Ko vajadzētu zināt par hibrīda automobiļu akumulatoriem  (12)

Kā izskatās hibrīda akumulatori, un kā tie darbojas?

Toyota hibrīdpiedziņa jeb Hybrid Synergy Drive - tas ir benzīna dzinēja, vilcējspēka akumulatora, elektromotora/-u un citu hibrīdkomponentu kopdarbs vistiešākajā izpratnē. Šo kombināciju nemanāmi un precīzi vada hibrīda automobiļa vadības bloks, kas komunicē ar dzinēja, bremžu, centrālās elektronikas un vēl vairākiem automobiļa vadības blokiem. Vai pamanījāt jauno vārdu ”vilcējspēka akumulators", kuru sauc arī par augstsprieguma akumulatoru?

Hibrīda automobiļa vilcējspēka akumulators ir augstsprieguma akumulators, kura uzdevums ir reģeneratīvās bremzēšanas vai lādēšanas laikā uzkrāt elektroenerģiju un automobiļa paātrināšanās laikā ar uzkrāto elektroenerģiju barot vilcējspēka dzinēju. Tas darbojas tāpat kā dzēriena pudele - piepildi pudeli ar ūdeni un iztukšo tad, kad rodas vajadzība.

Kādi vilcējspēka akumulatori tiek izmantoti pilnā hibrīda piedziņā?

Prius, Auris Hybrid un Yaris Hybrid ir aprīkoti ar niķeļa-metāla hidrīda vilcējspēka akumulatoriem, bet Prius + un Prius kontakthibrīds - ar litija jonu vilcējspēka akumulatoriem.

Kādēļ tiek izmantoti dažādi akumulatori?

Kad Toyota sāka pilnā hibrīda automobiļu sērijveida ražošanu, vēl nebija izmēģināts uz litiju bāzēto akumulatora elementu kā vilcējspēka akumulatoru ekspluatācijas drošums. Tādēļ Toyota izmantoja niķeļa-metāla hidrīda akumulatora elementus, un augstā ekspluatācijas drošuma dēļ ar šo pašu tehnoloģiju izgatavotos vilcējspēka akumulatorus tā izmanto vēl līdz šai dienai.

Litija jonu vilcējspēka akumulatora izmantošanas priekšrocība ir enerģijas blīvuma rādītāji un veiktspējas rādītāji. Pirmais rāda elektroenerģijas uzkrāšanas spēju uz vienu kilogramu (Wh/kg) vai uz tilpuma vienības litru (Wh/l), bet otrs parāda akumulatora jaudu uz vienu kilogramu (Wh/kg) vai uz tilpuma vienības litru (Wh/l). Aplūkojiet Toyota vilcējspēka akumulatoru tehnisko rādītāju tabulu zemāk. Tādēļ šobrīd tiek attīstīti tieši uz litiju bāzētie akumulatora elementi, kurus atrodam arī visjaunākajos pilno hibrīdu automobiļos.

Kurā vietā automobilī atrodas vilcējspēka akumulatori un citas pilnā hibrīda piedziņas sastāvdaļas?

Lielākoties tās tiek novietotas bagāžas nodalījumā, lai nesamazinātu pasažieriem paredzētās telpas ietilpību. Taču arī šeit ir izņēmumi. Piemēram, Yaris Hybrid modelim vilcējspēka akumulators ir paslēpts zem aizmugurējās sēdekļu rindas, bet Prius+ vilcējspēka akumulators atrodams pat pie roku balsta starp priekšējiem sēdekļiem.

Yaris Hybrid pilnā hibrīda piedziņas komponentu novietojums 

1 - Invertors-konvertors

2 - Elektroniski vadāma bezpakāpju mainīgā (E-CVT) transmisija

3 - Iekšdedzes dzinējs jeb benzīna dzinējs

4 - Augstsprieguma kabeļi oranžā krāsā

5 - Vilcējspēka akumulators, kura nominālais spriegums ir 144 V

Vai pilnā hibrīda piedziņas akumulatori var iztukšoties arī pilnībā?

Toyota pilnā hibrīda piedziņas akumulatora lādēšanas centrs uztur vilcējspēka akumulatora uzlādēšanas līmeni starp 20 un 80 %. Tādējādi ļoti precīzi tiek sekots situācijām, kad ir iespējama vilcējspēka akumulatora pārmērīga iztukšošanās un piepildīšanās. Ja hibrīda automobilis tiek lietots normālā veidā, šādas situācijas nedrīkstētu rasties.

Cik garš ir pilnā hibrīda piedziņas vilcējspēka akumulatoru darba mūžs?

Akumulatoru ekspluatācijas ilgumu būtiski ietekmē to lietošanas apstākļi: pie kādām temperatūrām, kādā uzlādes līmenī un ar kādām uzlādēšanās-iztukšošanās strāvām akumulators tiek lietots. Niķeļa-metāla hidrīda (Ni-MH) akumulatora elements spēj strādāt temperatūras amplitūdā no -30 līdz +75 grādiem pēc Celsija un tādēļ ir ļoti labi piemērots lietošanai mūsu klimatiskajos apstākļos. Protams, galējībās samazinās veiktspēja - akumulatora ekonomiskākā darba temperatūra ir intervālā starp +20 un +40 grādiem pēc Celsija. Visi pilnā hibrīda piedziņas vilcējspēka akumulatori ir ar gaisa dzesēšanu, tādēļ iesakām neaizsprostot gaisa padeves atveres.

Pilnā hibrīda piedziņas akumulatora lādēšanas centra regulētā resursu izmantošana (skat. iepriekšējo jautājumu) Toyota ļauj apgalvot, ka pilnā hibrīda piedziņas vilcējspēka akumulatora darba mūžs lielākoties ir tāds pats kā automobilim.

Kā automobiļa īpašnieks var palīdzēt, lai saglabātu vilcējspēka akumulatora produktivitāti?

Ikdienas lietošanā mērens patēriņš jeb ekobraukšanas paņēmieni ir labākais, ko varat piedāvāt vilcējspēka akumulatoram.

Ja pilnā hibrīda automobilis kaut kādu iemeslu dēļ (garāks komandējums, atvaļinājums utt.) netiek izmantots, iesakām to iedarbināt ik pa diviem kalendārajiem mēnešiem uz vismaz 30 minūtēm un nobraukt vismaz 16 km. Šādā veidā tiks novērsta vilcējspēka akumulatora uzlādēšanas līmeņa pārmērīga nokrišanās, kas tiešā veidā ietekmē akumulatora darba mūžu.

Cik ilga ir pilnā hibrīda piedziņas akumulatoru garantija?

Lielākoties hibrīda piedziņas komponentiem ir spēkā garantija līdz 100 000 km nobraukumam vai piecu gadu lietošanas ilgumam. Atkarībā no tā, kurš nosacījums izpildās pirmais. Izņēmums ir otrās paaudzes Prius, kura hibrīda piedziņas komponentiem ir spēkā garantija līdz 160 000 km nobraukumam vai astoņu gadu lietošanas ilgumam.

Kas ir tās detaļas, uz kurām ir spēkā hibrīda piedziņas komponentu garantija?

Vilcējspēka akumulators, vilcējspēka akumulatora vadības bloks, hibrīda automobiļa vadības bloks, invertors-konvertors un hibrīda automobiļa pārnesumkārba (pēdējā tikai otrās paaudzes Prius modeļiem).

Vai akumulatori ir pārstrādājami?

95 % no vilcējspēka akumulatora ir otrreiz izmantojami.

Prius+ vilcējspēka akumulators.

Toyota vilcējspēka akumulatoru tehniskie rādītāji