شارژ بهینه خودروهای الکتریکی
نویسنده: علیرضا کرامتیان، مدیر مرکز فنی(آموزش و پشتیبانی فنی، گارانتی) و شبکه نمایندگی های خدمات پس از فروش شرکت رنو ایران
تکنولوژیهای جدید، همواره پیچیدگیهای مربوط به خود را به دنبال داشته و نکات مثبت و منفی زیادی را به همراه دارد. نمونهای از این موارد که وسعت بسیار زیادی دارد و بهشدت درحالتوسعه است، خودروهای الکتریکی (Electric Vehicle) است، خودروهای الکتریکی که از انرژیهای پاک استفاده میکنند، علاوه بر اینکه از هدررفت انرژی جلوگیری میکنند و تأثیر بسزایی در کاهش آلودگی هوا دارند، دارای بهرهوری بالائی هستند. با این حال نبود زیرساخت کافی و کمبود ایستگاههای شارژ باتری از یک طرف و عدم آشنائی صاحبان این خودروها و اطلاعرسانی ضعیف، مشکلاتی را برای ایشان ایجاد نموده است.
وجود جایگاه و پمپبنزینهای متعدد در داخل شهرها و جادهها همواره موجب اطمینان خاطر برای دارندگان این خودروها میشود، بسیاری از این رانندگان عادت دارند که وقتی چراغ هشدار بنزین خودرو، روشن شد، به پمپبنزین مراجعه کنند؛ زیرا اطمینان دارند که یافتن یک پمپبنزین در نزدیکی خود، دور از دسترس نیست؛ ولی راننده یک خودرو الکتریکی از ابتدای شروع رانندگی، به شاخص میزان شارژ باتری چشم دوخته است و مدام آن را رصد مینماید. به عبارت دیگر کمبود تعداد ایستگاههای شارژ باتری همواره اضطراب و نگرانیهایی را برای دارندگان این خودروها به همراه دارد و این دلواپسیها موجب میشود تا گاهی ایشان تصمیمات نادرستی اتخاذ کنند.
یکی از مواردی که همواره صاحبان خودروهای الکتریکی تمایل به انجام آن دارند و همواره در دستور کار ایشان قرار گرفته، شارژ کردن باتری به میزان حداکثر (۱۰۰%) خودرو است، پر نگهداشتن شارژ باتری ممکن است موجب اطمینان خاطر ایشان شود؛ ولی آسیبدیدن باتری و دیگر قطعات الکترونیکی خودرو را نیز دنبال خواهد داشت. در مجله رنو ایران مطلبی تحت عنوان " چه عواملی موجب افزایش عمر باتری خودروهای الکتریکی و کاهش آسیب به آنها میشود " وجود دارد که با مطالعه آن میتوانید موجبات افزایش عمر باتری خودرو الکتریکی خود را فراهم نمایید.
در این مقاله یک نکته کلیدی در نگهداری قطعات الکترونیکی و باتری خودروهای الکتریکی عنوان میشود. همانطور که در مقاله " با خودروهای الکتریکی، در سرازیریها بههیچعنوان با دندهخلاص حرکت نکنید! " توضیح داده شده و تأکید گردیده که در سرازیریها، با وضعیت دنده خلاص(حالت N) حرکت نکنید؛ زیرا علاوه بر موارد ایمنی و آسیب به سیستم ترمز خودرو، باتری، قطعات الکترونیکی مانند اینورتر (Inverter)، یونیتها و حتی موتور الکتریکی خودرو نیز، بهشدت لطمه خواهند دید و علاوه بر اینکه هزینههای زیادی به مالک تحمیل خواهد شد، ممکن است خودرو زمان زیادی در تعمیرگاه متوقف بماند تا قطعات موردنیاز تامین و تهیه شوند.
در اینجا نکتهای بسیار ظریف و در عین حال مهمی وجود دارد که در عمر باتری بسیار مهم و تأثیرگذار است. در مقالاتی که در بالا توصیه شد تا مطالعه شوند، تأکید شده است که برای اینکه عمر باتری ولتاژ بالا افزایش یابد و آسیبی به آن وارد نشود، باتری خودرو میبایست بین ۲۰ تا ۸۰ درصد شارژ گردد و جز در مواقع ضروری و هنگامیکه راننده قصد مسافرتهای طولانی را دارد، باتری را بیشتر از ۸۰% شارژ ننماید. برای فهم بهتر این مطلب، مثال سادهای عنوان میشود: یک بادکنک را در نظر بگیرید که شخصی قصد بادکردن آن را دارد، بادکردن آن در ابتدا زیاد سخت نیست؛ ولی وقتی بادکنک به حداکثر ظرفیت خود نزدیک میشود، بادکردن آن دشوار میشود و شخصی که در حال بادکردن آن است، با سختی مواجه میشود و میبایست انرژی زیادی را مصرف نماید.
شارژ بیش از ۸۰% باتری ولتاژ بالای یک خودرو الکتریکی نیز به همین صورت است، تا حدود ۸۰% شارژ شدن باتری، در زمان نسبتاً کوتاهی انجام میشود و باتری و دیگر قطعات خودرو تحتفشار قرار نمیگیرند؛ ولی وقتی به عملیات شارژ باتری به میزان بیشتر از ۸۰% ادامه دهیم، علاوه بر اینکه زمان شارژ باتری افزایش مییابد فرایند شارژ آن نیز دشوار میشود و هم باتری و هم قطعات الکترونیکی خودرو، به شدت تحت فشار قرار خواهند گرفت.
به عبارت دیگر، زمان مورد نیاز برای انجام فرایند شارژ باتری از حدود ۸۰% تا حداکثر ظرفیت آن (۱۰۰%)، خیلی بیشتر از زمان مورد نیاز برای شارژ باتری از حدود ۲۰% تا ۸۰% است.
فرض کنید که شخصی برای رسیدن به محل کارِ خود، از خودرو شخصی که الکتریکی است، استفاده میکند و هر روز صبح برای اینکه از منزل به محل کار خود مراجعه نماید، میبایست مسیری را طی کند که بیشتر آن سرپائینی است و برای اینکه باتری خودرو آسیب نبیند، امکانات شارژ آهسته باتری را در منزل مهیا کرده و هر شب باتری را به میزان حداکثر (100%)، شارژ میکند و صبح با خودرو مسیری نهچندان طولانی را طی میکند تا به محل کار خود برسد، در اینجا نکته ظریفی وجود دارد که باید موردتوجه قرار گیرد.
اگر باتری خودرو تا آخرین میزان شارژ گردد و سپس در مسیری که سرپائینی است، مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است موجب آسیبدیدن قطعات الکترونیکی خودرو شود؛ زیرا راننده وقتی در مسیر سرپائینی و در حالیکه دستهدنده در وضعیت Drive قرار دارد، حرکت میکند، قطعاً نیاز خواهد داشت که پدال ترمز را فشار دهد، در این وضعیت، موتور الکتریکی خودرو تبدیل به ژنراتور شده و انرژی مکانیکی چرخهای خودرو تبدیل به انرژی الکتریکی شده و توسط اینورتر (Inverter) به باتری ولتاژ بالا ارسال میگردد تا در آن ذخیره شود؛ ولی با توجه به اینکه باتری خودرو کاملا شارژ است(100%)، امکان شارژ بیشتر آن وجود ندارد؛ لذا بعضی قطعات آن آسیب خواهید دید.
شخصی را در نظر بگیرید که عازم سفری نسبتاً طولانی است که شروع آن با سرازیری آغاز میشود و یا در نظر بگیرید که باتری یک خودرو در میانه یک مسافرت به میزانی رسیده که نیاز به شارژ دارد و در نزدیکی نیز یک ایستگاه شارژ باتری وجود دارد و ادامه مسیر نیز سرازیری است، در این وضعیت توصیه میشود تا راننده باتری را به طور کامل شارژ نکند تا وقتی که راننده در سرازیریها ترمز میکند، باتری اندکی خالی باشد و امکان شارژ آن وجود داشته باشد و به بقیه قطعات الکترونیکی و همچنین باتری ولتاژ بالای خودرو آسیب وارد نشود.
ناگفته نماند که خودروهای الکتریکی مجهز به سیستمی هستند که در صورتیکه شرایط مذکور ایجاد شد، یعنی وقتی صاحب خودرو بدون توجه به هشدارها، باتری خودرو را بطور کامل پرکرده است و سپس در یک سرپائینی طولانی در حال حرکت است و اقدام به ترمزگیری مینماید، فعال میشود و عملکرد آن بدین صورت است که وقتی باتری بطور کامل شارژ است و ولتاژ بالا نمیرود، مانند یک سوئیچ عمل کرده و انرژی اضافی را به یک مقاومت بزرگ مانند یک مصرف کننده قوی منتقل مینماید تا انرژی اضلفه بصورت گرما مصرف و یا به عبارت دیگری دفع شود؛ ولی بهتر است صاحب خودرو این نکته ظریف را رعایت نماید و اگر به هر دلیلی این توصیه را فراموش کرده است و با باتری کاملا شارژ (100%) در یک سرازیری قرار گرفته است، میبایست یک و یا چند مصرفکننده قوی مانند کولر، بخاری، چراغها و گرمکن شیشه عقب را روشن کند تا اندکی باتری تخلیه شود و در هنگام ترمزکردن در سرازیری، جایی برای شارژ باتری وجود داشته باشد.
Avoid fully charging your Electric Vehicle(EV) Battery if you have a long downhill ahead!
Writer: Alireza Keramatian/ Renault IRAN Technical Hub and Network Manager