Capire i parametri delle batterie
A differenza di quanto accade con il serbatoio di un'auto a benzina, dove basta misurare la quantità di liquido, i veicoli elettrici non dispongono di un meccanismo simile per le batterie. Di conseguenza, i dati relativi alle batterie sono complessi e si tratta di stime basate su valutazioni qualificate.
Il livello di carica, l'autonomia e la capacità della batteria vengono stimati dal sistema di gestione della batteria del veicolo, spesso chiamato BMS.
Questo articolo spiega come vengono calcolati i vari parametri relativi alla batteria e alcune delle stranezze controintuitive che ne derivano.
Livello della batteria
Il livello della batteria è la percentuale indicata dal veicolo, compresa tra lo 0% e il 100%.
Questo valore indica la stima del veicolo relativa alla quantità di energia utilizzabile rimasta nella batteria. Non significa che la batteria sia fisicamente scarica allo 0%, né che abbia raggiunto il suo limite fisico assoluto al 100%.
Questo perché le batterie dei veicoli elettrici sono dotate di sistemi di sicurezza integrati. Questi sistemi aiutano a proteggere la batteria da eventuali danni, poiché le batterie agli ioni di litio possono subire danni se vengono scaricate eccessivamente.
Gamma
L'autonomia della batteria, detta anche autonomia nominale, è la stima del veicolo relativa alla distanza che può percorrere con la carica attuale della batteria.
L'autonomia si basa su un'ipotesi di efficienza fissa, determinata dalla classificazione ufficiale del veicolo stabilita dall'ente normativo nazionale. Risponde alla domanda:
"Quanti chilometri può percorrere l'auto se consuma energia secondo l'efficienza dichiarata?"
L'autonomia varia solitamente in modo prevedibile in base alla percentuale di carica della batteria. Se il veicolo indica 300 miglia al 100%, in genere ne indica 150 al 50%.
L'autonomia nominale è utile per confrontare le prestazioni della batteria nel tempo, ma non è un indicatore affidabile dell'autonomia effettiva, poiché la guida nella realtà spesso non è efficiente al 100%.
Capacità
La capacità della batteria è la stima fornita dal sistema di gestione della batteria riguardo alla quantità di energia che la batteria è in grado di immagazzinare, solitamente misurata in kilowattora (kWh).
Esistono due parametri principali per misurare la capacità:
Capacità totale: la capacità attuale del pacco batterie, compresa l'energia che potrebbe non essere disponibile per la guida normale poiché il veicolo riserva una riserva per proteggere la batteria.
Capacità utilizzabile: la parte della batteria che il veicolo ti permette di utilizzare per la guida.
Il veicolo calcola la capacità della batteria in base alla tensione, alla corrente, alla temperatura, alla cronologia di carica e scarica, al comportamento delle celle e ad altri dati di gestione della batteria.
Trattandosi di una stima, la capacità può variare leggermente nel tempo. Piccole variazioni quotidiane sono normali e non significano che la batteria si sia improvvisamente deteriorata o migliorata.
Il calo delle prestazioni si verifica nel tempo, seguendo uno schema ben preciso.
Il livello e la capacità della batteria non corrispondono perfettamente
La percentuale di carica della batteria e la capacità in kWh sono correlate, ma non sempre coincidono.
Ad esempio, un veicolo con una capacità utile stimata di 75 kWh non ha necessariamente esattamente 37,5 kWh disponibili al 50%.
Questo perché la percentuale della batteria si basa sulla stima della capacità utilizzabile effettuata dal veicolo, che tiene conto dei margini di sicurezza.
Un livello della batteria allo 0% non significa che la batteria sia effettivamente scarica
Un errore comune è pensare che una batteria allo 0% significhi che è scarica. Non è così.
Se la batteria di un veicolo elettrico venisse scaricata completamente fino a 0 kWh, potrebbe subire danni irreversibili. Le batterie agli ioni di litio devono rimanere entro un intervallo di tensione sicuro, quindi il veicolo protegge il pacco batterie riservando una quantità di energia quando il livello di carica scende sotto lo 0%.
Questo non vuol dire che sia una buona idea guidare fino allo 0%. Il limite minimo serve come protezione, non come intervallo di utilizzo normale. Portare ripetutamente la batteria a livelli molto bassi può comunque aumentare lo stress sulla batteria e potrebbe rendere il veicolo incapace di marciare o ricaricarsi normalmente.
La portata effettiva varia nel tempo
L'autonomia effettiva durante la guida può variare per diversi motivi, tra cui:
- Età della batteria
- Consumo della batteria
- Temperatura
- Efficienza di guida recente
- Pressione dei pneumatici
- Dimensioni di ruote e pneumatici
- Aggiornamenti software
- Calibrazione della batteria
- Utilizzo del climatizzatore
- Velocità di marcia
- Dislivelli
- Condizioni meteorologiche
È del tutto normale. Il tuo veicolo effettua costantemente valutazioni, apprende e si adatta in base allo stato della batteria e alle condizioni ambientali.
Perché i parametri della batteria cambiano dopo la ricarica e la calibrazione
Il sistema di gestione della batteria impara continuamente.
I dati relativi alla batteria spesso diventano più precisi dopo che il veicolo ha avuto il tempo di monitorare la batteria in un'ampia gamma di stati di carica. Ecco perché la calibrazione del BMS aumenta la precisione dei dati relativi alla batteria del veicolo.