Batteriopvarmning (preconditioning)

Batteriopvarmning er den proces, hvor man bevidst bringer en elbils højspændingsbatteri op på dets optimale temperaturvindue kort før en hurtigopladning. Lithium-ion-celler er følsomme over for temperatur: når de er for kolde, bliver elektrolytten mere tyktflydende, og lithium-ionerne bevæger sig trægt mellem elektroderne, hvilket tvinger batteristyringssystemet til at begrænse ladeeffekten for at beskytte cellerne. Opvarmningen findes for at fjerne netop denne flaskehals, så batteriet ankommer til laderen klar til at modtage sin fulde klassificerede effekt frem for at lade energien sive ind, mens det langsomt varmer sig selv op.

I praksis bruger systemet køretøjets termiske styringshardware til at opvarme den kølevæske, der cirkulerer omkring cellerne, ved hjælp af modstandsvarmere, en varmepumpe eller spildvarme fra motor og effektelektronik. Energien kommer fra selve traktionsbatteriet eller, ideelt set, fra elnettet, mens bilen stadig er tilsluttet eller kører. De fleste moderne elbiler udløser opvarmningen automatisk, når føreren navigerer mod en hurtiglader i navigationssystemet: bilen beregner rejsetiden og begynder at varme batteriet et antal minutter før ankomst, så det når måltemperaturen, typisk et sted omkring 20 til 30 grader Celsius, netop som stikket sættes i.

Gevinsten er mest markant i koldt vejr. Et batteri, der starter en ladesession ved nær-frysepunkt, kan være begrænset til en brøkdel af sin spidseffekt og kræve opvarmning undervejs i selve sessionen, mens et forvarmet batteri kan opretholde en langt højere og fladere ladekurve fra begyndelsen. Tests under virkelige forhold viser rutinemæssigt, at opvarmning omtrent kan halvere den tid, man bruger ved en hurtiglader i koldt vejr, og forvandle et frustrerende fyrre minutters stop til et langt kortere.

Der er en afvejning, det er værd at forstå. At opvarme batteriet bruger energi, så opvarmningen koster en lille smule rækkevidde, især hvis bilen begynder at varme op i god tid. For de fleste førere er det en fordelagtig handel, fordi den rækkevidde, der bruges, er beskeden i forhold til den sparede ladetid. Adfærden varierer også mellem producenter: nogle tillader manuel aktivering via en menu eller planlagt afgang, hvilket er nyttigt på vej mod en lader, der ikke er indtastet i navigationen, mens andre kun forvarmer ved navigationsstyrede stop.

Opvarmning er én del af et køretøjs bredere strategi for termisk batteristyring og er tæt knyttet til DC-hurtigopladning og ladekurvens form. En bil med en effektiv varmepumpe kan ofte forvarme med mindre energitab, og et batteri, der er korrekt forberedt, holder en højere ladetilstand, før effekten aftager. Førere i varme klimaer behøver sjældent at tænke på det, men om vinteren er det blandt de mest værdifulde funktioner for enhver, der er afhængig af offentlige hurtigladere på længere ture.