عملکرد باتری های استارت استاپ چگونه است؟

آیا تا کنون نام سیستم های استارت استاپ را شنیده اید؟ در سال های اخیر این سیستم بر روی خودرو های لوکس استفاده می شود و دلیل استفاده از آن در این است که بتوان مقدار مصرف سوخت در زمان های ترافیک را کاهش داد؛ اما عملکرد باتری های استارت استاپ چگونه است؟ آیا در باطری ها هم تغیری ایجاد شده است؟

در ادامه بیشتر به بررسی این موضوع می پردازیم تا انتها همراه باشید.

منظور از سیستم استارت استاپ چیست؟

سیستم های start  stop برای اولین بار در دهه 70 میلادی توسط کمپانی تویوتا زمانی که دنبا با مشکل سوخت مواجه بود عرضه شدند، این سیستم در ابتدا تنها در خودروهای سوپر لوکس استفاده می شد، اما به مرور زمان کارکرد آن ها رونق یشتری پیدا کرد و امروزه بیشتر تولید کنندگان خودرو به سراغ این سیستم رفته اند.

شاید در نگاه اول و زمانی که اسم این سیستم را می خوانید تصور کنید که این سیستم برای زمان هایی است که خودرو را خاموش کند و هر زمان که راننده احتیاج داشت دوباره موتور را روشن کند. اما به همین سادگی نیست و این سیستم دارای پیچدگی هایی نیز می باشد.

اگر به صورت کلی بخواهیم توضیح دهیم عملکرد این سیستم به این صورت است که در زمان های توفقف خودرو، موتور را خاموش نمی کند بلکه تنها چراغ احتراق موتور را خاموش می کند و در نهایت سبب می شود که مصرف سوخت تا حد چشم گیری کاهش پیدا کند.

بنابراین هنگامی که راننده پای خود را روی پدال ترمز میگذارد و توفقف کامل می کند، به کمک این سیستم پیشرانه خاموش می شود و زمانی که پای خود را از روی پدال ترمز بر میدارد، موتور به صورت مجدد بدون هیچ وقفه ای روشن می شود.

البته که اگر توقف خودرو پیش از انداره باشد این سیستم به صورت اتومات خودرو را خاموش می کند.

عملکرد سیستم Stop Start چگونه است؟

همان طور که گفتیم وظیفه سیستم های استارت استاپ در این است که میزان مصرف سوخت را در خودرو ها کاهش دهند، طبق تحقیقات انجام شده ماشین هایی که از این سیستم استفاده می کنند تا 10دردصد کاهش سوخت داشته اند.

مهم ترین وظیفه آن به حداقل رساندن زمان مرده کارکرد خودرو است، علت این موضوع در این است که زمان نسبت تولید آلاینده ها نسبت به مسافت طی شده به دلیل این که موتور فاقد حرکت است اما تولید آلایندگی وجود دارد به میزان بالایی می رسد.

این سیستم در ابتدا تنها بر روی تویوتا کران نصب شد تا عملکرد آن مورد آزمایش قرار بگیرد، روند این آزمایش این گونه بود که در زمان حرکن اتومبیل توفقف می کرد و سپس موتور خودرو خاموش می شد.

بنابر این آزمایش تولید کنندگان به این نتیجه رسیدند که با انجام این سیستم در ترافیک های سنگین میزان مصرف سوخت تا ده دردصد کاهش پیدا می کند.

اگرچه این سیستم مزایا بسیاری داشت اما در آن زمان خیلی مورد استقبال قرار نگرفت؛ اما در سال های اخیر به دلیل وجود بحران های سوخت و آلودگی محیط زیست طرح استفاده از این سیستم دوباره بر روی کار قرار گرفت.

در ابتدا استفاده از سیستم استارت استاپ تنها برای خودرو های هیربدی مورد توافق قرار گرفت، دلیل این موضوع هم در این بود که اساس ساخت ماشین های هیربدی در کاهش مصرف سوخت بود و این راه حل نیر نقطه پیشرفتی برای آن ها حساب می شد.

در نتیجه تمامی خودرو های هیربدی به صورت استاندارد از این سیستم استفاده کردند.

به مرور زمان که خودرو سازان به مزایا این سیستم پی بردند به این نتیجه رسیدند که بهتر است در خودرو های غیر هیربدی نیز از آن بهره برد، در حال حاضر اکثر تولید کنندگان خودرو از سیستم استارت استاپ در خودرو های خود استفاده می کنند.

نقاط قوت و ضعف این سیستم در چیست؟

با توجه به این موضوع که با استفاده از سیستم استارت استاپ خودرو به صورت پشت سر هم خاموش و روشن می شود، باعث می شود که برخی قطعات خودرو زودتر از زمان موعود خراب شوند و لازم است که قطعات ماشین را تعویض کرد؛ به صورت مثال استارت خودرو یکی از این موارد است.

اما در مورد باتری و یا دینام این چنین نیست، زیرا  در خودرو هایی که از این سیستم استفاده می کنند باتری و دینام های بسیار قوی استفاده می شود.

اما مزایا استفاده از این سیستم در این است که در مناطق شهری چیزی بین 10 تا 15 دردصد مصرف سوخت را کاهش می دهند.

شاید تصور کنید که موضوع روشن و خاموش شدن خودرو به صورت پشت سر هم آزارد دهنده است و ممکن است رانندگان از این موضوع ناراضی باشند، اما این سیستم دارای عملکرد های بسیار هوشمندانه ای است، به این صورت که در زمان های سرد بودن موتور ماشین یا زمان هایی که از سیستم گرمایشی استفاده می کنید، سیستم غیر فعال می شود.

اما در حالت کلی هر خودرویی که از این سیستم استفاده می کند، کلیدی قرار داده است که راننده بتواند انتاب کند سیستم فعال و یا غیر فعال باشد. این موضوع بسیار حائز اهمیت است زیرا در صورتی که راننده از آن ناراضی باشد می تواند سیستم را خاموش کند.

بنابراین اگر بخواهیم یک نتیجه کلی از سیستم استاپ استارت داشته باشیم به صورت زیر است.

مرایا استفاده:

• کاهش ده درصدی مصرف سوخت
• کاهش میزان آلایندگی و آلودگی هوا

معایب استفاده:

• وارد شدن فشاری پیش از اندازه لازم به موتور ماشین
• افزایش یافتن استهلاک قطعات مختلف پیشرانه خودرو
• فشار بیشتری به باطری خودرو وارد می شود
• افزایش استهلاک در سیستم استارت خودرو

باتری های استارت استاپ

با توجه عملکرد خاصی که این سیستم دارد لازم است که از باتری های قوی تری در این ماشین ها استفاده کرد، به صورت عمده برای خودرو هایی که از سیستم استارت استاپ استفاده می کنند از باتری های EFB و AGM استفاده می شود؛ در ادامه هر یک از این باتری ها را بررسی می کنیم.

باتری AGM برای سیستم های استارت استاپ

این باتری ها در ابتدا در سال 1980 به عنوان یک باتری سیلد اسید برای وسایل نقیله و هواپیما استفاده شد، دلیل روی کار آمدن این باتری ها کم بودن میزان حجم و بهبود قابلیت های باتری بود.

در باتری های ای جی ام اسید سولفریک موجود به کمک یک شبکه نازک از جنس فایبر گلاس پوشانده می شود و سبب می شود که باتری ها حالت ضد نشست به دست بیاورند.

این موضوع سبب شده است تا حمل و نقل این باتری ها بدون هیچ گونه خطری باشد و ریسک نشت اسید وجود نداشته باشد.

ساختار این باتری ها به این صورت است که سلول های موجود هم می توانند حالت مستطیل داشته باشند و هم به صورت استوانه ای باشند.

ویژگی های باتری AGM

باتری های AGM مقاومت داخلی بسیار کمی دارند و بسته به نوع نیاز مصرف کننده قابلیت تامین جریان بالا دارند؛ از مزیت این باتری در این است که به هیچ نوع نگهداری احتیاج ندارد و این اطمینان را به شما می دهند که به خوبی انرژی الکترکی مورد نیاز را تامین می کنند.

علاوه بر آن بر خلاف باتری های سیلد اسید که هر چند ماهی یک بار احتیاج به شارژ دهی مجدد دارد تا از سولفاته شدن جلوگیری شود، این باتری کم تر مستعد سولفاته شدن است و شما می توانید در زمان های طولانی آن را در انبار نگه دارید و نگران وضعیت شارژ آ نباشید.

مزایا استفاده از باتری ای جی ام

مهم ترین مزایا این باتری ها در این است که 5 برابر سریع تر از سایر باتری ها شارژ می شوند و عملیات دشارژ بسیار عمیق در آن انجام می شود.

این باتری توانایی این را دارد که تا 80 درصد دشارژ شود بدون آن که در طور عمر باتری کاهشی ایجاد شود، اما در باتری های سیلد اسید این موضوع تا 50 درصد وجود دارد.

اکثر باتری های این مدل دارای آمپر 30 تا 100 هستند که برای ماشین های دارای استارت استاپ و دستگاه های یو پی اس بسیار کارآمد هستند.

به صورت کلی اگر بخواهیم از مزایا باتری ای جی ام صحبت کنیم باید به موارد زیر اشاره کنیم:

• ضد نشت اسید هستند.
• مقاومت داخلی کمی دارند.
• واکنش مناسبی در زمان های دشارژ عمیق دارند.
• امکان شارژ سریع تا 5 برابر بیشتر نسبت به سایر باتری های موجود.
• دارای مقاومت نسبت به لرزش (به دلیل ساختمان ساندویچی باتری).
• نشان دادن واکنش مناسب از خود در دمای پایین.
• در زمان هایی که در انبار هستند سولفاته نمی شوند.
• دارای الکترولیت و سرب کم تری نسیبت به سایر باتری ها هستند.

باتری های EFB برای سیستم استارت استاپ

باتری های Enhanced Flooded Battery جزو پیشرفته ترین باتری با الکترولیت مایع است، بیشترین دلیل برای طراحی این باطری ها استفاده در خودرو های استارت استپ بود.

نحوه طراحی این باتری ها به این صورت است که با هم دارای افزایش طول عمر هستند و هم بهبود شارژ پذیری دارند.

با توجه به این موضوع این باتری ها برای خودرو هایی که مصرف الکتریکی بالایی دارند و خودرو هایی که در دفعات بالا استارت زده می شوند بسیار مناسب است.

علاوه بر این موضوع به دلیل این که در این باتری از انرژی های خورشیدی استفاده شده، باعث شده است که جزو سوخت های فسیلی حساب شوند و برای محیط زیست نیز مفید هستند.

مزایا استفاده از باتری های ای اف بی

• دارای طول عمر بسیار بالایی هستند.
• افزایش شارژ پذیری دینامیک در آن ها به خوبی عمل می کند.
• قابل استفاده در تمامی خودرو های پیشرفته به ویژه خودرو های هیربدی و دارای سیستم استارت استپ.
• سرعت و توان راه اندازی بالا در زمان استارت های پی در پی
• افزایش مقاومت دو برابری نسبت به سایر باتری های موجود
• به دلیل استفاده از انرژی های پاک در ساختار آن برای محیط زیست نیز مفید هستند.

چرا باتری های استارت استاپ باید به صورت ویژه باشند؟

هر فرآیند استارت با مقدار بسیار بالایی از انرژی با باتری های خودرو در ارتباط است، به همین جهت باتری باید در شرایط بسیار مناسبی باشد تا بتواند جریان استارت قدرتمندی را تامین کند.

این مورد در خودرو هایی که استارت های متوالی دارند دارند بیشتر احتیاج می شود. در طی این مراحل در زمان های خاموشی نیز باتری همچنان برق مورد نیاز خودرو را تامین می کند.

به همین دلیل باتری های معمولی برای این کار مناسب نیستند و تنها یک باتری با فناوری مخصوص می تواند از پس این فشار برآید.

در خودرو هایی که مجهر به سیستم توقف نمی باشند (خودرو های معمولی) فرآبند استارت تنها یک بار در زمان حرکت خودرو انجام می شود و در زمان حرکت دینام برق مورد نیاز برای وسایلی مثل: برف پاک کن، سیستم های صوتی و… را تامین می کند. یعنی اگر دینام در حال فعالیت باشد در زمان سفر هیچ گونه تخلیه بار و انرژی صورت نمی گیرد.

اما در خودرو هایی که دارای سیستم استارت استاپ هستند وضعیت متفاوت است، در طول سفر باتری تحت یک سری دوره ها شروع ومتوفقف می شوند. در زمان های توفقف وسایل موجود در ماشین همچنان احتیاج به برق دارند که این انرژی با فشار و تخلیه مداوم صورت می گیرد.

وضعیت باتری های استارت استاپ چگونه است؟

به صورت کلی باتری های موجود در این سیستم دارای ویژگی های زیر هستند:

• باتری تحت فشار بیشتری قرار می گیرد.
• در دوره های کوتاه بین استارت ها، باتری به صورت کامل شارژ نمی شود.
• در این سیستم ها باید باتری قابلیت طی کردن سیکل های پیوسته و عمل در وضعیت شارژ کامل را داشته باشد.
• نیاز است که باتری با سرعت بالا در زمان های بین خاموشی موتور شارژ شود و توان لازم جهت کار کردن تجهیزات جانبی در خودرو را فراهم کند.

با توجه به این نکات به این نتیجه می رسیم که در خودرو های دارای سیستم استپ استارت وضعیت تامین انرژی در باتری بسیار دشوار تر نسیت به خودرو های معمولی است. همچنین میتوانید پیامدهای نصب اشتباه در سیستم های استارت استاپ را بخوانید.

امیدواریم که این مقاله برای شما مفید بوده باشد و توانسته باشیم شما را به خوبی با باتری های استارت استاپ آشنا نماییم.