Недавно владелец Tesla Model S заметил, что максимальная скорость зарядки его автомобиля от сети быстрой зарядной станции уменьшилась со 120 кВт до 90 кВт, по-видимому, это результат большого количества быстрых циклов зарядки.
Публикация статьи в газете о зарядных станциях Tesla © chargedevs.com
Как пояснили представители Tesla, многие вещи со временем выходят из строя и аккумуляторная батарея — не исключение, особенно, если ее очень часто заряжать быстрым способом. Такое поведение характерно для большинства типов литий-ионных батарей, включая модифицированную NMC, которая, по-видимому, используется в модели Tesla Model S.
Первое, что влияет на скорость, с которой может быть заряжен или разряжен литий-ионный элемент, — это его температура, при которой быстрые ионы лития могут перемещаться в анод или из него, посредством процесса, называемого интерполяцией.
Батарейный блок Tesla Model S © Forum Tesla
В 1889 году шведский ученый Сванте Аррениус выдвинул следующее правило, которым мы пользуемся и по сей день: скорость химической реакции изменяется в 2 раза на каждое изменение температуры в 10-11 градусов. Один контринтуитивный эффект уравнения Аррениуса состоит в том, что внутреннее сопротивление батареи фактически уменьшается с ростом температуры — это полная противоположность тому, что происходит в металлическом проводнике. В наши дни квантовая механика во многих случаях вытеснила уравнение Аррениуса, но это все еще невероятно полезное эмпирическое правило, поскольку много физических процессов имеют аналогичную зависимость от температуры: например, срок службы полупроводников также изменяется в 2 раза при температуре в 10-11 градусов.
Еще один коварный эффект, который возникает по мере снижения температуры, заключается в том, что ионы лития, которые должны находиться в растворе для образования электролита, имеют большую тенденцию выходить из раствора и осаждаться на электроды, уменьшая мощность литиево-ионной ячейки реализуя процесс, называемый «плакированием».
Тенденция к выходу лития также выражена при слишком высоких скоростях заряда/разряда, поэтому одним из решений этой проблемы является ограничение тока при низких температурах, как только датчики, установленные в аккумуляторе, подадут сигнал. Если датчиков в аккумуляторе нет, определить температуру системе будет труднее. Поэтому многие производители аккумуляторов стараются продумать систему жидкостного охлаждения, которая помогает стабилизировать температуру.
Стоит также обратить внимание на зарядное устройство, которое может стать причиной снижения эффективности аккумулятора. Так, мощность зарядного устройства при токе от 1 до 10 А никогда не будет заметна, а вот от 100 до 250 А — вполне. В 2016 году Tesla Model S в Норвегии загорелась в течение нескольких минут после того, как была подключена к быстрой зарядной станции. Причиной стала плохая связь внутри автомобиля, а также падение напряжения по всей цепи зарядки.
Быстрая зарядная станция Tesla © tesla.com
В 2013 году гараж владельца Tesla загорелся, когда автомобиль заряжался через бортовое зарядное устройство. Хотя конечная причина не была определена в юридическом смысле этого слова, было много доказательств, указывающих на проводку переменного тока и зарядное устройство, которое перегрелось из-за падения напряжения. В результате этого инцидента компания Tesla модифицировала прошивку зарядного устройства, чтобы она самостоятельно отключалась, если напряжение в сети переменного тока слишком сильно падает по отношению к количеству требуемого тока.
Решить проблему с напряжением в сети поможет модульный подход, увеличивающий выходную мощность зарядного устройства. Так, согласно модульному подходу Nissan Leaf может заряжаться с помощью зарядного устройства J1772 Combo Charging System (CCS) или CHAdeMO в 3.3 кВт и 6.6 кВт, а Tesla Model S накапливает энергию с помощью 10 и 12 кВт фирменного зарядного устройства.
По материалам интернет-издания: Charged EVs. Подготовил: hevcars.com.ua
- ← Электромобили – новая философия трафика
- Преимущества Tesla Model 3, о которых стоит знать при покупке электромобиля →
