hindi lamang ang CCA. Mahalaga ang cold-cranking amps, ngunit hindi ito ang pangunahing limitasyon sa serbisyo ng start-stop. Itanong sa supplier ang datos ng cycle sa partial state of charge at ang mga halaga ng dynamic charge acceptance.

• Kumpirmahin ang sistema ng pamamahala ng baterya. Ang mga modernong start-stop na baterya, kabilang ang karamihan sa mga disenyo na may sodium-ion, ay may nakapaloob na BMS na nakikipag-usap sa sasakyan. Dapat ikumpirma ang pagkakatugma nito sa arkitektura ng kuryente ng sasakyan at sa profile ng pagpapabuhay bago ito bilhin.

•Magplano para sa warranty at pangalawang supplier. Dahil ang mga start-stop na baterya ay gumagana sa isang mas mahigpit na saklaw, ang mga termino ng warranty at mga kasunduan para sa pangalawang supplier ay mas mahalaga kaysa sa karaniwang starter na baterya.

Ang mga sistema ng start-stop ay naging karaniwan na sa karamihan ng bagong sasakyan na may gasolina at diesel na ipinagbibili sa buong mundo. Ang baterya sa ilalim ng sistemang iyon ay hindi na isang panghuli lamang na isipin. Ito ang bahagi na nagdedesisyon kung ang function ng start-stop ay talagang makakatipid ng fuel sa buong buhay ng sasakyan, o kung ito ay papagamitin lang ng onboard system upang protektahan ang isang baterya na hindi na kaya ng gawain. Ito ang tunay na sagot sa tanong na tinatanong ng mga buyer, mga workshop, at mga fleet manager.

Mga Madalas Itanong

Tanong: Maaari bang Ako ilagay ang karaniwang baterya ng sasakyan sa in isang sasakyan na may start-stop na sistema?

Sa isang emergency, maaari mong paikotin ang engine nang isang beses gamit ang karaniwang flooded battery, ngunit hindi ito isang pangmatagalang kapalit. Mas mabilis na magsusulfate ang baterya kaysa sa isang konbensyonal na sasakyan dahil sa bahagyang estado ng singil at sa di-regular na mga pulse ng pag-singil, at ang karamihan sa mga sasakyan ay i-disable ang function ng start-stop upang protektahan ang isang bateryang kulang sa espesipikasyon.