Iarna, mașinile alimentate electric trebuie să aducă interiorul și sistemul de baterii la temperatura potrivită. Această dublă sarcină necesită deja multă energie. Temperaturile exterioare scăzute intensifică problema și afectează performanța bateriilor de înaltă tensiune. Cu toate acestea, îngrijorarea cu privire la pierderea excesivă a autonomiei la modelele electrice Audi este nefondată: cu un management termic inteligent, marca oferă performanțe și autonomie remarcabile în mașinile sale; mecanismele speciale de protecție asigură o durată lungă de viață a bateriei. Într-un interviu, Pierre Woltmann, Șeful Managementului Termic Pentru Bateriile de Înaltă Tensiune la Audi, și Thomas Anzenberger de la Dezvoltarea Funcțională Virtuală a Managementului Termic, explică modul în care compania cu cele patru inele face față în mod eficient provocărilor de funcționare pe timp de iarnă.
Șoferii modelelor Audi electrice trebuie să fie îngrijorați de limitări în timpul iernii?
Thomas Anzenberger: Pot să răspund la această întrebare cu un NU fără echivoc. Dimensiunea bateriilor noastre de înaltă tensiune face ca îndoielile cu privire la performanța și autonomia în timpul iernii să fie nejustificate. Managementul nostru termic inteligent selectează întotdeauna cele mai eficiente metode de a încălzi bateria și interiorul în mod corespunzător în timpul iernii. Ca rezultat, bateriile de înaltă tensiune au o durată de viață lungă, atunci când clienții noștri precondiționează pentru fiecare sezon setările ce sunt cunoscute sub numele de stații de încărcare AC sau home Wallbox. Această funcție este deosebit de utilă iarna. Minimizează pierderea de autonomie, deoarece bateria se află deja în intervalul optim de temperatură și, prin urmare, nu trebuie încălzită la fel de mult.
Cum afectează frigul o baterie de înaltă tensiune?
Pierre Woltmann: Performanța unei baterii de înaltă tensiune depinde fundamental de nivelul de încărcare și de temperatură. Cu cât este mai rece, cu atât bateria poate oferi mai puțină energie. Procesele electrochimice sunt un factor în acest sens. La temperaturi scăzute ale bateriei, rezistența electrică internă a bateriei crește și capacitatea utilizabilă scade. Protejăm bateria eliberând mai puțin amperaj la o temperatură mai scăzută. În plus, bateria poate absorbi căldura reziduală de la componentele de înaltă tensiune răcite cu lichid, cum ar fi electronica de putere, sistemul de acționare și încărcătorul și poate fi încălzită direct de un încălzitor cu agent de răcire.
Care sunt efectele frigului asupra încărcării?
Woltmann: Încărcarea poate dura mai mult la temperaturi scăzute ale bateriei. Din acest motiv, bateria trebuie încălzită în timpul încărcării, în mod ideal chiar și în drum spre încărcare. La conectarea la punctul de încărcare, vehiculul comunică automat cu sursa de alimentare.
Astfel, punctul de încărcare știe câtă energie electrică poate absorbi bateria în orice moment. Prin urmare, ne asigurăm că bateria nu este supraîncărcată. Când se încarcă, bateria preia electricitatea de care are nevoie pentru puterea de încălzire din punctul de încărcare.
Care este responsabilitatea managementului termic?
Anzenberger: Practic, managementul termic este responsabil pentru distribuirea fluxurilor de căldură între sistemul de propulsie, bateria de înaltă tensiune și interior. Sistemul nostru de pompă de căldură s-a dovedit bun în acest context mai ales. Transformă energia din grupul motopropulsor sau din aerul din jur. Aceasta este căldura disponibilă pentru baterie sau, iarna, pentru interior. Utilizarea aerului din jur ca sursă de energie este relativ nouă: îl folosim pentru a echilibra căldura reziduală în scădere de la grupul motopropulsor, care funcționează din ce în ce mai eficient. Astfel, avem acces la două sisteme independente reciproc prin intermediul grupului de propulsie și al aerului din jur, pe care îl folosim pentru a încălzi interiorul și bateria de înaltă tensiune.
Cum se reglează temperatura bateriei și a interiorului în timpul conducerii?
Anzenberger: Pentru a asigura o furnizare fiabilă de căldură chiar și la temperaturi foarte scăzute, sistemul nostru de pompă de căldură, care este încorporat în majoritatea modelelor noastre electrice, integrează încălzitoare suplimentare de înaltă tensiune în strategia de operare. Acest lucru asigură un interior confortabil chiar și în situații extreme și produce rapid temperatura ideală a bateriei de aproximativ 25 până la 30 de grade Celsius (77 până la 86 de grade Fahrenheit) pentru performanță maximă.
Woltmann: Atunci când clienții noștri doresc să circule cu eficiență maximă la temperaturi exterioare reci, algoritmul de management termic încălzește bateria la temperaturi mai scăzute și, în timp ce eliberează mai puțină putere de conducere, crește și autonomia vehiculului.
Ce soluții tehnice suplimentare a dezvoltat Audi pentru a face bateria de înaltă tensiune independentă de efectele temperaturii?
Woltmann: Ca punct de intersecție cu managementul termic, oferim ceea ce se numește precondiționare, care are un efect pozitiv atât asupra bateriei, cât și asupra interiorului. Este posibil să setați ora exactă de plecare cu cronometrul de încărcare și de plecare – direct în vehicul sau cu aplicația myAudi. Ca urmare, procesul de încărcare automată încarcă bateria la nivelul prestabilit și la o temperatură favorabilă cât mai aproape de ora de plecare. În acest fel, pierderea de autonomie este redusă semnificativ prin încălzirea bateriei. În plus, precondiționarea reglează temperatura din interiorul vehiculului la nivelul dorit înainte de plecare.
Anzenberger: La e-tron GT quattro și RS e-tron GT, condiționarea pentru procesul de încărcare funcționează chiar și automat în timpul conducerii, pentru a obține o capacitate constantă de încărcare ridicată la stațiile de încărcare rapidă, și anume atunci când este utilizat planificatorul de rute e-tron în aceste modele. În funcție de temperatura aerului exterior, sistemul inteligent de management termic aduce apoi bateria într-un interval de temperatură optim pentru încărcare în timp ce mașina conduce și înainte de începerea încărcării, pe lângă precondiționare.
Această precondiționare mobilă suplimentară a bateriei din e-tron GT quattro și RS e-tron GT asigură cele mai bune și mai rapide rezultate de încărcare posibile.
Cum reduce Audi pierderea de autonomie prin încălzirea interiorului?
Woltmann: În comparație cu un motor cu ardere, o mașină electrică are mult mai puțină căldură reziduală și energie disponibilă pentru încălzire. Căldura pe care o generează bateria, motorul electric și electronica de putere poate fi condusă în interior cu o pompă de căldură. Practic, pompa de căldură funcționează ca un frigider – dar invers. Cu cât este disponibilă mai multă căldură reziduală, cu atât pompa funcționează mai eficient. În cel mai bun caz, poate genera până la trei kilowați de căldură de la un kilowatt de energie electrică. Această tehnologie este foarte utilă în special iarna, deoarece înlocuiește un element de încălzire termoelectric. În funcție de temperatura exterioară, pompa de căldură poate atinge un interval mai mare în comparație cu încălzirea convențională.
Ce pot face clienții care nu au un garaj disponibil?
Woltmann: Oricine are nevoie de mai multă rază de acțiune imediat ce se urcă în mașină ar trebui să precondiționeze automobilul. În mod ideal, ar trebui să se facă prin încărcare AC, care este în general mai eficientă decât încărcarea DC, deoarece există mai puține pierderi de putere din cauza curenților mai mici. Încărcarea AC este, de asemenea, mai blândă, deoarece nu pune la fel de multă presiune asupra bateriei. Există mai puțin amperaj care curge cu încărcarea AC. Bateria poate absorbi asta chiar și la temperaturi foarte scăzute ale bateriei, ceea ce înseamnă că bateria nu trebuie să fie încălzită la fel de mult. Încărcarea ar trebui să aibă loc – indiferent dacă este AC sau DC – imediat înainte de a începe o călătorie prin intermediul cronometrului de plecare pentru a utiliza temperatura mai mare a bateriei, pentru a câștiga autonomie sau imediat după condus pentru a utiliza temperatura mai mare a bateriei pentru a încărca mai repede și mai eficient.
Ce se întâmplă cu o baterie rece la o stație de încărcare rapidă?
Woltmann: Indiferent de model, algoritmul din vehicul recunoaște când mașina este încărcată la o stație de încărcare rapidă DC. Curenții sunt eliberați indiferent de nivelul de încărcare și temperatură. Cu încălzirea activă pe care am implementat-o, reducem semnificativ timpul de încărcare la temperaturi scăzute.
Când ating limita bateriile de înaltă tensiune?
Woltmann: Pentru a proteja bateria, nu mai eliberăm electricitate atunci când temperatura centrală atinge minus 30 de grade (-22 Fahrenheit). Dar pentru ca acest lucru să se întâmple, mașina ar trebui să fie expusă la o temperatură atât de extremă pe o perioadă lungă de timp. Evident, este posibil să conduci și un model e-tron cu un nivel de încărcare suficient și o baterie preîncălzită de înaltă tensiune la temperaturi exterioare de minus 30 de grade.
Din punct de vedere tehnic, ce sfaturi suplimentare poti da pentru iarna?
Anzenberger: Utilizând computerul mașinii și monitorul de autonomie din Audi MMI cu predicție de autonomie în timpul conducerii, clienții pot citi direct câtă autonomie câștigă atunci când, de exemplu, temperatura interioară este redusă. Raza de acțiune poate fi mărită cu modul Range. Acest lucru limitează ușor funcțiile de confort, puterea de conducere și viteza maximă.
Echipa APAN Automobile Audi vă invită la showroom-ul din Galati, Str.Brăilei, nr.269 pentru informații despre mașini noi și în Service-ul din Brăila, DN22B, KM4, Șoseaua DIG Brăila-Galați pentru informații despre service, accesorii sau sfaturi de la profesioniști pregătiți la standarde germane.
