30.08.2025 | 08:47
Hojla,
Stvar s baterijama stoji ovako. Da sad ne quotam pojedinačno, probat ću obuhvatiti pitanja u jednom postu.
Životni vijek baterije: prema EU regulativi je proizvođač dužan objaviti predviđeni životni vijek baterija u vozilu. Za BEV vozila je to u pravilu 1000 ciklusa. Jednim ciklusom se smatra izmjena energije kroz bateriju koja odgovara njenom ISKORISTIVOM kapacitetu (baterija treba struju da bi radila; apsolutni kapacitet pohrane struje u njoj nije jednak iskoristivom kapacitetu). Iskoristivi kapacitet je izmjena energije za SOC od 0 do 100 posto. To možete nagurati odjednom (jedan ciklus) ili deset puta dopunjavati bateriju po 10% i to je opet jedan ciklus. 1000 vam se čini malo? Ako je doseg vozila s jednim punjenjem 400 km, to daje životni vijek baterije od 400.000 km.
Iskustva dosad pokazuju da su baterije jako dobro konstruirane i s njima zapravo ima vrlo malo problema. Više otkazuju elektromotori (najčešće najbedastiji razlog, ležaji, nećete vjerovati, a onda gluposti tipa senzori temperature i slično) nego baterije.
Kad se s baterijom nešto dogodi, onda su to u pravilu relejni sklopovi unutar nje, osigurači, a ne same ćelije. Naime, kako bi baterija bila sigurna na dodir (jer svakakve budale su počele prčkati po njima) ona unutar svojeg kućišta ima BECM (Battery Energy Control Module, neki ga zovu BMS - Battery Management System) tj. računalo koje upravlja radom svake pojedinačne ćelije u bateriji (njih može biti i 400-njak), osigurače i releje koji spajaju kablove napajanja vozila na vozilo. Kad date kontakt, preko CANBUS-a šaljete zapovijed BECM-u da spoji releje i pusti visoki istosmjerni napon prema inverteru koji će ga pretvoriti u trofaznu struju kojom ćete napajati svoj elektromotor. Safety interlock je u svakom autu jedan prekidač kojim prekidate 12V napajanje BECM-a odnosno releja baterije i na taj način u slučaju nužde možete isključiti visoki napon, ili, možda i važnije, spriječiti da ga netko nenamjerno UKLJUČI dok se na autu radi. Iz ovog se razloga vozila opremljena VN sustavima (HEV, PHEV, BEV) na kojima se nešto dugotrajno radi u servisima ograđuju plastičnim lancima da se nitko tko tamo nema posla niti ne mota oko njih i da se ne dogodi neko sranje. Sad više ne govorimo o eventualnom prevaljivanju getribe nekom na nogu, nego visokom naponu.
Garancijska granica pada SOH (State of health) je 70%. Ako kapacitet potpuno napunjene baterije (SOC dakle 100%) padne ispod 70% deklariranog inicijalnog kapaciteta u roku do 8 godina/160.000 km (što nastupi prije), onda se ide u popravak/zamjenu baterije o trošku proizvođača. Mislim da je kriterij godina i km manje-više univerzalan standard u industriji, iako možda griješim.
Što znači popravak? Najčešće će problematično biti nekoliko ćelija. Mogućnost zamjene ovisi o kontrukciji baterije. Recimo one na priusu, hondi CR-Z, mitsubishi MIEV su proizvod Panasonica i ćelije su pojedinačno spojene na busbarove M5 vijcima. To možete najnormalnije rastaviti i zamijeniti samo šepavu ćeliju (ako ju imate, a postoje mjesta koja ih prodaju). I Hyundai kona koristi sličnu arhitekturu baterije (spajanje vijcima). To se da lako popraviti, ako imate dijelove, ali je potrebno u nekim slučajevima nanošenje termalne paste za hlađenje. Ta je pasta skupa ko kuga, a najčešće traži i posebne alate za precizno nanošenje.
Ako imate 300 ćelija, to znači da ih spojite treba vam minimalno 600 vijaka M5x12. Samo u tim šarafima imate nekoliko kila. I to zauzima mjesta. Da bi se to spriječilo, i u potrazi za manjom masom i dimenzijama, neki proizvođači ćelije zavaruju na busbarove. Recimo, E-transit i Mustang Mach-E (ista baterija) koriste ultrazvučno zavarene ćelije (pouch type) na busbarove i tu nije moguća pojedinačna zamjena u DIY varijanti. Baterija je interno podijeljena na 6 modula sa po 60-ak ćelija svaka) i najmanji dio za servisiranje je zamjena tog modula. Nisam imao prilike se poigrati s ovim ćelijama, ali slutim da bi se pažljivim TIG zavarivanjem dalo spojiti ćelije na busbarove u ovim slučajevima; veći problem bi bio odvajanje šepave ćelije bez da se sve potrga beyond repair. I onda ostaje nanošenje termalne paste itd...
Recimo da smo sve uspjeli složiti. Idući korak je balansiranje individualnih ćelija. Svaka ćelija se individualno puni i prazni (to je zadatak BECM-a) i da bi to funkcioniralo, moraju biti na istoj energetskoj razini. Uz nominalni napon od 3,8V, dopušteno odstupanje napona pojedinačne ćelije je MANJE od 0,02V. Prepuštam Smayootu da Vam objasni kolika je to preciznost upravljanja tj. tolerancija.
Ćelije bi se mogle balansirati paralelnim spajanjem i protekom vremena (u prirodi sve teži tome da se energetski ujednači pa bi one 'jače' ćelije punile 'slabije' dok ne bi došle na isti energetski nivo, isto kao i da u istu prostoriju metnete limenke s pićem raznih temperatura; nakon nekog vremena sve bi imale istu temperaturu), ali to a) traje, b) u bateriji nisu spojene paralelno, nego serijski na razini svakog modula (inače bi napon baterije bio 3,8V, a ne 400V).
Zato sad trebate balanser koji komunicira s BECM-om i onda BECM vidi da je ćelija koju smo ugradili slabije napunjena od ostalih i u nju dotače struju da ju izjednači. Hillbilly metoda balansiranja bi bila s otpornicima; izmjerite svaku pojedinačnu ćeliju i onda odredite da gađate napon naslabije i ćeliju po ćeliju praznite otpornikom dok sve ne dovedete na isti napon. I pritom ste precizni do 0,02V.
Balansiranje ćelija određuje i ciljane načine punjenja jer ovisi o arhitekturi ćelije (NMC, LFP..). O kemiji ovisi gradijent pada napona prilikom punjenja ili pražnjenja baterije. Za LFP baterije je on najveći kod SOC 0% i 100%. BECM balansira ćelije stalno, kad može, u pravilu tijekom svakog punjenja. Za LFP to znači kad se baterija napuni do kraja (nećeš ih balansirati kad su gotovo prazne i poticati korisnike da ih prazne skroz do kraja i ostanu negdje kraj ceste) i stoga za aute s LFP baterijama je OBAVEZNO punjenje jednom tjedno do 100% da se odradi balansiranje. NMC baterije se balansiraju pri nižim SOC pa se za njih preporuča da se pune do 80% (da ih se termalno zaštiti).
Konačno, reciklaža tj. odlaganje. Sve baterije su u tzv. Tausch programima. Apsolutno sve od 48V MHEV nadalje. Naručiš novu (ili modul), staru vraćaš u tvornicu koja ju popravlja/rekondicionira/reciklira. Osim toga, SVAKA baterija ima svoj individualni broj (QR kod), ajmo reći pandan VIN-u (broj šasije) i zna se da je baterija 8741AH7A6757AJAJLKL0908 ugrađena u vozilo WF05DXXGAC789080 koje je naručio Đuro&Pero doo i prodao ga Ribi. Koji je stupanj daljnjeg praćenja, ne znam, ali potencijal je tu i teoretski, ako ju ne baciš u more ili zakopaš u šumu, uvijek će joj se moći ući u trag na teritoriju EU.
Hyundai je imao onaj sigurnosni opoziv za baterije kone; sve do jedne su vraćene u tvornicu (ako nekog zanima, mogu napisati koji je bio problem i koliko je sve bilo napuhano, ali druga tema).
Električni auto bez baterije ne vrijedi apsolutno ništa, a još ne postoji aftermarket tržište gdje bi netko tko ima nissan leaf prve generacije kojem je baterija već oslabila mogao kupiti rekondicioniranu. Ima ljudi koji se, koliko čujem, bave popravcima, ali postoje i takvi ljudi koji popravljaju automatske mjenjače i to je, da ne upotrijebim teži izraz, još uvijek hit&miss kod nas. Iz Amerike neće nitko dovlačiti bateriju od 600 kila, a bome i Njemačka je dosta daleko za paket tih dimenzija. No, i da dobijete bateriju na poklon, ostaje njena ugradnja (ajmo reći manji problem), ali njeno programiranje i integriranje u auto je bez originalne dijagnostike još uvijek nemoguće.
Zasad još nije kod nas izražen problem otpadnih VN baterija za aute, i nitko se time ne bavi. CIAK deklarativno uzima sve, ali cijena je tolika da, poznajući modus operandi naših novopečenih poduzetnika, oni to zakapaju negdje potiho i smiju se grohotom, ili šalju to dalje u Italiju, Austriju ili Njemačku i opet tu zarađuju.
Evo, nadam se da sam odgovorio na neka pitanja, ako vas još kaj zanima, pucajte