Система обогрева аккумулятора электромобиля: так ли нужна?

Позисторный нагреватель тяговой батареи в электромобиле не может быть просто дополнительной опцией, например, в «зимнем пакете». Конструкция с обогревом позволяет правильно заряжать аккумулятор в морозы. Но зачем его вообще устанавливать в странах, где не бывает зимы?

Предлагаем научное понимание, зачем во всех странах оснащать электротранспорт дополнительными мерами повышения температуры в тяговой батарее.

Варианты систем обогрева в электромобиле.

Всегда есть риск температуры «ниже нуля»

В электромобилях устанавливается комплексная система подогрева батареи. Она включает в себя помимо классического контура системы охлаждения (и, соответственно, нагрева) ещё электрический нагреватель PTC-типа. В зависимости от инженерной мысли автоконцерна, тепловые трубки проходят между модулями с ячейками или даже между самими ячейками.

Инженеры принимают к вниманию тот факт, что в большинстве стран мира хотя бы иногда наблюдаются отрицательные температуры воздуха. Автопроизводители закладывают в проектирование любые риски в эксплуатации в отношении литий-ионных аккумуляторов. Они, как известно, весьма небезопасны. Не зря, например, их запрещено перевозить авиатранспортом.

Возьмём для примера Испанию. Средиземноморская страна считается одним из самых жарких мест Европы. Там вообще не используется центральное отопление [источник].

В среднем температура от региона к региону Испании колеблется между +10°C зимой и +40°C в тени летом [исследование]. Казалось бы, автоконцернам можно расслабиться, сэкономить на обогреве и продавать в жаркой Испании электромобили более выгодно, чем в холодной Норвегии? Лишняя переплата денег!

Но вот внезапно в 2021-м году в Испании был зафиксирован рекордный мороз -35,8°C [источник]. Что плохого может случиться, если попытаться зарядить электромобиль «морозным испанским утром»?

Аккумулятор может замерзать неравномерно, что приводит к кристаллизации воды внутри электролита и повышает риск короткого замыкания.

Зарядка аккумулятора электромобиля в мороз без обогрева

Как только аккумулятор электромобиля охладится до отрицательной температуры (то есть сам замёрзнет ниже 0°C), то зарядка не получится. Это, кстати говоря, указывается и производителями — они прописывают подробные инструкции на такой случай.

Производители именно на этот случай и предусмотрели обогрев тягового аккумулятора, чтобы даже в сильный мороз вы смогли зарядить электромобиль и поехать по своим делам. Главное, чтобы его внутренняя температура была выше 0°C к моменту начала зарядки.

То есть на улице глубокий минус (хоть -40°C), но машина прогрета, электролит внутри ячеек теплее 0°C. В этом случае всё получится на электрозаправке.

Что плохого случится, если попытаться зарядить замёрзший аккумулятор электромобиля?

Благодаря изученным свойствам и особенностям технологии Li-Ion мы можем хорошо представлять, какие последствия произойдут при попытке зарядить тяговый литиевый аккумулятор электромобиля без системы подогрева. Предположим, что его температура ниже 0°C.

Зарядка аккумулятора электромобиля при правильном подходе должна выполняться при температуре выше +10°C. Зарядка электромобиля в мороз — вынужденная мера, на которую идут автопроизводители из-за ограничений литий-ионной технологии. И чтобы свести все риски и негативные последствия к минимуму, тяговые батареи оснащаются обогревателями.

Проектировщики смартфонов обходятся без функций подогрева. Это дорого в отношении стоимости всего продукта и занимает слишком много места внутри и без того тесного корпуса. Да и бессмысленно подогревать смартфон — в обычной ситуации пользователь будет заряжать мобильное устройство в помещении, но никак не на улице в мороз.

Поделитесь своим опытом зарядки и эксплуатации Nissan Leaf, JAC iEV7s, Tesla или других подобных представителей электротранспорта в России в комментарии ниже или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.