Wpływ niskich temperatur na regenerację baterii w autach elektrycznych

Czego dowiesz się z materiału?

• W jaki sposób baterie aut elektrycznych reagują na temperatury?

• Jakie znaczenie ma sposób ładowania i rekuperacji?

• Czym jest Battery Management System?

Baterie w samochodach elektrycznych nie przepadają za niskimi temperaturami. Optymalne warunki przechowywania oraz przyjmowania i oddawania energii elektrycznej to przedział temperatur od około 15 do 35 stopni Celsjusza.

Baterie w autach elektrycznych zimą

Baterie litowo-jonowe odpowiadają za magazynowanie energii potrzebnej do napędzania pojazdów. Ich efektywność zależy od reakcji chemicznych, które są wrażliwe na zmiany temperatur. Wpływają one na szybkość zachodzenia reakcji chemicznych w bateriach, co przekłada się na ich zdolność do ładowania i rozładowywania, a zatem na zasięg i wydajność auta elektrycznego. W niskich temperaturach system rekuperacji, który umożliwia odzyskiwanie energii podczas hamowania, może działać mniej efektywnie, zwłaszcza podczas pierwszych minut jazdy, gdy pojazd i akumulator są jeszcze zimne.  Trzeba jednak pamiętać, że spadek zasięgu dotyczy  nie tylko pojazdów elektrycznych. W zimie zasięgi samochodów spalinowych także spadają, ponieważ następuje większe zużycie paliwa do osiągnięcia przez silnik temperatury roboczej.

Zimą, kiedy temperatura spada poniżej optymalnego zakresu, baterie elektryków mogą doświadczać spadku wydajności. W niskich temperaturach reakcje chemiczne są spowolnione, co ogranicza zdolność baterii do efektywnego ładowania i rozładowywania. To z kolei może spowodować zmniejszenie zasięgu pojazdu w porównaniu do warunków umiarkowanych. Dodatkowym obciążeniem baterii może być również ogrzewanie kabiny, które wiąże się z zapotrzebowaniem na energię. Redukcja zasięgu nie powinna jednak przekroczyć 30%.

Znaczenie sposobu ładowania i rekuperacji

Powszechnie znanym sposobem na uniknięcie problemów tego typu jest korzystanie z funkcji przednagrzewania baterii pojazdu elektrycznego, co pozwala na osiągnięcie optymalnej temperatury pracy baterii oraz ogrzewanie kabiny bez obciążania baterii. Jeśli użytkownik samochodu elektrycznego ma taką możliwość, warto parkować elektryka w ogrzewanym garażu. Jeśli nie mamy miejsca postojowego w garażu indywidualnym lub podziemnym i jesteśmy zmuszeni do parkowania na zewnątrz, warto wybrać wersję auta elektrycznego z pompą ciepła i opcją programowania wcześniejszego podgrzania baterii. Dzięki pompie ciepła zużycie energii na podgrzanie baterii jest znacznie mniejsze niż w przypadku tradycyjnej grzałki. Dobrze jest również unikać szybkiego ładowania w bardzo niskich temperaturach, ponieważ to również dodatkowo obciąża baterię.

Poza tym do listy praktycznych porad dla użytkowników samochodów elektrycznych dołożyć należy jazdę z umiarkowaną prędkością i unikanie gwałtownego hamowania i przyspieszania. W tym momencie warto wspomnieć, że intensywna rekuperacja może spowodować utratę przyczepności kół napędowych. Niektóre auta elektryczne oferują opcję ustawienia poziomu rekuperacji, co może być przydatne zimą, gdy w niskich temperaturach lepiej jest stosować niższe poziomy tej funkcji na początku trasy. Pamiętajmy ponadto, że ograniczona rekuperacja nie jest problemem przez cały sezon zimowy. Gdy pojazd pracuje dłużej, akumulator osiąga temperaturę roboczą, a odzysk energii stopniowa wraca do pełnej wydajności. Oprócz powyższych wskazówek,  standardowo warto pamiętać o planowaniu podróży z wyprzedzeniem, regularnym ładowaniu,  oraz – jeśli nasz elektryk wyposażony jest w taką opcję – korzystaniu z trybu eco.

Battery Management System

Producenci większości aut elektrycznych mają opracowany system zarządzania baterią. Nazywa się on Battery Management System – BMS – i jest kluczowym elementem zarządzającym termiką baterii trakcyjnej. Jego zadaniem jest sterowanie procesami termicznymi zachodzącymi w ogniwach baterii litowo-jonowych.

Ogniwa litowo-jonowe, aby ładować się optymalnym prądem na szybkich stacjach DC, powinny mieć temperaturę w przedziale 48-52 stopnie Celsjusza. W takim warunkach bateria jest w stanie przyjąć maksymalną moc. Jeśli temperatura ogniw będzie niższa lub wyższa niż przedział 48-52 °C, osiągnięcie mocy maksymalnej nie będzie możliwe i będzie ona znacznie niższa. To wszystko ze względu na bezpieczeństwo baterii.

Aby zoptymalizować działanie elektryka zimą, warto rozważyć wcześniejsze ogrzanie akumulatora, np. poprzez skorzystanie z funkcji wstępnego podgrzania, coraz częściej dostępnej w samochodach elektrycznych. Nawet jeśli pojazd ładuje się w garażu, warto włączyć tę opcję jeszcze przed rozpoczęciem jazdy. Rozgrzanie akumulatora pomoże nie tylko zwiększyć zasięg, ale także poprawić efektywność odzysku energii.

Innowacje w dziedzinie izolacji termicznej i inteligentnych strategii ładowania umożliwiają lepsze zarządzanie temperaturą baterii. To przekłada się oczywiście na ich żywotność i efektywność. Regularne serwisowanie pojazdu oraz postępowanie zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi eksploatacji i konserwacji są najważniejsze dla utrzymania optymalnej wydajności baterii w różnych warunkach atmosferycznych.

Zrozumienie wpływu temperatur na baterie samochodów elektrycznych i stosowanie praktycznych wskazówek pomaga w optymalizacji korzystania z pojazdu w różnych warunkach atmosferycznych. Świadome zarządzanie baterią, regularny serwis i konserwacja pojazdu elektrycznego oraz jazda dostosowana do panujących warunków są najistotniejsze w maksymalizacji wydajności samochodów elektrycznych. Świadome zarządzanie baterią maksymalizuje zasięgi i trwałość pojazdu elektrycznego.