Žiemą itin svarbi ne tik elektromobilio baterijos talpa, bet ir jos temperatūrą reguliuojančios įrangos efektyvumas. Pavyzdys: nors 50 kWh talpos bateriją turintis „Peugeot e-208“ spaudžiant šalčiui nenuvažiuos didžiausio 340 km atstumo, šiuos automobilius vairuojantys lietuviai gali patvirtinti – net ir pikčiausią žiemą su 80 proc. energijos atsargomis galima įveikti mažiausiai 200 km.
Nuvažiuojamą nuotolį lemia ne tik baterijos kondicionavimo, bet ir salono temperatūros palaikymo įrangos našumas. Šilumos siurbliai yra gerokai pranašesni už tenus, todėl ši technologija žaibiškai populiarėja, nors iki šiol buvo naudojama ne visuose elektromobiliuose. Pavyzdžiui, šilumos siurbliai montuojami visuose „Peugeot“ elektromobiliuose, tačiau gerokai brangesniuose „Tesla Model S“ modeliuose jų nėra.
Iššūkis tik vairuojant seną elektromobilį
Elektrifikuoto transporto naujienų portalo nerijusev.lt įkūrėjas Nerijus Jakimavičius pažymi, kad žiema nepatogumų sukels tik tiems, kurie vairuoja senesnius elektromobilius ir neturi galimybės įkrauti baterijos kas dieną. Pasak jo, vairuojant naują modelį, kuriame įmontuota baterija su temperatūros reguliatoriumi, ir turint prieigą bent jau prie buitinio elektros lizdo, šaltas klimatas – joks iššūkis.
„Tuomet elektromobilio vairavimas bus ne galvos sopulys, o tikras malonumas. Juolab kad daugumos elektromobilių saloną prieš važiuojant galima pašildyti nuotoliniu būdu“, – konstatuoja pašnekovas.
N. Jakimavičius pats visą žiemą kasdien vairuoja 30 kWh bateriją turintį antrosios kartos „Nissan Leaf“. Gyvena bute, todėl namuose įkrauti baterijos nėra galimybės, o darbe – irgi ne kiekvieną dieną. Situaciją dar labiau apsunkina įkrovimo stotelių trūkumas Šiauliuose, tačiau net ir tokiomis sąlygomis jis įstengia išsiversti.
„Aš ir taip sugebu važinėti, o jeigu būtų galimybė kasdien įkrauti bateriją, žiema vairuojant elektromobilį – joks iššūkis. Čia panašiai kaip su šilumos palaikymu namuose – jeigu turite, ką įmesti į pečių, nesustirsite“, – įdomią analogiją įžvelgia pašnekovas.
Temperatūros reguliavimas – itin svarbus
Vilniaus technologijų ir dizaino kolegijos Elektros ir elektronikos inžinerijos katedros doc. dr. Aurelijus Pitrėnas pažymi, kad neigiama temperatūra turi didelę įtaką visų tipų baterijoms. Ne išimtis – ir elektromobiliuose dažniausiai naudojamos ličio jonų baterijos.
„Žema temperatūra padidina akumuliatorių vidinę varžą ir sumažina jų faktinę talpą. Nors ličio jonų akumuliatoriai gali tiekti nedidelę srovę ir esant iki minus 40 laipsnių pagal Celsijų, tačiau toks darbo režimas ilgainiui pažeis bateriją ir žymiai sumažins jos talpą“, – kalba mokslininkas.
Jis priduria, jog, siekdami užtikrinti saugų baterijos naudojimą ir norėdami prailginti jos tarnavimo laiką, gamintojai montuoja temperatūros reguliavimo sistemą. Šaltuoju sezonu baterija šildoma išlaikant temperatūrą aukščiau užšalimo ribos, kuri siekia maždaug penkis laipsnius pagal Celsijų, o vasarą arba įkraunant – vėsinama, kad neviršytų 60 laipsnių ribos.
„Tokios kondicionavimo sistemos energijos sąnaudos – ganėtinai didelės. Įkrovimo metu baterijai aušinti reikalinga energija paimama iš stotelės, tačiau važiuojant ji šildoma jau naudojant turimas atsargas. Žinoma, tai turi nemenką įtaką elektromobilio įveikiamam atstumui. Kuo aplinkos temperatūra bus žemesnė, tuo daugiau energijos reikės baterijos temperatūrai palaikyti“, – konstatuoja A. Pitrėnas.
Saloną geriau pasišildyti iš anksto
N. Jakimavičiaus teigimu, vairuojant elektromobilį žiemą, praverčia bet kokios energijos sąnaudas padedančios mažinti technologijos. Naujuose elektromobiliuose šildymo problemą iš dalies išsprendžia šilumos siurbliai – juos turi dauguma Europoje parduodamų naujų modelių. Dar labiau energijos sąnaudas leidžia nurėžti išankstinis salono pašildymas.
„Jeigu automobilis prijungtas prie įkrovimo stotelės, kiekvieną kartą prieš pajudant reikėtų įjungti šildymą. Salono temperatūra iki norimos pakils naudojant energiją iš elektros tinklo, nereikės laukti, kol nutirps langai, o nuvažiuojamas atstumas nesumažės. Tai galima padaryti kiekvieną rytą tiesiog per programėlę“, – pataria pašnekovas.
Greta salono pašildymo daugumos elektromobilių gamintojų programėlės turi ir daugiau funkcijų. Pavyzdžiui, „My Peugeot“ programėlė suteikia galimybę iš anksto nustatyti įkrovimo laiką. Tuomet galima nuotoliniu būdu pasirinkti įkrovimą ne piko metu, kuomet elektros tarifas yra palankesnis.
Pasak A. Pitrėno, efektyviai veikiant baterijos įkrovimo sistemai, kuri visuomet palaiko didesnę nei plius 15 laipsnių temperatūrą, teoriškai šaltas oras neturėtų niekaip paveikti įkrovimo spartos. Visgi atliekant realius bandymus esant neigiamai aplinkos temperatūrai, buvo pastebėta, kad kai kurių gamintojų elektromobilių baterijos važiuojant atvėsta iki plius penkių laipsnių, o tai – jau problema atvykus prie krovimo stotelės.
„Pradėjus spartųjį įkrovimą, baterijos valdymo sistema, siekdama užkirsti kelią galimiems pažeidimams, iš pradžių apriboja krovimo galią, kai kuriais atvejais maždaug iki 10–15 kW, kol elektromobilio akumuliatorių baterija nebus pašildyta iki plius 20 laipsnių. Tik tada pradedamas įkrovimas visu pajėgumu, be to, visa tai labai priklauso nuo konkretaus elektromobilio modelio“, – dėsto mokslininkas.
Pataria išlaikyti optimalų įkrovimą
A. Pitrėnas pabrėžia, kad baterijos valdymo ir kondicionavimo sistemos turi užtikrinti saugų veikimą esant bet kokiam darbo režimui, todėl jei jos funkcionuoja taip, kaip numatė elektromobilio gamintojas, spartusis įkrovimas šaltymečiu neturi daryti jokios neigiamos įtakos. Vis dėlto pašnekovas atkreipia dėmesį į kitą baterijos ilgaamžiškumui didžiulę įtaką turintį veiksnį – įkrovimo lygį.
„Ličio jonų baterijos tarnaus ilgiau, jei įkrovimo ciklai išliks nuo 40 iki 80 proc. ribose. Iki 0 proc. dažnai iškraunamų ir iki 100 proc. įkraunamų baterijų ilgaamžiškumas pastebimai kenčia – jų įkrovimo ir iškrovimo ciklų skaičius bei efektyvioji talpa ilgainiui ima mažėti“, – komentuoja jis.
Perkantiems naudotus elektromobilius N. Jakimavičius patarė aklai nepasitikėti techninėmis charakteristikomis ir netgi tuo, ką pradėjus važiuoti rodo prietaisų skydelis. Numatomas su turimomis energijos atsargomis nuvažiuojamas atstumas įjungus šildymą neretai pradeda mažėti sparčiau, nei dauguma tikisi.
Elektromobilių entuziastas priduria, kad šiaurinėje Lietuvos dalyje temperatūrai smigus iki 20 laipsnių pagal Celsijų, vairuodamas elektromobilį didelio skirtumo jis nepajuto. Energijos sąnaudos tiek dėl prastėjančio baterijos našumo, tiek dėl intensyvesnio salono šildymo tuomet kilstelėjo, tačiau pokytis nebuvo ženklus.
