Akkumulátor előfűtés (Pre-conditioning) hiánya téli villámtöltéskor
Székely András 7 perc olvasás
Hibrid- és elektromos hajtás (EV/HV) - Székely Autószervíz
A lényeg röviden
A lítiumion akkumulátor hidegben lényegesen lassabban és korlátozottan tölthető, mert a kémiai folyamatok lelassulnak.
Az előfűtés (pre-conditioning) a töltés előtt a legjobb töltési hőmérsékletre melegíti az akkut, így a villámtöltő a teljes teljesítményét adhatja.
Ha kimarad az előfűtés, a téli gyorstöltés akár többszörös ideig tarthat, és a hidegben töltés hosszú távon az akkut is jobban terheli.
Az előfűtés indítható navigációval a töltőhöz, kézi menüből vagy időzítéssel; a rendszer állapotát érdemes szervizben ellenőriztetni.
Miért baj, ha hidegben tölti az elektromos autót?
A lítiumion akkumulátorban a töltés kémiai folyamat, amelynek sebessége erősen függ a hőmérséklettől. Hidegben az elektrolit sűrűbb, az ionok lassabban mozognak, így az akku kevesebb áramot tud biztonságosan felvenni. Ezért a jármű vezérlése hidegben korlátozza a töltési teljesítményt, hogy megvédje a cellákat.
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy fagypont közelében lévő akku a villámtöltőn töredékét veheti fel annak a teljesítménynek, amit meleg állapotban tudna. Így a töltés lényegesen tovább tart, hiába áll rendelkezésre egy nagy teljesítményű oszlop. A töltő nem hibás, egyszerűen az akku nem képes többet felvenni.
A hidegben töltésnek van egy komolyabb kockázata is: ha a cellák hőmérséklete túl alacsony, a gyors töltés úgynevezett lítium-lerakódáshoz vezethet a cellában, ami tartósan rontja a kapacitást és biztonsági kockázatot jelent. Éppen ezért véd a rendszer korlátozással, és éppen ezért fontos az előfűtés.
Miért baj, ha hidegben tölti az elektromos autót?
Mi az a pre-conditioning, és hogyan segít?
Az előfűtés, angolul pre-conditioning, azt jelenti, hogy a jármű a töltés megkezdése előtt a legjobb töltési hőmérsékletre melegíti az akkumulátort. Erre a célra a hőmérséklet-szabályozó rendszert használja, amely lehet elektromos fűtés vagy hőszivattyú, típustól függően. A cél, hogy az akku a töltőhöz érve már meleg legyen.
Ha az akku a megfelelő hőmérsékleten van, a villámtöltő a teljes, megengedett teljesítményét képes leadni, és a cellák biztonságosan fogadják azt. Így a téli gyorstöltés ideje drámaian lerövidül ahhoz képest, mintha hideg akkuval érkezne. Az előfűtésre fordított energia bőven megtérül a gyorsabb, hatékonyabb töltésben.
Az előfűtés nem pazarlás, hanem befektetés. Bár a melegítés fogyaszt egy keveset az akkuból vagy a hálózatból, cserébe a töltés sokkal gyorsabb és kíméletesebb lesz. Ráadásul a rendszer általában okosan időzíti, hogy éppen a töltő elérésekor legyen kész, így minimalizálja a felesleges energiafelhasználást.
Hogyan aktiválja az akkumulátor előfűtését?
A legelterjedtebb módszer a navigációhoz kötött előfűtés. Ha a jármű navigációjában célként egy gyorstöltőt ad meg, a rendszer felismeri a szándékot, és az út utolsó szakaszában automatikusan elkezdi melegíteni az akkumulátort. Így az oszlophoz érve az akku már optimális hőmérsékletű, és a töltés azonnal a lehető leggyorsabban indul.
Sok autónál elérhető kézi előfűtés is, amelyet a menüből vagy a mobilalkalmazásból lehet elindítani. Ez akkor hasznos, ha nem használ navigációt, de tudja, hogy hamarosan tölteni fog. Érdemes a töltés előtt jó negyedórával elindítani, hogy legyen ideje az akkunak felmelegedni, mielőtt csatlakoztatja a pisztolyt.
A pontos működés és az elérhető funkciók járművenként eltérnek, ezért érdemes áttanulmányozni a saját autó kezelési útmutatóját. Egyes rendszereknél a hőszivattyú hatékonyabban fűt, másoknál elektromos fűtőbetét dolgozik. A lényeg mindenhol ugyanaz: a töltés előtti melegítés a kulcsa a gyors téli villámtöltésnek.
Mi történik, ha elmarad az előfűtés?
Ha előfűtés nélkül, hideg akkuval érkezik a villámtöltőhöz, a legfeltűnőbb következmény a lassú töltés. A töltő teljesítménye töredékére eshet vissza, és ami melegen húsz-harminc perc lenne, hidegben akár lényegesen hosszabb ideig is eltarthat. Ez különösen bosszantó hosszú úton, amikor számít a menetrend.
A lassú töltésen túl a hidegben töltés a cellák egészségét is jobban terheli. Bár a jármű védelme igyekszik ezt megakadályozni a teljesítmény korlátozásával, a rendszeres hidegben történő gyorstöltés hosszú távon gyorsíthatja az akku öregedését. Egy alkalom nem gond, de a rendszeres elhanyagolás összeadódik.
Előfordulhat az is, hogy a jármű menet közben nem tudta felmelegíteni az akkut, mert az út túl rövid volt, vagy a hőmérséklet nagyon alacsony. Ilyenkor a töltő mellett, csatlakoztatva melegszik fel az akku, és a töltési teljesítmény fokozatosan emelkedik. Ez működik, csak lassabb, mint az előre megtervezett előfűtés.
Mi történik, ha elmarad az előfűtés?
Milyen gyakori tévhitek és hibák fordulnak elő télen?
Gyakori tévhit, hogy az előfűtés felesleges energiapazarlás. A valóságban éppen ellenkezőleg: a néhány százaléknyi melegítés bőven megtérül a gyorsabb, kíméletesebb töltésben és a hosszabb akkuélettartamban. Aki télen rendszeresen előfűtés nélkül gyorstölt, valójában több időt és hosszú távon több pénzt veszít.
Egy másik hiba, ha a vezető nem tervezi meg a töltést. Ha csak az utolsó pillanatban dönti el, hol tölt, a rendszernek nincs ideje az előfűtésre. A megoldás egyszerű: adja meg a töltőt célként a navigációban, vagy indítsa el kézzel az előfűtést időben. Így a rendszer felkészülhet a töltésre.
Sokan azt is elfelejtik, hogy a lassú, otthoni AC töltésnél az előfűtés nem szükséges. Ott a töltési teljesítmény eleve alacsony, így a hideg akku sem okoz gondot, és a lassú töltés önmagában is kíméletes. Az előfűtés kifejezetten a nagy teljesítményű DC villámtöltéshez fontos, ott hozza a valódi előnyét.
Mikor érdemes szervizhez fordulni az előfűtés miatt?
Ha azt tapasztalja, hogy hiába indítja el az előfűtést, a téli töltés így is feltűnően lassú marad, érdemes ellenőriztetni a hőmérséklet-szabályozó rendszert. A fűtőbetét, a hőszivattyú, a hűtőkör vagy a keringtető szivattyú hibája megakadályozhatja, hogy az akku időben felmelegedjen, és a diagnosztika ezt kimutatja.
Figyelmeztető jel lehet, ha a rendszer hibaüzenetet ad a hőmérséklet-szabályozásra, vagy ha az utastér fűtése is gyenge, mert ezek gyakran összefüggő rendszerek. A hőszivattyús járműveknél a hűtőközeg hiánya egyszerre ronthatja a fűtést és az akku előfűtését, ezért érdemes a teljes hőmenedzsmentet együtt vizsgálni.
Általánosságban a téli szezon előtt hasznos egy állapotfelmérés, amely kiterjed az akkumulátor hőmérséklet-szabályozására is. Így időben kiderül, ha valami nem működik jól, és nem a hidegben, egy hosszú út közepén szembesül a problémával. A megelőző ellenőrzés télen az elektromos autónál különösen kifizetődő.
Hogyan tervezze meg a téli hosszú utat elektromos autóval?
A téli hosszú út kulcsa a tudatos tervezés. Érdemes már indulás előtt átgondolni, hol fog tölteni, és a töltőt célként megadni a navigációban, hogy a rendszer időben elkezdje az akku előfűtését. Így nem egy hideg akkuval, hanem töltésre kész állapotban érkezik az oszlophoz, ami sok időt és bosszúságot takarít meg a hideg hónapokban.
Számoljon a hideg okozta hatótávcsökkenéssel is. Télen a fűtés, a hideg akku és a nagyobb menetellenállás miatt a hatótáv érezhetően rövidebb lehet, mint nyáron. Ezért érdemes nagyobb tartalékkal tervezni a töltések között, és nem a legutolsó pillanatra hagyni a töltést. A kényelmes tartalék biztonságosabbá és nyugodtabbá teszi a téli utazást.
Indulás előtt, amíg az autó még a töltőn van, érdemes az utasteret is előmelegíteni. Ha a fűtést a hálózati energiából, nem az akkuból indítja, akkor induláskor már meleg utastérrel és melegebb akkuval vág neki az útnak, ami kíméli a hatótávot. Ez a néhány perces előkészület télen sokat javít a kényelmen és az energiamérlegen egyaránt.
Forrás és további olvasnivaló
A lítiumion akkumulátorok hőmérséklet-érzékenységéről és töltési tulajdonságairól bővebben olvashat a Wikipédia szócikkében: Lithium-ion battery (Wikipedia)
Gyakran ismételt kérdések
Mennyivel gyorsabb a töltés előfűtéssel?
A különbség télen jelentős lehet: egy előfűtött akku a villámtöltő teljes, megengedett teljesítményét fogadhatja, míg egy hideg akku ennek csak töredékét. Ezért ami előfűtve fél óra körüli lehet, előfűtés nélkül hidegben akár többszörös ideig is eltarthat. A pontos érték függ a hőmérséklettől, a jármű típusától és a töltő teljesítményétől, de az előny mindig érezhető.
Elhasználja az akkut, ha előfűtés nélkül töltök hidegben?
Egyetlen alkalom nem okoz kárt, mert a jármű védelme korlátozza a teljesítményt, hogy megóvja a cellákat. A rendszeres hidegben történő gyorstöltés viszont hosszú távon gyorsíthatja az akku öregedését, mert a hideg cellák érzékenyebbek a gyors töltésre. Ezért érdemes télen az előfűtést használni, így a töltés nemcsak gyorsabb, hanem kíméletesebb is lesz az akkumulátor számára.
Kézzel is be tudom kapcsolni az előfűtést?
A legtöbb elektromos autónál igen, elérhető kézi előfűtés a menüből vagy a mobilalkalmazásból. Ezt érdemes a töltés előtt jó negyedórával elindítani, hogy az akkunak legyen ideje felmelegedni. Ha navigációt használ, egyszerűbb a töltőt célként megadni, mert akkor a rendszer automatikusan időzíti az előfűtést. A pontos lépések a jármű kezelési útmutatójában találhatók.
Otthoni töltésnél is kell előfűteni?
Nem, otthoni, lassú AC töltésnél az előfűtés nem szükséges. Ott a töltési teljesítmény eleve alacsony, így a hideg akku sem korlátozza érdemben a folyamatot, és a lassú töltés önmagában kíméletes. Az előfűtés kifejezetten a nagy teljesítményű DC villámtöltéshez fontos, mert csak ott jelentkezik érdemben a hideg okozta teljesítménykorlátozás, amit a melegítés old fel.
Miért nem melegedett fel az akku, pedig sokat vezettem?
Ha nagyon hideg van, vagy az út a töltő felé rövid volt, előfordulhat, hogy a rendszer nem tudta időben a töltési hőmérsékletre melegíteni az akkut, különösen ha nem adta meg a töltőt célként. Ilyenkor a töltő mellett, csatlakoztatva melegszik fel az akku, és a teljesítmény fokozatosan emelkedik. Ha viszont az előfűtés ellenére is tartósan lassú a töltés, érdemes a hőmenedzsmentet ellenőriztetni.
Kapcsolódó szolgáltatásaink
Ha a fentiek alapján szakemberre bízná a munkát, ezekkel tudunk segíteni Budapesten:
Székely András 10 éve javít autókat Budapesten, a Székely Autószervíz alapítója és vezető szerelője. Dízel és benzines motorok diagnosztikájával, futómű- és fékrendszer-javítással, valamint elektronikai hibakereséssel foglalkozik nap mint nap. Az itt olvasható írásokban a műhelyben szerzett gyakorlati tapasztalatot adja tovább, közérthetően.
