Como proteger a bateria do seu veículo elétrico

Uma bateria de veículo elétrico perde gradualmente alguma capacidade à medida que envelhece. Isto é inevitável, mas os packs modernos incluem gestão térmica, margens na capacidade utilizável e limites de software concebidos para abrandar o processo.

Os proprietários não precisam de seguir um ritual de carregamento exato. Os hábitos mais úteis são evitar deixar a bateria muito cheia ou quase vazia durante longos períodos, limitar a exposição prolongada a temperaturas elevadas e permitir que o veículo prepare a bateria antes do carregamento rápido em tempo frio.

Seguir a recomendação de carregamento do veículo

A recomendação apresentada pelo veículo deve ter prioridade sobre conselhos genéricos.

A química da bateria, o desenho das células, as margens utilizáveis, os sistemas de refrigeração e o software de gestão variam entre modelos. Um limite adequado para um veículo elétrico pode não ser a melhor opção para outro.

Muitos veículos apresentam um limite diário recomendado no sistema de infoentretenimento ou na aplicação móvel. É frequentemente 80% ou 90%, mas alguns recomendam 100%, sobretudo os que utilizam determinadas baterias de lítio-ferro-fosfato.

O estado de carga apresentado também não corresponde aos limites químicos absolutos da célula. Os fabricantes reservam normalmente pequenas margens acima e abaixo do intervalo utilizável para proteger a bateria.

Manter um limite diário sensato

Uma bateria sofre mais envelhecimento de calendário quando permanece num estado de carga elevado, especialmente a temperaturas altas. O envelhecimento de calendário é a perda de capacidade que ocorre simplesmente com a passagem do tempo, mesmo quando o automóvel está estacionado.

O objetivo prático não é, portanto, evitar por completo estados de carga elevados. É evitar manter a bateria desnecessariamente cheia durante muitas horas ou dias.

Para a condução diária normal:

Utilizar o limite diário recomendado pelo veículo.
Escolher um limite inferior quando ainda proporciona uma reserva de autonomia confortável.
Carregar mais quando a autonomia adicional for realmente útil.
Evitar tratar uma percentagem específica como um objetivo rígido.

Um condutor que normalmente utiliza apenas 15–20% da bateria por dia pode verificar que um limite de 60–70% oferece autonomia mais do que suficiente. Outro pode precisar de 80–90% para evitar carregar fora de casa.

A conveniência e uma reserva suficiente são mais importantes do que manter a bateria numa janela estreita de estado de carga.

O diagrama abaixo mostra como o esforço durante o armazenamento pode variar com o estado de carga e a temperatura. A relação exata difere entre químicas e desenhos de células, pelo que não deve ser interpretada como uma previsão de degradação para um veículo específico.

Baterias NMC e NCA

As baterias de níquel-manganês-cobalto, ou NMC, e de níquel-cobalto-alumínio, ou NCA, são muito utilizadas em veículos elétricos de grande autonomia devido à sua elevada densidade energética.

Estas baterias beneficiam geralmente de não permanecer perto de 100% durante períodos prolongados. Um limite diário entre 70% e 90% é comum, dependendo do fabricante e do veículo.

Carregar até 100% antes de uma viagem longa é uma utilização normal. O hábito útil é programar o carregamento para que o veículo atinja 100% razoavelmente perto da partida, em vez de ficar totalmente carregado durante a noite ou vários dias.

Baterias LFP

As baterias de lítio-ferro-fosfato, ou LFP, têm características diferentes das baterias à base de níquel. Oferecem normalmente boa vida útil em ciclos e utilizam materiais com menor densidade energética, mas elevada estabilidade térmica.

A tensão de uma célula LFP varia relativamente pouco ao longo de grande parte do intervalo de estado de carga. Isto torna mais difícil ao sistema de gestão estimar o estado exato apenas através da tensão.

Por este motivo, alguns veículos equipados com LFP recomendam carregar regularmente até 100% ou até usar esse valor como objetivo normal. Isto pode ajudar o sistema a calibrar a estimativa do estado de carga e a equilibrar as células.

Isso não significa que todas as baterias LFP devam ser sempre mantidas cheias. Um estado de carga elevado pode continuar a contribuir para o envelhecimento de calendário. Siga a recomendação apresentada pelo veículo em vez de aplicar conselhos destinados a outro modelo ou química.

Carregar até 100%

Carregar até 100% não danifica imediatamente uma bateria de veículo elétrico. A principal preocupação é durante quanto tempo permanece cheia e a temperatura nesse período.

Utilize 100% quando a autonomia for útil:

Antes de uma viagem longa
Quando as oportunidades de carregamento forem limitadas
Quando o fabricante solicitar uma carga completa para calibração ou equilíbrio das células
Quando for necessária reserva adicional devido ao tempo, reboque ou percurso incerto

O carregamento programado pode reduzir o tempo num estado de carga elevado. Em vez de terminar a sessão cedo à noite, o veículo pode atingir o objetivo selecionado pouco antes da partida.

Depois de chegar com um estado de carga restante elevado, não é necessário conduzir sem motivo para o reduzir. Retome a utilização normal e deixe o nível descer naturalmente.

Evitar deixar a bateria quase vazia

Os estados de carga muito baixos também devem ser geridos com sensatez.

O veículo protege normalmente as células com uma margem inferior, mas deixar o automóvel estacionado com apenas alguns pontos percentuais apresentados pode ainda criar problemas. A bateria continua a alimentar sistemas de monitorização, funcionalidades de conectividade, alarmes, gestão térmica e outras funções em segundo plano.

Se o veículo permanecer estacionado tempo suficiente, a bateria de alta tensão pode acabar demasiado descarregada para suportar o funcionamento normal.

Evite:

Estacionar o veículo perto de 0% durante vários dias
Conduzir repetidamente até a potência de propulsão ficar fortemente limitada
Deixar um veículo descarregado e desligado durante uma ausência prolongada

Esperar deliberadamente até 10% ou 20% antes de carregar não oferece vantagens para a saúde da bateria. Carregamentos frequentes e pouco profundos são normais e não contam como um ciclo completo sempre que o cabo é ligado.

Carregamento AC e carregamento rápido DC

O carregamento rápido DC faz parte da utilização normal de um veículo elétrico. Não deve ser evitado quando torna o veículo mais prático.

No entanto, uma potência elevada pode gerar mais calor e exigir mais das células do que um carregamento AC mais lento. O efeito depende de vários fatores:

Temperatura da bateria
Estado de carga
Corrente de carregamento em relação à capacidade da bateria
Química das células
Desempenho da refrigeração
Curva de carregamento e limites de software do veículo

Os veículos elétricos modernos monitorizam continuamente a tensão e a temperatura das células. O sistema de gestão reduz a potência quando as condições são inadequadas ou quando a bateria se aproxima de um estado de carga elevado.

Quando o carregamento AC é igualmente conveniente, é uma escolha sensata para o uso habitual. O carregamento rápido DC é mais útil em viagens longas ou quando o veículo necessita rapidamente de muita energia.

Não há razão para evitar um carregamento rápido ocasional apenas para proteger a bateria.

Parar quando a autonomia adicional deixar de ser útil

A potência diminui normalmente à medida que a bateria enche. Continuar de 80% até 100% pode, por isso, demorar um tempo desproporcionado.

Terminar uma sessão rápida por volta de 70–80% é muitas vezes prático porque:

Reduz o tempo de carregamento
Evita a parte mais lenta da curva
Limita o tempo num estado de carga elevado
Liberta o carregador para outro condutor

Esta é sobretudo uma decisão sobre o tempo de viagem, não uma regra rígida para a saúde da bateria. Continue a carregar quando precisar da autonomia adicional.

Pré-condicionar antes do carregamento rápido

Carregar uma bateria muito fria a alta potência é mais exigente do que carregar uma bateria quente. A baixas temperaturas, os iões de lítio movem-se mais lentamente e um carregamento agressivo pode aumentar o risco de deposição indesejada de lítio no ânodo.

Os veículos modernos protegem a bateria limitando a potência até as células estarem suficientemente quentes. Isto pode resultar numa sessão lenta se o condutor chegar com a bateria fria.

O pré-condicionamento utiliza o sistema de gestão térmica para aquecer a bateria antes do carregamento. Alguns veículos também conseguem arrefecer uma bateria acima do intervalo preferido.

O pré-condicionamento pode permitir que a bateria aceite mais potência mais cedo, embora a temperatura seja apenas um dos fatores que afetam a velocidade. O estado de carga, a capacidade do carregador, os limites da bateria e a curva do veículo também importam.

Pré-condicionamento automático

Quando o veículo suporta pré-condicionamento automático, selecione o carregador rápido como destino no sistema de navegação integrado. O automóvel pode então decidir quando começar a aquecer ou arrefecer com base no percurso, na temperatura atual e na hora prevista de chegada.

Introduzir o carregador apenas numa aplicação de navegação no telemóvel pode não ativar a preparação automática, porque o veículo poderá não saber que está prevista uma sessão DC.

O pré-condicionamento automático funciona melhor quando o carregador é selecionado com antecedência suficiente. Se a estação estiver apenas a alguns minutos, a bateria pode não ter tempo para atingir uma temperatura adequada antes da chegada.

Pré-condicionamento manual

Alguns veículos elétricos também oferecem um controlo manual. Encontra-se normalmente no menu de carregamento ou bateria do sistema de infoentretenimento, embora a localização e o nome variem entre modelos.

A função pode chamar-se:

Pré-condicionar bateria
Condicionamento da bateria
Preparar bateria para carregamento rápido
Gestão térmica da bateria

A ativação manual permite ao condutor preparar a bateria sem selecionar um carregador suportado no sistema de navegação integrado.

Pode ser útil quando:

O carregador não consta da base de dados de navegação do veículo
É utilizada uma aplicação de navegação ou planeamento de rotas de terceiros
A paragem prevista muda durante a viagem
O condutor sabe que se aproxima uma sessão DC, mas o pré-condicionamento automático não começou
A estação está perto e a preparação deve começar o mais cedo possível

O pré-condicionamento manual deve ser iniciado quando ainda resta tempo de condução suficiente antes da chegada. O tempo necessário depende da temperatura ambiente, da temperatura e dimensão da bateria, da capacidade de aquecimento e das condições de condução.

O veículo pode recusar iniciá-lo ou pará-lo automaticamente quando:

A bateria já está num intervalo de temperatura adequado
O estado de carga é demasiado baixo
O veículo já está a carregar
O aquecimento da bateria não é necessário
Outras condições impedem o funcionamento

A disponibilidade varia muito entre modelos. Alguns oferecem apenas pré-condicionamento ativado pela navegação, outros têm controlos automáticos e manuais, e outros não oferecem preparação ativa antes do carregamento.

O pré-condicionamento da bateria e do habitáculo são diferentes

O pré-condicionamento do habitáculo aquece ou arrefece o espaço dos passageiros para conforto. O da bateria prepara a bateria de alta tensão para o carregamento.

Os dois sistemas podem funcionar ao mesmo tempo, especialmente quando o veículo está ligado à corrente AC, mas iniciar a climatização do habitáculo não prepara necessariamente a bateria para uma sessão rápida DC.

O pré-condicionamento é especialmente útil:

Com temperaturas negativas
Depois de o veículo ter estado estacionado no exterior
Quando o carregador está perto do ponto de partida
Antes de uma sessão de alta potência
Quando o pré-condicionamento automático baseado no carregador não está disponível

O aquecimento da bateria consome energia, pelo que o pré-condicionamento pode reduzir ligeiramente o estado de carga à chegada. O objetivo não é aumentar a eficiência de condução, mas preparar a bateria para uma sessão mais rápida e consistente.

Evitar calor prolongado combinado com estado de carga elevado

As temperaturas altas aceleram as reações químicas responsáveis pelo envelhecimento de calendário. A combinação de uma bateria quente com um estado de carga elevado é particularmente desfavorável.

Medidas práticas:

Evitar deixar o veículo a 100% durante vários dias com tempo quente.
Programar a carga completa para terminar mais perto da partida.
Estacionar à sombra ou num local mais fresco quando estiver facilmente disponível.
Deixar o veículo ligado durante estacionamento prolongado quando o fabricante o recomendar.

Na maioria dos veículos elétricos, o pack está montado sob o habitáculo, pelo que a luz solar direta na carroçaria não significa imediatamente que as células estejam perigosamente quentes. O sistema térmico também pode fazer circular líquido de refrigeração e acionar bombas, ventoinhas ou ar condicionado quando necessário.

Os proprietários não devem preocupar-se com condução normal no verão ou estacionamento ocasional no exterior. Reduzir a exposição prolongada é útil; tentar manter a bateria a uma temperatura exata não é prático.

Estacionamento de longa duração

Quando um veículo elétrico não for utilizado durante várias semanas ou meses, consulte as instruções de armazenamento no manual.

Um estado de carga de cerca de 40–60% é geralmente adequado para armazenamento quando o fabricante não especifica outra coisa. Proporciona uma reserva para consumo em segundo plano sem manter a bateria desnecessariamente cheia.

Consoante o veículo, o fabricante pode recomendar:

Deixar o automóvel ligado à corrente AC
Definir um limite de carga inferior
Desativar funções de monitorização que consomem muita energia
Verificar periodicamente o estado de carga
Evitar armazenamento com a bateria quase vazia ou cheia

O consumo em segundo plano varia substancialmente entre modelos. Serviços ligados, câmaras de segurança, acesso remoto, deteção da chave e controlo da temperatura podem influenciar a rapidez com que um veículo estacionado perde energia.

As sessões de carregamento não são ciclos da bateria

A vida útil em ciclos é normalmente medida através de ciclos completos equivalentes.

Um ciclo completo equivalente representa um fluxo de energia igual a 100% da capacidade utilizável. Não exige uma única descarga de 100% até 0%.

Por exemplo:

Dez descargas de 10% representam aproximadamente um ciclo completo equivalente.
Duas descargas de 50% também representam aproximadamente um ciclo completo equivalente.
Carregar todas as noites não significa que a bateria complete um ciclo todas as noites.

Ciclos pouco profundos podem ser menos exigentes do que utilizar repetidamente a maior parte da capacidade, embora a relação exata dependa da química, temperatura e velocidade de carregamento.

A eficiência de condução tem um efeito menor

Uma condução mais eficiente reduz a energia que tem de passar pela bateria para uma dada distância. Com uma quilometragem total muito elevada, isto pode reduzir o número de ciclos completos equivalentes.

Manter a pressão correta dos pneus e evitar consumo desnecessário é benéfico, mas a preservação da bateria não deve dominar a condução.

Aceleração normal, autoestrada, reboque e utilização da climatização são usos previstos. O veículo limita a potência quando a temperatura, o estado de carga ou outras condições exigem proteção.

O calor, o estado de carga durante o armazenamento e os hábitos a longo prazo importam geralmente mais do que uma aceleração forte ocasional.

Hábitos que importam menos do que muitos proprietários pensam

É fácil tornar os cuidados com a bateria mais complicados do que o necessário.

Carregar frequentemente

Ligar o veículo todos os dias não é prejudicial por si só. Uma série de pequenos carregamentos não cria mais ciclos completos equivalentes do que carregar a mesma energia total em menos sessões.

Carregar ocasionalmente até 100%

Uma carga completa antes de uma viagem é normal. O tempo e a temperatura importam mais do que o breve momento de atingir 100%.

Utilizar ocasionalmente carregamento rápido DC

O carregamento rápido em viagem é um uso previsto. Carregamentos repetidos a alta potência em condições térmicas difíceis podem aumentar o desgaste, mas sessões ocasionais não são motivo de preocupação.

Manter uma percentagem exata

Ajustar constantemente o limite para manter a bateria num intervalo estreito oferece pouco benefício. Escolha um limite conveniente com uma reserva confortável e utilize o automóvel.

Evitar o desempenho normal

O sistema de gestão controla a potência máxima com base na temperatura das células, tensão e estado de carga. Uma aceleração forte ocasional dificilmente será um fator importante de degradação num veículo elétrico em bom funcionamento.

O que os proprietários devem realmente fazer

Para a maioria, os bons cuidados com a bateria resumem-se a alguns hábitos práticos:

Seguir o limite de carga recomendado pelo veículo.
Evitar deixar a bateria perto de 100% ou 0% durante longos períodos.
Programar uma carga completa para terminar perto da partida quando possível.
Utilizar carregamento AC quando for conveniente e carregamento rápido DC quando necessário.
Utilizar pré-condicionamento automático ou manual antes do carregamento rápido quando disponível.
Evitar armazenamento prolongado com uma bateria quente e totalmente carregada.
Seguir as instruções do fabricante para estacionamento prolongado.
Não deixar que a preservação da bateria torne o veículo inconveniente de utilizar.

As baterias modernas foram concebidas para anos de condução normal. Hábitos sensatos de carregamento e armazenamento podem reduzir a degradação, mas não é necessário tratar cada sessão como uma decisão sobre a saúde da bateria.

Saber mais sobre degradação da bateria

A degradação é afetada pela química das células, temperatura, potência de carregamento, profundidade dos ciclos, estado de carga e tempo. Leia o nosso artigo detalhado sobre degradação de baterias para uma explicação mais aprofundada destes mecanismos.

O canal de YouTube Engineering Explained também tem vários vídeos úteis sobre envelhecimento de baterias.