Wszyscy elektromobilni kierowcy wiedzą, lub wiedzieć powinni, że temperatura, szczególnie ta niska nie działa za dobrze na baterie w naszych elektrycznych autach.
Jak się okazuje kiedy samochód postał przez około 2 dni pod domem a temperatura oscylowała wokół zaledwie kilku stopni powyżej zera, nasza bateria trakcyjna również uległa wychłodzeniu. Jej temperatura również spadła, co niesie ze sobą pewne konsekwencje.
Dlaczego baterie nie lubią chłodu?
- Otóż procesy fizyczno-chemiczne zachodzące w bateriach litowo-jonowych, różnego rodzaju, zachodzą szybciej, a może lepiej powiedzieć w sposób optymalny, w określonych warunkach zewnętrznych.
- Kiedy mamy temperatury rzędu 20-25 stopni Celsjusza, są to najlepsze i najbardziej optymalne warunki do tego aby procesy ładowania i rozładowywania naszej baterii przebiegały w sposób niemalże idealny.
- Niestety wraz ze spadkiem temperatury, wędrówka jonów litu, oraz zachowanie się elektrolitów użytych w baterii, zostają utrudnione i spowolnione. Dlatego też kiedy jest zimno, mamy sytuację w której procesy tak zwane fizyczno-chemiczne spowalniają znacząco i nie mogą się one odbywać w sposób optymalny, czyli szybko.
- Kiedy nasza bateria nieco zmarznie, dochodzi do sytuacji, podczas której podłączając auto do stacji ładowania o mocy 150 kW, osiągamy moc ładowania na poziomie zaledwie 30 czy 35 kW. Słabiutko i wolniutko, jak na testowanej przeze mnie Tesli Model 3 w wersji z podstawową baterią o pojemności 60 kWh.
- Ładowanie takie rozgrzeje nam nieco nasz pakiet, ale to niestety trwa i to dość długo. Optymalną temperaturą ogniw w bateriach litowo-jonowych jest zakres 48-52 stopnie Celsjusza. Kiedy bateria złapie ten zakres, ładowanie odbywa się z maksymalną dostępną mocą.
Przykład z dzisiaj:
Na zewnątrz było raptem kilka stopni, a samochód całą noc stał na "pod chmurką". Kiedy dziś rano podpiąłem zimne auto do stacji dużej mocy, niestety moc rozczarowała. Postanowiłem więc odczekać nieco, pojeździć załatwiając kilka rzeczy i ustawić docelowo w nawigacji szybką stację ładowania jako swój cel. W takiej sytuacji nasze auto, czyli Tesla Model 3 zaczyna podgrzewać baterię w taki sposób, aby po dojechaniu do celu temperatura pakietu była jak najbliższa optymalnej temperaturze sprzyjającej osiągnięciu maksymalnej mocy ładowania.
Tak zrobiłem dziś rano, a kiedy dojechałem na nowo otwartą stację firmy Powerdot na parkingu jednej z Biedronek, okazało się po podpięciu auta, że moc ładowania wyniosła nagle 119 kW, czyli praktycznie maksimum tego co może podać stacja. Jest to opcja ładowarki DC firmy Ekoenergetyka a moc złącza CCS to 120 kW.
Podgrzanie baterii a szybkość ładowania
Widzicie więc jak duży wpływ na moc ładowania podczas zimniejszych miesięcy ma rozgrzanie pakietu baterii w naszym aucie.
35 kW a 119 kW to jednak ogromna różnica, która ma odzwierciedlenie w tym ile czasu spędzimy na ładowarce.
Co zatem zrobić aby sobie ten czas skrócić?
Kiedy na przykład jemy śniadanie, uruchomić należy podgrzewanie kabiny w naszej Tesli, czy też innym EV posiadającym tą opcję. Auto odpali systemy grzania i oprócz tego, że będziemy mieć cieplutko w kabinie, system kondycjonowania baterii również się uruchomi i zacznie podgrzewać nasz pakiet.
Oczywiście kiedy wsiądziemy i naszym celem jest szybka stacja ładowania DC, dobrze jest ją sobie ustawić w nawigacji jako właśnie nasz cel. Wtedy bateria będzie już konkretnie i w sposób optymalny przygotowywana do tego, aby przyjąć dużą moc ładowania, czyli zostanie podgrzana w miarę możliwości do zakresu 48-52 stopnie Celsjusza.
Systemy BMS, czyli zarządzające bateriami w naszych elektrykach są coraz bardziej zaawansowane, zarządzają wydajnością, ładowaniem i temperaturą naszych baterii w taki sposób aby pracowały one w warunkach jak najbardziej optymalnych, oraz ulegały niepożądanym zjawiskom takim jak degradacja czy powstawanie dendrytów w jak najmniejszym stopniu.
