סוללת המתח הגבוה זה החלק היקר ביותר שקיים ברכב היברידי או חשמלי. למשל עלות החלפה של סוללה תקולה לסוללה חדשה ברכב טויוטה פריוס עומדת על 8,000 ש”ח בערך.

אורך החיים של הסוללות, לפני שניתן להכריז על האובדן הסופי של הסוללה, עומד היום על 2000-2500 מחזורי טעינה. אם נניח כל יום טעינה אחד ו- 350 ימי נסיעה בשנה, אורך החיים של הסוללה ינוע בין 5.7 ל- 7.1 שנים.

הבעיה פה שלא כל הסוללות מגיעות לאורך החיים הסופי אלא “נגמרות” הרבה לפני כן. הסיבה לכך, בין היתר, היא מבנה הסוללה.

אך לפני שנצלול להסבר התופעה, נלמד קצת על ההגדרות שיסייעו לנו להבין טוב יותר את מאות הבעיה. יצא קצת ארוך אך משתלם להשקיע בהתחלה בהבנת המונחים.

סוגי הסוללות הנפוצות ברכבים היברידיים או חשמליים: 

nickel-metal hydride (NiMH) כל תא בעל מתח 1.2 וולט

lithium-ion (Li-ion) כל תא בעל מתח 3.6 וולט

Lithium polymer (LiPo) כל תא בעל מתח 3.7 וולט

ההבדל בין ליטיום פולימר לליטיום יון בכך, שבליטיום פולימר האלקטרוליט הוא פולימר והם בעלי צפיפות אנרגטית גבוהה יותר.

חיבור סוללות בטור או במקביל

את תאי הסוללה ניתן לחבר בטור או במקביל.

כאשר מחברים במקביל, סוכמים את הכמות המטען שמכיל כל תא. כלומר אם תא אחד יכול לספק אנרגיה, בתנאים מסויימים, במשך שעה, שני תאים יכולים לעבוד במשך שעתיים, שלושה תאים במשך שלוש שעות וכך אלה. המתח נשאר ללא שינוי. בתמונה למטה מופיעה סכימה של חיבור במקביל.

בחיבור בטור סוכמים את המתח. כלומר עם המתח תא אחד הוא 1.2 וולט, אז מתח שני התאים מחוברים בטור הוא 2.4 וולט. וכך אלה. הנפח נשאר קבוע. לדוגמא בטויוטה פריוס מתח של הסוללה עומד על מעל 200 וולט. בתמונה למטה ניתן לראות את סכימת החיבור של תאים בטור

ברכבים חשמליים משתמשים בשני סוגי החיבורים. חיבור בטור על מנת להגיע למתח הנדרש וחיבור במקביל כדי להגדיל את נפח הסוללה ולהבטיח זמן עבודה ממושך (קרא מרחק נסיעה גדול יותר)

טעינה/פריקה של סוללה תוך כדי נסיעה

רכב היברידי או חשמלי צורך חשמל מהסוללה בזמן התאוצה או נסיעה במהירות קבועה על מנת להקנות כוח דחף נוסף ולעבוד במשטר הפעולה היעיל ביותר.

בזמן בלימה, מנוע חשמלי הופך להיות גנרטור ומטעין את הסוללה. בעצם הרכב בולם ע”י הגנרטור שמייצר חשמל ומעביר אותו לסוללה.

איזון תאים של סוללה

כעת נדון על איזון הסוללה של מתח גבוה.

מה זה בכלל איזון?

נתבונן על התמונה חיבור סוללה בטור

כל תא הוא קצת שונה מתא אחר עף על פי שמיוצרים באותה טכנולוגיה, אותו מפעל ואותו חומר גלם. לכן כל תא מתפרק/נטען בקצב שונה

אנו רואים שהתא הימני טעון ב- 25% ותא השמאלי טעון ב- 100%

במקרה כזה אם ננסה לטעון את הסוללה ע”י חיבור ל “+” ול “-” של הסוללה כפי שמופיע בתמונה, לא נצליח. התא הטעון ב- 100% לא יאפשר העברת המטענים לתא הימני בגלל שהוא טעון באופן מלא והחיבור של הסוללה הוא בטור.

אם נתחיל לצרוך חשמל מהסוללה, התא הימני ייגמר מהר ומחשב ניהול היחידה החשמלית יזהה את הסוללה כי ריקה, למרות שבתאים האחרים יש עוד הרבה מטען חשמלי. מצב זה מקצר מאוד את מרחק הנסיעה של רכב חשמלי או היברידי עם חשמל בלבד ואף יכול להוביל לניתוק הסוללה ע”י המחשב והופעת תקלה של מערכת חשמלית בלוח המחוונים.

על מנת להתגבר על בעיה, יש להוריד את הסוללה מהרכב, לפרק אותה לתאים ולטעון כל תא בנפרד. הפעולה הזאת נקראת איזון הסוללה.

במהלך האיזון נבדקים פרמטרים נוספים של כל תא – קצב פירוק הסוללה, מפל מתח בעומס וזרם מקסימאלי שהסוללה יכולה לתת.

השאיפה היא שכל תאי הסוללה יהו בעלי אותו קצב פריקה ואותו מפל מתח בעומס וזה ניתן להשיג תוך כדי פעולת האיזון ע”י מכשור מקצועי מתקדם. במקרה כזה הסוללה תעבוד לאורך שנים בצורה יעילה ביותר.

טיפול, ותיקון סוללת מתח גבוה

הזהרה חמורה!

הטיפול או תיקון ברכב היברידי או רכב חשמלי יכול להתבצע אך ורק ע”י מומחה ברכבים היברידיים וחשמליים ובעל הסמכה למתח גבוה – סוג 03. הטיפול המבוצע ע”י מי שלא בעל הסמכה מתאימה יכול להוביל לתקלות חמורות במערכות החשמל של רכב היברידי/חשמלי ואף לפגיעה פיזית (התחשמלות) במטפל ברכב או במשתמשי הרכב.

אנו באי-מוטורס בע”מ מציעים מספר שרותים לסוללת המתח הגבוה – מבדיקה של מצבה ועד החלפה או שיפוץ של בטריה תקולה ואיזון הסוללה כולה.

וכמובן ניתן לקבוע תור אונליין לבדיקה, איזון, תיקון או החלפה של הסוללה

בברכת נסיעה בטוחה

צוות אי-מוטורס בע”מ

055-6806150