Mali brat visokonaponske baterije ima mnogo zadataka u električnom automobilu.
Litij-ionske baterije pohranjuju velike količine električne energije. No, kako bi uopće krenuo s mrtve točke, svaki električni auto također ima ugrađenu startnu bateriju.
Imaju li električni automobili starter bateriju i koliko baterija zapravo ima električni automobil? Inženjeri koji paze na odabir izraza odgovaraju: nikako. Električni automobili koriste punjive, elektrokemijske pohrane, a u stručnom žargonu nazivaju ih “akumulatorima” za razliku od baterija koje se mogu samo jednom isprazniti i ne mogu se puniti. Svatko tko ignorira takve suptilnosti odgovara ispravno: dva.
Stvarno? Da, jer osim velike baterije koja pohranjuje pogonsku struju, uvijek postoji i mlađi brat, koji se zbog jednostavnosti zove startna baterija. Ako je potpuno prazan, e-automobil će se kretati jednako malo kao i vozilo s motorom s unutarnjim izgaranjem. Zašto zapravo? Napon u pogonskom sustavu većine aktualnih e-automobila je 400 V – nakon Porschea, Hyundai/Kia su sada prvi proizvođači velikih količina koji su to udvostručili na 800 V. Prepoznatljiv po debelim, narančastim kabelima, ovaj električni sustav vozila prenosi dovoljno snage za svaku situaciju u vožnji.
Neki potrošači visokog opterećenja, posebno kompresor klima uređaja, također su spojeni na ovaj kabelski svežanj. Ali većina elektroničkih pomoćnika na brodu, od malih LED dioda i bezbrojnih kontrolnih jedinica do zaslona u kokpitu bez pokazivača, ne može podnijeti tako visoke napone. “Elektronika voli male napone”, naglašava Roland Matthé, stručnjak za baterije u grupi Stellantis. Stoga svaki električni automobil ima drugu naponsku razinu koja radi s dvanaest volti. Visokonaponska baterija u pravilu osigurava stalnu opskrbu energijom preko “DC-DC pretvarača”.
Dodatna baterija od dvanaest volti čuva energiju u slučaju da je visokonaponski sustav isključen. Kad napustite auto i zaključate ga, visokonaponska mreža duboko zaspi. Ne samo da su svi elektronički sustavi isključeni radi uštede energije, već je i cijeli visokonaponski krug mehanički odvojen od ostatka električnog sustava vozila, kako je propisano homologacijskim propisima. Iz sigurnosnih razloga, sustav za isključivanje je dizajniran na takav način da uvijek prelazi u otvoreno stanje kada nema struje.
I upravo tu na scenu stupa mala startna baterija e-automobila: ona opskrbljuje sustav kontrole pristupa energijom, otpušta vrata i konačno pomiče “kontaktore”, kako inženjeri elektrotehnike nazivaju sustav mehaničkog odvajanja. Motor se tada već pokreće pomoću visokonaponske baterije. Ali postoje i dobri razlozi za korištenje druge, takozvane starter baterije tijekom vožnje u e-automobilu. Ako vozači uključe veće potrošače, poput grijanja sjedala ili dugih svjetala, dolazi do pada napona u mreži od nekoliko milisekundi.
U prošlom stoljeću ovaj se fizički neizbježan učinak još uvijek mogao uočiti u titranju žarulje sa žarnom niti. Mala baterija u niskonaponskoj mreži ublažava takve fluktuacije napona i također je dobra za osjetljivu elektroniku. Treći, ne beznačajan razlog za drugu bateriju: Sigurnosno kritični sustavi – uključujući brojne sustave pomoći, ali i klasike kao što je stop svjetlo – trebaju rezervnu razinu. U vozilu s motorom s unutarnjim izgaranjem to je uvijek slučaj jer postoje dva opskrbljivača strujom: uz bateriju za pokretanje, tu je i generator, koji je obično spojen izravno na radilicu preko remena.
Evo i zašto, poentira Roland Matthé: U vrlo malo vjerojatnom slučaju da DC-DC pretvarač zakaže i visokonaponska baterija više ne može opskrbljivati energijom, osigurava se napajanje u nuždi.” Većinu vremena, međutim, startna baterija električnog automobila ne radi. U usporedbi s nemirnim životom vozila s unutarnjim izgaranjem sa sustavom start-stop, nema puno izazova. Zato se neki proizvođači oslanjaju na dobre stare olovne baterije. To jr vrlo robusna baterija koja pouzdano radi čak i na vrlo niskim temperaturama. To, dakle, to ugrožava ciljeve održivosti koji se ostvaruju s e-automobilom.
Stopa recikliranja klasičnih olovnih baterija je 100 posto. Dakle, kad je u pitanju olovo, govorimo o stvarnom recikliranju: ono što je bilo u staroj bateriji koristi se za proizvodnju novih baterija. Takve kvote još nisu postignute za litij-ionske baterije. Prva pilot postrojenja, poput onih kojima upravlja Volkswagen u Salzgitteru, trebala bi za nekoliko godina omogućiti potpuno recikliranje. Povremeno je Porsche koristio litij-ionsku startnu bateriju, ali samo kao poseban dodatak za trkaću stazu.
Jer kad temperature padnu duboko ispod nule, litijeve baterije brzo prestaju raditi. S druge strane, električni automobili koji dijele šasiju s braćom i sestrama na konvencionalni pogon često dolaze s istom baterijom u svim varijantama – to je onda AGM baterija optimizirana za start-stop procese i obnovu energije kočenja. Pri tome kiselina odgovorna za prijenos naboja više ne pliva slobodno, već je integrirana u runo od staklenih vlakana.
Prema statistikama ADAC-a o kvarovima, nenapunjena ili neispravna startna baterija najčešći je uzrok kvarova – to se odnosi na osobna vozila s motorima s unutarnjim izgaranjem, kao i na električne automobile. U svakom slučaju vrijedi provjeriti kapacitet akumulatora najkasnije nakon četiri godine ili ga dati izmjeriti u radionici. Međutim, manjak aktivnosti u bateriji obično dovodi do duljeg vijeka trajanja.
U načelu, nema ništa loše u pokretanju električnim vozilom koje se pokvarilo pomoću pomoćnog motora. Visokonaponski udari se ne mogu dogoditi jer je strujni krug visokog napona uvijek mehanički odvojen kada nema napajanja. Problem bi prije mogao biti pronalaženje startne baterije, kojoj je ponekad teško pristupiti. U suprotnom, vrijede ista pravila kao i kod motora s unutarnjim izgaranjem: prvo spojite pozitivne polove na crveni kabel, zatim spojite crni kabel prvo na negativni pol odašiljača i na masu (ne negativni pol!) prijemnika.
Za razliku od motora s unutarnjim izgaranjem, e-auto se ne mora paliti, malo čekanja trebalo bi biti dovoljno. A da budemo sigurni, treba reći: Kratkotrajno guranje ili vuča ne pomaže kod e-automobila koji su u štrajku. Teoretski, struja se proizvodi u “push modu” (rekuperacija), ali to nije dovoljno kao impuls za pokretanje procesa.
Izvor: Autozeitung.de
