Wstępne kondycjonowanie akumulatora

Wstępne kondycjonowanie akumulatora to proces celowego doprowadzenia akumulatora wysokonapięciowego pojazdu elektrycznego do optymalnego okna temperaturowego krótko przed sesją szybkiego ładowania. Ogniwa litowo-jonowe są wrażliwe na temperaturę: gdy są zbyt zimne, elektrolit staje się bardziej lepki, a jony litu przemieszczają się ospale między elektrodami, co zmusza system zarządzania baterią do ograniczenia mocy ładowania w celu ochrony ogniw. Kondycjonowanie istnieje po to, aby usunąć to wąskie gardło, dzięki czemu akumulator dociera do stacji gotowy przyjąć pełną znamionową moc, zamiast powoli pobierać energię, podczas gdy sam się rozgrzewa.

W praktyce system wykorzystuje sprzęt zarządzania temperaturą pojazdu do podgrzewania płynu chłodzącego krążącego wokół ogniw, korzystając z grzałek rezystancyjnych, pompy ciepła lub ciepła odpadowego z silnika i energoelektroniki. Energia pochodzi z samego akumulatora trakcyjnego lub, najlepiej, z sieci, gdy samochód jest jeszcze podłączony albo w trakcie jazdy. Większość nowoczesnych pojazdów elektrycznych uruchamia kondycjonowanie automatycznie, gdy kierowca wyznaczy w nawigacji trasę do szybkiej stacji: samochód oblicza czas podróży i zaczyna ogrzewać akumulator kilka minut przed przybyciem, tak aby osiągnął on docelową temperaturę, zwykle gdzieś w okolicach 20 do 30 stopni Celsjusza, dokładnie w chwili podłączenia złącza.

Korzyść jest najbardziej wyraźna w chłodne dni. Akumulator rozpoczynający sesję ładowania w temperaturze bliskiej zera może być ograniczony do ułamka swojej szczytowej mocy i wymagać ogrzewania już w trakcie samej sesji, podczas gdy akumulator po wstępnym kondycjonowaniu jest w stanie utrzymać znacznie wyższą i bardziej płaską krzywą ładowania od samego początku. Testy w rzeczywistych warunkach regularnie pokazują, że kondycjonowanie może z grubsza o połowę skrócić czas spędzony przy szybkiej stacji w zimną pogodę, zamieniając frustrujący czterdziestominutowy postój w znacznie krótszy.

Warto zrozumieć pewien kompromis. Ogrzewanie akumulatora zużywa energię, więc kondycjonowanie kosztuje niewielką część zasięgu, zwłaszcza jeśli samochód zaczyna nagrzewanie z dużym wyprzedzeniem. Dla większości kierowców jest to korzystna wymiana, ponieważ zużyty zasięg jest niewielki w porównaniu z zaoszczędzonym czasem ładowania. Działanie różni się także między producentami: niektórzy umożliwiają ręczną aktywację z poziomu menu lub zaplanowanego wyjazdu, co przydaje się w drodze do stacji niewprowadzonej do nawigacji, podczas gdy inni przeprowadzają kondycjonowanie wyłącznie dla postojów wyznaczonych w nawigacji.

Kondycjonowanie stanowi jeden z elementów szerszej strategii zarządzania temperaturą akumulatora pojazdu i jest ściśle powiązane z szybkim ładowaniem DC oraz kształtem krzywej ładowania. Samochód z wydajną pompą ciepła często może przeprowadzić kondycjonowanie przy mniejszym koszcie energetycznym, a właściwie przygotowany akumulator utrzyma wyższy poziom naładowania, zanim moc zacznie maleć. Kierowcy w ciepłym klimacie rzadko muszą o tym myśleć, lecz zimą jest to jedna z najcenniejszych funkcji dla każdego, kto polega na publicznych szybkich stacjach podczas dłuższych podróży.