Tiesa, temperatūrai nukritus žemiau 15 ar 20 laipsnių šalčio, problemų gali kilti vairuojant tiek elektrinius, tiek įprastais degalais varomus automobilius. Visgi didesnis elektrinių modelių priešas tyko visiškai kitoje temperatūros skalės pusėje.
Autorius – Dainius Jakas
Karštis gali būti pavojingesnis?
Vasara. Saulė maloniai kaitina odą ir atrodo, kad visi rūpesčiai iš karto sumažėja. Ar šiltasis metas elektromobiliams galėtų kelti daugiau iššūkių nei stingdanti žiema? Tipiška lietuviška vasara dažniausiai jokių problemų nesukelia: apie 20 laipsnių siekianti temperatūra elektromobiliams ir jų baterijoms yra pati tinkamiausia. Rūpesčių gali atsirasti tuomet, kai termometro stulpelis ima kopti gerokai aukščiau.
Šaltis laikinai padidina baterijos elektrolito klampumą ir vidinę celių varžą, taip sumažindamas momentinį efektyvumą. Bet dažniausiai tai yra greitai atkuriamas procesas. Pakanka vien tik sumaniai naudotis išankstinio baterijos temperatūros nustatymo programine įranga.
Pavyzdžiui, „Kia“ elektromobilių įranga suteikia vairuotojui galimybę naudojantis programėle tiek pašildyti, tiek atvėsinti bateriją ir taip paruošti ją efektyviausiam galimam veikimui dar prieš išvyką. Jeigu tuo metu elektromobilis prijungtas prie įkrovimo tinklo, šiam procesui nenaudojama baterijos energija.
Visgi tikrų vasaros karščių pagrindinė problema yra baterijoms keliama grėsmė, kurios pasekmės neretai yra neatstatomos ir gali ilguoju laikotarpiu stipriai pabloginti baterijų charakteristikas.
Problemos esmė slypi baterijų celių chemijoje. Ličio jonų baterijos efektyviausiai dirba maždaug 15–35 °C intervale, o aukštesnė baterijos vidinė temperatūra, kuri lauko temperatūrą gali viršyti ir porą kartų, spartina nepageidaujamas chemines reakcijas bei talpos mažėjimą.
Nenuostabu, kad baterijai pernelyg įkaitus daugumos elektromobilių programinė įranga riboja įkrovimo greitį, kad apsaugotų elementus nuo dar didesnio kaitimo ir neatstatomo talpos praradimo.
Deja, bet tokiu atveju vairuotojo numatytas trumpas sustojimas sparčiai įsikrauti energijos gali virsti neplanuotai ilgesne pertrauka. Šitaip karštis smogia per tris vietas vienu metu: mažina automobilio efektyvumą, ilgina įkrovimo laiką ir daro įtaką ilgalaikei baterijos būklei.
Šią problemą puikiai žino ankstesnių kartų „Nissan Leaf“ savininkai – šis modelis neturėjo jokios aktyvios baterijos aušinimo sistemos, tad tvyrant karščiui automobilis smarkiai apribodavo įkrovimo spartą, o taip pat pernelyg įkaitusi baterija paveikdavo ir nuvažiuojamą atstumą.
Sąnaudas augina tiek šaltis, tiek karštis
Dažnas vairuotojas neretai neįvertina papildomų energijos sąnaudų, reikalingų aktyviam termoreguliavimui vasarą.
Važiuojant greitkeliu baterija patiria dvigubą terminį krūvį: vidinį kaitimą dėl didelės iškrovos srovės ir išorinį kaitimą nuo įkaitusio asfalto bei aplinkos temperatūros. Siekiant išlaikyti optimalią darbinę temperatūrą, tokiomis karštomis dienomis baterijos aušinimo sistema būna priversta dirbti maksimaliu režimu.
Dešimčių tūkstančių keliais riedančių elektromobilių duomenis analizuojanti bendrovė „Recurrent Auto“ nustatė, kad temperatūrai pakilus iki 38 °C, viena įkrova nuvažiuojamas atstumas gali sumažėti apie 17–18 proc., nes oro kondicionavimo kompresorius turi vėsinti ne tik saloną, bet ir, prioritetine tvarka, aušinimo skysčio kontūrą, cirkuliuojantį tarp baterijos modulių.
Pavyzdžiui, „Ford Mustang Mach-E“ vairuotojai pastebi, kad intensyviai važiuojant karštą dieną aušinimo sistemos energijos suvartojimas tampa reikšmingu veiksniu, mažinančiu bendrą efektyvumą.
Dar sudėtingesnė situacija susidaro greitojo įkrovimo stotelėse. Jei į įkrovimo stotelę atvykstama su jau įkaitusia baterija, jos valdymo sistema yra priversta riboti įkrovimo galią, kad būtų išvengta terminio nuotėkio rizikos.
Kuo aukštesnė pradinė baterijos temperatūra, tuo lėčiau ji turi būti kraunama, kad aktyvaus aušinimo sistema spėtų išsklaidyti sparčiai generuojamą šilumą.
Tai puikiai iliustruoja „Tesla“ savininkų patirtys karšto klimato zonose: net ir ypač spartaus įkrovimo stotelėse „Supercharger“ įkrovimo kreivė gali būti smarkiai plokštesnė, nei tikėtasi. Ypač, jei automobilio sistema nebesugeba pakankamai greitai pašalinti perteklinės šilumos.
Technologijos nuolat tobulėja
Visgi šių, kaip ir žiemą per speigus kylančių, problemų sprendimai nuolat tobulėja. Pavyzdžiui, „Kia“ inžinieriai naujausiuose modeliuose visuose įrangos lygiuose integravo efektyvesnę termoreguliaciją užtikrinančius šilumos siurblius ir sukūrė itin preciziškai veikiančius baterijos aušinimo skysčiu kontūrus, leidžiančius išlaikyti celes optimaliame temperatūros diapazone net ir esant didelei apkrovai.
Tai ne tik saugo bateriją nuo degradacijos, bet ir padeda išlaikyti stabilesnę įkrovimo kreivę, taip tuo pačiu sutrumpinant įkrovimui reikiamą laiką.
Be to, moderniausi elektromobiliai turi su navigacijos sistemomis sujungtas technologijas, kurios leidžia nustatyti tinkamą baterijos temperatūrą artėjant prie greitojo įkrovimo stotelės.
Tai – itin svarbi savybė aukštą įkrovimo galią galintiems priimti modeliams, pavyzdžiui, „Mercedes-Benz CLA“, „Porsche Taycan“ ar „Kia EV6“, kurie gali būti įkraunami 250 kW ir didesne galia.
Ši baterijos tinkamos temperatūros paruošimo funkcija paprastai įsijungia automatiškai, jei automobilio navigacijos sistemoje greitojo įkrovimo stotelė pasirenkama kaip galutinis arba tarpinis kelionės tikslas.
Gamintojai nuosekliai tobulina šį funkcionalumą ir diegia jį vis plačiau. Štai „Kia“ tokią funkciją siūlo jau ir įperkamesniame EV3 modelyje, kuriame taip pat atsirado galimybė šią funkciją įjungti rankiniu būdu automobilyje arba nuotoliniu būdu per programėlę.
Gamintojai pažymi, kad EV3 modelyje naudojama pažangi šilumos siurblio technologija ir pirmoji pasaulyje simultaninė šilumos absorbavimo sistema, leidžianti vienu metu gaminti ir vėsą, ir šilumą.
Ji padeda baterijai pasiekti darbinę temperatūrą iki 12 minučių greičiau nei ankstesnės kartos modeliuose. Taigi, technologijų progresas šioje srityje tikrai nestovi vietoje.
Mano patarimas: karštomis dienomis pasistengti vengti tiesioginės saulės bei stengtis įkrauti automobilį anksti ryte ar vėlai vakare, kai oras vėsesnis. Nors lietuviškos vasaros nėra Viduržemio jūros regiono karščio pavyzdys, vis tiek nors kelias dienas per metus būna karšta. Ar ne?
Patiko straipsnis? Užsiprenumeruokite mūsų naujienlaiškį ir gaukite svarbiausias dienos naujienas bei įdomiausius straipsnius kiekvieną darbo dieną 11 val. Tiesiai į Jūsų el. paštą!
