Nors poreikis vairuoti komfortišką, manevringą ir patogų automobilį niekur nepradingo, renkantis būsimą elektromobilį, nesvarbu, ar tai būtų „Peugeot e-208“, ar „Porsche Taycan“, vienais svarbiausių argumentų tampa baterijos talpa, įkrovimo sparta ir nuvažiuojamas atstumas.
Visi šie trys kriterijai labai glaudžiai susiję, mat būtent nuo baterijos talpos, įkrovimo spartos ir nuvažiuojamo atstumo priklauso, kaip greitai pavyks įveikti norimą maršrutą ir ar dominantis elektromobilis galės būti realus pretendentas iškeisti į jį ratuotį su benzininiu ar dyzeliniu varikliu.
Net ir išsirinkus tinkamą elektromobilį, anksčiau ar vėliau reikės perprasti šios automobilių rūšies eksploatacijos subtilybes. Nors jų nėra tiek daug kaip eksploatuojant automobilį su vidaus degimo varikliu, tačiau, pavyzdžiui, baterijos įkrovimo ypatumai ir siekis išlaikyti baterijos ilgaamžiškumą prilyginamas periodiškam vidaus degimo variklio alyvos keitimui.
Įkrovos lygis turi įtakos baterijos įkrovimo spartai
Dėl septynmyliais žingsniais tobulėjančių technologijų didžioji dauguma modernių elektromobilių pasižymi džiuginančiomis įkrovimo galimybėmis. Ir norint mėgautis didele įkrovimo sparta, nereikia žvalgytis tik į pačius brangiausius modelius.
Net ir kompaktiškas miesto SUV, kaip antai „Peugeot e-2008“ ar netgi tos pačios markės ženkliuku pažymėtas keleivinis furgonas „Peugeot e-Traveller“, išsiskiria galima 100 kW įkrovimo sparta, dėl kurios elektromobilio bateriją iki 80 proc. galima įkrauti per maždaug 30 minučių. Tačiau svarbu žinoti, kad net ir pačios pažangiausios technologijos šiandien nesuteikia galimybės visiškai išsikrovusio akumuliatoriaus įkrauti pastovia maksimalia galia.
Pasak Vilniaus Gedimino technikos universiteto Automobilių inžinerijos katedros profesoriaus dr. Vido Žuraulio, baterijų įkrovimo sparta keičiasi atsižvelgiant į keletą veiksnių.
„Krovimo pradžioje baterija įkraunama pastovia srove, kol pasiekiama maksimali akumuliatoriaus įtampa. Tada krovimo srovė ima mažėti, o krovimo įtampa palaikoma pastovi. Kitaip sakant, didėjant baterijos įkrovos lygiui, artėjama prie didžiausios leistinos baterijos (ar atskiros celės) įtampos“, – pasakoja mokslininkas.
Savo kolegai antrina Vilniaus Gedimino technikos universiteto Automobilių inžinerijos katedros lektorius Gediminas Mikalkėnas.
„Dėl menko skirtumo tarp maksimalios leistinos ir esamos įtampos bei dėl vidinės baterijos varžos mažėja krovimo srovės stipris, t. y. krovimo greitis. Skirtingos būklės baterijoms būdingas nevienodas baterijos vidinės varžos didėjimas, t. y. krovimo greičio mažėjimas“, – priduria jis.
Optimali baterijos temperatūra – raktas į ilgaamžiškumą
Be jau minėtų rodiklių, baterijos įkrovimo greitis ir ilgaamžiškumas taip pat priklauso nuo jos temperatūros – pastaroji negali būti per žema ar per aukšta. G. Mikalkėnas sako, jog esant žemai temperatūrai nerekomenduojama baterijų krauti didele srove, todėl daugelyje elektromobilių esantis šilumos siurblys, veikiantis kartu su automobilio krovimo sistema, paprastai baterijas šiek tiek pašildo, kad krovimas būtų spartesnis ir saugesnis pačioms baterijoms.
Lektorius taip pat pabrėžia, jog baterijų ilgaamžiškumui bei įkrovimo spartai kenkia ir pernelyg aukšta oro temperatūra.
„Per aukšta aplinkos temperatūra (daugiau kaip +25 °C ir saulės atokaitoje stovintis elektromobilis) taip pat žalinga akumuliatoriui. Tokiu atveju vidinė baterijos temperatūra gali pasiekti +50 ar net daugiau laipsnių, kas lemia baterijos ilgaamžiškumo mažėjimą. Be to, atsiranda gaisro pavojus“, – oro temperatūrų poveikį įvardija G. Mikalkėnas.
V. Žuraulis, priduria, jog moderniuose elektromobiliuose įdiegtos sistemos, plieskiant karščiui, elektromobilio įkrovimą stabdo automatiškai.
„Šiuos baterijos elektrotechninių režimų procesus bei kitus aplinkos rodiklius akumuliatoriuje kontroliuoja vadinamieji baterijos celių valdikliai (BMS’ai), kurie būtini tinkamam jos darbui, saugumui ir ilgaamžiškumui“, – paaiškina profesorius.
„Šie valdikliai taip pat atlieka baterijos celių balansavimo funkciją – sulygina atskirų baterijos celių darbines įtampas. Dėl to akumuliatoriaus talpa išnaudojama optimaliai – kiek galima daugiau įkraunama ir iškraunama. Žinoma, baterijų krovimo greitis tiesiogiai priklauso nuo įkrovimo srovės (įkrovimo stotelės pajėgumo) bei konkretaus elektromobilio gamintojo numatytų krovimo parametrų“, – pabrėžia mokslininkas.
Rekomenduojamas įkrovos lygis – optimalus
Specifinė elektromobilio baterijos eksploatacija labai dažnai įvardijama kaip pagrindinis ir svarbiausias darbas, kurį turėtų atlikti kiekvienas elektromobilio vairuotojas. Kaip ir vidaus degimo variklis, taip ir elektromobilio baterija yra svarbiausias komponentas, nuo kurio priklauso kiekvieno automobilio galimybės ar netgi išliekamoji vertė.
„Populiariausių ličio jonų akumuliatorių darbinis įkrovos lygis yra 40–60 proc., tačiau, siekiant optimaliai išnaudoti baterijos talpą ir padidinti jos ilgaamžiškumą (įkrovimo ciklų skaičių), patartina laikytis 20–80 proc. krovimo lygio intervalo“, – dėsto G. Mikalkėnas.
Sparčiojo įkrovimo galimybę turinčiuose elektromobiliuose baterijos talpos palaikymas tokiame intervale nėra sudėtinga užduotis. Be to, šiuolaikiški elektra varomi modeliai užtikrina solidų nuvažiuojamą atstumą net ir nepapildžius baterijos atsargų iki maksimumo.
Pavyzdžiui, 50 kWh talpos bateriją turintis „Peugeot e-208“ viena maksimalia įkrova gali įveikti iki 362 km (pagal WLTP metodiką). Šiluminis baterijos reguliavimas leidžia naudoti 100 kW galios įkroviklį ir tuomet 80 proc. šio elektromobilio baterijos įkrovą galima pasiekti per 30 minučių, o tiek energijos pakaks įveikti dar 289 km.
Anot G. Mikalkėno, suprasdami, kad ne visi vartotojai preciziškai laikysis rekomendacijų, gamintojai numato sprendimus ir tokiems atvejams.
„Dažnas visiškas baterijos iškrovimas ir įkrovimas iki 100 proc. ilgainiui mažina baterijos ilgaamžiškumą. Tačiau skirtingi gamintojai numato kraštinių ribų apsaugas, todėl eilinis vairuotojas neprivalo preciziškai laikytis krovimo rekomendacijų“, – priduria specialistas.