Россию нельзя назвать лидером по электрификации автопарка. Но и в нашей стране количество электромобилей потихоньку растет, появляются зарядные станции. Причем не только в крупных городах. Сегодня мы поговорим об одном из важнейших агрегатов любого электрокара – тяговой аккумуляторной батарее.
Какие батареи применяются в электромобилях
Скажем сразу: аккумуляторы машин на электротяге не имеют почти ничего общего с привычными большинству автолюбителей свинцово-кислотными стартерными батареями. Да и от источников тока, применяемых в гибридах, они тоже сильно отличаются.
Основной тип современных батарей – литий-ионные. Они практически полностью вытеснили никель-металлгидридные, которые широко применялись раньше. Под этим названием скрывается целый класс аккумуляторов: литий-кобальтовые, литий марганцевые, литий-железо-фосфатные. Каждый из типов имеет свои достоинства и недостатки. Одни обладают высокой емкостью, но меньшим ресурсом, другие не любят морозов, третьи быстро заряжаются, но очень дороги. Поэтому процесс поиска оптимального источника питания продолжается. Появились литий-титанатные аккумуляторы, разрабатываются алюминий-ионные и металл-воздушные АКБ, идут эксперименты с графеном и даже морской водой. Но до серийного производства эти новинки пока не дошли – есть еще нерешенные проблемы, да и стоимость таких батарей порой зашкаливает. Но ученые и инженеры продолжают работу и вполне можно ожидать если не прорыва, то значительного повышения характеристик бортовых источников питания – будет расти их удельная емкость (или, иначе, плотность заряда), сокращаться время зарядки, повышаться устойчивость к низким и высоким температурам, расти технологичность производства и снижаться цена.
Как устроена батарея в электричке?
Начнем с того, что современные аккумуляторы – высоковольтные. Это вам не стартерные 12 или 24 Вольта. Сегодня в серии уже есть 800-вольтовые АКБ, а в разработке – 1200 и даже 1600-вольтовые. Зачем это нужно? Чтобы снизить токи и иметь возможность использовать провода меньшего сечения. Кроме того, высокое напряжение позволяет запасать больше электрической энергии на единицу массы и снижать общий вес батареи.
Современные батареи собраны из большого количества элементов – ячеек. Их размер и форма могут быть самыми разными – от маленьких цилиндров, похожих на бытовую пальчиковую батарейку, до довольно крупных «брусков». Здесь все зависит от производителя, применяемой технологии и даже страны. Каждая конструкция может похвастать плюсами, но имеет и свои минусы. Американские «пальчики» занимают больший объем, но их легко охлаждать. Зато японские плоские элементы хорошо компонуются и места занимают меньше…
На современных электромобилях батареи интегрированы в силовую структуру кузова – так они занимают меньше места и не съедают полезный объем. Чаще всего АКБ представляет собой пол кузова. Учитывая солидный вес источника тока, такая компоновка еще и снижает центр тяжести транспортного средства. Корпус интегрированной батареи – сложная конструкция, которая должна быть легкой, прочной, герметичной.
Лидеры по производству тяговых батарей для электрокаров – азиатские фирмы. Китайская парочка CATL и BYD вместе контролирует больше половины рынка. За ними идут японские и южнокорейские производители.
Под контролем электроники
Чтобы батарея долго и исправно работала, необходимо контролировать ее параметры как во время движения, так и при зарядке. За это отвечает специальная электронная система, которая управляет работой источника. Один контроллер получает сигналы от датчиков в ячейках и следит за их температурой. Для батарей вреден как сильный мороз, так и перегрев. Поэтому они оснащены системой охлаждения (жидкостной, кстати) и подогрева. Другой контроллер обеспечивает правильный заряд многих элементов, третий – следит за равномерной нагрузкой на ячейки на ходу. Если какой-либо элемент работает не штатно – электронный мозг может его просто отключить. Он же не позволит разрядить батарею «в ноль» и не допустит перезаряда. Все это повышает срок службы аккумулятора.
Также электроника контролирует состояние высоковольтных цепей и основных электрических разъемов. Ведь это – вопрос безопасности людей. Мощные реле и силовые предохранители защищают электрические цепи, а в случае ДТП машина, по сигналу соответствующих датчиков, будет мгновенно обесточена.
Сколько прослужит аккумулятор?
Производители электромобилей дают гарантию на батарею в 6 - 8 лет и 100 – 160 тысяч километров пробега. Современные аккумуляторы этот срок выхаживают без проблем. При правильной, конечно, эксплуатации. Быстрее всего АКБ теряет свои характеристик… в первый год эксплуатации, а потом этот вредный процесс замедляется. К трем годам емкость может упасть на 10 – 15%, зато можно встретить и десятилетние источники тока с остаточной емкостью около семидесяти процентов. Но все, конечно, зависит от условий, в которых работает АКБ и от правильного с ней обращения.
Чего не любит батарея?
Как и все аккумуляторы она плохо переносит сильные морозы, африканскую жару и очень интенсивный заряд, а также максимальную зарядку и глубокий разряд. Поэтому рекомендации по продлению срока службы АКБ будут такими:
- не заряжайте без особой на то нужды до 100%, 80 – вполне достаточно;
- не допускайте разряда ниже 20%;
- быстрой зарядкой пользуйтесь только по необходимости, особенно зимой;
- в холодное время батарею лучше заряжать от обычного зарядного устройства мощностью 25 кВт и желательно в теплом гараже или на парковке;
- не оставляйте надолго авто с полностью заряженной АКБ, производите зарядку перед поездкой.
Обращайтесь к профессионалам!
Механическая часть электромобилей значительно проще, чем у авто, снащенных ДВС и менее подвержена поломкам. Зато могут возникнуть проблемы чисто электрические. Что делать, если батарея неожиданно потеряла емкость, не желает заряжаться, или просто бортовой компьютер выдает ошибку, связанную с электрикой?
Ни в коем случае не хвататься за тестер и отвертку. Это вам не бытовой выключатель и даже не компьютер. Без специальной подготовки, навыков и оборудования можно навредить не только своему дорогущему электрокару, но и себе любимому. Про многие сотни вольт в бортовой сети помните? Поэтому лучше обратиться к квалифицированным специалистам сервисных центров FAVORIT MOTORS. Там и диагностику быстро сделают и со всеми выявленными сбоями и проблемами разберутся.