Электрокары: перегрев и замерзание АКБ – как избежать этого и зачем

Минусы серийных электрокаров общеизвестны: относительно малый срок службы аккумуляторов и долгая их зарядка. Сегодня ученые, инженеры, конструкторы ищут все новые способы накопления энергии, разрабатывают сложные системы для быстрого восстановления емкости АКБ.


А между тем, вышеперечисленные недостатки можно свести к минимуму, если «всего лишь» обеспечить правильный температурный режим батарей. Его соблюдение важно не только при поездке, но и зарядке.

Нагрев и охлаждение

В большинстве выпускаемых ныне электрокаров применяются литий-ионные аккумуляторы. Несмотря на все свои достоинства, батареи отличаются «капризным характером». При температуре ниже -10°С электролит в них загустевает, что приводит к увеличению вязкости и снижению проводимости. Скорость зарядки падает, аккумулятор «неохотно» отдает энергию, растрачивая ее на себя.


Но и перегрев ничем не лучше: тут даже наоборот, все серьезнее. Увеличение температуры выше критической (+80°С) чревато самовоспламенением АКБ. Например, если машина долго стоит под солнечными лучами, батарея может нагреться до +50°С. Наилучший вариант – диапазон от +20°С до +30°С. Производители знают об этом и предпринимают меры. Как сегодня оптимизируется температура аккумуляторов электромобилей?

Воздушное охлаждение

Относится к бюджетному решению, использовался, например, на серийных машинах Nissan Leaf. В них аккумуляторный отсек находится под днищем и при езде обдувается воздухом. Но это охлаждение, а как же прогрев? Да никак. Тут уже поле деятельности для «самодельщиков». Например, в РФ, с ее морозами, чтобы повысить температуру АКБ при пуске, защитный кожух отсека опутывают т. н. греющим кабелем, к которому подключают вилку и выводят в зарядный лючок.


Остается присоединить удлинитель и вставить штепсель в розетку, если она, конечно, есть. От перегрева АКБ защищает электроника: в случае превышения критической температуры ЭБУ просто прекращает зарядку.

Жидкостное охлаждение

Более эффективное, если сравнивать с воздушным. Здесь чаще всего задействуется климатическая система электромобиля, которая отвечает за температурное регулирование всех узлов и агрегатов, а также микроклимат в салоне. Внутри силовой батареи имеются трубки, по которым и циркулирует охлаждающая жидкость. Забираемое тепло передается воздуху через радиатор. В этом разделе уместно упомянуть об еще одном способе понижения температуры АКБ.


Речь идет о т. н. иммерсионном охлаждении. Это инновационная технология, смысл которой – покрытие корпуса аккумуляторов диэлектрическим гелем MIVOLT, используемым, как изоляционный материал в иных сферах. Это простой, недорогой и доступный метод, подходящий, например, для электрокаров, где батареи охлаждаются низкоэффективным воздушным способом. Разработки в этом направлении ведет английская компания Ricardo.

Прямое охлаждение

Здесь внутрь тягового аккумулятора интегрируется испаритель с расширительным клапаном. Тепло отводит хладагент (фреон, например), используемый в системе кондиционирования электромобиля. Данный способ, пожалуй, наиболее сложный, и ведет к удорожанию самого автомобиля.


Поэтому сегодня производители предпочитают применять объединенные системы, позволяющие поддерживать нужную температуру, то повышая, то понижая ее. В один общий контур включают микроклимат в салоне, охлаждение и нагрев узлов электрокара, а также его аккумулятора. При этом используются возможности кондиционера и теплового насоса.


Очевидно, что оптимальную температуру АКБ сможет поддерживать только активная система терморегуляции. Именно она снижает нагрев батареи при быстрой зарядке, увеличивает температуру, когда за бортом – морозы. И то, и другое важно для суровых климатических условий РФ.