تستخدم المركبات الهجينة مجموعة من محركات الاحتراق الداخلي التقليدية وأنظمة الدفع الكهربائية، والتي تعتمد على أنواع مختلفة من البطاريات لتخزين الطاقة. يستكشف هذا المقرر أنواع البطاريات المختلفة المستخدمة في الأنظمة الهجينة وخصائصها وكيفية عملها ضمن البنية الهجينة.

أنواع البطاريات المستخدمة في المركبات الهجينة

1. بطاريات هيدريد النيكل المعدني (NiMH).

   • صفات:
     • كثافة طاقة جيدة وتكلفة منخفضة نسبيًا.
     • عمر دورة أطول مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية.
   • التطبيقات
     • يشيع استخدامها في الموديلات الهجينة القديمة، مثل تويوتا بريوس.
   • الإيجابيات
     • أداء قوي في نطاق درجة حرارة واسعة.
   • السلبيات
     • انخفاض كثافة الطاقة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.

2. بطاريات ليثيوم أيون (ليثيوم أيون).

   • صفات:
     • كثافة طاقة عالية، وخفيفة الوزن، وعمر أطول.
     • قدرات الشحن السريع.
   • التطبيقات
     • يتم استخدامها بشكل متزايد في السيارات الهجينة والكهربائية الحديثة (EVs) مثل موديلات شيفروليه فولت وتيسلا.
   • الإيجابيات
     • كفاءة وأداء أكبر.
   • السلبيات
     • ارتفاع التكلفة والحساسية لدرجات الحرارة القصوى.

3. بطاريات الرصاص الحمضية

   • صفات:
     • التكنولوجيا التقليدية ذات كثافة الطاقة المنخفضة.
     • يشيع استخدامها للطاقة المساعدة (على سبيل المثال، أنظمة البدء).
   • التطبيقات
     • توجد بشكل أساسي في الموديلات الهجينة القديمة أو كبطاريات ثانوية في الطرازات الهجينة الأحدث.
   • الإيجابيات
     • تكلفة منخفضة وتكنولوجيا قوية.
   • السلبيات
     • أثقل، مع عمر أقصر وكفاءة أقل مقارنة بالبطاريات الحديثة.

4. بطاريات الحالة الصلبة

   • صفات:
     • استخدم المنحل بالكهرباء الصلب بدلا من السائل.
     • يعد بزيادة كثافة الطاقة وتحسين السلامة.
   • التطبيقات
     • لا تزال قيد التطوير ولكن من المتوقع أن تلعب دورًا مهمًا في السيارات الهجينة والمركبات الكهربائية المستقبلية.
   • الإيجابيات
     • تقليل خطر التسربات والهروب الحراري.
   • السلبيات
     • مكلفة حاليا وغير متوفرة على نطاق واسع.

تكوينات سلسلة البطارية

1. تكوين السلسلة

   • الوظيفة
     • يزيد الجهد مع الحفاظ على القدرة (Ah) كما هي.
   • الإيجابيات
     • مناسب للتطبيقات التي تتطلب جهدًا أعلى.
   • السلبيات
     • إذا تعطلت إحدى خلايا البطارية، فقد يؤثر ذلك على السلسلة بأكملها.

2. التكوين الموازي

   • الوظيفة
     • يزيد من القدرة مع الحفاظ على نفس الجهد.
   • الإيجابيات
     • أكثر موثوقية؛ إذا فشلت خلية واحدة، يمكن للخلايا الأخرى الاستمرار في العمل.
   • السلبيات
     • أثقل وقد يتطلب أنظمة إدارة أكثر تعقيدًا.

الاعتبارات الرئيسية للبطاريات الهجينة

• أنظمة إدارة البطارية (BMS): ضرورية لمراقبة الأداء وحالة الشحن وضمان السلامة.
• ممارسات الشحن: يمكن شحن البطاريات الهجينة من خلال الكبح المتجدد والمصادر الخارجية
• الصيانة: يمكن للفحوصات المنتظمة إطالة عمر البطارية وضمان الأداء الأمثل.