Článek
U nových elektromobilů se vedle kapacity baterie a výkonu často řeší také nabíjecí výkon, schopnost rychlého nabití z 10 na 80 procent a v neposlední řadě i zrychlení z nuly na 100 kilometrů. To vše ale vede k rychlému nárůstu teplot, které je potřeba kontrolovat.
V případě elektromotorů, podobně jako motorů spalovacích, jde především o odvod tepla. V případě akumulátorů však systémy teplotního managementu musí zajistit optimální teplotu baterie, což vyžaduje chlazení i zahřívání – podle konkrétní situace.
Teplotní management je v případě baterií často řešen různými kanálky či kapsami s chladicí tekutinou, která dokáže přenášet teplo. V případě vysokých teplot ho odvádí od baterie k systému chlazení, v nízkých teplotách ho naopak přivádí – například od elektromotoru a jiných komponent, které se mohou zahřívat.
Elektromotory jsou výrazně účinnější než spalovací motory, a proto produkují méně odpadního tepla. To však zároveň znamená, že elektromobil má k dispozici méně „bezplatného“ tepla pro vytápění kabiny i akumulátoru.
Zde tak přichází ke slovu kromě jiného i tepelné čerpadlo, které je schopné zajistit optimální redistribuci tepla v rámci elektromobilu. Zatímco dříve se nejčastěji jednalo o příplatkovou výbavu, dnes se stále častěji objevuje ve standardní výbavě, neboť pomáhá snížit spotřebu a prodloužit dojezd.
Zajištění správné teploty je přitom klíčové z mnoha důvodů. Předně jde o bezpečnost, kdy vysoké teploty bateriím neprospívají a mohly by vést k jejich poškození či zničení. V potaz je však nutné brát i životnost baterií, které při vysokých teplotách rychle degradují.
Teplota baterie výrazně ovlivňuje čas strávený na nabíječkách.
To je ostatně známé jak z mobilních telefonů, tak z prvních generací elektromobilů, které při chlazení spoléhaly pouze na vzduch proudící kolem baterie. Ze známých modelů na to doplácela například první generace Nissanu Leaf.
Včas zahřát i zchladit
Teplota baterií pak ovlivňuje také nabíjecí výkony. Systémy vozidla stav baterie neustále kontrolují a v závislosti na mnoha faktorech upravují nabíjecí výkon. Udávané maximální nabíjecí výkony jsou tak dosažitelné většinou jen za optimálních teplot. Důležitá je totiž i křivka nabíjení.
V optimálních případech by měla být křivka při vyšších výkonech nabíjení co nejplošší, což ukazuje, že je baterie schopná dlouhodobě přijímat větší množství energie. V opačném případě, kdy křivka prudce vyletí a následně klesá, bývají časy nabíjení delší.
Garáž.cz
Nejlepší výkony u nabíječek přitom elektromobily nabídnou díky možnosti včasného předehřevu baterie, čímž se rozumí optimalizace teploty. Touto funkcí dnes disponuje celá řada elektromobilů, její spouštění se však může odehrávat dvěma různými způsoby.
Dříve bylo totiž časté, že si elektromobil spustil optimalizaci teploty baterie teprve poté, co byla v palubní navigaci vybrána jako destinace nabíjecí stanice. Řidič tak musel spoléhat na vestavěnou navigaci, což není vždy zcela komfortní. Po příjezdu k nabíječce se však mohl těšit na svižné dobíjení prakticky od připojení konektoru.
Stále větší procento elektromobilů však dnes disponuje i samostatným tlačítkem k předehřevu baterie. Posádka tak může zůstat u své oblíbené navigace, například formou zrcadlení telefonu. Infotainment přitom často zobrazí čas potřebný k dosažení optimální nabíjecí teploty.
Přizpůsobí se
Řidiči přitom nemusí mít strach ani z nabíjení v extrémních podmínkách. Palubní systémy v elektromobilech i nabíjecích stojanech jsou totiž nastaveny tak, aby za běžných situací nedovolily vznik extrémních podmínek. Obvykle to však znamená především pomalejší nabíjení.
I bez aktivace předehřevu tak v zimě, po připojení elektromobilu k nabíječce, nejprve dochází k postupnému zahřívání baterie při nižším nabíjecím výkonu. Teprve následně dochází k růstu nabíjecího výkonu a nabíjení se zkracuje.
Naopak v létě se můžeme setkat s tím, že si elektromobil na nabíječce automaticky spustí chlazení. Vlastním systémem chlazení pak disponují také samotné nabíječky. A pokud by ani chlazení nestačilo, dojde ke snížení nabíjecího výkonu. To vše s cílem ochránit bezpečí i životnost baterie.
Především efektivně
S nástupem nové generace elektromobilů, které slibují nabíjecí výkony až kolem jednoho megawattu při extrémně krátkých časech, se systémy teplotního managementu začínají stávat naprosto klíčovým komponentem.
Stále důležitější však budou také u menších a dostupnějších elektromobilů. Baterie totiž představují velmi drahý komponent, podpora jejich rychlého nabíjení však automobilkám umožní použít menší a lehčí baterie. Klesne tak cena i spotřeba, přičemž rychlé nabití umožní pohodlnější cestování i na delších trasách.
Instalace sofistikovaných systémů teplotního managementu už se navíc nebude týkat pouze elektromobilů, ale také nabíjecích stojanů. Například nabíjecí stanice BYD Flash Charging, slibující maximální nabíjecí výkon až 1,5 MW, už totiž mají konektor i kabel chlazený kapalinou.
