Cum să vă manipulați corect bateria mașinii electrice

Mașinile electrice au nevoie de energie electrică pentru a le conduce și trebuie să mute această energie într-o baterie. Prin urmare, provocarea pentru dezvoltatorii auto este de a proiecta sisteme de baterii care să poată absorbi cât mai multă energie posibil și, în același timp, să rezolve cu cea mai mică greutate posibilă.

Soluția tehnică actuală la această problemă este utilizarea bateriilor litiu-ion. În mașinile electrice, aceste baterii constau dintr-un număr mare de celule individuale ale bateriei, care sunt combinate cu un control al bateriei și aer condiționat pentru a forma un sistem de baterii.

Bateriile își pierd capacitatea pur și simplu prin îmbătrânire

Bateriile litiu-ion oferă multe avantaje în ceea ce privește densitatea energiei sau viteza posibilă de încărcare. Cu toate acestea, componentele se uzează și din cauza proceselor fizice. Bateriile litiu-ion nu pot fi încărcate și descărcate pe termen nelimitat. La un moment dat, capacitatea de curent stocabilă scade, deoarece materialele care sunt încorporate în baterii își schimbă negativ proprietățile fizice. Acest proces de pierdere, care este deja declanșat de îmbătrânire, se numește degradare.

Extreme pun bateria mașinii electrice sub stres

Un factor major în procesul de îmbătrânire este puterea actuală cu care o baterie este încărcată sau descărcată. În plus, există și alți factori care pot pune bateria sub tensiune, de exemplu o descărcare completă sau o încărcare constantă până la un nivel de încărcare de 100%. Acesta este motivul pentru care comportamentul utilizatorului este atât de important pentru menținerea duratei de viață a bateriei.

Există câteva mituri despre bateria mașinii electrice

În discuția publică despre electromobilitate, durata de viață presupusă a sistemelor de baterii joacă un rol important. În acest context, se exprimă în mod repetat mituri conform cărora aceste baterii au doar o rază de acțiune de 100.000 km. De asemenea, se susține adesea că durata de viață a bateriilor este limitată la 1.000 sau 2.000 de procese de încărcare.

În general, se poate spune că astfel de afirmații simplifică prea mult procesele fizice complexe dintr-o baterie. De exemplu, ce ar trebui să fie exact 1.000 de procese de încărcare? Este apoi o baterie încărcată de 1.000 de ori de la 0 la 100%? Dar acesta nu este un scenariu realist, deoarece doar în foarte puține cazuri mașinile electrice sunt încărcate până când sunt complet goale. Pe scurt: astfel de afirmații generale oferă puține informații despre circumstanțele reale.

Valoarea C

Proprietățile fizice ale unei baterii sunt păstrate cel mai mult atunci când este încărcată cu curenți mici. Aceasta înseamnă atât procesul de încărcare, cât și procesul de descărcare. Așa-numita valoare C nu trebuie să fie mai mare de 1 pentru ambele procese. Inginerii folosesc valoarea C pentru a calcula curentul maxim de descărcare. Descrie relația dintre dimensiunea bateriei și curentul cu care bateria este încărcată în prezent.

Un exemplu de calcul al valorii C.

Să presupunem că o baterie are o capacitate de 50 kWh.

Dacă această baterie este încărcată cu o putere de 50 kW, valoarea C = 1.
Dacă un vehicul este accelerat cu o astfel de baterie, o putere de 100 kW poate fi solicitată din aceasta. Valoarea C este apoi 2.
În cazul unei sarcini cu 11 kW, valoarea C este 0,22.
La încărcarea cu un curent de 100 kW, valoarea C este, de asemenea, 2.

Se aplică următoarea regulă generală: Este benefic pentru durata de viață a unei baterii dacă valoarea C este mai mică de 1 la descărcare și încărcare.

Bateriile electrice ale mașinilor nu tolerează temperaturi extreme

În primul rând, vestea bună: la mașinile electrice, aerul condiționat automat asigură faptul că bateriile nu sunt copleșite de temperaturi extreme. Acest lucru are sens, deoarece temperaturile cuprinse între -10 și +40 grade Celsius sunt în general limitele minime și maxime absolute la care ar trebui expusă o baterie în timpul funcționării. Valorile mai mici sau mai mari îl pot deteriora grav. Acesta este motivul pentru care sistemele de baterii din mașinile electrice au un control de temperatură corespunzător. Acest lucru asigură că bateria este întotdeauna încălzită sau răcită corespunzător.

Dar care este temperatura optimă? Temperatura optimă de funcționare pentru o baterie este cea la care oamenii se simt și ei cel mai confortabil - puțin sub 20 de grade. Cu toate acestea, 10 grade Celsius este chiar mai bun pentru stocarea pură atunci când nu este utilizat.

Cum să încărcați corect bateria unei mașini electrice?

Curenții puternici încarcă bateria, în principal pentru că o pot încălzi. Acest lucru se întâmplă în special la încărcare, deoarece curentul acționează asupra bateriei pe o perioadă mai lungă de timp. Cu toate acestea, rețeaua electrică oferă diferite intensități cu care se poate trage electricitate.

Pe scurt, se poate spune: cu cât se încarcă mai lent o baterie, cu atât mai bine. Prin urmare, încărcarea constantă la stațiile de încărcare rapidă cu curenți puternici cu o valoare C> 1 nu este recomandată. Încărcarea la stațiile de încărcare rapidă poate fi inevitabilă pe o călătorie pe distanțe lungi și o astfel de încărcare nu provoacă imediat o pierdere totală a bateriei. Dar în viața de zi cu zi ar trebui să o evitați dacă este posibil.

Stare optimă de încărcare: nu este complet goală și nu este complet plină

Legendei îi place să circule în public că este bine pentru o baterie dacă este complet descărcată din nou și din nou. Abia atunci își poate menține pe deplin receptivitatea. În ceea ce privește bateriile litiu-ion utilizate în mod obișnuit în mașinile electrice, această viziune este fundamental greșită și opusul este adevărat.

Este mult mai bine ca durata de viață a bateriei să fie reîncărcată înainte de a fi descărcată complet. Sistemul este stresat atunci când ultimii câțiva ioni trebuie să fie presați. Prin urmare, nu trebuie să vă descărcați niciodată vehiculul sub un nivel de încărcare de 20%. Și dacă ați atins deja un nivel atât de scăzut al bateriei, atunci este important să evitați descărcarea cât mai mult posibil. Pentru că asta înseamnă într-adevăr stres pentru componenta valoroasă.

Și la celălalt capăt al scalei, vă puteți comporta într-un mod mai blând față de fizica bateriei. Ar fi ideal să încheiem procesul de încărcare atunci când nivelul de încărcare este de 90% sau mai bun de 80%. Deci, dacă folosiți întotdeauna bateria între 20 și 80% nivel de încărcare, economisiți bateria și ajutați la menținerea acesteia. Prin urmare, taxarea la 100% este posibilă numai în cazuri excepționale, de exemplu înainte de o călătorie pe distanțe lungi.

În acest sens, nu este potrivit să se facă publicitatea unui număr maxim de cicluri de încărcare, după care capacitatea bateriei va scădea inevitabil. Astfel de calcule simpliste pi-times-thumb nu arată instrucțiuni fiabile.

Conducerea corectă a unei baterii

Pentru fizica unei baterii, este irelevant dacă încărcăturile sunt cauzate de curenți puternici în timpul încărcării sau prin descărcare. Prin urmare, pe lângă încărcarea atentă, este decisiv și comportamentul precaut al conducătorului auto electric.

Este bine cunoscut faptul că mașinile electrice au valori de accelerație considerabil mai bune decât vehiculele cu propulsie convențională. Acest lucru îi ispitește pe mulți utilizatori să accelereze mașina la maximum, deoarece la urma urmei, de multe ori sunteți cel mai rapid când porniți semaforul. Accelerarea puternică înseamnă utilizarea unei puteri mari. În mod constant și întotdeauna „accelerația maximă” este în detrimentul „sănătății bateriei”.

Acest fenomen se bazează la rândul său pe temperatură. Când acceleratorul este apăsat, este chemat un curent puternic, pe care bateria îl furnizează și el. Ca urmare, se încălzește pentru o perioadă scurtă de timp, deoarece aerul condiționat nu poate asigura reducerea corespunzătoare a temperaturii în aceeași perioadă de timp. E prea lent. Nici aici nu există pierderi totale, doar pentru că ați apelat la o accelerare completă o dată. Controlul bateriei previne un comportament foarte dăunător. Extracția unei ieșiri de mare putere este pur și simplu împiedicată de o blocare adecvată. Prin urmare, mașinile electrice nu ar trebui să fie conduse sub sarcină maximă ore în șir.

Concluzie: Acesta este modul în care gestionați corect bateria mașinii electrice

Dacă încărcați bateria cu curenți mici, mențineți încărcarea bateriei între 20 și 80% și nu accelerați constant cu pedala de accelerație apăsată, evitați stresul bateriei și mențineți capacitatea acesteia.

Autor: Dirk Baranek este directorul general al unei agenții de comunicații digitale din Stuttgart. A lucrat ca editor online jurnalist și independent (DJV), este blogger, consultant în PR, lector și șofer Tesla.