چه عواملی موجب افزایش عمر باتری خودروهای الکتریکی و کاهش آسیب به آنها می‌شود

نویسنده: علیرضا کرامتیان، مدیر مرکز فنی(آموزش و پشتیبانی فنی، گارانتی) و شبکه نمایندگی های خدمات پس از فروش شرکت رنو ایران

یکی از بزرگ‌ترین دغدغه‌ها و نگرانی‌های مالکین خودروهای الکتریکی و یا افرادی که قصد خرید این خودروها را دارند و نیز یکی از بزرگ‌ترین چالش‌هایی که بعضی از افراد ناآگاه و بدبین نسبت به خودروهای الکتریکی، خصوصاً در شبکه‌های اجتماعی ایجاد می‌کنند، باتری‌های خودروهای الکتریکی، آسیب دیدن، استهلاک و خرابی‌های آنها است. در این میان، بعضی از شرکت‌ها که توانائی و یا تمایلی به تهیه، استفاده، واردات یا تولید خودروهای الکتریکی ندارند، به این چالش‌ها دامن می‌زنند.

با توجه به آنچه عنوان شد، صاحبان و یا افرادی که قصد خرید خودروهای الکتریکی را دارند، لازم است نسبت به نگهداری باتری خودرو، توجه و اهتمام ویژه ای داشته و آن را جدی بگیرند.

تصاویر فوق، نمونه‌هایی از چند مجموعه (Pack) باتری خودروهای الکتریکی را نمایش می‌دهند.

اولین نکته‌ای که باید در نظر داشت، این است که تکنولوژی ساخت، بهره‌برداری و استفاده از باتری‌های الکتریکی تا با اندازه‌ای پیشرفت کرده است که شرکت‌های سازنده و ارائه‌دهنده خودروهای الکتریکی، باتری را هم به لحاظ زمانی و هم از جهت میزان پیمایش (کیلومتر کارکرد)، تحت پوشش گارانتی بلندمدت قرار می‌دهند و موظف به رعایت دستورالعمل آن هستند.

در خودروهای الکتریکی، چنانچه میزان شارژ باتری به زیر 20% کاهش یابد، خودرو در وضعیت مُد (Mode) اضطراری قرار گرفته و سرعت خودرو محدود می‌شود بطوریکه راننده هر میزان پدال گاز را فشار دهد، سرعت خودرو از حدی افزایش نخواهد یافت، در خودروهای الکتریکی، این وضعیت، با حالت لاک پشتی (Limited Power) شناخته می‌شود و بر روی صفحه نمایشگرها، چراغی بصورت زیر روشن می‌شود:

میزان شارژ باتری:

نکته‌ای که بسیار مهم است و موجب خواهد شد تا طول عمر باتری را تحت‌تأثیر قرار دهد و میزان آسیب به باتری به حداقل برسد این است که تا جایی که امکان دارد، باتری بین 20% تا 80% شارژ شود، این نکته همواره توسط بسیاری از تولید کننده های تلفن های همراه، تبلت و لپ تاپ نیز توصیه می‌شود. بر این اساس چنانچه صاحب یک خودرو الکتریکی می باشید و یا قصد خرید آن را دارید، به این نکته باید توجه کنید که در مسافت های کوتاه داخل شهر و در مواقعی که قصد مسافرت هائی که به لحاظ مسافت، طولانی نمی باشند را دارید، باتری خودرو را بیشتر از 80% شارژ نکنید، به عبارت دیگر، شارژ باتری به میزان حداکثر 80%، سلامت باتری خودرو را تضمین می نماید.

همان‌طور که در زیر نمایش داده شده است، میزان شارژ باتری خودروهای الکتریکی بصورت لحظه‌ای، بر روی صفحه نمایشگرها قابل مشاهده برای راننده می باشد.

روش‌های شارژ باتری:

شارژ باتری‌های خودروهای الکتریکی به دو روش انجام می‌شود که عبارتند از: روش آهسته و روش سریع.

در روش سریع، شارژ باتری در ایستگاه‌های موجود در سطح شهرها و جاده‌ها قابل انجام است که امکانات شارژ با ولتاژ مستقیم (DC) و جریان (آمپر) بالا را دارند.

روش آهسته شارژ باتری در منزل، محل کار و یا هر مکان دیگری که امکان دسترسی به جریان الکتریسیته متناوب (AC) 220 ولت، وجود داشته باشد، قابل انجام است، زمان شارژ در این روش، بستگی به میزان جریانی (آمپر) که در آن محل قابل ارائه است، بستگی دارد، هرچه جریان (آمپر) بیشتری توسط منبع جریان الکتریسته در دسترس باشد، زمان شارژ کمتر خواهد شد و برعکس، جریان (آمپر) کمتر، موجب خواهد شد تا زمان شارژ افزایش یابد.

برای اینکه درکی از تفاوت زمان شارژ، بین روش آهسته و روش سریع داشته باشید، یک مثال در این‌ خصوص ارائه می‌شود: اگر شارژ به روش سریع برای یکی از خودروهای وارداتی که توسط یکی از شرکت‌های معتبر و به تعداد زیادی در اختیار مشتریان قرار داده شده است، انجام گیرد، بطوری که میزان شارژ از 30% به 80% برسد، زمانی کمتر از 50 دقیقه سپری خواهد شد، این در حالی است که زمان مورد نیاز برای شارژ همین باتری به روش آهسته، بستگی به جریان (آمپر) ارائه شده توسط منبع جریان الکتریسته متناوب (AC) داشته و در حالتیکه بیشترین جریان (آمپر) نیز تامین گردد، زمان شارژ باتری، چندین برابر زمان شارژ، به روش سریع و بکارگیری جریان مستقیم (DC) خواهد بود.

توصیه‌ای که در خصوص شارژ باتری به روش سریع و روش آهسته وجود دارد، این است که تا جایی که امکان دارد، از روش آهسته و استفاده از جریان الکتریسیته مستقیم (AC) انجام شود، شارژ باتری به روش سریع و استفاده از جریان الکتریسیته مستقیم (DC)، موجب افزایش خیلی زیاد دمای باتری می‌شود و اگر به‌صورت پیوسته انجام گیرد، عمر باتری کوتاه خواهد شد. لازم به ذکر است که در فرایند شارژ باتری به روش آهسته و استفاده از جریان متناوب (AC) نیز دمای باتری، افزایش می‌یابد ولی میزان آن قابل‌ مقایسه با گرم شدن دمای باتری در وضعیت استفاده از روش سریع نمی‌باشد لذا میزان آسیب‌دیدگی به باتری ناچیز است.

اگر نیاز و نوع استفاده از خودرو ایجاب می‌کند که عمل شارژ، بصورت پیوسته و با روش سریع انجام گیرد، لازم است تا بعد از هر سه یا چهار بار شارژ سریع، حتماً حداقل یک‌ بار شارژ آهسته انجام گیرد، این عمل موجب می‌شود تا آسیب کمتری به باتری وارد شود و عمر آن افزایش یابد.

بیشتر خودروهای الکتریکی که توسط شرکت‌های خودروسازی مختلف، وارد ایران شده‌اند، ممکن است به لحاظ ظاهر و امکانات، با یکدیگر متفاوت باشند ولی باتری‌های آنها از نظر تکنولوژی و ساختار، شباهت زیادی به یکدیگر دارند. به مجموعه باتری خودروهای الکتریکی، Pack باتری گفته می‌شود. در زیر تصویری از یک مجموعه (Pack) باتری را مشاهده می‌نمایید.

یک Pack باتری این خودروها، دارای وزنی بین 350 تا 400 کیلوگرم هستند و از تعداد زیادی باتری کوچک، بین 950 تا 1100 عدد تشکیل شده اند، این باتری‌ها به روش‌های سری و موازی و ترکیبی از آنها، به یکدیگر متصل شده اند و در نهایت دارای خروجی 130 تا 160 کیلووات ساعت (KWH) هستند. به عبارت دیگر یک Pack باتری، می تواند جریانی در حدود 140 آمپر و ولتاژی در حدود 370 ولت ارائه دهد. Pack باتری در یک مدل خودرو به شکل زیر است:

یک باتری (Pill) خودرو الکتریکی در زیر نمایش داده شده است، شما می‌توانید ابعاد آن را با یک باتری نیم‌ قلمی مشاهده و مقایسه کنید:

این باتری دارای اختلاف‌ پتانسیلی بین 3.2 تا 3.6  ولت و ظرفیتی در حدود 15 آمپرساعت می باشد. در مدلی که در تصویر فوق نمایش داده شده است، تعداد 9 عدد باتری بصورت سری، به یکدیگر متصل شده اند و به آنها Shelf گفته می‌شود. تعدادی Shelf نیز با یکدیگر بصورت سری و موازی قرار گرفته اند که به آنها Module گفته می‌شود.

در بالا، تصویرهائی از مجموعه (Pack) باتری از یک نوع خودرو را نشان می‌دهد که چند Shelf و Module متعلق به آن، از یکدیگر جدا شده است. همان‌طور که در زیر نمایش داده شده است، این امکان وجود دارد که باتری (Pill) های این Shelf ها و Module ها نیز جدا شوند.

همان‌طور که عنوان شد کیفیت این باتری‌ها بسیار بالا بوده و اگر صاحب خودرو، چند نکته ساده را در جهت نگهداری آن، رعایت نماید، احتمال خرابی آن به میزان قابل‌ توجهی کاهش خواهد یافت. حال اگر اصول مذکور رعایت نشوند، ممکن است تعداد کمی از این 950 تا 1050 باتری (Pill) آسیب دیده و نیاز به تعویض داشته باشند، در این شرایط ممکن است یک یا چند Module و یا یک یا چند مجموعه Shelf  و یا حتی یک یا چند باتری (Pill) جایگزین گردد. لذا صاحبان خودرو، نباید از این بابت نگران باشند که در صورت کوچکترین خرابی در باتری خودرو، می بایست Pack  باتری، بصورت کامل تعویض گردد و هزینه زیادی بابت تعویض آن به صاحب خودرو تحمیل گردد.

نحوه رانندگی:

نکته آخری که در طول عمر و عدم آسیب‌دیدگی باتری خودروهای الکتریکی مؤثر است، نحوه رانندگی است. نحوه رانندگی نه‌تنها تأثیر زیادی بر روی طول عمر باتری دارد بلکه نحوه مدیریت میزان باتری را در طول مسیر و مسافرت نیز مدیریت می‌کند لذا توصیه می‌شود از شتاب‌گیری‌های ناگهانی، حرکت مداوم و مستمر با سرعت زیاد، اجتناب شود.

نتیجه‌گیری:

یکی از مهم‌ترین نکات در خصوص خودروهای الکتریکی، نگهداری باتری آنها می باشد. در این راستا لازم است تا به مواردی از جمله میزان و نحوه شارژ و چگونگی رانندگی تمرکز شود. میزان شارژ باتری بهتر است همواره بین 20 تا 80 درصد باشد. هرچه تعداد شارژ باتری به روش آهسته و با استفاده از جریان الکتریسته متناوب (AC) بیشتر و تعداد شارژ باتری به روش سریع و با استفاده از جریان مستقیم (DC) کمتر باشد، میزان آسیب دیدگی باتری، کمتر و عمر آن بیشتر خواهد بود. نحوه رانندگی نیز یکی از اساسی ترین مواردی است که تأثیر زیادی در عمر باتری خودرو و سلامت آن دارد، عدم فشار آوردن به خودرو، پرهیز از شتاب گیری های ناگهانی، همچنین رانندگی نرم و متعادل می تواند علاوه بر مدیریت میزان مصرف باتری، موجب کاهش آسیب به باتری شده و طول عمر آن را افزایش دهد.

What factors increase the battery life of Electric Vehicles(EV) and reduce damage to them?

Writer: Alireza Keramatian/ Renault IRAN Technical Hub and Network Manager