Можно ли заряжать гибрид от обычной розетки

Правила зарядки

Также стоит учесть особенности зарядки для гибридных аккумуляторов. Здесь ничего сложного нет.

Потому с тем, как правильно заряжать гибридные аккумуляторы, разберётся даже новичок без особого опыта.

Здесь необходимо учитывать ток заряда, а также до какого напряжения потребуется заряжать стартерный гибридный автомобильный аккумулятор.

Фактически есть 2 способа:

Быстрая зарядка. Проще всего зарядить гибридный аккумулятор от вашего автомобиля автоматическим зарядным устройством, выбрав ток заряда номиналом 10% от ёмкости АКБ. Но для рассматриваемой технологии такой метод на постоянной основе применять не рекомендуется. Его лучше использовать тогда, когда водитель ограничен во времени, и ёмкость нужно восстановить быстро.
Правильная зарядка. Для гибридов более правильным решением будет зарядка с помощью тока в 2 Ампера с напряжением 14,2 В.

Если выбрать второй вариант зарядки, это существенно продлит срок службы, сохранит рабочие характеристики. Но для подзарядки напряжением требуется значительно больше времени.

Большой ток считается губительным для гибридных аккумуляторных батарей. Потому на них не стоит подавать слишком высокие значения при заряде. Иначе можно своими же руками буквально приговорить АКБ и отправить её на утилизацию.

Какой запас хода на электричестве достаточен для гибрида?

Если спросить любого водителя PHEV, хочет ли он, чтобы его гибридный автомобиль имел больший запас хода на электричестве, почти 100% людей ответили бы «да». Я думаю, что у многих из них был случай, когда по пути домой остается километр, и бензиновый двигатель включается, потому что батарея разрядилась. Если такое случается у вас каждый день, значит ваш гибрид явно не очень подходит для ваших ежедневных пробегов. Ведь основная идея PHEV в том, чтобы проезжать на электричестве короткие ежедневные поездки, а дальние выезды делегировать ДВС. Если на вашем подзаряжаемом гибриде ежедневно включается ДВС, значит вам выгоднее иметь либо BEV, либо PHEV с бОльшим запасом хода на электричестве, либо, в конце-концов, пока ездить на обычном бензиновом авто. Таким образом, для подключаемого гибрида, пожалуй, необходим такой запас хода на электричестве, с каким вы сможете проехать от точки А до точки Б без запуска ДВС, имея при этом вожмность зарядить автомобиль в обеих точках. Житейский пример: запаса хода должно хватить от дома до работы и обратно (если вы заряжаетесь только дома) или только от дома до работы (если можно зарядиться и на работе). Для незапланированных или дальних поездок есть ДВС. В других случаях, по моему мнению, переплачивать за PHEV нецелесообразно.

Из чего состоит гибридный двигатель Тойота Приус?

Для того чтобы разобраться, как работает гибридный Тойота Приус, понадобится ознакомиться с базовыми компонентами установки. Она включает в себя бензиновый мотор и два мотор-генератора.

Принцип действия ДВС основан на использовании цикла Аткинсона. В качестве топлива допускается использовать бензин марок АИ-92 и АИ-95. Силовой агрегат отличается сниженным уровнем токсичности, экономичным расходом и высоким коэффициентом полезного действия. Функционал планетарной передачи позволяет передавать вращательный момент на колеса автомобиля, а также обеспечивать работу мотор-генератора. Это способствует выработке электрической энергии для поддержания заряда аккумуляторной батареи, функционирования климатической установки и других электроприборов.

Мотор-генератор №1 и №2

Первый предназначен для запуска ДВС, выступая в роли классического стартера. Также он обеспечивает работу мотор генератора №2, при снижении заряда АКБ. Еще одной функцией электродвигателя №1 является выработка электрической энергии для передачи заряда аккумуляторной батареи.

Второй мотор-генератор обеспечивает непосредственную передачу вращательного момента на колеса, беря энергию из ВВБ.

Принцип работы электромоторов Тойота Приус основан на взаимодействии электромагнитных полей. Для этого используются мощные неодимовые магниты в роторе. Обмотка статора состоит из медных проводников. Оборудование может работать в двух режимах:

Генераторный – происходит выдача трехфазного переменного напряжения с выводов статора. Оно преобразуется в постоянное, за счет применения конвертора. В дальнейшем выработанная энергия направляется на поддержание работы электрооборудования и заряд АКБ;

Двигательный – мотор-генератор получает трехфазное питание на обмотку статора, далее начинает вращаться ротор. Это происходит за счет взаимодействия магнитных полей. В результате получается кинетическая энергия.

Планетарная «коробка передач»

Сложная конструкция планетарного механизма обеспечивает качественное функционирование гибридной установки. Редуктор разработан таким образом, чтобы подключать бензиновую установку исключительно для обеспечения работы генератора или вращения колес. При этом последний режим используется только при наборе оптимального числа оборотов 2ZR-FXE. Указанный показатель находится на уровне от 2000 об/мин.

Принцип распределения работы моторов Тойота Приус гибрид, благодаря конструкции планетарного механизма, выглядит следующим образом:

передвижение машины на низких скоростях осуществляется на электротяге;
для обеспечения набора скорости и ее поддержания используется дополнительная энергия от генератора, который двигается с помощью ДВС.

Классификация по степени электрификации

Разбираясь в особенностях гибридных двигателей, поговорим и о различном применении электромоторов. Степень электрификации машины указывает на возможности электрической установки. В одном случае, она идёт как приложение, в другом — позволяет полноценно передвигаться на электротяге. Чтобы понять насколько прогресс ушёл вперёд, рассмотрим этапы электрификации последовательно.

Микрогибрид

Двигатель-микрогибрид представляет собой простейшую форму гибридизации. Автомобиль оснащается системой «Старт-Стоп», в которой электрическая установка используется, как стартер и генератор, но не передаёт энергию колёсам. Во время работы машины на холостом ходу блок управления глушит бензиновый двигатель, позволяя сэкономить топливо. В среднем расход в городе снижается на 10%.

Энергия, сохранённая от рекуперативного торможения, питает систему «Старт-Стоп» и бортовые устройства.

В силовую установку микрогибрида устанавливают штатную коробку передач с импульсным масляным насосом. В режиме «Старт-Стоп», пока двигатель не работает, необходимо сохранить элементы переключения включенными. Насос поддерживает давление масла в каналах КПП, чтобы после запуска двигателя, автомобиль был готов ехать спустя 0,3 с.

Мягкий гибрид

Термин «мягкий» или «умеренный» гибрид означает, что электромотор используется в автомобилях как лёгкая «поддержка» ДВС. Основную работу в режиме ускорения и штатного движения выполняет бензиновый двигатель. Суть использования электрической установки — помощь при трогании и ускорении автомобиля, а также для подзарядки батареи во время торможения. Мощность электродвигателя не превышает 50 кВт.

Похожая статья Технические характеристики и проблемы двигателя 1AR FE

К гибридам подобного действия относятся: BMW 7 ActiveHybrid, Honda Civic Hybrid, Suzuki Smart Hybrid, Mercedes S 400 Hybrid.

Полный гибрид

Полноценный гибридный автомобиль способен работать на одном тяговом электромоторе при выключенном ДВС. Электрический двигатель заменяет сцепление, работает как генератор для заряда аккумуляторных батарей, в том числе в режиме рекуперативного торможения. В отличие от умеренного гибрида, здесь применяется электромотор мощностью 60 — 250 кВт.

Принцип полного гибрида реализован в Audi A1 и BMW X6 ActiveHybrid. В такие гибриды устанавливают мощные литий-ионные аккумуляторные батареи. Однако, при ёмкости в 12кВт/ч, накопитель электроэнергии сможет обеспечить пробег автомобиля не более 60 км. При низком уровне заряда ДВС подключается автоматически, но чтобы снизить потребление топлива и увеличить пробег электрического мотора, инженеры разработали Plung-In.

Гибриды плагины

Plung-In или гибрид-плагин по принципу работы схож с полным гибридом. Разница заключается в возможности подзарядки аккумулятора от внешней сети. Расстояние, которое может проехать машина на одной электрической тяге, характеризуется показателем PHEV.

Чтобы превратить гибридный двигатель в Plung-In, необходимо поставить дополнительное оборудование: зарядное устройство, дополнительный блок управления и блок батарей. Розетка для заряда располагается возле лючка для заправки топливного бака. Для подпитки батареи можно использовать домашнюю электросеть, учитывая рекомендации производителя.

Что такое гибридный инвертор, принцип действия

Начнем с теоретической части и разберемся с особенностями оборудования.

Гибридный инвертор — устройство, позволяющее параллельно использовать напряжение от источников постоянного (DC) и переменного (AC) тока. Приоритет отдается какому-то одному источнику, а второй находится «на подхвате» и подключается в случае потери напряжения.

Основная функция — преобразование постоянного тока в переменный с дальнейшим подключением к электрической сети дома для бесперебойного электроснабжения.

В качестве источника DC может выступать солнечная батарея, небольшая гидроэлектростанция, ветряная мельница и т. д.

Принцип действия гибридного оборудования зависит от времени суток:

День. В этот период энергия солнца попадает на фотоэлемент, преобразуется в электричество и подается к инвертору для преобразования. На выходе получается напряжение, максимально подходящее для бытовой сети. После этого устройство питает электрическую сеть дома, заряжает АКБ, а при чрезмерном заряде сбрасывает «лишнее» в общую сеть по «зеленому» тарифу.
Вечер, ночь. С учетом выбранного режима гибридный инвертор подает напряжение на дом от АКБ или от бытовой сети.

Благодаря переключению режимов, обеспечивается круглосуточная подача электричества в бытовую сеть без сбоев (даже при потере одного из источников питания).

В зависимости от применяемой модели гибридный инвертор может иметь следующие возможности:

«подмешивание» энергии от АКБ;
добавление мощностей оборудования и электросети;
регулировка частоты тока на выходе;
подключение сетевых фотоэлектрических инверторов;
автоматическое переключение цепи питания потребителей и т. д.

Как правильно заряжать гибридный аккумулятор

При зарядке с помощью ЗУ гибридная АКБ не нуждается в использовании метода циклических зарядов, характерного для кальциевых батарей. Но и здесь имеются свои особенности, о которых следует знать:

если нужна быстрая зарядка, используйте ток в 10% от ёмкости, но частые процедуры вредят аккумулятору, так что используйте этот метод только в случае крайней необходимости;
во всех остальных случаях начальный ток заряда устанавливаем в 2 А при напряжении 14.2 В.

Зарядка гибридного аккумулятора должна производиться до момента падения тока заряда до 0.5 А при напряжении на клеммах 14. В. В этот момент обычно начинают появляться небольшие пузырьки.

Необходимость в подзарядке гибридной батареи возникает, когда плотность электролита снизилась до 1.22 г/см3 и менее, или при падении напряжения ниже 12 В.

Как зарядить гибридный АКБ зарядным устройством:

очищаем корпус батареи и клеммы от загрязнений;
откручиваем пробки для свободного выхода газов при кипении электролита;
при недостаточном уровне электролита доливаем дистиллированную воду;
подключаем ЗУ с соблюдением полярности;
включаем зарядку в сеть;
раз в два часа проверяем ток заряда (10% от номинальной ёмкости), напряжение (максимум 14.2 В), плотность электролита;
заканчиваем зарядку, если ток снизился до полампера при напряжении 14.2 В.

После этого проверяем уровень жидкости в каждой банке, закручиваем пробки.

Гибрид гибриду рознь

При общей концепции слияния бензинового и электрического моторов техническая реализация подобных авто отличается порой от модели к модели, не говоря уже о разных марках. И, увы, пресловутое «настоящее японское качество» дает сбой из-за излишней навороченности систем и массы нюансов, которые вносят коррективы и в работу ДВС.

Главное, что нужно помнить: гибрид — это не электромобиль, без бензинового мотора система работать не будет. А потому на первом месте, разумеется, ДВС

Тут, в общем-то, все как обычно: регулярная и частая замена качественного масла, фильтров, профилактика системы ГРМ и — внимание! — обязательная чистка топливной системы

Гибрид очень критичен к точной работе бензинового мотора: любые сбои, которые, как правило, происходят из-за топливной аппаратуры, приводят к резкому увеличению нагрузки на электрическую составляющую, а она старается компенсировать провалы в работе. Из-за этого система может выйти из строя гораздо раньше положенного срока.

Беда гибридных модификаций Lexus — трещина боковой крышки трансмиссии, появляющаяся в одном и том же месте. Это конструктивный просчет японских инженеров, который не был исправлен и на современных моделях. Отдельно деталь не продается — по гарантии меняют коробку в сборе. «Гибрид Сервис» разбирает трансмиссию и заваривает трещину аргоном, после чего узел продолжает работать в обычном режиме без каких-либо проблем

Еще одна особенность — работоспособность системы кондиционирования и охлаждения батареи. Для тягового аккумулятора предусмотрена отдельная система охлаждения с вентилятором, за функционированием которой также нужно следить.

Особенность гибридов Toyota — отдельная помпа системы охлаждения инвертора, жидкость для которой одновременно служит и смазкой. Менять ее нужно строго каждые 40–50 тыс. км, иначе помпа начинает подклинивать, что ведет к перегреву и выходу из строя очень дорого инвертора.

Отдельная составляющая гибридных автомобилей — тормозная система. Дело в том, что она участвует в процессе рекуперации энергии. То есть гибридные автомобили тормозят в первую очередь мотор-генераторами, затем передними тормозами и в последнюю очередь задними. Таким образом, ресурс колодок и дисков по сравнению с обычным автомобилем возрастает порой в 3–4 раза. Но есть маленький нюанс: из-за куда меньшей востребованности на гибридных авто закисают суппорта, так что на каждом ТО необходимо выполнять профилактику

Что же касается коробки передач, то в «Тойотах», а позже и почти во всех остальных гибридных автомобилях начали использовать так называемый электровариатор, или e-CVT. Правда, чисто технически коробка к классическим вариаторам отношения не имеет: это некий симбиоз планетарной трансмиссии со специальными электромоторами, которые изменяют скорость вращения солнечной шестерни. В такой коробке нет ни передач, ни гидротрансформатора, да и в целом сломаться там могут только втулки, муфты, подшипники и в редких случаях дифференциал.

Рекомендации по таким коробкам стандартные: главное — это максимально частая замена масла (не позже 40 тыс. км пробега). Эксперты «Гибрид Сервис» рекомендуют использовать только оригинальные масла производителей, в частности по Toyota это трансмиссионное масло ATF WS.

Если же наблюдаются чисто механические повреждения, то обычно никто такую трансмиссию не перебирает — ее просто меняют на контрактную, благо стоит это не очень дорого: от 20 тыс. рублей.

Сколько потребляет

При покупке такого транспорта нужно понимать, сколько электромобиль потребляет электроэнергии при зарядке. Суммарное количество киловатт зависит от самой емкости аккумуляторной батареи. Для примера приведем несколько популярных моделей:

Volkswagen e-Up — 18,7 киловатт;
Chevrolet Spark EV — 19;
Volkswagen e-Golf — 24,2;
KIA Soul EV — 31;
BMW i3 — 33;
Nissan Leaf — 40;
Renault Zoe — 41;
Tesla Model S — 60;
Hyundai Kona — 64;
Tesla Model 3 — 75 и т. д.

Сколько кВт (киловатт) нужно для зарядки электромобиля, должно указываться в характеристиках транспортного средства. Этот параметр не меняется, а вот скорость «заправки» зависит от типа и мощности зарядного устройства (об этом упоминалось выше).

При этом в каждой модели имеются ограничения по поддержке тех или иных разъемов. К примеру, разъемы Тип 1 поддерживает Ауди А3 (3,7 кВт), Ниссан Лиф (6,6 кВт), БМВ i8 (3,7 кВт) и другие. Что касается разъемов Тип 2, их поддерживает Хендай Ионик (6,6 кВт), Киа Соул EV (6,6 кВт), Рено Зое (22 кВт) и прочие.

Что влияет на срок службы и причины выхода АКБ из строя

Для того чтобы понять, как правильно эксплуатировать аккумулятор, необходимо разобраться в факторах, сокращающих срок его службы.

Процесс коррозии в аккумуляторе

Производители батарей решали эту проблему с момента их изобретения. Одним из первых шагов в этом направлении стало добавление сурьмы в свинцовые пластины. С тех пор было опробовано множество различных добавок, включая кальций. Легирование свинцовых пластин в большинстве случаев приводит к увеличению расхода воды. Поэтому здесь всегда есть компромисс.

Глубокий разряд аккумуляторной батареи

Если аккумулятор сильно разряжен и находится в таком состоянии некоторое время, в нем происходит сульфатация пластин. Сульфат свинца образуется на поверхности пластин и уменьшает их поверхность контакта с серной кислотой. В результате сокращается срок службы аккумулятора автомобиля. Однако это еще не все.

Сильный разряд снижает плотность электролита в батарее. В состоянии, близком к полному разряду, электролит в батарее может замерзнуть при температуре — 5-7 градусов Цельсия. Лед может разбить свинцовые пластины или привести к разрушению корпуса. Если это произошло, ремонт автомобильного аккумулятора не поможет, и аккумулятор больше не пригоден к использованию.

Сульфат — бич кислотных аккумуляторов

Короткое замыкание в АКБ

Короткое замыкание — это немедленный отказ батареи. В случае с новой батареей это может быть производственный дефект. Сепараторы используются для разделения свинцовых пластин в аккумуляторе. Если компоненты плохого качества или технология сборки нарушена, батарея выйдет из строя.

Обертка рассыпается во время использования, и производители внедряют ряд технологических решений для предотвращения этого процесса. Но осыпание вкладыша пластины может быть результатом вибрации (езда по кочкам, плохим дорогам и т.д.).

Возможно, вас заинтересует эта исчерпывающая статья о вашей батарее в Варте.

Избыточный заряд

Перезарядка может произойти из-за неправильных условий зарядки. Перезарядка происходит, когда клеммы аккумулятора подвергаются чрезмерному напряжению, в результате чего вода в электролите нагревается и выкипает. Кроме того, неисправность в электрической системе автомобиля может вызвать перезарядку. В результате на батарею подается более высокое напряжение, и срок службы батареи значительно сокращается

Поэтому важно знать скорость зарядки аккумулятора вашего автомобиля. Советуем также прочитать о причинах перезарядки аккумулятора

Другие факторы

Кроме того, на время работы аккумулятора влияет множество других, менее важных факторов. В частности, наличие большого количества электрических потребителей в современном автомобиле. К ним относятся бортовые компьютеры, мощные аудиосистемы, телевизоры, кондиционеры, электрические стеклоподъемники, системы безопасности и другие.

При таком количестве устройств батарея разряжается быстро и довольно глубоко, а времени на подзарядку во время короткой поездки нет. Кроме того, многие устройства могут «потреблять» электроэнергию в неподвижном состоянии.

Температурный диапазон, в котором используется батарея, оказывает большое влияние на срок ее службы. Как низкие температуры окружающей среды, так и высокие температуры окружающей среды являются губительными. При отрицательных температурах электролит становится более вязким и препятствует прохождению заряда. В жаркую погоду вода выкипает из электролита и может вызвать перезарядку.

Неблагоприятные температурные условия приводят к снижению емкости батареи, ускоренному осыпанию электродов и усилению коррозии. В результате сокращается время автономной работы.

Гибридная технология аккумуляторов

Любая автомобильная АКБ состоит из шести пакетов-батарей, собранных из свинцовых (точнее, сделанных из сплава, где свинец занимает около 95%) пластин, полярность которых чередуется. Батареи помещены в раствор электролита — разбавленной серной кислоты — и заключены в корпус, на котором иногда также помещается дренаж для отвода газов или горловина для добавления жидкости при обслуживании устройства. С разрядкой свинцовой батареи на пластинах оседает сульфат свинца, а кислота постепенно заменяется водой. Когда батарея заряжается, сульфат объединяется с водородом воды, вновь образуя серную кислоту.

Ранее очень популярная технология сурьмянистых аккумуляторов предполагала 5% (или более) сурьмы в составе пластин батареи. Сурьма значительно повышает устойчивость сплава к коррозии и механическому воздействию. Однако такие аккумуляторы обладали высокой склонностью к саморазрядке, а высокий расход воды приводил к тому, что время от времени её приходилось добавлять самостоятельно. Современные сурьмянистые аккумуляторы имеют в своём составе лишь 2,5–3% сурьмы, что несколько понижает их негативные качества.

Сплав пластин кальциевых батарей содержит до 0,1% Ca: это значительно понизило расход воды (вплоть до того, что некоторые кальциевые аккумуляторы могут обозначаться как «не требующие обслуживания») и снизило склонность к саморазряду. Такая АКБ, однако плохо переносит глубокие разряды — там, где сурьмянистый аккумулятор выдерживает до 20, кальциевый едва переносит пять. Этот недостаток отчасти компенсировался применением серебра как легирующего компонента кальциево-свинцовых пластин. Единственным недостатком таких АКБ осталась, пожалуй, лишь высокая цена.

Гибридная технология аккумуляторов — своего рода золотая середина между двумя другими: использование обоих сплавов снижает необходимость в обслуживании по сравнению с чисто сурьмянистыми и при этом повышает устойчивость к глубокому разряду по сравнению с чисто кальциевыми. Обычно такое устройство будет называться «малообслуживаемым». На японских батареях может быть нанесена маркировка, показывающая ожидаемый расход воды:

VL — очень малый расход;
L — малый расход;
N — нерегламентированный расход;
VRLA — присутствует клапан регуляции расхода.

Гибридный АКБ обычно имеет высокий уровень пускового тока, что важно для стабильной работы автомобиля и поддержания ожидаемого срока службы в холодном климате. Срок службы гибридных аккумуляторов составляет примерно 10 лет или около 300 тыс

километров пробега.

Наиболее распространенные способы зарядки

Наибольшим распространением в наше время в европейских странах, в том числе в России и странах СНГ, пользуются зарядки от бытовых розеток, так как именно этим способом можно зарядить свой электрокар в гаражных условиях.

Если же говорить об электрозаправочных станциях, то в этом случае чаще используются цепи трехфазного питания. Также трехфазные зарядки можно устанавливать и в гаражах, получив предварительно разрешение от городских электросетей.

Зарядные станции с постоянным током встречаются довольно редко, в основном в США и странах Азии, а также некоторых европейских государствах. Устанавливать их в гараже нет смысла, так как они портят батарею. И если вы оставляете машину на ночь в гараже, то лучше зарядить батарею от обычной розетки или установить ЗУ с трехфазным питанием.

Аккумуляторная батарея

Гибрид оснащен двумя аккумуляторами (основным высоковольтным и вспомогательным), оба находятся в багажнике автомобиля. Основное устройство аккумуляторной батареи автомобиля изготовлено из никель-металл-гидридного сплава и имеет емкость 6,5 А/ч, напряжение 201, 6 В. Этот агрегат имеет собственную систему охлаждения. Внутри высоковольтной батареи находится контроллер, управляющий процессом зарядки каждой ячейки (блока) всего 168 ячеек.

Расход и восстановление энергии аккумулятора контролирует управляющий процессор автомобиля. Аккумуляторная батарея Тойоты Приус не требует подзарядки от электрической сети, этот процесс осуществляется во время движения и торможения (большей частью) транспортного средства. Вспомогательный аккумулятор: 12 В (35 А/ч, 45 А/ч, 51 А/ч).

Заключение

Несмотря на достаточно высокую стоимость, гибридные автомобили вызывают все больше интереса у покупателей. В сравнении с другими гибрид-автомобилями, Тойота Приус действительно потребляет значительно меньше топлива, и обладает низким уровнем выброса углекислого газа.

Гибрид модели Toyota Prius за три ее поколения успели настолько усовершенствовать, что сегодня этот силовой агрегат можно встретить и в ряде более популярных массовых моделях Toyota. Так в чем же конструктивные ноу-хау тойотовского гибрида?

Гибридный силовой агрегат Toyota включает в себя ДВС, два электромотора и планетарный механизм.

Конструкция

Гибридная силовая установка Toyota Prius представляет собой последовательно-параллельную конструкцию (комбинированная), в которой крутящий момент на колеса может передаваться от двигателя внутреннего сгорания напрямую и от тягового электромотора в любых пропорциях. Для реализации работы по такой схеме в конструкцию силовой установки был внедрен, так называемый, делитель мощности. Это планетарный механизм с четырьмя шестернями-сателлитами. К наружной шестерне этого механизма подключен тяговый электродвигатель. Так же она непосредственно связана с главной передачей, которая передает крутящий момент к межколесному дифференциалу и далее на колеса. Четыре сателлита в этой конструкции подключены к двигателю внутреннего сгорания, т.е. их оси вращаются вокруг оси центральной солнечной шестерни. Последняя, в свою очередь, связана с управляющим мотор-генератором. Чтобы понять, как эта конструкция работает, следует по отдельности рассмотреть режимы ее работы.