فیلتر باتری‌ خودرو‌های هیبریدی  – قسمت اول

فیلتر باتری خودروی هیبریدی، فیلتری روی ورودی هواست برای محافظت سیستم خنک‌کننده باتری در مقابل گرد و غبار و آلودگی. این فیلترها فاصله زمانی مشخصی برای تعویض ندارند، اما برای جلوگیری از اثر مخرب گرمای زیاد بر عملکرد و عمر مفید باتری، باید مرتب بررسی، نظافت و تعویض شوند. فیلتر کثیف با مسدودسازی و بستن راه جریان هوا، فن را مجبور به به فعالیت بیشتر می‌کند و دمای باتری را افزایش می‌دهد.

با توجه به اینکه تا چند سال آینده استفاده از خودروهای هیبریدی به امری رایج تبدیل می‌شود (بیش از ۸۰ میلیون دستگاه فعال در جهان)، باید در نظر داشت که هم‌زمان با افت تدریجی عملکرد باتری، عواملی چون گرما، گرد و غبار و آلاینده‌ها عمر آن را بیش ‌از پیش کاهش می‌دهند. هزینه تعویض این باتری‌ها بسیار بالاست و دور انداختن آن‌ها نیز اثرات زیست‌محیطی مخربی بر جای می‌گذارد.

بنابراین برای باتری‌ خودروهای هیبریدی فیلترهایی ویژه‌ای طراحی شد تا از ورود گردو غبار، رطوبت و ذرات معلق به سیستم تهویه باتری جلوگیر کند. این فیلترها با بهینه‌‍سازی دمای باتری و جریان هوا، عمر مفید آن را تا 30 درصد افزایش می‌دهند. نصب این فیلترها آسان است و در بیشتر مدل‌های خودروهای هیبریدی به‌کار می‌رود.

این فیلترها از مواد باکیفیتی همچون صافی‌های آب‌گریز یاهپا[1]، سیستم‌های مجهز فیلتراسیون چندلایه پیشرفته با طراحی جریان هوای هوشمند برای خنک‌‌سازی بهینه باتری، تهیه می‌شوند. لایه‌‌های فیلتراسیون آن عبارت‌اند از:

• پیش‌فیلتر، جذب گرد و غبار و آلاینده‌ها
• محافظ رطوبت
• جاذب الکترواستاتیک ذرات ریز

چرا باتری خودروهای برقی (الکتریکی) یا هیبریدی به فیلتر هوا نیاز دارد؟

اغلب خودروهای هیبریدی (HEV)؛ هیبریدی-الکتریکی (برقی) (PHEV) یا الکتریکی (برقی) (BEV) از خنک‌کننده هوا برای کاهش دمای  باتری استفاده می‌کنند. گرما یکی از بزرگترین دشمنان طول عمر باتری است. هنگام شارژ باتری‌، گرمای بسیار زیادی در آن‌ تولید می‌شود، به همین دلیل است که خنک‌سازی کافی نقش موثری در کارایی و عمر مفید باتری ایفا می‌کند. این خودروها مجهز به یک فیلتر هوا هستند برای باتری‌های با ولتاژ بالا (HV) که برای محافظت بالای فن خنک‌کننده باتری اصلی نصب می‌شود. این فیلتر ذرات وآلاینده‌ها را جذب می‌کند تا فقط هوای خنک و تمیز در گردش باشد. همچنین صافی این فیلترها ساخته شده از مدیای مصنوعی مقاوم در برابر شعله و با ظرفیت جذب حداکثری  است.

اهمیت فن فیلتر باتری هیبریدی

خودروهای هیبریدی در سال‌های اخیر بسیار محبوب شده‌اند. این خودروها صرفه‌ اقتصادی بیشتری نسبت به خودروهای بنزینی دارند و برخلاف خودروهای تمام‌برقی، فقط به ایستگاه‌های شارژ وابسته نیستند.

برای اطمینان از کارایی هیبرید در این خودروها، باید از باتری درست نگهداری کنید. مجموعه باتری در این خودروها سیستم پیچیده‌ای دارد  که دارای سیستم خنک‌کننده اختصاصی است با نیاز به سرویس و رسیدگی. با گرفتگی فیلتر فن هیبرید، باتری داغ شده و عمر مفید آن کاهش می‌یابد.

مقایسه باتری‌های هیبریدی با  باتری معمولی

خودروهای بنزینی؛ دارای یک باتری کوچک 12 ولتی هستند که هنگام خاموش بودن موتور، نیروی مورد نیاز استارت و برخی تجهیزات جانبی را تأمین می‌کند.

خودروهای هیبریدی؛ نیز دارای باتری‌های 12 ولتی هستند. اما به یک مجموعه باتری (پک باتری) با ظرفیت بسیار بالاتر نیز مجهزند. وظیفه این باتری‌ها فراهم کردن قدرت بیشتر (توان و نیروی بیشتر) چرخ‌هاست. میزان این کمک‌رانش الکتریکی، به ظرفیت باتری هیبریدی و قدرت موتور الکتریکی وابسته است.

خودروهای برقی یا الکتریکی؛ از فناوری مشابهی در زمینه باتری بهره می‌برند، با این تفاوت که مجموعه باتری آن‌ها بسیار بزرگ‌تر است؛ زیرا این باتری تنها منبع تأمین انرژی خودرو محسوب می‌شوند.

اغلب خودروهای هیبریدی امروزی به یک سیستم خنک‌کننده باتری هیبریدی مجهز است. مثلا بیشتر تویوتاهای هیبریدی برای حفظ دما در حالت بهینه از یک فن خنک‌کننده استفاده می‌کنند.

باتری هیبریدی به خنک‌کننده نیاز دارد تا سبب:

افزایش عمر مفید باتری

افزایش سرعت شارژ

افزایش عملکرد خودرو در شرایط متفاوت جوی شود.

اگر برای مدتی طولانی از تلفن همراه خود استفاده کنید، احتمالا داغ می‌شود. دلیل این حرارت واکنش‌های شیمیایی درونی باتری آن است. باتری خودروهای هیبریدی نیز رفتاری مشابه دارد و گاهی هنگام شارژ سریع یا رانندگی با سرعت بالا در مدت‌زمانی طولانی، داغ می‌شود.

برای کنترل دما، این باتری‌ها به سیستم خنک‌کننده مجهز و بسته به نوع سازنده، خنک‌سازی باتری‌ها گاهی با هوا، مایع یا ترکیبی از هر دو روش انجام می‌شود. مثلا؛ در تویوتا پریوس، خنک‌سازی باتری‌ها را یک فن اختصاصی با جریان هوا انجام می‌دهد. اما در تویوتا راو4 پلاگین هیبرید، یک بسته باتری بزرگ‌ است مجهز به سیستم خنک‌‌کننده‌ای که از گاز سردکننده  برای سیستم تهویه مطبوع استفاده می‌کند.

بعضی خودروهای هیبریدی به گرم‌کن برقی نیز مجهز هستند. این ویژگی تضمین می‌کند که باتری حتی در سردترین شرایط هم در دمای مطلوب باقی بماند زیرا دمای پایین هم می‌تواند کارایی باتری را به‌شدت کاهش ‌دهد.

[1]: HEPA (High Efficiency Particulate Air) مدیا یا صافی باکیفیت بالا در فیلتراسیون