Poznan scenarij: v napravo ste pravkar vstavili sveže baterije, pa so že spet prazne. Čudno, saj ste prepričani, da ste jih napolnili. Sprašujete se, kaj bi lahko bil razlog, odgovor pa je precej očiten: staranje.
Standarde znamke Audi glede kakovosti in vsakodnevne uporabnosti lahko izpolni le sistem, ki dolgoročno ohranja zmogljivost. Zato se pri razvoju baterij ne osredotočamo le na velik doseg in hitrost polnjenja, ampak tudi na življenjski cikel visokonapetostne baterije.
"Pri zasnovi baterijskih sistemov, ki prestanejo preizkus časa, stavimo na temeljite raziskave, obsežno testiranje in uporabo pametnih tehnologij," pravi Bernhard Rieger, ki je pri znamki Audi odgovoren za razvoj modulov in celic visokonapetostnih sistemov za shranjevanje energije.
V okviru razvoja visokozmogljivih in trajnostnih visokonapetostnih baterijskih sistemov Audi v svojem centru za testiranje baterij v Gaimersheimu1 izvaja obsežna testiranja ter v realističnih pogojih preizkuša in analizira posamezne komponente.
"Prvi preizkusi potekajo na ravni celic in zajemajo vse od celičnih modulov do celotne baterijske enote. Celični modul pri električnih vozilih Audi običajno sestavlja od 12 do 15 posameznih celic. Ti moduli se nato združijo v celovite baterijske sisteme – kot na primer v bateriji PPE modela Audi Q6 e-tron, ki je sestavljena iz dvanajstih modulov," pojasnjuje Bernhard Rieger.
V Audijevem centru za testiranje baterij1 preizkušajo življenjski cikel tako posameznih celic kot tudi modulov in celotnih baterijskih sistemov. V zadnji fazi razvoja visokonapetostne baterije jih testirajo na razdaljah do 300.000 kilometrov, kar ustreza približno sedmim obhodom Zemlje. Nato sledi podrobna analiza stanja baterije.
"Drugi pomemben dejavnik je toplotni management baterije, ki ga nadzira sistem za upravljanje baterije in ga prav tako testiramo v Gaimersheimu," pravi Bernhard Rieger. "Audi zelo dobro pozna toplotne meje celic in skrbi, da visokonapetostna baterija v različnih temperaturnih razponih vedno deluje v optimalnem območju zmogljivosti."
Preizkusi obsegajo širok temperaturni razpon od –30 do +60 stopinj Celzija in tako posnemajo vse resnične scenarije uporabe pri kupcih. Bernhard Rieger dodaja: "Poleg fizičnih testov te pogoje simuliramo tudi virtualno, da lahko baterijo optimalno prilagodimo v vseh relevantnih okoljskih razmerah."
Rezultat, ki so ga dosegli Audijevi inženirji, lahko kupci vidijo v prediktivnem toplotnem managementu modela Audi A6 e-tron na platformi Premium Platform Electric (PPE). Gre za pomembno tehnologijo tako z vidika zmogljivosti polnjenja kot tudi dolge življenjske dobe baterije. Sistem na podlagi navigacijskih podatkov, prevožene poti, časovnika odhoda in uporabniških navad vnaprej izračuna potrebo po hlajenju ali ogrevanju ter to zagotovi učinkovito in ob pravem času. Če se kupec po načrtovani poti pelje proti polnilnici za hitro polnjenje, prediktivni toplotni management baterijo ohladi ali segreje, da se lahko hitreje polni. Če je pred vozilom strm vzpon, toplotni management baterijo ohladi in tako prepreči večjo toplotno obremenitev.
Če sistem nima dovolj podatkov za prediktivno prilagajanje, temperaturo baterije uravnava standardni algoritem.
Napredni toplotni management modelov na platformi PPE omogoča tudi naknadno in stalno kondicioniranje visokonapetostne baterije. Na voljo je funkcija, ki skozi celoten življenjski cikel vozila spremlja temperaturo baterije, tako da ta ostaja v optimalnem temperaturnem razponu tudi takrat, ko vozilo miruje – na primer ob visokih zunanjih temperaturah. Tudi ta ukrep prispeva k počasnejšemu staranju baterije.
Znamka Audi za izbrane komponente svojih povsem električnih modelov nudi garancijo osem let oziroma za prvih 160.000 prevoženih kilometrov. Pri tem jamči, da bo baterija v tem času ohranila najmanj 70 odstotkov prvotne kapacitete2. V praksi so rezultati še boljši: podatki iz dejanske uporabe kažejo, da baterija tudi po 160.000 kilometrih v povprečju ohrani približno 89 odstotkov kapacitete. To potrjuje visoko kakovost in dolgo življenjsko dobo visokonapetostnih baterijskih sistemov.
Na življenjsko dobo baterije ne vplivata le tehnična zasnova in kakovost sestavnih delov, ampak tudi voznikovo ravnanje. Tako kot ljudem tudi bateriji škodijo pretirane obremenitve, zato jih je treba razumeti in prilagoditi način uporabe vozila.
Dva nasveta za ohranjanje zmogljivosti visokonapetostne baterije:
Pomemben dejavnik obremenitve je trajno visoka stopnja napolnjenosti. Če je vozilo po kratkih vožnjah vedno znova povsem napolnjeno ali če dalj časa stoji s povsem napolnjeno baterijo, to lahko obremeni kemijo celic in dolgoročno negativno vpliva na zmogljivost. Znamka Audi zato omogoča funkcijo za zaščito baterije: ko je ta aktivirana, se stopnja napolnjenosti samodejno omeji na največ 80 odstotkov, kar predstavlja učinkovit način za zmanjšanje obremenitve pri vsakodnevni uporabi.
Staranje baterije lahko pospešijo tudi visoke temperature ter pogosto ali izključno hitro polnjenje. Audijeve visokonapetostne baterije so sicer zasnovane tako, da prenesejo takšne obremenitve, vendar lahko z bolj premišljenim polnjenjem baterijo dodatno zaščitimo in prispevamo k njeni daljši življenjski dobi.
1 Za preizkušanje tehnologij visokonapetostnih baterij Audi poleg centra za testiranje baterij v Gaimersheimu upravlja tudi kompetenčni center za razvoj visokonapetostnih baterij v Neckarsulmu.
2 Dodatne informacije v okviru programa Podaljšanega Jamstva Porsche Slovenija so na voljo na audi.si.
