راهنمای عملی برای دوام بیشتر باتری خودروهای برقی

باتری‌های لیتیوم‌یونی، قلب خودروهای برقی و هیبریدی را تشکیل می‌دهند؛ پس عمر مفیدشان روی هزینه نگهداری خودرو تاثیر مستقیم دارد. حال دوام آن‌ها فقط به فناوری سازنده وابسته نیست؛ الگوی شارژ، شدت و عمق دشارژ، دما، محل پارک و حتی سبک رانندگی، همگی روی فرسایش شیمیایی و ثبات ظرفیت اثر می‌گذارند.

نگهداری درست از بسته باتری با مفاهیمی مانند محدوده‌های سالم شارژ یا SoC، عمق دشارژ یا DoD، نقش سیستم مدیریت باتری BMS و راهبردهای فصلی گره خورده و اگر این قواعد در استفاده روزمره رعایت شوند، می‌توان سرعت افت ظرفیت را به‌طور محسوسی کم کرد.

این مفهوم ساده است؛ باتری‌های لیتیوم‌یونی در میانه‌ بازه‌ شارژ (مثلا 20 تا 90 درصد) پایدارتر کار می‌کنند و فشار کمتری را تحمل می‌کنند. به همین دلیل، نگه داشتن شارژ روزانه در بازه‌ی ۲۰ تا ۸۰ درصد، از رساندن مداوم باتری به ۱۰۰ درصد یا افت مکرر به زیر ۱۰ درصد بهتر و منطقی‌تر است. چنین رویکردی تنش ولتاژی را پایین می‌آورد، رشد لایه‌ SEI را آهسته‌تر می‌کند و از داغی یا تورم غیرضروری سلول‌ها جلوگیری می‌کند.

همین منطق درباره‌ دشارژ عمیق هم صدق می‌کند. هرچه عمق دشارژ کمتر باشد، عمر چرخه‌های باتری افزایش پیدا می‌کند. در خودروهای هیبریدی، ECU و BMS معمولا بازه‌ی SoC را با احتیاط مدیریت می‌کنند، اما رفتار راننده همچنان به‌عنوان یک فاکتور تعیین‌کننده باقی می‌ماند. استفاده از ریکوپراسیون نرم در سربالایی‌ها یا کاهش ترمزهای تند هم انرژی بیشتری را به باتری برمی‌گرداند و هم تنش حرارتی را کاهش می‌دهد.

شارژ سریع DC زمان شارژ را کوتاه می‌کند، اما جریان بالا و گرمای بیشتر، در استفاده‌ی مداوم می‌تواند استهلاک را بالا ببرد. در مقابل، شارژ AC برای روال روزانه گزینه‌ کم‌فشار‌تری به شمار می‌آید. بهترین الگو این است که شارژ خانگی یا محل کار را به‌عنوان انتخاب اصلی در نظر بگیرید و DC را برای سفرهای بین‌شهری یا شرایط اضطراری نگه دارید.

سقف شارژ روزانه را می‌توان روی ۷۰ یا ۸۰ درصد تنظیم کرد تا فشار ولتاژی کاهش یابد. اگر سفر طولانی در پیش باشد، رسیدن موقت به ۹۰ یا ۱۰۰ درصد قابل قبول خواهد بود، به شرطی که بلافاصله پس از شارژ حرکت کنید و باتری مدت زیادی در ولتاژ بالا نماند. برنامه‌ریزی هوشمند از طریق نرم‌افزار خودرو یا اپلیکیشن شارژر هم کمک می‌کند شارژ در ساعات خنک‌تر شب انجام شود و هم دمای پَک در محدوده‌ی مناسب بماند.

دما شاید مهم‌ترین عامل فرسایش باشد. گرمای زیاد هنگام شارژ، واکنش‌های جانبی را تندتر می‌کند و مقاومت داخلی سلول‌ها را بالا می‌برد. در هوای گرم، بهتر است شارژ را به ساعات خنک‌تر موکول کنید، از پیش‌آماده‌سازی حرارتی پیش از اتصال به شارژر استفاده کنید و اگر امکانش وجود دارد، توان شارژ را پایین‌تر بیاورید تا گرمای ژولی کمتر شود.

زمستان هم دردسرهای خودش را دارد. شارژ در دمای بسیار پایین می‌تواند آبکاری لیتیوم روی آند را به دنبال داشته باشد. برای پیشگیری از این مهم، پیش از شارژ با رانندگی ملایم یا سیستم گرمایشی خودرو، دمای بسته باتری را به محدوده‌ی امن برسانید. در این فصل، شارژ در فضای سرپوشیده و زمان‌بندی در ساعات کمی گرم‌تر روز، تصمیم ساده اما مؤثری به شمار می‌رود.

وقتی خودرو برای چند هفته یا چند ماه استفاده نمی‌شود، نگه داشتن شارژ در بازه‌ میانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. توصیه می‌شود برای این دوره‌ها، SoC در محدوده‌ی ۴۰ تا ۶۰ درصد بماند و خودرو در محیطی خشک، خنک و سرپوشیده با دمای حدود ۱۵ تا ۲۵ درجه سلسیوس قرار بگیرد. در چنین شرایطی، پیری تقویمی کندتر می‌شود و خطر افت ناگهانی ظرفیت پایین می‌آید.

اگر خودرو به مدیریت حرارتی فعال مجهز باشد، ممکن است در فواصل زمانی مشخص برای تنظیم دما روشن شود. به همین دلیل، بررسی دوره‌ای سطح شارژ یا تامین برق خارجی می‌تواند ضروری باشد. در اقلیم‌های گرم، پارک در سایه یا پارکینگ مسقف هم چند درجه از دمای اوج می‌کاهد و به سلامت بسته باتری کمک می‌کند.

شتاب‌گیری‌های ناگهانی و ترمزهای شدید فقط مصرف انرژی را بالا نمی‌برند؛ بلکه گرمای بیشتری هم در سلول‌ها و اینورتر ایجاد می‌کنند. رانندگی نرم و پیش‌بینانه، به سیستم بازیابی انرژی ترمز فرصت می‌دهد تا به‌صورت یکنواخت‌تر عمل کند و نوسان SoC کاهش یابد. درنتیجه، فشار کمتری بر سامانه‌ الکتریکی وارد شده و عمر بیشتر باتری خواهد شد.

مصرف‌کننده‌های برق هم بی‌تاثیر نیستند؛ گرمایش شیشه، تهویه‌ شدید، سیستم صوتی پرقدرت و بارهای جانبی دیگر (مثل بارزدن وزنی بیشتر از توان و ظرفیت بازی خودرو) در زمان‌های حساس فشار بیشتری بر باتری وارد می‌کنند. بررسی منظم فشار باد تایرها هم مهم است؛ چون افت فشار، مقاومت غلتشی را بالا می‌برد و مصرف انرژی را افزایش می‌دهد. این بار اضافی در نهایت به باتری تحمیل می‌شود.

فعال‌کردن پیش‌گرمایش یا پیش‌سرمایش هنگام اتصال خودرو به شارژر از انرژی شبکه استفاده می‌کند نه از باتری. همین موضوع باعث می‌شود بسته باتری در شروع حرکت بار کمتری داشته باشد و برد خودرو کمتر افت کند. در سفرهای شهری و روزهای بسیار سرد یا گرم، این قابلیت تفاوتی ملموس ایجاد می‌کند.

در تابستان، روشن‌کردن تهویه پیش از سوارشدن، بار لحظه‌ شروع حرکت را کاهش می‌دهد. در زمستان هم بهتر است گرمایش کابین بیشتر به صندلی و فرمان سپرده شود تا فشار الکتریکی کلی پایین بماند. هماهنگ‌کردن این تنظیمات با زمان پایان شارژ، یکی از مؤثرترین راه‌ها برای کاهش استهلاک به شمار می‌رود.

تابستان، فصل حساس‌تری برای باتری محسوب می‌شود. خودرو را در سایه پارک کنید، اگر شارژ سریع ضروری شد توان را تا حد امکان پایین نگه دارید و اجازه دهید سیستم خنک‌کاری پیش از شروع شارژ، دمای بسته باتری را تثبیت کند. در صورت امکان، سقف شارژ روزانه را از ۸۰ به ۷۰ درصد کاهش دهید تا فشار گرمایی کمتر شود.

در زمستان، پیش از اتصال به شارژر کمی رانندگی ملایم انجام دهید یا از گرمایش اولیه استفاده کنید تا دمای سلول‌ها به محدوده‌ی امن برسد. نگهداری خودرو در فضای سرپوشیده و متعادل نگه داشتن شارژ، خطر آبکاری لیتیوم و افزایش مقاومت داخلی را کم می‌کند.

برای افزایش عمر باتری خودروهای برقی و هیبریدی، نیازی به پیچیدگی فنی نیست؛ کافی است چند نکته مشخص را به عادت روزانه تبدیل کنید. شارژ AC را به‌عنوان انتخاب اصلی نگه دارید، DC را برای ضرورت‌ها رزرو کنید، سقف شارژ را در روال روزانه میان ۶۰ تا ۸۰ درصد تنظیم کنید و از دشارژهای عمیق دور بمانید.

کنار این موارد، دما را جدی بگیرید، از پارک طولانی در گرمای شدید یا سرمای عمیق پرهیز کنید. آماده ‌سازی حرارتی را فراموش نکنید و در دوره‌های بی‌استفاده، باتری را در سطح شارژ میانی نگه دارید. همین تصمیم‌های کوچک، در طول زمان تفاوت بزرگی در حفظ ظرفیت و کاهش هزینه‌ها ایجاد می‌کنند.

شما برای افزایش عمر باتری خودرو چه عادتی را مهم‌تر می‌دانید؟