Pré-condicionamento da bateria

O pré-condicionamento da bateria é o processo de levar deliberadamente a bateria de alta tensão de um veículo elétrico até à sua janela de temperatura ótima pouco antes de uma sessão de carregamento rápido. As células de iões de lítio são sensíveis à temperatura: quando estão demasiado frias, o eletrólito torna-se mais viscoso e os iões de lítio movem-se lentamente entre os elétrodos, o que obriga o sistema de gestão da bateria a limitar a potência de carga para proteger as células. O pré-condicionamento existe para eliminar este estrangulamento, de modo a que o conjunto chegue ao carregador pronto a aceitar toda a potência para que está dimensionado, em vez de receber a energia a conta-gotas enquanto se aquece lentamente.

Na prática, o sistema recorre ao equipamento de gestão térmica do veículo para aquecer o líquido de refrigeração que circula em torno das células, recorrendo a resistências de aquecimento, a uma bomba de calor ou ao calor residual do motor e da eletrónica de potência. A energia provém da própria bateria de tração ou, idealmente, da rede enquanto o automóvel ainda está ligado ou em andamento. A maioria dos VE modernos aciona o pré-condicionamento automaticamente quando o condutor define no sistema de navegação um percurso para um carregador rápido: o automóvel calcula o tempo de viagem e começa a aquecer o conjunto alguns minutos antes da chegada, para que este atinja a temperatura-alvo, normalmente entre cerca de 20 e 30 graus Celsius, mesmo no momento em que o conector é ligado.

O benefício é mais notório em tempo frio. Uma bateria que inicia uma sessão de carga a temperaturas próximas do ponto de congelação pode ficar limitada a uma fração da sua potência máxima e ter de aquecer durante a própria sessão, ao passo que um conjunto pré-condicionado consegue sustentar uma curva de carga muito mais elevada e mais plana desde o início. Os testes no mundo real mostram com frequência que o pré-condicionamento pode reduzir praticamente para metade o tempo passado num carregador rápido em tempo frio, transformando uma frustrante paragem de quarenta minutos numa muito mais curta.

Há um compromisso que vale a pena compreender. Aquecer o conjunto consome energia, pelo que o pré-condicionamento custa uma pequena quantidade de autonomia, sobretudo se o automóvel começar a aquecer com muita antecedência. Para a maioria dos condutores, esta é uma troca favorável, porque a autonomia gasta é modesta face ao tempo de carregamento poupado. O comportamento varia também entre fabricantes: alguns permitem a ativação manual através de um menu ou da partida programada, útil quando se dirige a um carregador não introduzido na navegação, enquanto outros só pré-condicionam para paragens definidas no percurso de navegação.

O pré-condicionamento faz parte da estratégia mais ampla de gestão térmica da bateria do veículo e está estreitamente ligado ao carregamento rápido em DC e à forma da curva de carga. Um automóvel com uma bomba de calor eficiente consegue muitas vezes pré-condicionar com menor penalização de energia, e um conjunto devidamente condicionado mantém um estado de carga mais elevado antes de a potência começar a baixar. Os condutores em climas quentes raramente precisam de pensar nisto, mas no inverno é uma das funcionalidades mais valiosas para quem depende dos carregadores rápidos públicos em viagens mais longas.