Стиль вождения, характеризующееся резкими ускорениями и высоким потреблением электроэнергии, оказывает влияние на срок службы батарей электроавто.
В рамках исследования, проведенного группой ученых из Шанхайского университета транспорта, были проанализированы данные о динамике эксплуатации 15 электромобилей, использовавшихся в Гуанчжоу в течение 2022 года. Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Scientific Reports, демонстрируют, что манера вождения является ключевым фактором, влияющим на деградацию аккумуляторных батарей.
В ходе исследования были собраны данные о скорости, силе тока, уровне заряда, напряжении и температуре аккумуляторов с интервалом в 10 секунд. Используя методы машинного обучения, исследователи классифицировали водителей на пять категорий, варьирующихся от плавного и экономичного стиля до экстремально агрессивного.
Ключевым отличием агрессивного стиля вождения от просто высокоскоростного является многократное использование высоких токовых нагрузок, включая частые ускорения с высоким крутящим моментом даже на низких скоростях. Это позволяет выделить агрессивное вождение как фактор, не связанный напрямую с абсолютной скоростью движения.
Результаты исследования показали, что при агрессивной манере вождения скорость деградации аккумулятора значительно превышает показатели, характерные для плавного стиля. Среднеквадратичное значение потребляемого тока при агрессивном вождении составило 66,02 А против 20,56 А при эковождении. Моделирование сценария замены агрессивного стиля на экологичный при сохранении всех прочих условий показало потенциальное снижение краткосрочного старения аккумулятора на 91,3%.
Для оценки долгосрочной деградации аккумуляторов исследователи применили модель старения, учитывающую параметры каждого стиля вождения. Согласно этой модели, после 1000 циклов зарядки-разрядки аккумуляторы, эксплуатировавшиеся в наиболее щадящем режиме, потеряли бы около 21,15% своей первоначальной емкости. В то же время при агрессивном стиле вождения прогнозировалась потеря емкости в размере 53,22%, что в 2,5 раза превышает показатели плавного вождения.
Учитывая, что стоимость аккумуляторной батареи составляет значительную долю от общей стоимости электромобиля, даже относительно небольшие различия в степени деградации могут иметь существенные финансовые последствия для владельцев. Снижение полезной емкости аккумулятора приводит к уменьшению запаса хода, ухудшению динамических характеристик автомобиля и снижению его рыночной стоимости.
Следует отметить, что результаты исследования основаны на прогнозах, а не на прямых измерениях. Поскольку ученые не наблюдали за одними и теми же автомобилями в течение полного цикла в 1000 циклов зарядки, данные о деградации аккумуляторов являются смоделированными. В реальности на процесс старения влияют множество факторов, включая режим зарядки, климатические условия, тип аккумулятора, массу автомобиля, рельеф местности и системы терморегулирования.
Несмотря на ограничения, результаты исследования подчеркивают важность плавного стиля вождения для увеличения срока службы аккумуляторов электромобилей. Многократное использование высоких токовых нагрузок ускоряет процесс деградации, что делает более экономичное вождение не только экологически, но и экономически обоснованным подходом. Таким образом, управление автомобилем с учетом параметров энергопотребления может стать ключевым фактором в продлении срока службы дорогостоящего компонента электромобиля.
Подготовлено ТИАП по материалам Interesting Engineering
Понравилась ли Вам статья?
