La drum cu un automobil electric pe timp de iarnă: sistemul inteligent de management termic al automobilelor Audi asigură menținerea autonomiei și a performanțelor ridicate

·         Audi integrează pentru bateriile sale mecanisme pentru conservarea capacității

și a puterii de încărcare

·         Sistemul de pregătire termică prealabilă a bateriei încălzește bateria de înaltă tensiune, precum și interiorul înaintea plecării la drum

·         Pompa de căldură asigură temperaturi plăcute la interior și protejează împotriva reducerii autonomiei

Pe timp de iarnă, automobilele electrice trebuie să aducă atât interiorul, cât și sistemul bateriei la temperatura corectă. Această solicitare termică dublă impune consumul unui volum mare de energie. Temperaturile exterioare foarte reduse amplifică problema și afectează performanțele bateriilor de înaltă tensiune. Dar nici măcar în aceste condiții, nu este cazul să vă îngrijorați că s-ar reduce autonomia automobilelor electrice Audi: având sisteme inteligente de management termic la bord, modelele mărcii cu patru inele asigură performanțe excelente și autonomie excepțională. Iar mecanismele speciale de protecție prelungesc durata de viață a bateriei. Într-un interviu, Pierre Woltmann, cel care conduce departamentul Management termic pentru bateriile de înaltă tensiune de la Audi și Thomas Anzenberger, de la departamentul de Dezvoltare virtuală a funcțiilor sistemelor de management termic al companiei explică modalitățile prin care marca Audi contracarează efectele pe care sezonul rece le are asupra bateriei.

Este cazul ca cei ce conduc modele electrice Audi să își facă griji pe timp de iarnă privind funcționalitatea automobilului lor?

Thomas Anzenberger: Pot să răspund la această întrebare fără rezerve cu un NU apăsat. Chiar și numai dimensiunile bateriilor noastre de înaltă tensiune nu lasă loc niciunor dubii în privința performanțelor și autonomiei în sezonul rece.

 Sistemul nostru inteligent de management termic alege întotdeauna cele mai eficiente metode pentru a încălzi în mod corespunzător bateria și interiorul pe timpul iernii. Astfel, bateriile de înaltă tensiune au durate de viață mari, mai ales în condițiile în care clienții noștri pregătesc automobilul pentru drum corespunzător fiecărui sezon, folosind stațiile de încărcare în curent alternativ sau wallbox-urile de acasă. Funcția aceasta de pregătire este deosebit de utilă mai ales pe timp de iarnă și menajează celulele bateriei, reducând totodată la minimum pierderile de autonomie, deoarece bateria atinge astfel temperatura optimă de funcționare înainte de pornirea la drum, astfel că nu trebuie apoi încălzită prea mult.

În ce fel sunt bateriile afectate de frig?

Pierre  Woltmann:  Performanțele bateriilor de înaltă tensiune depind în principiu de nivelul de încărcare și de temperatură. Cu cât este mai rece, cu atât puterea ce poate fi generată de baterie este mai redusă. Un factor determinant în acest sens sunt procesele electrochimice.  Când bateria are temperaturi reduse, creșe rezistența electrică internă a bateriei și scade capacitatea utilizabilă. Protejăm bateria reducând amperajul la temperaturi mai reduse. De asemenea, bateria poate absorbi căldura reziduală de la componentele de înaltă tensiune răcite cu lichid, asemeni sistemului electronic, sistemului de propulsie și dispozitivului de încărcare, bateria putând fi încălzită direct de sistemul de încălzire cu antigel.

Ce efecte are temperatura rece asupra încărcării?

Woltmann:  Încărcarea poate dura mai mult când bateria este mai rece. Din acest motiv, bateria trebuie încălzită în timpul încărcării. În mod ideal, încălzirea se face deja în drum spre stația de încărcare. Fiind conectat cu punctul de încărcare, automobilul comunică automat cu sursa de la care se va alimenta cu energie electrică.

Astfel, punctul de încărcare știe de fiecare dată câtă electricitate poate absorbi bateria. Acesta este modul în care ne asigurăm că bateria nu este suprasolicitată. Când se încarcă, bateria își ia energie electrică de care are nevoie pentru încălzire direct de la punctul de încărcare.

Ce rol joacă sistemul de management termic?

Thomas Anzenberger:  În principal, sistemul de management termic este responsabil pentru distribuirea fluxurilor de căldură între sistemul de propulsie, bateria de înaltă tensiune și interior.  Sistemul pompei noastră de căldură s-a demonstrat a fi foarte util mai ales în acest context. Pompa convertește energia provenită de la trenul de rulare sau aerul înconjurător. Aceasta înseamnă căldură pentru baterie sau, pe timp de iarnă, și pentru interior. Folosirea aerului ambiental ca sursă de energie este un concept relativ nou: noi îl utilizăm pentru a echilibra căldura reziduală ce se pierde din trenul de rulare, acesta funcționând tot mai eficient. Astfel, avem acces la două sisteme independente unul de celălalt, trenul de rulare și aerul înconjurător, pe care le putem folosi pentru a încălzi bateria de înaltă tensiune și interiorul.

Cum este controlată temperatura bateriei și a interiorului în timpul călătoriilor? Anzenberger: Pentru a ne asigura că încălzirea este disponibilă chiar și pe vreme rece, sistemul nostru pentru pompa de căldură ce este integrat la cele mai multe dintre modelele noastre de automobile integrează în strategia de operare și dispozitive adiționale de încălzire de înaltă tensiune. Astfel, interiorul oferă o căldură confortabilă, chiar și în situații extreme și generează rapid temperatura ideală pentru baterie. Aceasta este de circa 25 până la 30 de grade Celsius pentru performanțe maxime. În pachetul Audi de iarnă este disponibil și un al doilea dispozitiv electric de încălzire, recomandat țărilor nordice, cu climă deosebit de rece. Oferim sistemul adițional de încălzire pentru automobilele electrice și ca dotare opțională pentru anumite modele.

Woltmann: Când clienții noștri doresc să călătorească la eficiență maximă pe vreme rece, algoritmul sistemului de management termic încălzește bateria la niveluri de temperatură mai reduse, astfel că generează o putere de propulsie mai redusă, crescând însă drept urmare autonomia.

Ce alte soluții tehnice adiționale a dezvoltat Audi pentru a permite bateriei de înaltă tensiune să rămână independentă de influențele termice exterioare?

Woltmann: La intersecția cu managementul termic avem și sistemul de pregătire termică prealabilă, ce are efect pozitiv asupra bateriei și a interiorului. Timer-ul pentru încărcare și pentru ora de plecare permite setarea precisă a orei de plecare. Setările pot fi făcute direct din automobil sau folosind aplicația myAudi. Astfel, funcția automată de încărcare va încărca bateria până la nivelul selectat de utilizator și va asigura o temperatură favorabilă până la ora de plecare. Astfel se reduce considerabil pierderea de autonomie cauzată de încălzirea bateriei. De asemenea, această funcție de pregătire ajustează până la ora plecării și temperatura din habitaclul automobilului, până la nivelul dorit de utilizator.

Anzenberger: La e-tron GT quattro* și RS e-tron GT*, funcția de pregătire a bateriei pentru încărcare se activează chiar și în timpul mersului, cu scopul de a atinge o putere de încărcare ridicată constantă când automobilul ajunge la stația de încărcare, atunci când la aceste modele este activată funcție e-tron de planificare a rutelor. Astfel, sistemul inteligent de management termic aduce bateria la temperatura optimă pentru încărcare în timp ce conduceți mașina spre un punct de încărcare, încă înainte de a iniția procesul de încărcare. Disponibilă pentru modelele Audi e-tron GT quattro* și RS e-tron GT*, această pregătire adițională a bateriei în timpul deplasării asigură cel mai rapid și optim proces de încărcare posibil.

Cum reduce Audi pierderile de autonomie cauzate de încălzirea interiorului?

Woltmann: În comparație cu modelele cu motor cu ardere internă, automobilele electrice generează mult mai multă căldură reziduală și energie reziduală, acestea fiind disponibile pentru încălzire. Căldura generată de baterie, de motorul electric și sistemele electronice poate fi direcționată în interior cu ajutorul pompei de căldură. Pompa de căldură funcționează pe principiul invers principiului de funcționare a unui frigider. Cu cât este disponibilă mai multă căldură reziduală, cu atât mai eficient funcționează pompa de căldură. În cazul ideal, aceasta poate genera până la trei kilowați de căldură dintr-un kilowatt de energie electrică. Această tehnologie este foarte utilă mai ales pe timp de iarnă, deoarece înlocuiește elementul termoelectric de încălzire. În funcție de temperatura de la exterior, pompa de căldură poate permite atingerea unei autonomii mai mari comparativ cu sistemul clasic de încălzire.

Ce pot face clienții care nu dispun de un garaj?

Woltmann: Celor care au nevoie de o autonomie mai mare imediat ce urcă la volan, le recomandăm să pregătească termic autoturismul înaintea călătoriilor. În mod ideal, aceasta trebuie făcut folosind încărcarea în curent alternativ, care este în general mai eficientă decât încărcarea în curent continuu, deoarece pierderile de energie sunt mai mici, datorită curentului mai redus. Încărcarea în curent alternativ este, de asemenea, mai "blândă", deoarece nu solicită atât de mult bateria. La încărcarea în curent alternativ, intensitatea curentului electric este mai redusă, bateria putând absorbi aceste niveluri chiar și atunci când are temperaturi foarte reduse, ceea ce înseamnă că bateria nu trebuie încălzită prea mult. Pentru a face uz de temperatura deja ridicată a bateriei și a câștiga astfel autonomie, este bine ca încărcarea să aibă loc chiar înainte de plecarea la drum, atât în curent alternativ, cât și în curent continuu. În acest sens poate fi folosit timer-ul pentru setarea orei de plecare. Eficientă este și încărcarea imediat după finalizarea unei călătorii. Astfel automobilul face uz de temperatura deja ridicată a bateriei pentru a încărca mai rapid și mai eficient.

Ce se întâmplă când bateria este rece la stația de încărcare rapidă?

Woltmann: La toate modelele noastre de automobile, algoritmul automobilului recunoaște dacă bateria este încărcată la o stație de încărcare rapidă în curent continuu. Curentul este alimentat în funcție de nivelul de încărcare și de temperatură. Datorită sistemului nostru activ de încălzire, reducem semnificativ durata de încărcare la temperaturile reduse.

Când își ating bateriile de înaltă tensiune limita?

Woltmann: Începând de la o temperatură la centrul bateriei de minus 30 de grade Celsius, nu mai permitem fluxul curentului, pentru a proteja bateria. Dar pentru a avea o astfel de situație, mașina ar trebui sa fie expusă pe o perioadă îndelungată la asemenea temperatură extremă. Bineînțeles că puteți să folosiți modele e-tron cu un nivel suficient de încărcare al bateriei și cu

bateria de înaltă tensiune preîncălzită chiar și la temperaturi de minus 30 de grade.

Din punct de vedere tehnic, ce sfaturi adiționale puteți da privind condusul pe timp de iarnă? Anzenberger: Folosind computerul automobilului și funcția de monitorizare a autonomiei din sistemul Audi MMI ce generează predicții de autonomie în timpul călătoriilor, clienții pot citi direct pe ecran câtă autonomie câștigă când, de exemplu, reduc temperatura de la interior. Autonomia poate fi crescută cu ajutorul Modului Range. Acest mod restricționează puțin funcțiile de confort, precum și puterea disponibilă pentru condus și viteza maximă.

Consumul de combustibil/electric al modelelor menționate anterior:

Consumul de combustibil/consumul electric și emisiile de CO₂ indicate ca plaje de valori variază în funcție de anvelopele/roțile folosite, precum și de dotările alese.

Audi e-tron GT quattro

Consum electric mixt în kWh/100 km: 21,8-19,9 (WLTP); 19,6-18,8 (NEDC); emisii mixte de CO₂ în g/km: 0

Audi RS e-tron GT

Consum electric mixt în kWh/100 km: 22,5-20,6 (WLTP); 20,2-19,3 (NEDC); emisii mixte de CO₂ în g/km: 0

Audi e-tron

Consum electric mixt în kWh/100 km: 26,1-21,0 (WLTP); 24,3-20,9 (NEDC); emisii mixte de CO₂ în g/km: 0

Consumul și emisiile comunicate au fost determinate conform metodelor de măsurare prevăzute de lege. Începând cu 1 septembrie 2017, anumite autovehicule noi sunt omologate de tip conform Procedurii Armonizate la Nivel Mondial de Testare a Vehiculelor Ușoare, abreviată WLTP (engl. World Harmonised Light Vehicle Test Procedure). Aceasta este o procedură mai realistă de testare pentru măsurarea consumului de combustibil și a emisiilor de CO₂. Începând cu 1 septembrie 2018, WLTP va înlocui treptat Noul ciclu de conducere european (New European Driving Cycle, sau NEDC). Având în vedere condițiile mai realiste de testare, valorile de consum și de emisii de CO₂ măsurate conform WLTP sunt, în multe cazuri, mai mari decât cele măsurate conform NEDC. Informații adiționale despre diferențele dintre WLTP și NEDC puteți găsi la www.audi.de/wltp.

În prezent este încă obligatorie comunicarea valorilor conform NEDC. La modelele care au fost omologate de tip conform WLTP, valorile NEDC sunt derivate din valorile conform WLTP. Valorile WLTP pot fi comunicate dacă se dorește până la momentul la care acestea devin obligatorii. Dacă valorile NEDC sunt comunicate ca interval, acestea nu se referă la un autovehicul anume și nu reprezintă  o parte integrantă a ofertei. Acesta valori sunt comunicate doar cu scopul de a servi comparării diferitelor tipuri de autovehicule. Dotările și accesoriile adiționale (componentele instalate suplimentar, anvelopele de alte dimensiuni, etc.) pot modifica parametrii relevanți ai autovehiculului, ca de ex. masa, rezistența la înaintare și caracteristicile aerodinamice și, alături de condițiile meteo și de condițiile din trafic, precum și stilul individual de condus, pot influența consumul de energie electrică, emisiile de CO₂ și performanțele automobilului.

Informații suplimentare cu privire la consumul oficial de combustibil și la emisiile de CO₂ oficiale pentru autoturismele noi sunt oferite în "Ghidul cu informații referitoare la consumul de combustibil, emisiile de CO₂ și consumul de energie electrică ale autovehiculelor noi", disponibil gratuit în toate punctele de vânzare ale Uniunii Europene.

În general, dotările, datele și prețurile specificate în acest document se referă la gama de automobile oferite în Germania. Rezervat dreptul de a opera modificări fără o informare prealabilă; acest document ar putea conține erori și omisiuni pentru care nu ne putem asuma răspunderea.