Como prolongar a vida útil da bateria de tração?

Manutenção e Conservação
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Seu primeiro estudo do ScienceDirect trata de temperatura ambiente, que é diferente da temperatura interna da bateria em operação. @Murilo e eu estavamos nos referindo a temperatura interna, medida pela interface OBD2.
“the capacity fade is strongly dependent upon the ambient temperature”

O achado desse estudo é bem condizente com o que eu esperaria, afinal, é razoável que a temperatura interna de uma bateria LFP seja bem mais elevada do que 45C quando a temperatura ambiente é 45C.

Sua segunda fonte colabora com meu argumento:
“As baterias LiFePO4 são geralmente projetadas para funcionar dentro de uma faixa de temperatura de -20 ° C a 60 ° C (-4°F a 140°F). Dentro desta faixa, a bateria será capaz de fornecer sua capacidade nominal, manter uma tensão constante e sofrer uma degradação insignificante de desempenho ao longo do tempo.”

Essa fonte cita que operar a bateria acima da faixa é bastante prejudicial:
“Estudos demonstraram que para cada aumento de 10°C (18°F) na temperatura acima da faixa ideal, a vida útil das baterias LiFePO4 pode ser reduzida em 30-50%.”
Mais à frente há uma tabela mostrando a faixa ideal:
Faixa ideal de temperatura operacional: LiFePO4 -20 ° C a 60 ° C (° F a -4 140 ° F)

Por isso ainda defendo que 42C de temperatura interna de uma bateria LFP não é fonte de preocupação e não causará desgaste prematuro relevante, não exigindo que o motorista reduza ou pare o veículo nesse caso. Certamente não seria o mesmo caso de uma bateria a 60C de temperatura interna.

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Você está confundindo faixa de trabalho com desgaste da bateria. Mais uma vez, a bateria pode funcionar acima de 40 °C mas aumenta o risco de apresentar desgate prematuro. Tem vários artigos comprovando isso. Pode fazer sua pesquisa, lembrando que pesquisa científica não é como rede social, que pincelamos apenas os trechos que validam nosso ponto de vista. No método científico basta uma única evidência para comprovar ou rejeitar uma hipótese.

E a medicao da temperatura não é interna na célula, ela é medida no pack, então o primeiro artigo mencionado é válido. Sendo assim, sua hipótese de que “está tudo certo até 60 °C” foi rejeitada. Sorry.

Comparando com um carro a combustão, você pode usar o motor a 6.000 rpm, mas no longo prazo isso pode provocar um desgaste maior.

Com aumento da temperatura, especialmente no Brasil, vale lembrar ao proprietário que a temperatura é uma coisa a ser cuidada. Mas em fim, não precisa acreditar em mim, basta seguir a recomendação do manual do Dolphin:

“Recomenda-se conduzir o veículo com
a temperatura ambiente entre
■ -10 °C e 40 °C. Quando o estado
de carga da bateria for baixo, faça
a recarga o quanto antes para
garantir autonomia suficiente e boa
capacidade de aceleração.
■ Para garantir o desempenho a longo
prazo, evite expor continuamente
o veículo a um ambiente com
temperatura alta ou extremamente
baixa por mais de 24 horas.”

E por fim, se a bateria atingir a temperatura de 65 °C perde a garantia. Lembrando que tudo é monitorado, o veículo grava logs continuadamente.

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Traduzindo dos termos técnicos pros leigos como eu aqui.
A vida util da bateria está diretamente ligada à temperatura de operação. A temperatura considerada ideal é por volta dos 20ºC (variação de 5ºC pra cima ou pra baixo). @julio pode me corrigir se a temperatura não for exatamente essa.

Nessa temperatura tanto a eficiência da bateria como sua vida útil vão ter a melhor performance.
Temperaturas muito baixas(que não acontecem no Brasil) reduzem consideravelmente o alcance por carga, já temperaturas altas, mesmo dentro do limite de operação além de reduzir o alcance, fazem a degradação da bateria acelerar.
Ainda assim, a vida útil da bateria é pra ir bem longe, acima dos 500 mil km fácil.

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@Driver Por ai mesmo. Inclusive usar temperaturas mais altas é uma técnica para reduzir o tempo de vida da bateria quando os cientistas querem fazer um teste mais rápido.

A imagem abaixo, por exemplo, é de um artigo que já citei neste tópico. Repare no gráfico da direita, a bateria retém menos carga a 55ºC em relação ao da esquerda de 40ºC. As duas temperaturas já são relativamente altas.

O carro vai chegar aos 500 mil km, mas na prática, uma bateria mais “bem cuidada” com relação a temperatura teria uma autonomia maior aos 500 mil km do que uma que ficou exposta a temperaturas mais altas, já que ambas não vão manter a carga de 100%.

Como não temos artigos e estudos sobre o comportamento do BMS da BYD e das baterias Blade, não temos como estimar quanto seria esse desgaste adicional. Então, prefiro ser mais conservador e evito deixar o carro estacionado exposto ao Sol sempre que tenho oportunidade. A bateria, a pintura e os plásticos do carro agradecem :slight_smile:

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@julio quando você fez a descarga profunda, chegou a quantos %? Chegou a monitorar com o ODBII qual era a voltagem das células?

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Cheguei a 10% e não monitorei a tensão, mas a LFP segue um padrão:

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Já fiz um monitoramento no trecho superior da carga até 100% e os resultados foram bem próximos do gráfico:

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Imagino que na descarga profunda siga o mesmo padrão, mas precisaria testar para confirmar.

E essa é a explicação porque precisamos fazer a calibração do BMS de tempos em tempos. Repare que nos trechos entre 20 e 80% a “voltagem” varia muito pouco, é quase uma reta horizontal. Então o BMS não pode usar a voltagem da bateria para saber quanto tem de carga. Com isso tem que usar um método alternativo, que é “contar” quanto gastou e quanto acumulou de energia. Mas com o tempo esse método indireto vai acumulando pequenos erros e o BMS já não “sabe mais” quanto tem de carga e precisa ser calibrado.

Ao descarregar em cerca de 10% e fazendo uma carga completa repare que temos uns picos de variação de tensão, assim o BMS consegue saber mais precisamente qual a carga da bateria novamente. Por isso é que tem de fazer esse procedimento de 10% a 100% de vez em quando.

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Leio que o maior problema é a alta temperatura. Na duvida, na grande maioria das vezes, estou usando o portatil em 16 amp, apesar de ter o wall box, carga mais lenta deve esquentar menos!

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Há muitos pontos que concordamos:
1-Eu concordo que 60C é muito alta, a afirmação de desgaste negligente foi da fonte que você citou. Eu inclusive encerrei minha mensagem dizendo que “Certamente não seria o mesmo caso de uma bateria a 60C de temperatura interna.” quando comparei com 42C.
2- Temperatura aumenta o desgaste da bateria. Obviamente quanto menor, menos desgaste. Mas temos que ser práticos. A conversa é evitar desgaste excessivo e prematuro, impedir qualquer desgaste é impossível. Até manter o carro parado desgasta a bateria.

Onde discordamos:
@Murilo mediu a temperatura do pack, não a temperatura ambiente. O resultado foi 42C e decidiu parar o carro com medo de desgaste excessivo e prematuro. Eu defendo que não era algo preocupante, algo que possa gerar um desgaste excessivo e prematuro e que sugira a parada do veículo. Você defende que sim.

Apresento novamente meus argumentos: para mim, você continua confundindo temperatura ambiente com temperatura do “pack”, que chamei de interna. Mas certamente não é temperatura ambiente, é a temperatura da bateria.

O manual da BYD informa que a temperatura ambiente deve ser inferior a 40C. Assim, não há nada no manual e nas fontes citadas que indique que 42C de temperatura do pack seja preocupante. Se eu dirigir um Dolphin a 35C de temperatura ambiente, dentro dos parâmetros da fabricante, a temperatura do pack deve estar na faixa ou pouco acima de 40C.

Sendo bem claro, certamente há mais desgaste em uma bateria operando a 42C do que em uma operando a 30C, mas não creio que seja desgaste excessivo e prematuro, será apenas desgaste normal e esperado do uso do veículo. Logo, acho que não precisa parar/reduzir o carro.

Assim, insisto na minha tese, pois não creio que comparar a temperatura ambiente citada no manual com a temperatura do pack medida para @Murilo seja correto para concluir que 42C cause desgaste prematuro e excessivo.

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@rsarres legal a discussão, só vale um esclarecimento sobre o que considero temperatura interna e temperatura ambiente, sob a ótica de uma célula LFP. A temperatura interna é a temperatura dentro da célula, raramente medida. Já a temperatura ambiente é a temperatura ao redor da célula, que no caso dos estudos com células individuais geralmente é a temperatura externa ou do ar em um aparato controlado. Já no caso do carro a temperatura ambiente para a célula é a temperatura que está no pack, pois esse é o “ambiente” no qual a célula está inserida. Portanto, não é a temperatura do carro sob o sol, por exemplo.

Então, em resumo, o que importa e o que procuro cuidar (bem precariamente, não fico medindo toda hora) é a temperatura do pack. Mas como já comentei, sem muita neurose. Nos poucos testes que fiz, sempre o pack estava com temperatura igual ou superior a temperatura externa (do ar, não do carro que as vezes estava mais alta). Imagino que seja um consumo muito grande de energia para o BMS refrigerar a bateria a uma temperatura mais baixa que a externa, já que tem uma área de dissipação muito ampla embaixo do carro, então o limite inferior de temperatura acaba sendo a temperatura do ar.

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Depois dessa conversa sobre temperatura do pack, temperatura interna e temperatura ambiente, fiquei curioso sobre o que significa temperatura do pack. Temperatura ambiente citada no manual, não há dúvida, é a temperatura do ambiente onde o veículo está inserido. Discordo desse entendimento de que o “pack” é o ambiente e que há um sensor específica dessa temperatura, conforme abaixo.

Como não uso interface OBD2, pesquisei na internet e achei esse vídeo de uma pessoa navegando pelos sensores de um BYD ATTO 3 (acho é que nosso Yuan).
No minuto 11 ele navega pelos sensores de bateria. Pelo que entendi, há sensores de temperatura nas células individuais das baterias, pois há medições como “Highest temperature cell #”, que entendo que seja o número da célula com maior temperatura, além do “Highest cell temperature”, a temperatura da célula mais quente.

Então o que seria a temperatura do pack? No vídeo, a medição da tempratura do battery pack aparece como: “Battery pack average temperature”. Veja que o termo average é muito importante, porque se houvesse um sensor para o “pack”, seria “Battery pack temperature”. Então entendo que o battery pack average temperature seja a média das temperaturas das células do pack todo e provavelmente a temperatura que o @Murilo se referindo.

Além disso, parece que há uma subdivisão da bateria em 4 subpacks (não sei se esse é o termo certo), então há medições de temperatura média, máxima e mínima das células de cada subpack individual, nitidamente informando qual é a célula que apresenta os valores de limiar.

Então, creio que não procede essa afirmação que a temperatura da célula seja raramente medida. Nesse vídeo há medições das temperaturas das células individuais e que a medição de pack e subpacks é uma função das medições das células individuais (média, máxima, mínima, qual célula tem a medição máxima, mínima, etc).

Link do vídeo:
https://www.youtube.com/watch?v=1OevUbAwYwQ

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Não foi isso que eu escrevi, sugiro que releia o texto com mais atenção.

Já tomei muito tempo do pessoal por aqui, não vou prolongar mais esse assunto.

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