Muchos propietarios de coches eléctricos sufren terriblemente cuando llegan las bajas temperaturas, lo que también disuade a muchos consumidores que dudan en renunciar a los vehículos de combustible para optar por los vehículos eléctricos.
Si bien todos reconocemos que, en la temporada de frío, los vehículos de combustible también tienen efectos similares: menor autonomía, mayor consumo de combustible y largos periodos de temperaturas extremadamente bajas que pueden provocar que el vehículo no arranque, la ventaja de la larga autonomía de los vehículos de combustible eclipsa en cierta medida estos efectos negativos.
Además, a diferencia del motor de un coche de combustión, que genera una gran cantidad de calor residual para calentar el habitáculo, el funcionamiento eficiente del motor eléctrico de un vehículo eléctrico prácticamente no genera calor residual. Por lo tanto, cuando la temperatura ambiente es baja, este necesita consumir energía adicional para calentarse y permitir una conducción cómoda. Esto también implica una mayor pérdida de autonomía del vehículo eléctrico.
Nos preocupa lo desconocido. Si conocemos bien los vehículos eléctricos y entendemos cómo aprovechar sus fortalezas y evitar sus debilidades para que nos brinden un mejor servicio, ya no tendremos que preocuparnos. Podremos adoptarlo de forma más activa.
Ahora, analicemos cómo afecta el clima frío alRangoyCargandode los vehículos eléctricos y qué métodos efectivos podemos utilizar para debilitar estos efectos.
Perspectivas prácticas
Intentamos encontrar algunas soluciones desde la perspectiva de un proveedor de equipos de carga que puedan reducir el impacto negativo del clima frío.
- En primer lugar, no dejes que el nivel de batería del vehículo eléctrico baje del 20%;
- Pretrate la batería con calefacción antes de cargarla, utilice calentadores de asientos y volante y baje la temperatura de calefacción de la cabina para reducir el consumo de energía;
- Intente cargar durante los períodos más cálidos del día;
- Preferiblemente, cargue en un garaje cerrado y cálido con la carga máxima establecida entre el 70% y el 80%;
- Utilice el estacionamiento enchufable para que el automóvil pueda extraer energía del cargador para calentarse en lugar de consumir la batería;
- Conduzca con extrema precaución en carreteras heladas, ya que podría necesitar frenar con más frecuencia. Considere desactivar el frenado regenerativo; esto depende del vehículo y las condiciones de conducción.
- Cargue inmediatamente después de estacionar para reducir el tiempo de precalentamiento de la batería.
Algunas cosas que debes saber de antemano
Las baterías de los vehículos eléctricos proporcionan energía mediante reacciones químicas. La actividad de esta reacción electroquímica, que ocurre en la interfaz entre el electrodo positivo y el negativo y el electrolito, está relacionada con la temperatura.
Las reacciones químicas se aceleran en ambientes más cálidos. La baja temperatura aumenta la viscosidad del electrolito, ralentiza la reacción en la batería, aumenta su resistencia interna y ralentiza la transferencia de carga. La reacción de polarización electroquímica se intensifica, la distribución de la carga es más desigual y se promueve la formación de dendritas de litio. Esto implica una reducción de la energía efectiva de la batería, lo que a su vez reduce su autonomía. Las bajas temperaturas también afectan a los vehículos de combustión, pero los coches eléctricos son más evidentes.
Si bien se sabe que las bajas temperaturas reducen la autonomía de los vehículos eléctricos, existen diferencias entre ellos. Según estadísticas de estudios de mercado, la capacidad de la batería disminuye entre un 10 % y un 40 % de media a bajas temperaturas. Esto depende del modelo del coche, del frío, del sistema de calefacción y de factores como los hábitos de conducción y carga.
Cuando la temperatura de la batería de un vehículo eléctrico es demasiado baja, no se puede cargar eficazmente. Los coches eléctricos utilizan primero la energía de entrada para calentar la batería y solo inician la carga real cuando esta alcanza cierta temperatura.
Para los propietarios de vehículos eléctricos, el frío implica una menor autonomía y un mayor tiempo de carga. Por lo tanto, quienes tienen experiencia suelen cargar el vehículo durante la noche durante la temporada de frío y precalentarlo antes de partir.
Tecnología de gestión térmica para vehículos eléctricos
La tecnología de gestión térmica de los vehículos eléctricos es fundamental para el rendimiento de la batería, la autonomía y la experiencia de conducción.
La tarea principal es gestionar la temperatura de la batería para que pueda funcionar o cargarse dentro del rango de temperatura adecuado y mantener excelentes condiciones de funcionamiento. Garantiza el rendimiento, la vida útil y la seguridad de la batería, y amplía eficazmente la autonomía de los vehículos eléctricos tanto en invierno como en verano.
En segundo lugar, para mejorar la experiencia de conducción, una gestión térmica eficaz proporcionará a los conductores una temperatura de cabina más confortable en veranos calurosos e inviernos fríos, reducirá la pérdida de energía y mejorará la eficiencia energética.
Mediante la asignación efectiva del sistema de gestión térmica, se equilibran las necesidades de calor y refrigeración de cada circuito, reduciendo así el consumo energético.
Las principales tecnologías actuales de gestión térmica incluyen:PTC(Coeficiente de temperatura positivo) que se basa en calentadores eléctricos de resistencia yHcomerPárbitroTecnología que utiliza ciclos termodinámicos. El desarrollo de estas tecnologías es fundamental para mejorar el rendimiento, la seguridad, la eficiencia energética y la experiencia de conducción.
Cómo afecta el frío a la autonomía de los vehículos eléctricos
En este punto, todo el mundo tiene consenso en que el clima frío reducirá la autonomía de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, hay dos tipos de pérdida en la autonomía de los vehículos eléctricos. Una esPérdida temporal de alcance, que es una pérdida temporal causada por factores como la temperatura, el terreno y la presión de los neumáticos. Una vez que la temperatura vuelva a la temperatura adecuada, se recuperará el kilometraje perdido.
El otro esPérdida permanente de alcanceLa edad del vehículo (vida útil de la batería), los hábitos de carga diarios y las conductas de mantenimiento diario provocarán una pérdida de autonomía del vehículo, y es posible que estos problemas no se reviertan.
Como se mencionó anteriormente, el frío reduce el rendimiento de las baterías de los vehículos eléctricos. No solo reduce la actividad de las reacciones químicas en la batería y la retención de su capacidad, sino que también reduce su eficiencia de carga y descarga. La resistencia de la batería aumenta y su capacidad de recuperación de energía disminuye.
A diferencia de los coches de combustible, los coches eléctricos consumen la energía de su batería y generan calor para calentar el habitáculo y la batería, lo que aumenta el consumo de energía por milla y reduce la autonomía. Por el momento, la pérdida es temporal; no se preocupe demasiado, ya que volverá.
La polarización de la batería mencionada anteriormente provocará la precipitación de litio en el electrodo e incluso la formación de dendritas de litio, lo que conllevará una disminución del rendimiento y la capacidad de la batería, e incluso problemas de seguridad. En este caso, la pérdida es permanente.
Ya sea temporal o permanente, queremos minimizar los daños al máximo. Los fabricantes de automóviles están trabajando arduamente para responder de las siguientes maneras:
- Configure el programa de precalentamiento de la batería antes de partir o cargarla.
- Mejorar la eficiencia de la recuperación de energía
- Optimizar el sistema de calefacción de la cabina
- Optimizar el sistema de gestión de la batería del vehículo
- Diseño aerodinámico de la carrocería con menor resistencia.
Cómo afecta el frío a la carga de vehículos eléctricos
Así como se requiere una temperatura adecuada para convertir la descarga de la batería en energía cinética del vehículo, la carga eficiente también debe estar dentro de un rango de temperatura adecuado.
Las temperaturas demasiado altas o demasiado bajas aumentarán la resistencia de la batería, limitarán la velocidad de carga, afectarán el rendimiento de la batería, reducirán la eficiencia de carga y provocarán un tiempo de carga más prolongado.
En condiciones de baja temperatura, las funciones de control y monitoreo de la batería del BMS pueden presentar errores o incluso fallar, reduciendo aún más la eficiencia de carga.
Es posible que las baterías de baja temperatura no se puedan cargar en la etapa inicial, lo que requiere calentarlas a una temperatura adecuada antes de comenzar la carga, lo que aumenta aún más el tiempo de carga.
Además, muchos cargadores también presentan limitaciones en climas fríos y no pueden proporcionar suficiente corriente y voltaje para satisfacer las necesidades de carga. Sus componentes electrónicos internos también tienen requisitos de temperatura de funcionamiento más adecuados. Las bajas temperaturas pueden reducir la estabilidad y la funcionalidad, lo que afecta la eficiencia del trabajo.
Los cables de carga también parecen verse más afectados por las bajas temperaturas, especialmente los cables de carga de CC. Son gruesos y pesados, y el frío puede hacerlos más rígidos y menos flexibles, dificultando su manejo por parte de los conductores de vehículos eléctricos.
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Si estamos convencidos de que la revolución de los vehículos eléctricos es adecuada para el futuro del medio ambiente, el clima, la energía y el bienestar de las personas, e incluso beneficiosa para la próxima generación, entonces, incluso sabiendo que enfrentaremos estos desafíos del clima frío, no deberíamos escatimar esfuerzos para implementarla.
El frío plantea grandes desafíos para la autonomía, la carga e incluso la penetración en el mercado de los vehículos eléctricos. Sin embargo, Workersbee espera con interés colaborar con todos los pioneros para debatir la innovación en la tecnología de gestión térmica, la prosperidad del entorno de carga y el desarrollo de diversas soluciones viables. Creemos que se superarán los desafíos y que el camino hacia la electrificación sostenible será más fácil y amplio.
¡Es un honor para nosotros debatir y compartir conocimientos sobre vehículos eléctricos con todos nuestros socios y pioneros!
Hora de publicación: 29 de febrero de 2024