ბატარეები ჰიბრიდული და ელექტრო მანქანებისთვის

ჩვენს წინა სტატიაში ჩვენ განვიხილეთ ბატარეა, როგორც ელექტროენერგიის წყარო, რომელიც საჭიროა პირველ რიგში მანქანის დასაწყებად, ასევე ელექტრომოწყობილობის შედარებით მოკლევადიანი მუშაობისთვის. ამასთან, სრულიად განსხვავებული მოთხოვნები დაწესებულია ბატარეების თვისებებზე, რომლებიც გამოიყენება დიდი მობილური მოწყობილობების გადაადგილების სფეროში, ჩვენს შემთხვევაში, ჰიბრიდულ მანქანებსა და ელექტრო მანქანებზე. გაცილებით დიდი რაოდენობით ენერგია არის საჭირო მანქანის სატრანსპორტო საშუალებად და უნდა იყოს შენახული სადმე. კლასიკურ მანქანაში შიდა წვის ძრავით, იგი ინახება ავზში ბენზინის, დიზელის ან LPG სახით. ელექტრო ავტომობილის ან ჰიბრიდული ავტომობილის შემთხვევაში, იგი ინახება ბატარეებში, რაც შეიძლება აღწერილი იყოს როგორც ელექტრომობილის მთავარი პრობლემა.

მიმდინარე აკუმულატორებს შეუძლიათ შეინახონ მცირე ენერგია, მაშინ როდესაც ისინი საკმაოდ მოცულობითი, მძიმეა და ამავდროულად, მათი მაქსიმალური შევსებისთვის, რამდენიმე საათი სჭირდება (ჩვეულებრივ 8 ან მეტი). ამის საპირისპიროდ, შიდა წვის ძრავების მქონე ჩვეულებრივ მანქანებს შეუძლიათ მცირე ზომის კოლოფში ბატარეებთან შედარებით შეინახონ დიდი რაოდენობით ენერგია, იმ პირობით, რომ დატენვას მხოლოდ ერთი წუთი სჭირდება, შესაძლოა ორი. სამწუხაროდ, ელექტროენერგიის შენახვის პრობლემა ელოდება ელექტრომობილებს მათი შექმნის დღიდან და მიუხედავად უდაო პროგრესისა, მათი ენერგიის სიმკვრივე, რომელიც საჭიროა ავტომობილის დასაძრავად, ჯერ კიდევ ძალიან დაბალია. მომდევნო სტრიქონებში, ელექტრონული ფოსტის დაზოგვა ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ ენერგიას და შევეცდებით მივუახლოვოთ სუფთა ელექტრო ან ჰიბრიდული დისკის მქონე მანქანების რეალურ რეალობას. ამ "ელექტრონული მანქანების" ირგვლივ ბევრი მითი არსებობს, ამიტომ არ გტკივა, რომ უფრო ახლოს გაეცნო ამგვარი დისკების უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.

სამწუხაროდ, მწარმოებლების მიერ მოწოდებული მაჩვენებლები ასევე ძალიან საეჭვოა და საკმაოდ თეორიულია. მაგალითად, Kia Venga შეიცავს ელექტროძრავას, რომლის სიმძლავრეა 80 კვტ და ბრუნვის მომენტი 280 ნმ. ელექტროენერგიის მიწოდება ხდება ლითიუმ-იონური ბატარეებით 24 კვტ/სთ სიმძლავრით, Kia Vengy EV-ის სავარაუდო დიაპაზონი მწარმოებლის მიხედვით არის 180 კმ. აკუმულატორების სიმძლავრე გვეუბნება, რომ სრულად დატენულ მათ შეუძლიათ უზრუნველყონ ძრავის მოხმარება 24 კვტ, ან 48 კვტ მოხმარება ნახევარ საათში და ა.შ. მარტივი ხელახალი გაანგარიშება და ჩვენ ვერ გავატარებთ 180 კმ. . ასეთ დიაპაზონზე ფიქრი რომ გვინდოდეს, მაშინ საშუალოდ 60 კმ/სთ სიჩქარით დაახლოებით 3 საათი მოგვიწევდა ტარება, ძრავის სიმძლავრე კი ნომინალური მნიშვნელობის მხოლოდ მეათედი იქნებოდა, ანუ 8 კვტ. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მართლაც ფრთხილი (ფრთხილი) ტარებით, სადაც მუშაობისას თითქმის აუცილებლად გამოიყენებთ მუხრუჭს, ასეთი მგზავრობა თეორიულად შესაძლებელია. რა თქმა უნდა, ჩვენ არ განვიხილავთ სხვადასხვა ელექტრო აქსესუარების ჩართვას. უკვე ყველას შეუძლია წარმოიდგინოს, როგორი თვითუარყოფაა კლასიკურ მანქანასთან შედარებით. ამავდროულად, კლასიკურ Venga-ში ასხამთ 40 ლიტრ დიზელის საწვავს და ატარებთ ასობით და ასეულ კილომეტრს შეზღუდვის გარეშე. რატომ არის ასე? შევეცადოთ შევადაროთ ამ ენერგიის რაოდენობას და რა წონას იტევს კლასიკური მანქანა ავზში და რამდენს იტევს ელექტრომობილი ბატარეებში - წაიკითხეთ მეტი აქ.

რამდენიმე ფაქტი ქიმიიდან და ფიზიკიდან

• ბენზინის კალორიული ღირებულება: 42,7 მგ / კგ,
• დიზელის საწვავის კალორიული ღირებულება: 41,9 მგ / კგ,
• ბენზინის სიმკვრივე: 725 კგ / მ 3,
• ზეთის სიმკვრივე: 840 კგ / მ 3,
• ჯული (J) = [კგ * მ 2 / წ 2],
• ვატი (W) = [J / s],
• 1 MJ = 0,2778 კვტსთ.

ენერგია არის სამუშაოს შესრულების უნარი, რომელიც იზომება ჯოულებში (J), კილოვატ საათებში (კვტ.სთ). მუშაობა (მექანიკური) გამოიხატება ენერგიის ცვლილებით სხეულის მოძრაობის დროს, აქვს იგივე ერთეულები, რაც ენერგიას. სიმძლავრე გამოხატავს შესრულებული სამუშაოს რაოდენობას დროის ერთეულზე, საბაზისო ერთეული არის ვატი (W).

ენერგიის წყაროების სპეციფიკური ძალა

ენერგიის რესურსი	კალორიული მნიშვნელობა / კგ სიმკვრივე	კალორიული ღირებულება / ლ ენერგია / ლ	ენერგია / კგ
ბენზინი	42,7 მგ / კგ 725 კგ / მ 3	30,96 მგ / ლ 8,60 კვტსთ / ლ	11,86 კვტსთ / კგ
ზეთი	41,9 მგ / კგ 840 კგ / მ 3	35,20 მგ / ლ 9,78 კვტსთ / ლ	11,64 კვტსთ / კგ
Li-ion ბატარეა (Audi R8 e-tron)	42 კვტ.სთ 470 კგ		0,0893 კვტსთ / კგ

ზემოაღნიშნულიდან ნათელია, რომ, მაგალითად, კალორიული შემცველობით 42,7 მჯ / კგ და სიმკვრივე 725 კგ / მ 3, ბენზინი გთავაზობთ ენერგიას 8,60 კვტსთ ლიტრზე ან 11,86 კვტსთ კილოგრამზე. თუ ჩვენ ვაშენებთ ამჟამინდელ ბატარეებს, რომლებიც ახლა დამონტაჟებულია ელექტრომობილებში, მაგალითად, ლითიუმ-იონზე, მათი სიმძლავრე კილოგრამზე 0,1 კვტ / სთ-ზე ნაკლებია (სიმარტივისთვის, ჩვენ განვიხილავთ 0,1 კვტსთ). ჩვეულებრივი საწვავი ასჯერ მეტ ენერგიას იძლევა იმავე წონისთვის. თქვენ მიხვდებით, რომ ეს დიდი განსხვავებაა. თუ მას პატარა ნაწილებად დავყოფთ, მაგალითად, Chevrolet Cruze 31 კვტ / სთ ბატარეით ატარებს ენერგიას, რომელიც იტევს 2,6 კგ -ზე ნაკლებ ბენზინს ან, თუ გნებავთ, დაახლოებით 3,5 ლიტრ ბენზინს.

თქვენ შეგიძლიათ გითხრათ, როგორ არის შესაძლებელი, რომ ელექტრო მანქანა საერთოდ დაიწყოს და არა ის, რომ მას კვლავ ჰქონდეს 100 კმ -ზე მეტი ენერგია. მიზეზი მარტივია. ელექტროძრავა გაცილებით ეფექტურია შენახული ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის თვალსაზრისით. როგორც წესი, მას უნდა ჰქონდეს ეფექტურობა 90%, ხოლო შიდა წვის ძრავის ეფექტურობა დაახლოებით 30% ბენზინის ძრავისთვის და 35% დიზელის ძრავისთვის. ამიტომ, ელექტროძრავისთვის იგივე სიმძლავრის უზრუნველსაყოფად, საკმარისია გაცილებით დაბალი ენერგიის რეზერვი.

ინდივიდუალური დისკების გამოყენების სიმარტივე

გამარტივებული გაანგარიშების შეფასების შემდეგ, ვარაუდობენ, რომ ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ დაახლოებით 2,58 კვტ/სთ მექანიკური ენერგია ლიტრი ბენზინიდან, 3,42 კვტ/სთ ლიტრი დიზელის საწვავიდან და 0,09 კვტ/სთ კილოგრამი ლითიუმ-იონური ბატარეიდან. ასე რომ, განსხვავება არ არის ასჯერ მეტი, მაგრამ მხოლოდ ოცდაათჯერ. ეს არის საუკეთესო რიცხვი, მაგრამ მაინც არა ნამდვილად ვარდისფერი. მაგალითად, განვიხილოთ სპორტული Audi R8. მის სრულად დამუხტულ ბატარეებს, რომელთა წონაა 470 კგ, ენერგეტიკული ეკვივალენტია 16,3 ლიტრი ბენზინი ან სულ რაღაც 12,3 ლიტრი დიზელის საწვავი. ან, თუ გვქონდა Audi A4 3,0 TDI ავზის ტევადობით 62 ლიტრი დიზელის საწვავი და გვინდოდა იგივე დიაპაზონი გვქონოდა სუფთა ბატარეაზე, დაგვჭირდება დაახლოებით 2350 კგ ბატარეა. ჯერჯერობით ეს ფაქტი ელექტრომობილს არც თუ ისე ნათელ მომავალს ანიჭებს. თუმცა, არ არის საჭირო ჭვავის თოფის სროლა, რადგან ასეთი „ელექტრონული მანქანების“ შემუშავებაზე ზეწოლას დაუნდობელი მწვანე ლობი მოხსნის, ასე რომ, მოსწონთ თუ არა ეს ავტომწარმოებლებს, მათ უნდა აწარმოონ რაიმე „მწვანე“. . “. წმინდა ელექტრული ძრავის აშკარა შემცვლელია ეგრეთ წოდებული ჰიბრიდები, რომლებიც აერთიანებენ შიდა წვის ძრავას ელექტროძრავასთან. ამჟამად ყველაზე ცნობილია, მაგალითად, Toyota Prius (Auris HSD იგივე ჰიბრიდული ტექნოლოგიით) ან Honda Inside. თუმცა, მათი წმინდა ელექტრო დიაპაზონი მაინც სასაცილოა. პირველ შემთხვევაში, დაახლოებით 2 კმ (Plug In-ის უახლეს ვერსიაში ის გაიზარდა 20 კმ-მდე), ხოლო მეორეში, Honda არც კი აკაკუნებს წმინდა ელექტრო დისკზე. ჯერჯერობით, პრაქტიკაში მიღებული ეფექტურობა არ არის ისეთი სასწაულებრივი, როგორც მასობრივი რეკლამა გვთავაზობს. რეალობამ აჩვენა, რომ მათ შეუძლიათ მათი შეღებვა ნებისმიერი ლურჯი მოძრაობით (ეკონომიკით) ძირითადად ჩვეულებრივი ტექნოლოგიით. ჰიბრიდული ელექტროსადგურის უპირატესობა ძირითადად საწვავის ეკონომიაშია ქალაქში მოძრაობისას. Audi-მ ცოტა ხნის წინ განაცხადა, რომ ამჟამად მას მხოლოდ სხეულის წონის შემცირება სჭირდება საწვავის იგივე საშუალო ეკონომიის მისაღწევად, რასაც ზოგიერთი ბრენდი აღწევს მანქანაში ჰიბრიდული სისტემის დაყენებით. ზოგიერთი მანქანის ახალი მოდელები ასევე ადასტურებს, რომ ეს არ არის ყვირილი სიბნელეში. მაგალითად, ახლახან წარმოდგენილი მეშვიდე თაობის Volkswagen Golf იყენებს უფრო მსუბუქ კომპონენტებს, რომ ისწავლოს და პრაქტიკაში რეალურად მოიხმარს ნაკლებ საწვავს, ვიდრე ადრე. მსგავსი მიმართულება იაპონურმა ავტომწარმოებელმა Mazda-მ მიიღო. მიუხედავად ამ პრეტენზიებისა, "გრძელი დისტანციური" ჰიბრიდული დისკის განვითარება გრძელდება. მაგალითად, მოვიხსენიებ Opel Ampera-ს და პარადოქსულად, Audi A1 e-tron-ის მოდელს.

ინდივიდუალური დისკების გამოყენების სიმარტივე

ენერგიის რესურსი	ძრავის ეფექტურობა	ეფექტური ენერგია / ლ	ეფექტური ენერგია / კგ
ბენზინი	0,30	2,58 კვტსთ / ლ	3,56 კვტსთ / კგ
ზეთი	0,35	3,42 კვტსთ / ლ	4,07 კვტსთ / კგ
ლითიუმ-იონის ბატარეები	0,90	-	ᲙᲐᲠᲒᲘ. 0,1 კვტსთ / კგ

ოპელ ამპერა

მიუხედავად იმისა, რომ Opel Ampera ხშირად წარმოდგენილია როგორც ელექტრო მანქანა, ის სინამდვილეში ჰიბრიდული მანქანაა. ელექტროძრავის გარდა, ამპერი ასევე იყენებს 1,4 ლიტრიან 63 კვტ შიდა წვის ძრავას. თუმცა, ეს ბენზინის ძრავა პირდაპირ არ ამოძრავებს ბორბლებს, არამედ მოქმედებს როგორც გენერატორი იმ შემთხვევაში, თუ ბატარეები ამოიწურება ელექტროენერგიაზე. ენერგია. ელექტრული ნაწილი წარმოდგენილია ელექტროძრავით, რომლის სიმძლავრეა 111 კვტ (150 ცხ.ძ) და ბრუნვის მომენტი 370 ნმ. კვების ბლოკი იკვებება 220 T- ფორმის ლითიუმის უჯრედებით, მათ აქვთ საერთო სიმძლავრე 16 კვტ.სთ და წონა 180 კგ. ამ ელექტრომობილს შეუძლია გაიაროს 40-80 კმ წმინდა ელექტროძრავით. ეს მანძილი ხშირად საკმარისია ქალაქის მთელი დღის მართვისთვის და მნიშვნელოვნად ამცირებს საოპერაციო ხარჯებს, რადგან ქალაქის მოძრაობა მოითხოვს საწვავის მნიშვნელოვან მოხმარებას წვის ძრავების შემთხვევაში. ბატარეების დატენვა ასევე შესაძლებელია სტანდარტული განყოფილებიდან და როდესაც შიდა წვის ძრავასთან ერთად, ამპერის დიაპაზონი ვრცელდება ძალიან პატივსაცემი ხუთასი კილომეტრზე.

Audi e electron A1

Audi, რომელიც უპირატესობას ანიჭებს კლასიკურ დისკს უფრო მოწინავე ტექნოლოგიით, ვიდრე ტექნიკურად ძალიან მომთხოვნი ჰიბრიდული დისკი, წარმოადგინა საინტერესო A1 e-tron ჰიბრიდული მანქანა ორ წელზე მეტი ხნის წინ. ლითიუმ-იონური ბატარეები 12 კვტ/სთ სიმძლავრით და 150 კგ წონით იტენება ვანკელის ძრავით, როგორც გენერატორის ნაწილი, რომელიც იყენებს ენერგიას 254 ლიტრიან ავზში შენახული ბენზინის სახით. ძრავის მოცულობა 15 კუბური მეტრია. სმ და გამოიმუშავებს 45 კვტ/სთ ელ. ენერგია. ელექტროძრავას აქვს 75 კვტ სიმძლავრე და შეუძლია 0 კვტ-მდე სიმძლავრის გამომუშავება მოკლე დროში. 100-დან 10-მდე აჩქარება არის დაახლოებით 130 წამი და მაქსიმალური სიჩქარე დაახლოებით 50 კმ/სთ. მანქანას შეუძლია დაახლოებით 12 კმ იმოგზაუროს ქალაქის ირგვლივ წმინდა ელექტროძრავით. ამოწურვის შემდეგ ე. ენერგია გონივრულად აქტიურდება შიდა წვის მბრუნავი ძრავით და ავსებს ელექტროენერგიას. ენერგია ბატარეებისთვის. მთლიანი დიაპაზონი სრულად დამუხტული ბატარეებით და 250 ლიტრი ბენზინით არის დაახლოებით 1,9 კმ, საშუალო მოხმარებით 100 ლიტრი 1450 კმ-ზე. მანქანის ოპერაციული წონა არის 12 კგ. მოდით შევხედოთ მარტივ კონვერტაციას, რათა პირდაპირ შედარებაში დავინახოთ რამდენი ენერგია იმალება 30 ლიტრიან ავზში. ვივარაუდოთ, რომ თანამედროვე ვანკელის ძრავის ეფექტურობა 70%-ია, მაშინ მისი 9 კგ, 12 კგ (31 ლ) ბენზინთან ერთად, უდრის 79 კვტ/სთ ენერგიას, რომელიც ინახება ბატარეებში. ასე რომ, 387,5 კგ ძრავა და ავზი = 1 კგ ბატარეები (გამოითვლება Audi A9 e-Tron წონებში). თუ ჩვენ გვინდოდა საწვავის ავზის გაზრდა 62 ლიტრით, უკვე გვექნებოდა XNUMX კვტ/სთ ენერგია მანქანის გასაძლიერებლად. ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია გავაგრძელოთ. მაგრამ მას ერთი დაჭერა უნდა ჰქონდეს. ის აღარ იქნება "მწვანე" მანქანა. ასე რომ, აქაც ნათლად ჩანს, რომ ელექტროძრავა მნიშვნელოვნად არის შეზღუდული ბატარეებში შენახული ენერგიის სიმჭიდროვით.

კერძოდ, მაღალმა ფასმა, ისევე როგორც მაღალმა წონამ, განაპირობა ის, რომ Audi-ში ჰიბრიდული დრაივი თანდათან უკანა პლანზე გადავიდა. თუმცა ეს არ ნიშნავს, რომ Audi-ში ჰიბრიდული მანქანებისა და ელექტრომობილების განვითარება მთლიანად გაუფასურდა. ცოტა ხნის წინ გაჩნდა ინფორმაცია A1 e-tron მოდელის ახალი ვერსიის შესახებ. წინასთან შედარებით, მბრუნავი ძრავა/გენერატორი შეიცვალა 1,5 კვტ სიმძლავრის 94 ლიტრიანი სამცილინდრიანი ტურბოძრავით. კლასიკური შიდა წვის განყოფილების გამოყენება Audi-მ აიძულა ძირითადად ამ ტრანსმისიასთან დაკავშირებული სირთულეების გამო და ახალი სამცილინდრიანი ძრავა შექმნილია არა მხოლოდ ბატარეების დასატენად, არამედ უშუალოდ წამყვანი ბორბლებთან მუშაობისთვის. Sanyo-ს ბატარეებს აქვთ იდენტური სიმძლავრე 12 კვტ/სთ, ხოლო წმინდა ელექტროძრავის დიაპაზონი ოდნავ გაიზარდა დაახლოებით 80 კმ-მდე. Audi ამბობს, რომ განახლებული A1 e-tron უნდა იყოს საშუალოდ ერთი ლიტრი ას კილომეტრზე. სამწუხაროდ, ამ ხარჯს ერთი ნაკლი აქვს. ჰიბრიდული მანქანებისთვის გაფართოებული სუფთა ელექტრო დიაპაზონით. დისკი იყენებს საინტერესო ტექნიკას საბოლოო ნაკადის სიჩქარის გამოსათვლელად. იგნორირებულია ე.წ მოხმარება. საწვავის შევსება ბატარეის დამტენი ქსელი, ისევე როგორც საბოლოო მოხმარება ლ/100 კმ, ითვალისწინებს მხოლოდ ბენზინის მოხმარებას ბოლო 20 კმ მგზავრობისას, როცა ელექტროენერგიაა. ბატარეის დატენვა. ძალიან მარტივი გაანგარიშებით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ეს, თუ ბატარეები სათანადოდ იყო დატვირთული. დენის გათიშვის შემდეგ ვიარეთ. ენერგია წმინდა ბენზინის ბატარეებიდან, შედეგად, მოხმარება გაიზრდება ხუთჯერ, ანუ 5 ლიტრი ბენზინი 100 კილომეტრზე.

Audi A1 e-tron II. თაობა

ელექტროენერგიის შენახვის პრობლემები

ენერგიის შენახვის საკითხი ისეთივე ძველია, როგორც თავად ელექტროტექნიკა. ელექტროენერგიის პირველი წყარო გალვანური უჯრედები იყო. მცირე ხნის შემდეგ აღმოაჩინეს ელექტროენერგიის დაგროვების შექცევადი პროცესის შესაძლებლობა გალვანურ მეორად ელემენტებში - ბატარეებში. პირველად გამოყენებული ბატარეები იყო ტყვიის ბატარეები, მცირე ხნის შემდეგ ნიკელ-რკინა და ცოტა მოგვიანებით ნიკელ-კადმიუმი და მათი პრაქტიკული გამოყენება ას წელზე მეტ ხანს გაგრძელდა. აქვე უნდა დავამატოთ, რომ მიუხედავად ამ სფეროში ინტენსიური მსოფლიო კვლევებისა, მათი ძირითადი დიზაინი დიდად არ შეცვლილა. ახალი წარმოების ტექნოლოგიების გამოყენებით, საბაზისო მასალების თვისებების გაუმჯობესებით და უჯრედებისა და გემების გამყოფებისთვის ახალი მასალების გამოყენებით, შესაძლებელი გახდა ხვედრითი სიმძიმის ოდნავ შემცირება, უჯრედების თვითგამოშვების შემცირება და ოპერატორის კომფორტისა და უსაფრთხოების გაზრდა. მაგრამ ეს დაახლოებით. ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაკლი, ე.ი. დარჩა შენახული ენერგიის რაოდენობის ძალიან არახელსაყრელი თანაფარდობა ბატარეების წონასა და მოცულობასთან. ამიტომ, ამ ბატარეებს იყენებდნენ ძირითადად სტატიკურ აპლიკაციებში (სარეზერვო კვების წყაროები იმ შემთხვევაში, თუ ძირითადი ელექტრომომარაგება ვერ ხერხდება და ა.შ.). ბატარეები გამოიყენებოდა როგორც ენერგიის წყარო წევის სისტემებისთვის, განსაკუთრებით რკინიგზაზე (სატრანსპორტო ურიკები), სადაც მძიმე წონა და მნიშვნელოვანი ზომები ასევე არ უშლიდა ხელს.

ენერგიის შენახვის პროგრესი

ამასთან, გაიზარდა ამპერ საათებში მცირე სიმძლავრის და ზომების მქონე უჯრედების განვითარების აუცილებლობა. ამრიგად, შეიქმნა ტუტე პირველადი უჯრედები და ნიკელ-კადმიუმის (NiCd) და შემდეგ ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის (NiMH) ბატარეები. უჯრედების დასაფარავად, ყდის იგივე ფორმები და ზომები იყო შერჩეული, როგორც აქამდე ჩვეულებრივი პირველადი თუთიის ქლორიდის უჯრედებისათვის. კერძოდ, ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის ბატარეების მიღწეული პარამეტრები შესაძლებელს ხდის მათ გამოყენებას, კერძოდ, მობილურ ტელეფონებში, ლაპტოპებში, ინსტრუმენტების მექანიკურ დისკებზე და სხვა. ამ უჯრედების წარმოების ტექნოლოგია განსხვავდება იმ ტექნოლოგიებისგან, რომლებიც გამოიყენება უჯრედებისათვის დიდი ტევადობა ამპერ საათში. დიდი უჯრედის ელექტროდის სისტემის ლამელარული მოწყობა შეიცვალა ელექტროდის სისტემის, მათ შორის გამყოფი, ცილინდრულ გრაგნილად გადაქცევის ტექნოლოგიით, რომელიც ჩასმულია და შეხება ხდება რეგულარული ფორმის უჯრედებთან AAA, AA, C და D, შესაბამისად. მათი ზომის ჯერადი. ზოგიერთი სპეციალური პროგრამისთვის იქმნება სპეციალური ბრტყელი უჯრედები.

ჰერმეტული უჯრედების უპირატესობა სპირალური ელექტროდებით არის რამდენჯერმე მეტი უნარი დატენვისა და განმუხტვის მაღალი დენებით და ფარდობითი ენერგიის სიმკვრივის თანაფარდობა უჯრედის წონასა და მოცულობასთან შედარებით დიდი უჯრედის კლასიკურ დიზაინთან შედარებით. მინუსი არის მეტი თვითგამონადენი და ნაკლები სამუშაო ციკლი. ერთი NiMH უჯრედის მაქსიმალური სიმძლავრე არის დაახლოებით 10 Ah. მაგრამ, როგორც სხვა დიდი დიამეტრის ცილინდრებში, ისინი არ იძლევიან ძალიან მაღალი დენების დამუხტვას პრობლემური სითბოს გაფრქვევის გამო, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ელექტრო მანქანებში გამოყენებას და, შესაბამისად, ეს წყარო გამოიყენება მხოლოდ როგორც დამხმარე ბატარეა ჰიბრიდულ სისტემაში (Toyota Prius 1,3 .XNUMX კვტ.სთ).

ენერგიის შენახვის სფეროში მნიშვნელოვანი წინსვლა იყო უსაფრთხო ლითიუმის ბატარეების შემუშავება. ლითიუმი არის მაღალი ელექტროქიმიური პოტენციალის მქონე ელემენტი, მაგრამ ის ასევე უკიდურესად რეაქტიულია ჟანგვითი გაგებით, რაც ასევე იწვევს პრობლემებს ლითიუმის ლითონის პრაქტიკაში გამოყენებისას. როდესაც ლითიუმი შედის ატმოსფერულ ჟანგბადთან კონტაქტში, ხდება წვა, რომელსაც, გარემოს თვისებებიდან გამომდინარე, შეიძლება ჰქონდეს აფეთქების ხასიათი. ეს უსიამოვნო თვისება შეიძლება აღმოიფხვრას ზედაპირის ფრთხილად დაცვით, ან ნაკლებად აქტიური ლითიუმის ნაერთების გამოყენებით. ამჟამად, ყველაზე გავრცელებული ლითიუმ-იონური და ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეები, რომელთა სიმძლავრეა 2-დან 4 Ah-მდე ამპერ-საათში. მათი გამოყენება მსგავსია NiMh-ის გამოყენებისას და საშუალო გამონადენის ძაბვისას 3,2 ვ, ხელმისაწვდომია 6-დან 13 Wh-მდე ენერგია. ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებთან შედარებით, ლითიუმის ბატარეებს შეუძლიათ შეინახონ ორ-ოთხჯერ მეტი ენერგია იმავე მოცულობისთვის. ლითიუმ-იონურ (პოლიმერულ) ბატარეებს აქვთ ელექტროლიტი გელის ან მყარი ფორმით და შეიძლება დამზადდეს რამდენიმე მეათედი მილიმეტრის წვრილ უჯრედებში, პრაქტიკულად ნებისმიერი ფორმით, შესაბამისი აპლიკაციის საჭიროებებისთვის.

სამგზავრო მანქანაში ელექტროძრავა შეიძლება გაკეთდეს როგორც მთავარი და მხოლოდ ერთი (ელექტრომობილი) ან კომბინირებული, სადაც ელექტროძრავა შეიძლება იყოს წევის როგორც დომინანტური, ასევე დამხმარე წყარო (ჰიბრიდული წამყვანი). გამოყენებული ვარიანტიდან გამომდინარე, განსხვავდება მანქანის მუშაობის ენერგეტიკული მოთხოვნები და, შესაბამისად, ბატარეების ტევადობა. ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში ბატარეის სიმძლავრე 25-დან 50 კვტ/სთ-მდეა, ხოლო ჰიბრიდული ძრავით ის ბუნებრივად დაბალია და მერყეობს 1-დან 10 კვტ/სთ-მდე. მოცემული მნიშვნელობებიდან ჩანს, რომ ერთი (ლითიუმის) უჯრედის 3,6 ვ ძაბვისას აუცილებელია უჯრედების სერიულად დაკავშირება. სადისტრიბუციო გამტარებლებში, ინვერტორებსა და ძრავის გრაგნილებში დანაკარგების შესამცირებლად, რეკომენდებულია დისკებისთვის ბორტ ქსელში (12 ვ) ჩვეულებრივზე მაღალი ძაბვის არჩევა - ჩვეულებრივ გამოყენებული მნიშვნელობებია 250-დან 500 ვ-მდე. დღეს, ლითიუმის უჯრედები აშკარად ყველაზე შესაფერისი ტიპია. მართალია, ისინი ჯერ კიდევ ძალიან ძვირია, განსაკუთრებით ტყვიის მჟავა ბატარეებთან შედარებით. თუმცა, ისინი ბევრად უფრო რთულია.

ჩვეულებრივი ლითიუმის ბატარეის უჯრედების ნომინალური ძაბვა არის 3,6 ვ. ეს მნიშვნელობა განსხვავდება ჩვეულებრივი ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის უჯრედებისგან, შესაბამისად. NiCd, რომლებსაც აქვთ ნომინალური ძაბვა 1,2 ვ (ან ტყვია - 2 ვ), რაც პრაქტიკაში გამოყენების შემთხვევაში არ იძლევა ორივე ტიპის ურთიერთშემცვლელობას. ამ ლითიუმის ბატარეების დატენვა ხასიათდება მაქსიმალური დატენვის ძაბვის მნიშვნელობის ძალიან ზუსტად შენარჩუნების აუცილებლობით, რაც მოითხოვს სპეციალური ტიპის დამტენს და, კერძოდ, არ იძლევა სხვა ტიპის უჯრედებისთვის განკუთვნილი დამტენის სისტემების გამოყენებას.

ლითიუმის ბატარეების ძირითადი მახასიათებლები

ელექტრო მანქანებისა და ჰიბრიდების ბატარეების ძირითადი მახასიათებლები შეიძლება ჩაითვალოს მათ დატენვისა და გამონადენის მახასიათებლებად.

დატენვის მახასიათებელი 

დატენვის პროცესი მოითხოვს დატენვის დენის რეგულირებას, არ შეიძლება შეუმჩნეველი იყოს უჯრედის ძაბვის კონტროლი და მიმდინარე ტემპერატურის კონტროლი. ლითიუმის უჯრედებისთვის, რომლებიც დღეს იყენებენ LiCoO2 როგორც კათოდის ელექტროდს, დატენვის ძაბვის მაქსიმალური ზღვარია 4,20 -დან 4,22 ვ -მდე ერთ უჯრედში. ამ მნიშვნელობის გადაჭარბება იწვევს უჯრედის თვისებების დაზიანებას და პირიქით, ამ მნიშვნელობის მიღწევა ნიშნავს უჯრედის ნომინალური სიმძლავრის გამოუყენებლობას. დატენვისთვის გამოიყენება ჩვეულებრივი IU მახასიათებელი, ანუ პირველ ფაზაში ის იტვირთება მუდმივი დენით, სანამ ძაბვა არ მიაღწევს 4,20 ვ / უჯრედში. დატენვის დენი შემოიფარგლება, შესაბამისად, უჯრედის მწარმოებლის მიერ განსაზღვრული მაქსიმალური დასაშვები მნიშვნელობით. დამტენი პარამეტრები. დატენვის დრო პირველ ეტაპზე მერყეობს რამდენიმე ათეული წუთიდან რამდენიმე საათამდე, რაც დამოკიდებულია დატენვის დენის სიდიდეზე. უჯრედის ძაბვა თანდათან იზრდება მაქსიმუმამდე. ღირებულებები 4,2 V. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ეს ძაბვა არ უნდა აღემატებოდეს უჯრედის დაზიანების რისკს. დატენვის პირველ ფაზაში ენერგიის 70 -დან 80% -მდე ინახება უჯრედებში, მეორე ფაზაში დანარჩენი. მეორე ფაზაში, დატენვის ძაბვა შენარჩუნებულია მაქსიმალური დასაშვები მნიშვნელობით და დატენვის დენი თანდათან მცირდება. დატენვა სრულდება მაშინ, როდესაც დენი დაეცა უჯრედის შეფასებული დენის დაახლოებით 2-3% -მდე. ვინაიდან დამუხტვის დენების მაქსიმალური მნიშვნელობა მცირე ზომის უჯრედების შემთხვევაში ასევე რამდენჯერმე აღემატება გამონადენის დენს, ელექტროენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილის დაზოგვა შესაძლებელია პირველ დატენვის ფაზაში. ენერგია შედარებით ძალიან მოკლე დროში (დაახლოებით ½ და 1 საათი). ამრიგად, საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში, შესაძლებელია ელექტრული ავტომობილის ბატარეები საკმარისად დატვირთოთ შედარებით მოკლე დროში. ლითიუმის უჯრედების შემთხვევაშიც კი, დაგროვილი ელექტროენერგია მცირდება შენახვის გარკვეული პერიოდის შემდეგ. თუმცა, ეს ხდება მხოლოდ 3 თვის გათიშვის შემდეგ.

გამონადენის მახასიათებლები

ძაბვა პირველად სწრაფად იკლებს 3,6-3,0 ვ -მდე (განმუხტვის დენის სიდიდედან გამომდინარე) და თითქმის უცვლელი რჩება მთლიანი გამონადენის განმავლობაში. ელექტრონული ფოსტის მარაგის ამოწურვის შემდეგ. ენერგია ასევე ამცირებს უჯრედის ძაბვას ძალიან სწრაფად. ამრიგად, გამონადენი უნდა დასრულდეს არა უგვიანეს მწარმოებლის მიერ განსაზღვრული გამონადენის ძაბვისა 2,7 -დან 3,0 ვ -მდე.

წინააღმდეგ შემთხვევაში, პროდუქტის სტრუქტურა შეიძლება დაზიანდეს. გადმოტვირთვის პროცესი შედარებით ადვილი გასაკონტროლებელია. იგი შემოიფარგლება მხოლოდ დენის მნიშვნელობით და ჩერდება, როდესაც მიიღწევა საბოლოო განმუხტვის ძაბვის მნიშვნელობა. ერთადერთი პრობლემა ის არის, რომ ცალკეული უჯრედების თვისებები თანმიმდევრულ განლაგებაში არასოდეს არის იგივე. ამიტომ, ზრუნვა უნდა იქნას მიღებული იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ნებისმიერი უჯრედის ძაბვა არ ჩამოვარდეს საბოლოო განმუხტვის ძაბვის ქვემოთ, რადგან ამან შეიძლება ზიანი მიაყენოს მას და ამით გამოიწვიოს მთელი ბატარეის გაუმართაობა. იგივე უნდა გაითვალისწინოთ ბატარეის დატენვისას.

ლითიუმის უჯრედების ხსენებული ტიპი განსხვავებული კათოდური მასალით, რომელშიც კობალტის, ნიკელის ან მანგანუმის ოქსიდი იცვლება ფოსფიდით Li3V2 (PO4) 3, გამორიცხავს უჯრედის დაზიანების აღნიშნულ რისკს შეუსაბამობის გამო. უფრო მაღალი ტევადობა. ასევე გამოცხადებულია მათი გამოცხადებული მომსახურების ვადა დაახლოებით 2 დატენვის ციკლი (000% გამონადენზე) და განსაკუთრებით ის ფაქტი, რომ როდესაც უჯრედი მთლიანად განმუხტულია, ის არ დაზიანდება. უპირატესობა ასევე არის უმაღლესი ნომინალური ძაბვა დაახლოებით 80 როდესაც იტენება 4,2 ვ -მდე.

ზემოაღნიშნული აღწერიდან ნათლად შეიძლება ითქვას, რომ ამჟამად ლითიუმის ბატარეები ერთადერთი ალტერნატივაა, როგორიცაა ავტომობილის მართვის ენერგიის შენახვა საწვავის ავზში წიაღისეულ საწვავში შენახულ ენერგიასთან შედარებით. ბატარეის სპეციფიკური სიმძლავრის ნებისმიერი ზრდა გაზრდის ამ ეკო მეგობრული დისკის კონკურენტუნარიანობას. ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ ვიმედოვნოთ, რომ განვითარება არ შენელდება, არამედ, პირიქით, წინ მიიწევს რამდენიმე კილომეტრით.

მანქანების მაგალითები, რომლებიც იყენებენ ჰიბრიდულ და ელექტრო ბატარეებს

Toyota Prius არის კლასიკური ჰიბრიდი დაბალი სიმძლავრის რეზერვით სუფთა ელექტროზე. მართვა

Toyota Prius იყენებს 1,3 კვტ.სთ NiMH ბატარეას, რომელიც პირველ რიგში გამოიყენება როგორც ენერგიის წყარო აჩქარებისათვის და საშუალებას აძლევს ცალკე ელექტრო დისკს გამოიყენოს მაქსიმუმ 2 კმ მანძილზე. სიჩქარე 50 კმ / სთ. Plug-In ვერსია უკვე იყენებს ლითიუმ-იონურ ბატარეებს, რომელთა სიმძლავრეა 5,4 კვტსთ, რაც საშუალებას გაძლევთ ექსკლუზიურად მართოთ ელექტრული დისკი 14-20 კმ მანძილზე მაქსიმალური სიჩქარით. სიჩქარე 100 კმ / სთ.

Opel Ampere- ჰიბრიდი გაზრდილი ენერგიის რეზერვით სუფთა ელექტრონულ ფოსტაზე. მართვა

ელექტრული მანქანა გაფართოებული დიაპაზონით (40-80 კმ), როგორც Opel უწოდებს ოთხადგილიან ხუთკარიან ამპერს, იკვებება ელექტროძრავით, რომელიც აწარმოებს 111 კვტ (150 ცხენის ძალას) და 370 ნმ ბრუნვის მომენტს. კვების ბლოკი იკვებება 220 T- ფორმის ლითიუმის უჯრედებით, მათ აქვთ საერთო სიმძლავრე 16 კვტ.სთ და წონა 180 კგ. გენერატორი არის 1,4 ლიტრიანი ბენზინის ძრავა 63 კვტ სიმძლავრით.

Mitsubishi და MiEV, Citroën C-Zero, Peugeot iOn-clean el. მანქანები

ლითიუმ-იონური ბატარეები 16 კვტ / სთ სიმძლავრით საშუალებას აძლევს მანქანას 150 კილომეტრამდე გაიაროს დატენვის გარეშე, რაც იზომება NEDC (ახალი ევროპული მართვის ციკლის) სტანდარტის შესაბამისად. მაღალი ძაბვის ბატარეები (330 V) განლაგებულია იატაკის შიგნით და ასევე დაცულია აკვანის ჩარჩოთი დაზიანებისგან დაზიანების შემთხვევაში. ეს არის Lithium Energy Japan– ის პროდუქტი, ერთობლივი საწარმო Mitsubishi– სა და GS Yuasa Corporation– ს შორის. სულ არის 88 სტატია. დისკის ელექტროენერგია უზრუნველყოფილია 330 V ლითიუმ-იონური ბატარეით, რომელიც შედგება 88 50 Ah უჯრედისგან, საერთო სიმძლავრით 16 კვტსთ. ბატარეა ექვს საათში დაიტენება სახლიდან, გარე სწრაფი დამტენის გამოყენებით (125 ა, 400 ვ), ბატარეა ნახევარ საათში 80% -მდე იტენება.

მე თვითონ ელექტრომობილების დიდი მოყვარული ვარ და მუდმივად ვადევნებ თვალს რა ხდება ამ სფეროში, მაგრამ რეალობა ამ მომენტში არც ისე ოპტიმისტურია. ამას ადასტურებს ზემოაღნიშნული ინფორმაციაც, რომელიც აჩვენებს, რომ როგორც სუფთა ელექტრო, ისე ჰიბრიდული მანქანების ცხოვრება ადვილი არ არის და ხშირად მხოლოდ რიცხვების თამაში ვითომ. მათი წარმოება ჯერ კიდევ ძალიან მოთხოვნადი და ძვირია და მათი ეფექტურობა არაერთხელ სადავოა. ელექტრო მანქანების (ჰიბრიდები) მთავარი მინუსი არის ბატარეებში შენახული ენერგიის ძალიან დაბალი სპეციფიკური სიმძლავრე ჩვეულებრივ საწვავში (დიზელი, ბენზინი, თხევადი ნავთობის გაზი, შეკუმშული ბუნებრივი აირი) შენახულ ენერგიასთან შედარებით. ელექტრო მანქანების სიმძლავრე ჩვეულებრივ მანქანებთან რეალურად დასაახლოებლად, ბატარეებს უნდა შეემცირებინათ წონა მინიმუმ მეათედით. ეს ნიშნავს, რომ ხსენებულ Audi R8 e-tron-ს 42 კვტ/სთ არა 470 კგ-ში, არამედ 47 კგ-ში უნდა შეენახა. გარდა ამისა, დატენვის დრო მნიშვნელოვნად უნდა შემცირდეს. დაახლოებით ერთი საათი 70-80% ტევადობაზე ჯერ კიდევ ბევრია და სრულ დამუხტვაზე საშუალოდ 6-8 საათზე არ ვსაუბრობ. არ არის საჭირო სისულელეების დაჯერება CO2 ელექტრო მანქანების ნულოვანი წარმოების შესახებ. დაუყოვნებლივ აღვნიშნოთ ის ფაქტი, რომ ჩვენს სოკეტებში ენერგია ასევე გამოიმუშავებს თბოელექტროსადგურებს და ისინი არა მხოლოდ აწარმოებენ საკმარის CO2-ს. რომ აღარაფერი ვთქვათ ასეთი მანქანის უფრო რთულ წარმოებაზე, სადაც წარმოებისთვის CO2-ის საჭიროება გაცილებით მეტია ვიდრე კლასიკურში. არ უნდა დავივიწყოთ მძიმე და ტოქსიკური მასალების შემცველი კომპონენტების რაოდენობა და მათი პრობლემური შემდგომი განადგურება.

ყველა ნახსენები და არა ნახსენები მინუსებით, ელექტრო მანქანას (ჰიბრიდს) ასევე აქვს უდაო უპირატესობები. ურბანულ მოძრაობაში ან უფრო მოკლე დისტანციებზე, მათი უფრო ეკონომიური მუშაობა უდაოა, მხოლოდ დამუხრუჭების დროს ენერგიის შენახვის (აღდგენის) პრინციპის გამო, როდესაც ჩვეულებრივ მანქანებში იგი ამოღებულია დამუხრუჭების დროს ჰაერში ნარჩენი სითბოს სახით, რათა არ მოხდეს. აღნიშნეთ შესაძლებლობა რამდენიმე კილომეტრის გავლისას ქალაქის ირგვლივ იაფად დატენვისთვის საჯარო ელექტრონული ფოსტით. ბადე. თუ შევადარებთ სუფთა ელექტრო მანქანას და კლასიკურ მანქანას, მაშინ ჩვეულებრივ მანქანაში არის შიდა წვის ძრავა, რომელიც თავისთავად საკმაოდ რთული მექანიკური ელემენტია. მისი სიმძლავრე რაღაცნაირად უნდა გადავიდეს ბორბლებზე და ეს ძირითადად მექანიკური ან ავტომატური ტრანსმისიის საშუალებით ხდება. გზაზე ჯერ კიდევ არის ერთი ან მეტი დიფერენციალი, ზოგჯერ ასევე წამყვანი ლილვი და ღერძების ლილვების სერია. რა თქმა უნდა, მანქანასაც უნდა შეანელოს, ძრავა გაცივდეს და ეს თერმული ენერგია უაზროდ იკარგება გარემოსთვის, როგორც ნარჩენი სითბო. ელექტრო მანქანა ბევრად უფრო ეფექტური და მარტივია - (არ ეხება ჰიბრიდულ დისკს, რაც ძალიან რთულია). ელექტრომობილი არ შეიცავს გადაცემათა კოლოფებს, გადაცემათა კოლოფებს, კარდანებს და ნახევარ ლილვებს, დაივიწყეთ ძრავა წინ, უკანა ან შუაში. არ შეიცავს რადიატორს, ანუ გამაგრილებელს და სტარტერს. ელექტრო მანქანის უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია ძრავების დაყენება პირდაპირ ბორბლებში. და მოულოდნელად თქვენ გაქვთ სრულყოფილი ATV, რომელსაც შეუძლია მართოს თითოეული ბორბალი სხვებისგან დამოუკიდებლად. ამიტომ ელექტრომობილით არ იქნება რთული მხოლოდ ერთი ბორბლის მართვა, ასევე შესაძლებელია მოხვევისთვის ძალაუფლების ოპტიმალური განაწილების შერჩევა და კონტროლი. თითოეული ძრავა ასევე შეიძლება იყოს სამუხრუჭე, რომელიც კვლავ სრულიად დამოუკიდებელია სხვა ბორბლებისგან, რომელიც გარდაქმნის კინეტიკურ ენერგიას მაინც ელექტრო ენერგიად. შედეგად, ჩვეულებრივი მუხრუჭები გაცილებით ნაკლებ სტრესს ექვემდებარება. ძრავებს შეუძლიათ გამოიმუშავონ მაქსიმალური ხელმისაწვდომი სიმძლავრე თითქმის ნებისმიერ დროს და დაუყოვნებლად. მათი ეფექტურობა ბატარეებში შენახული ენერგიის კინეტიკურ ენერგიად გადაქცევაში არის დაახლოებით 90%, რაც დაახლოებით სამჯერ აღემატება ჩვეულებრივ ძრავებს. შესაბამისად, ისინი არ გამოიმუშავებენ იმდენ ნარჩენ სითბოს და არ სჭირდებათ რთული გაგრილება. ამისათვის საჭიროა მხოლოდ კარგი აპარატურა, საკონტროლო განყოფილება და კარგი პროგრამისტი.

Suma sumárum. თუ ელექტრო მანქანები ან ჰიბრიდები კიდევ უფრო ახლოსაა კლასიკურ მანქანებთან საწვავის მოხმარების ძრავით, მათ ჯერ კიდევ აქვთ ძალიან რთული და რთული გზა. მე უბრალოდ ვიმედოვნებ, რომ ეს არ არის დადასტურებული არაერთი შეცდომაში შემყვანი რიცხვით ან. ოფიციალური პირების გადაჭარბებული ზეწოლა. მაგრამ არ დავიდარდოთ. ნანოტექნოლოგიის განვითარება მართლაც წინ მიიწევს და, ალბათ, სასწაულები ნამდვილად გველოდება უახლოეს მომავალში.

დასასრულს, მე დავამატებ კიდევ ერთ საინტერესო რამეს. უკვე არის მზის საწვავის სადგური.

Toyota Industries Corp (TIC) შეიმუშავა მზის დატენვის სადგური ელექტრო და ჰიბრიდული მანქანებისთვის. სადგური ასევე დაკავშირებულია ელექტროენერგიის ქსელთან, ამიტომ 1,9 კვტ მზის პანელები უფრო სავარაუდოა ენერგიის დამატებითი წყარო. დამოუკიდებელი (მზის) ენერგიის წყაროს გამოყენებით, დატენვის სადგურს შეუძლია უზრუნველყოს მაქსიმალური სიმძლავრე 110 VAC / 1,5 კვტ, როდესაც ქსელთან არის დაკავშირებული, ის გთავაზობთ მაქსიმუმ 220 VAC / 3,2 კვტ.

მზის ბატარეებიდან გამოუყენებელი ელექტროენერგია ინახება ბატარეებში, რომელსაც შეუძლია შეინახოს 8,4 კვტ / სთ შემდგომი გამოყენებისათვის. ასევე შესაძლებელია ელექტროენერგიის მიწოდება სადისტრიბუციო ქსელში ან სადგურის აქსესუარების მიწოდება. სადგურზე გამოყენებული დატენვის სადგამებს აქვთ ჩაშენებული საკომუნიკაციო ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია შესაბამისად განსაზღვროს მანქანები. მათი მფლობელები იყენებენ ჭკვიან ბარათებს.

ბატარეების მნიშვნელოვანი პირობები

• სიმძლავრე - მიუთითებს ბატარეაში შენახული ელექტრული მუხტის რაოდენობაზე (ენერგიის რაოდენობაზე). იგი მითითებულია ამპერ საათებში (Ah) ან, მცირე მოწყობილობების შემთხვევაში, მილიამპერ საათებში (mAh). 1 Ah (= 1000 mAh) ბატარეას თეორიულად შეუძლია 1 ამპერის მიწოდება ერთი საათის განმავლობაში.
• შინაგანი წინააღმდეგობა - მიუთითებს ბატარეის უნარზე, უზრუნველყოს მეტ-ნაკლებად გამონადენი დენი. საილუსტრაციოდ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი კასტერი, ერთი უფრო პატარა გამოსასვლელით (მაღალი შიდა წინააღმდეგობა) და მეორე უფრო დიდი (დაბალი შიდა წინააღმდეგობა). თუ გადავწყვეტთ მათ დაცლას, უფრო ნელა დაიცლება კონტეინერი, რომელსაც აქვს პატარა სადრენაჟო ხვრელი.
• ბატარეის ნომინალური ძაბვა - ნიკელ-კადმიუმის და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებისთვის ეს არის 1,2 ვ, ტყვიის 2 ვ და ლითიუმი 3,6-დან 4,2 ვ-მდე. ექსპლუატაციის დროს ეს ძაბვა მერყეობს 0,8-1,5 ვ-ის ფარგლებში ნიკელ-კადმიუმის და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებისთვის. 1,7 - 2,3 ვ ტყვიისთვის და 3-4,2 და 3,5-4,9 ლითიუმისთვის.
• დატენვის დენი, განმუხტვის დენი - გამოხატულია ამპერებში (A) ან მილიამპერებში (mA). ეს არის მნიშვნელოვანი ინფორმაცია კონკრეტული მოწყობილობისთვის მოცემული ბატარეის პრაქტიკული გამოყენებისთვის. ის ასევე განსაზღვრავს ბატარეის სწორი დამუხტვისა და განმუხტვის პირობებს, რათა მისი სიმძლავრე მაქსიმალურად იყოს გამოყენებული და ამავდროულად არ განადგურდეს.
• დამუხტვა აკ. გამონადენის მრუდი - გრაფიკულად აჩვენებს ძაბვის ცვლილებას ბატარეის დატენვის ან განმუხტვის დროის მიხედვით. როდესაც ბატარეა დაცლილია, ჩვეულებრივ ხდება ძაბვის მცირე ცვლილება განმუხტვის დროის დაახლოებით 90%. აქედან გამომდინარე, ძალიან რთულია ბატარეის მიმდინარე მდგომარეობის დადგენა გაზომილი ძაბვისგან.
• თვითმმართველობის გამონადენი, თვითმმართველობის განმუხტვა - ბატარეა მუდმივად ვერ ინარჩუნებს ელექტროენერგიას. ენერგია, რადგან ელექტროდებზე რეაქცია შექცევადი პროცესია. დამუხტული ბატარეა თანდათანობით იხსნება თავისით. ამ პროცესს შეიძლება რამდენიმე კვირიდან თვემდე დასჭირდეს. ტყვიის მჟავა ბატარეების შემთხვევაში ეს არის 5-20% თვეში, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეებისთვის - ელექტრო დამუხტვის დაახლოებით 1% დღეში, ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების შემთხვევაში - დაახლოებით 15-20% დღეში. თვეში და ლითიუმი კარგავს დაახლოებით 60%. ტევადობა სამი თვის განმავლობაში. თვითგანმუხტვა დამოკიდებულია როგორც გარემოს ტემპერატურაზე, ასევე შიდა წინააღმდეგობაზე (ბატარეები უფრო მაღალი შიდა წინააღმდეგობის გამონადენით ნაკლებია) და, რა თქმა უნდა, დიზაინი, გამოყენებული მასალები და დამუშავება ასევე მნიშვნელოვანია.
•  ბატარეა (კომპლექტი) – მხოლოდ გამონაკლის შემთხვევებში გამოიყენება ბატარეები ინდივიდუალურად. როგორც წესი, ისინი დაკავშირებულია კომპლექტში, თითქმის ყოველთვის დაკავშირებულია სერიაში. ასეთი ნაკრების მაქსიმალური დენი უდრის ცალკეული უჯრედის მაქსიმალურ დენს, ნომინალური ძაბვა არის ცალკეული უჯრედების ნომინალური ძაბვების ჯამი.
•  ბატარეების დაგროვება.  ახალი ან გამოუყენებელი ბატარეა უნდა დაექვემდებაროს ერთ, მაგრამ სასურველია რამდენიმე (3-5) ნელი სრული დატენვის და ნელი გამონადენის ციკლს. ეს ნელი პროცესი ადგენს ბატარეის პარამეტრებს სასურველ დონეზე.
•  მეხსიერების ეფექტი – ეს ხდება მაშინ, როდესაც ბატარეა იტენება და განიტვირთება იმავე დონეზე, დაახლოებით მუდმივი, არც თუ ისე დიდი დენით და არ უნდა მოხდეს უჯრედის სრული დამუხტვა ან ღრმა გამონადენი. ეს გვერდითი ეფექტი მოქმედებდა NiCd-ზე (მინიმალურად ასევე NiMH).