При нормално зареждане енергията от мрежата е по-голяма от измереното увеличение на енергията в батерията. Част от нея се превръща в топлина. Част захранва зарядното, помпите, електрониката и климатизирането на батерията. Ако използвате 90% като закръглен пример, 100 kWh от захранването добавят около 90 kWh към батерията.
Какво означава ефективност при зареждане на електромобил?
Ефективността при зареждане е отношение. За водача най-полезно е сравнението между електроенергията, подадена на зарядната точка, и увеличението на енергията, съхранена в батерията. Често се нарича ефективност от контакта до батерията.
Границата на измерването има значение. Производителят на зарядно може да посочи само ефективността на силовата си електроника. Тест на автомобил може да включва бордовото зарядно и спомагателните системи. Домашен електромер може да включва и загубите по кабела преди wallbox. Тези стойности отговарят на различни въпроси и не бива да се сравняват без проверка откъде започва и свършва измерването.
За оценка на цена и време използвайте енергията, взета от захранването. Това е енергията, която купувате и която електрическата ви инсталация трябва да достави.
Къде отива липсващата енергия?
Повечето загуби при зареждане се появяват като топлина или се използват от системи, които правят сесията безопасна. Не става дума за една загадъчна утечка, а за съвкупност от малки и променливи товари.
- Преобразуване на мощността. Батерията съхранява DC енергия. При AC зареждане преобразувателят е в автомобила, а DC станцията преобразува мрежовия AC ток извън него.
- Кабели и електрически връзки. Токът през проводниците отделя топлина. Кабели с правилно сечение и изправни връзки поддържат това в предвидените граници.
- Електроника на автомобила. Управляващи модули, контактори и нисковолтови системи остават активни, докато колата комуникира със зарядното и управлява батерията.
- Климатизиране на батерията. Помпи, вентилатори, нагреватели или охладители могат да доведат батерията до подходяща температура.
- Самата батерия. Вътрешното съпротивление отделя топлина, докато енергията влиза в клетките.
Тези товари не са постоянни. Например, ако спомагателните системи използват 300 W, това би било само 2.7% от вход 11 kW, но около 13% от вход 2.3 kW. Аритметиката показва защо сесията с много ниска мощност може да е по-неефективна дори без повреда; 300 W е пример, а не типична стойност за всеки автомобил.
По-ефективно ли е AC или DC зареждането?
Няма надеждно правило, че DC винаги е по-ефективно от AC. Преобразуването се извършва на различно място, но все пак се извършва. Честното сравнение започва от една и съща точка откъм мрежата и завършва при батерията.
При AC зареждане wallbox основно превключва, защитава и комуникира. Бордовото зарядно на автомобила преобразува AC в DC. Ефективността му може да се променя с натоварването. Мощно бордово зарядно, което работи далеч под номиналната си мощност, може да не постигне най-добрия си резултат.
При DC зареждане станцията преобразува AC в DC и изпраща контролиран DC ток към автомобила. Станцията има собствено охлаждане, управление и загуби по кабела. Автомобилът също може да загрява или охлажда батерията. Дисплеят на зарядното може да отчита енергия на различна точка от домашния електромер, което прави случайното сравнение подвеждащо.
DC бързото зареждане обикновено е по-бързо, защото станцията може да осигури повече мощност от типичното бордово AC зарядно. Самата скорост не доказва, че целият процес от мрежата до батерията е използвал по-малко енергия.
Сравнявайте съпоставими неща
Използвайте една и съща граница на измерване за всяка сесия. Енергията откъм мрежата, разделена на очакваната енергия в батерията, е полезна. Не сравнявайте AC входа на едно зарядно с DC изхода на друго.
Какви загуби да очаквате?
Няма един процент, който да важи за всеки електромобил. Публикувани тестове показват, че ефективността се променя според оборудването, поисканата мощност и температурата. Тест на Joint Research Centre на Европейската комисия с избрани бързи зарядни и автомобили измерва значително по-ниска ефективност на преобразуване при силен студ, отколкото при 25°C.
За работен разчет тази статия използва 90% като закръглен пример. Това не е измерена стойност по подразбиране или обещано ниво на производителност. При планиране на време или цена проверете и вариант с по-ниска ефективност.
Таблицата показва как допускането променя съхранената енергия при един и същ вход от 40 kWh.
| Приета ефективност | Енергия от захранването | Енергия в батерията | Разлика |
|---|---|---|---|
| 80% | 40 kWh | 32 kWh | 8 kWh |
| 85% | 40 kWh | 34 kWh | 6 kWh |
| 90% | 40 kWh | 36 kWh | 4 kWh |
| 95% | 40 kWh | 38 kWh | 2 kWh |
Редовете са работни примери, а не обещани диапазони. Измерването на собствени сесии е по-полезно от избора на най-ласкавата публикувана стойност.
Как да изчислите собствената си ефективност?
Разделете енергията, добавена към батерията, на подадената енергия и умножете по 100. Ако захранването е подало 40 kWh, а батерията е получила приблизително 36 kWh, резултатът е 36 ÷ 40 × 100 = 90%.
За по-полезно измерване:
- Запишете енергията откъм мрежата от отделен електромер или wallbox, който измерва входа си.
- Използвайте достатъчно голяма сесия, например от 20% до 80%, така че закръглянето и постоянните разходи да имат по-малко значение.
- Оценете съхранената енергия чрез използваемия капацитет на батерията и промяната в нивото на заряд.
- Повторете при сходни условия и осреднете няколко сесии.
Процентът на батерията е оценка от системата за управление на автомобила. Използваемият капацитет също се променя с температурата и възрастта. Затова домашният разчет е приблизителен, а не лабораторен тест.
Как загубите влияят на цената и времето?
Плащате за енергията от захранването, а не само за увеличението в батерията. В примера с 40 kWh електричество по €0.30 за kWh струва €12.00. Ако до батерията стигнат 36 kWh, всеки съхранен kWh реално струва около €0.33.
Ефективността променя и оценката за време. Добавянето на 36 kWh при постоянен вход 7.4 kW и 90% ефективност отнема около 5 часа и 24 минути: 36 ÷ (7.4 × 0.90). При 80% същата оценка става около 6 часа и 5 минути.
Автомобилът може да намали мощността или да направи пауза по време на реалната сесия. Използвайте нашите калкулатори за време и цена като средства за планиране, след което заменете допусканията с вашата тарифа и измерени данни.
Защо температурата променя резултата?
Литиево-йонните батерии работят различно в студено или горещо време. Автомобилът може да ограничи мощността на зареждане и да използва енергия за климатизиране на пакета. Тази енергия управлява температурата и помага на батерията да работи в контролните си граници, но не увеличава веднага показаното ниво на заряд.
Няма универсална минимална температура на батерията, която водачът трябва да постигне преди DC зареждане. Системата за управление на батерията контролира допустимата мощност според химията и конструкцията. Следвайте ръководството на автомобила, вместо да прилагате фиксирана температура от друг модел.
Предварителната подготовка по маршрут може да помогне преди бързо зареждане, когато автомобилът я поддържа. В студено време подгряването, докато колата е свързана у дома, може да прехвърли част от отоплението на батерията и купето към мрежата преди тръгване. То не премахва разхода на енергия, но може да направи тръгването и зареждането по-предвидими.
Как да намалите избежимите загуби?
Използвайте правилното оборудване и се придържайте към повторяеми навици. Малките процентни разлики са по-маловажни от опасна инсталация или тарифа, която не пасва на графика ви.
- Използвайте правилно монтиран wallbox или зарядна точка на електрически кръг, проектиран за товара.
- Използвайте само настройка на тока, одобрена за кръга, контакта, кабела, зарядното и автомобила. Не увеличавайте тока само за да подобрите ефективността.
- Подгответе батерията преди бързо зареждане, когато автомобилът предлага тази функция.
- Когато е практично, планирайте зареждането при умерени условия или подходяща тарифа.
- Поддържайте щепселите и контактите чисти, сухи и неповредени. Спрете да използвате оборудване, което се нагрява необичайно или има повреди.
- Измерете няколко сравними сесии, преди да заключите, че автомобилът има неизправност.
Зареждането никога не е без загуби. Постоянният метод на измерване, разумното допускане при планиране и изправното зарядно оборудване дават числата, които имат значение за вашия автомобил.
Често задавани въпроси
На 100% ли е ефективно зареждането на електромобил?
Не. Преобразуването, кабелите, електрониката на автомобила, климатизирането на батерията и самата батерия използват или губят енергия. Резултатът от контакта до батерията се променя между автомобилите и сесиите.
Как да изчисля ефективността на зареждането?
Разделете приблизителната енергия, добавена в батерията, на енергията, измерена при захранването, и умножете по 100. Например 36 kWh съхранена енергия при 40 kWh подадена означава 90% ефективност.
По-ефективно ли е AC или DC зареждането?
Нито едно не е винаги по-ефективно. При AC преобразуването е в автомобила, а при DC е в станцията. Оборудването, мощността, температурата, спомагателните консуматори и точките на измерване определят резултата.
Защо загубите са по-големи в студено време?
Студената батерия може да приема по-малка мощност, докато автомобилът използва енергия за затопляне на батерията и купето. Фиксираната електроника също е по-голям дял при бавна сесия.
Да използвам ли 90% ефективност в изчисленията?
Няма универсална стойност по подразбиране. Ако използвате 90% като закръглен пример, проверете и вариант с по-ниска ефективност, а при възможност заменете допускането с измерени данни.
