Fatores que afetam a vida útil da bateria de 12 V em EVs

À medida que a popularidade dos VE aumenta, duas das objecções mais prevalecentes à adopção são respondidas e reprimidas. Os proprietários já não se preocupam tanto – ou de todo – com a autonomia, à medida que se tornam mais confortáveis ​​com as opções de carregamento e os seus padrões de condução, e a preocupação em encontrar locais para carregar torna-se muito menos problemática. Mas uma objeção que ainda não foi respondida em muitas mentes é sobre a duração da bateria do EV.

Espera-se que a bateria EV típica dure cerca de 15 a 20 anos, ou entre 100,000 e 200,000 milhas para o motorista médio, mas quanto tempo durará a bateria de 12 volts não é tão claro. Como a maioria dos EVs usa opções de primeira linha, incluindo baterias de íon-lítio de 12 V, o período deve ser muito maior do que o período típico de três a cinco anos de uma bateria de carro.

Quais são os fatores que influenciam a duração da bateria de 12 volts de um EV? Aqui estão alguns dos fatores que afetam a vida útil das baterias EV e o que pode ser feito para mitigar a degradação.

Uso de calor e AC

Está bem estabelecido que a autonomia de um VE é significativamente reduzida em climas frios e em condições de inverno. Embora parte dessa perda de alcance ocorra porque as próprias medidas de proteção da bateria garantem que as células não congelem e sejam danificadas, essa certamente não é a única consideração. Quando o tempo está frio ou gelado, utiliza-se a bomba de calor, consumindo entre 1kW e 5kW.

Mas há uma distinção a ser feita. Embora a bomba de calor esteja em funcionamento, quase sempre é alimentada pela bateria de tração. O ventilador HVAC, entretanto, é alimentado pelo sistema de 12 volts. É um consumo muito menor da bateria, mas puxa-a do lado de 12 volts. E quer você esteja usando o ar condicionado ou o aquecedor, quando o ventilador está ligado, ele descarrega a bateria de 12 volts. Lembre-se de que ele existe para ser usado e deixá-lo confortável, e discutiremos os efeitos a longo prazo mais tarde.

Sistemas Avançados de Assistência à Condução

O número médio de sistemas ADAS do seu carro de passageiros típico está aumentando, mas parece que os VEs contêm praticamente todas as opções disponíveis de seus respectivos fabricantes. E embora sejam ótimos por questões de segurança, cada um dos sensores e módulos requer uma corrente para funcionar e são suportados pela bateria de 12 volts.

Cada câmera, lidar, sensor ultrassônico e radar requerem consumo de energia, assim como os atuadores de freio, atuadores de direção e assim por diante. A bateria de 12 volts é instalada principalmente para capacidade de energia de segurança, alimentando essas funções.

Novamente, cada um desses sensores e módulos requer uma quantidade muito pequena de energia para operar, mas cumulativamente, eles podem começar a afetar a quantidade de energia consumida pelo sistema de 12V.

Tipo de bateria

Como qualquer outro veículo, a química da bateria é um determinante importante de quanto tempo a bateria irá durar. Para alguns fabricantes de automóveis, a bateria que utilizam para o sistema de 12 V é considerada uma bateria vitalícia e poderá nunca precisar de ser substituída em circunstâncias normais. Esse tende a ser o caso das baterias de íon-lítio, mas mesmo assim, há relatos de que a bateria falha em apenas um ano – embora isso seja uma exceção e provavelmente um defeito. Mas para a maioria dos EVs, a bateria de 12 V provavelmente durará cerca de 10 a 12 anos se for de íons de lítio.

No entanto, muitos fabricantes de automóveis ainda usam baterias de chumbo-ácido para baterias EV 12V. Estes podem ser SLA em casos raros e mais provavelmente em híbridos, e as baterias AGM são relativamente comuns. Quando um EV é usado em circunstâncias normais, a bateria pode facilmente durar de seis a oito anos para um AGM, e mesmo as baterias SLA podem ultrapassar a vida útil normal de três a cinco anos e chegar perto dos seis anos.

Dirigindo com carga de bateria de baixa tração

Uma das causas mais comuns de morte de baterias de 12V em EVs é quando uma bateria de tração é acionada regularmente com carga baixa. Alguns fabricantes de automóveis incorporaram uma “salvaguarda” que evita que a energia seja retirada da bateria de tracção para acessórios de 12 volts, como bancos aquecidos, quando a carga está abaixo de 20 ou 30%, e o conversor redutor também é desligado ou regulado.

Agora, os VEs utilizam baterias de ciclo profundo que são capazes de lidar melhor com descargas profundas do que uma bateria de chumbo-ácido padrão, mas mesmo elas se deteriorarão mais rapidamente quando expostas a descargas profundas. É melhor operar VEs com carga acima de 20% para evitar alguns dos efeitos colaterais incômodos que seus clientes podem não esperar.

Quanto isso importa no longo prazo?

No que se refere à utilização de sistemas HVAC, tanto de aquecimento como de arrefecimento, os efeitos na bateria de 12 volts são insignificantes. De longe, o benefício de dirigir seu veículo confortavelmente superará a quantidade quase imensurável de vida útil da bateria de 12 V que você abrirá mão.

O mesmo se aplica aos sistemas ADAS que o seu veículo contém. Você não apenas não gostaria de abrir mão da tranquilidade e conveniência que esses sistemas trazem para a mesa, mas o consumo mínimo não afetará realmente a vida útil da bateria.

O que fica mais interessante é quando a química da bateria é introduzida. Não é nenhuma grande revelação que as baterias de íon-lítio sejam as melhores quando se trata de aplicações de ciclo profundo, capazes de 5,000 ciclos profundos de descarga e recarga ou mais em muitos casos. Isto por si só proporcionará anos de vida útil mais longa em aplicações EV, mesmo em baterias AGM. Isso afetará sua decisão sobre qual VE comprar? Provavelmente não, mas pode levar em consideração a escolha da bateria de substituição após a falha da original.

O fator mais importante é garantir que a bateria carregue corretamente, e isso tem a ver com os hábitos de direção. Certifique-se de que os proprietários de veículos elétricos saibam que a carga da bateria de tração afeta o modo como a bateria de 12 volts recarrega. Manter uma carga acima de 30% é ideal em todos os casos.

No entanto, a maior tranquilidade vem de saber que o estado da bateria está bom regularmente. Sempre que os clientes EV chegarem na unidade de serviço, faça-lhes o mesmo teste de bateria que seus clientes ICE recebem. Equipamentos como o testador portátil MVT podem produzir resultados rápidos para todos os tipos de produtos químicos de bateria, e seus clientes podem entender melhor como está o desempenho de sua bateria à medida que envelhece.

Perguntas frequentes

Por que os veículos elétricos têm uma bateria de 12V?

Apesar de possuírem uma grande bateria de tração de alta tensão, os veículos elétricos utilizam uma bateria separada de 12V para alimentar o sistema elétrico de baixa tensão — incluindo o módulo de controle da carroceria, o sistema de infoentretenimento, as travas das portas, as luzes e, crucialmente, o sistema que inicializa a bateria de alta tensão. A bateria de 12V preenche a lacuna antes que o sistema de alta tensão seja energizado e alimenta os acessórios quando o veículo está estacionado.

Qual a duração da bateria de 12V em um veículo elétrico?

Normalmente, a duração da bateria é de 3 a 5 anos, semelhante à de uma bateria de 12V de um veículo convencional. No entanto, as baterias de 12V de veículos elétricos podem ter uma vida útil mais curta em certas situações: viagens curtas frequentes que não permitem recarga completa, alto consumo de energia parasita devido a módulos de conectividade sempre ativos e altas temperaturas ambientes. Testes anuais após o segundo ano ajudam a detectar a deterioração antes que a bateria falhe.

O que acontece se a bateria de 12V de um veículo elétrico falhar?

O veículo não inicializa. A bateria de 12V alimenta o computador que controla a inicialização do sistema de alta tensão — sem ela, a energia da bateria de tração fica inacessível. Proprietários de veículos elétricos às vezes ficam parados com a bateria de tração totalmente carregada porque a bateria auxiliar de 12V falhou. Este é um dos fatos mais contraintuitivos sobre a manutenção de veículos elétricos, e explicá-lo aos clientes gera muita credibilidade.

Posso substituir uma bateria de 12V de um veículo elétrico por uma bateria convencional de chumbo-ácido?

Não. A maioria das baterias de 12V para veículos elétricos são do tipo AGM (Absorbent Glass Mat), pois o conversor CC-CC que as carrega funciona de maneira diferente de um alternador tradicional. A instalação de uma bateria de eletrólito líquido pode resultar em sobrecarga crônica pelo conversor CC-CC, falha rápida e possíveis problemas no sistema. Sempre verifique as especificações da bateria do fabricante do veículo — tipo, tamanho do grupo e capacidade.

Como é carregada a bateria de 12V em um veículo elétrico?

Em vez de um alternador, os veículos elétricos usam um conversor CC-CC que reduz a tensão da bateria de tração de alta tensão para carregar o sistema de 12V. Esse conversor só funciona quando o veículo está em uso ou carregando ativamente. Durante longos períodos de estacionamento, o consumo parasita dos módulos sempre ativos continua sem recarga ativa — é por isso que o armazenamento prolongado pode esgotar as baterias de 12V dos veículos elétricos mais rapidamente do que os proprietários esperam.

Que tipo de testador de baterias as oficinas devem usar para baterias de 12V de veículos elétricos?

É essencial um testador baseado em condutância que suporte especificamente a química AGM. analisadores de bateria Midtronics Testam baterias AGM com precisão e produzem resultados que refletem a capacidade real — não apenas a tensão superficial, que pode indicar valores normais em uma bateria que está, na verdade, perto da falha. Isso as torna a ferramenta ideal para a manutenção de baterias de 12V de veículos elétricos.