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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Também acredito que a autonomia de 405Km esteja definida automaticamente na programação quando a carga chegar a 100% (para o Dolphin GS).

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Sem a menor sombra de dúvidas é uma informação “constante”. Pelo que vi por aqui, Dolphin GS não tem autonomia dinâmica, o que significa que a estimativa de autonomia dele é fixa.

A fómula deve ser algo como. autonomia = 405 * ( porcentagem / 100 ).

Mas vou dizer que a autonomia dinâmica não deve fazer falta, no Plus ela é extremamente imprecisa. Esses dias mesmo eu estava com 50% de carga, mostrava autonomia de 300km sendo que o consumo nos últimos 50km estava em torno de 18kw/100km. Pra conta fazer um mínimo de sentido, o consumo deveria estar em torno de 15kw/100km.

Essa autonomia dinâmica no Plus é perigosamente otimista. :sweat_smile:

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No meu plus uma coisa que notei e me deixa bastante receoso é que a autonomia cai bastante dependendo do nível de carga e isso o carro ainda não sabe calcular direito.
No Plus eu faço a seguinte conta. Entre 100 e 80% de bateria, cada 1% anda em média 4 km. Já quando a bateria fica abaixo dos 60%, eu faço entre 3 e 3,5km a cada 1%. Porém na parte mais critica que é abaixo dos 30% de bateria, o carro faz menos de 3 Km para cada 1% de carga!
Isso com certeza tem a ver com a tensão das células que tem um gráfico de perda de tensão que não é linear. Mas em viagem, pode enganar o motorista e fazer você achar que vai chegar mais longe do que na verdade consegue.
Por exemplo. Uma pessoa com um carro a combustão instintivamente sabe que se ela sair pra uma viagem e gastar exatamente metade do tanque para ir, ela consegue voltar com a outra metade.
Mas nós se gastarmos exatamente 50% da bateria para ir, ficaremos a pé na volta, pois o carro faz bem menos kms de 50% a zero do que de 100% à 50% de bateria.

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Nunca notei isso no meu Plus. Mas vou tentar observar melhor.

O que eu percebo nos meus trajetos é que sempre tem uma perna com consumo maior que a outra, mas isso porque sempre tem diferença de elevação. Quando saio de Águas de Lindoia em direção a Campinas, por exemplo, eu gasto menos na ida do que na volta, isso porque eu perco altitude na ida, menor consumo, e ganho altitude na volta. A mesma coisa rolou quando fui pro RJ, na ida eu fiz uma recarga no meio do caminho, na volta precisei fazer duas.

Não exatamente. Porque os tanques não têm um formato regular, e nem todo marcador de combustível compensa essa diferença de volume de forma precisa.

Mas eu entendi seu ponto.

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A combustão também tem variáveis relacionadas a relevo/altitude/temperatura, não sei dizer se são tão relevantes quanto no elétrico, mas acredito que pela alta disponibilidade e velocidade de abastecimento na combustão, a maioria acaba nem percebendo.

Temperatura - o ar mais quente facilita a explosão e dá mais rendimento na combustão
Altitude - quantidade de oxigênio no ar também afeta o rendimento da combustão, nível do mar é melhor, enquanto lugares mais altos e rarefeitos são piores.
Relevo - esse é mais óbvio que gasta mais pra subir do que descer.

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Com certeza. Em alguns pontos pode levar vantagem, em outros não, dado que na descida o elétrico “ganha” carga e o combustão simplesmente “não gasta”.

A bola da diferença de relevo foi mais sobre gastar mais em um dos trechos.

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Eu vou 3x por semana de Brusque para Blumenau, que estão mais ou menos na mesma altitude. Tanto indo como voltando noto essa diferença de consumo. Sempre que recarregado a bateria até 100% eu zero um dos odometros para ficar de olho no consumo. E principalmente quando sai dos 100%, o carro faz até 5 km antes de mudar para 99%. Já rodando com 20% de carga, vejo claramente o carro fazendo bem menos kms comigo dirigindo no meu ritmo habitual.

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Interessante. Vou tentar notar isso no dia a dia. Durante a semana eu faço uso do carro em um trecho diário que tem uma diferença de elevação, então fica difícil fazer a comparação ida-volta. Mas, dado que é um trecho diário, vou tentar comparar as idas com as voltas em dias diferentes.

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Lembrei de um detalhe pertinente lendo seu comentário… a mudança de 100% pra 99% acontece quando apenas 0,6% de bateria foram consumidos. Quando muda de 99.5% para 99.4% o carro passa a mostrar 99% e assim por diante com 98.4% ele mostra 98%

Pode ser que seja só comigo, mas noto que logo que pego o carro carregado, eu tenho a tendência de pisar menos, ando mais suave. Conforme vou absorvendo o “stress” do transito, eu vou pisando mais. :sweat_smile: