Практическо ръководство

Кривите на зареждане на електромобили: защо бързото зареждане се забавя

Разберете пиковата и средната DC зарядна мощност, защо скоростта се променя по време на сесията и как да сравнявате електромобили, без да вярвате на едно водещо число.

Електромобилът обикновено не се зарежда бързо с една постоянна мощност от празна до пълна батерия. Той следва крива на зареждане. Тя показва колко DC мощност приема автомобилът, докато батерията се пълни.

Затова автомобил, рекламиран с пик 200 kW, може да прекара голяма част от зареждането под 200 kW. Пикът може да е реален и все пак да разказва само малка част от историята.

Как изглежда една крива на зареждане?

Представете си графика. Нивото на заряд се отчита отляво надясно, а зарядната мощност — отдолу нагоре. Линията може да се покачи в началото на сесията, да достигне високо ниво, а после да спадне на една или повече стъпки, докато батерията се пълни.

Няма една-единствена крива за всички електромобили. Тестовете на лабораторията „Аргон“ върху серийни автомобили установяват различни профили на мощността. Началното ниво на заряд, температурата на батерията, конструкцията на автомобила и оборудването за зареждане влияят на резултата.

Кривата се управлява от автомобила. Зарядното съобщава какво може да предостави, но системата за управление на батерията решава какво може да приеме пакетът в този момент.

Защо мощността спада с пълненето на батерията?

Бързото зареждане на батерия създава топлина и електрохимично натоварване. Автомобилът следи напрежението на клетките, температурата на пакета и други условия. Той намалява тока, когато е нужно, за да пази батерията в работните ѝ граници.

Намаляването често се вижда най-ясно при високо ниво на заряд. В своите модели за планиране NREL използва значителен спад на мощността около 80% до 85% за примерните криви на автомобили. Това не е универсален праг точно на 80%. Някои автомобили намаляват по-рано, а други запазват полезна мощност по-дълго.

Практичният извод е прост: последната част на DC сесията може да отнеме непропорционално дълго. При пътуване по-ранното тръгване и още една кратка спирка може да е по-бързо от чакането за почти пълна батерия.

Пикова срещу средна мощност

Пиковата мощност е най-високата достигната стойност, често за кратък период. Средната мощност е добавената енергия, разделена на времето на сесията.

Да предположим, че автомобил добавя 50 kWh за 30 минути. Средната му мощност за този диапазон е 100 kW:

50 kWh ÷ 0,5 часа = 100 kW

Автомобилът може да е достигнал 180 kW в началото на сесията и после да е намалил мощността. И двете числа могат да са верни. Резултатът за 30 минути казва повече за тази спирка.

Когато сравнявате автомобили, търсете една от тези мерки:

  • време от еднакъв начален процент до еднакъв краен процент;
  • добавена енергия за фиксирано време;
  • добавен пробег за фиксирано време, с ясно посочен метод за разхода;
  • средна мощност, изчислена в един и същ заряден диапазон.

Не сравнявайте времето на единия автомобил от 10% до 80% с времето на друг от 20% до 80%, сякаш тестовете са равни.

Помага ли винаги по-мощно зарядно?

Само когато зарядното е ограничението. Колонка 350 kW не може да наложи 350 kW на автомобил, който заявява 120 kW. Автомобил с висока мощност може също да зарежда по-бавно на колонка 100 kW, защото сега ограничението е колонката.

Проектирането на обекта също има значение. На някои места конекторите споделят обща налична мощност. Надписът върху устройството може да показва максимума при идеални условия, а не да обещава тази мощност за всяка сесия, когато на обекта има и други автомобили.

Съвместимостта по напрежение може също да повлияе на мощността при някои комбинации автомобил и зарядно. Използвайте актуална информация от мрежата и указанията за съвместимост на производителя, когато планирате важна спирка.

Как температурата и предварителното темпериране променят кривата?

Студена или много гореща батерия може да приема по-малка мощност. Автомобилът може да изразходва енергия за отопление или охлаждане на пакета и да ограничава тока, докато условията се подобрят.

Някои електромобили подготвят батерията, когато вградената навигация избере бързо зарядно. Това може да помогне на автомобила да достигне по-добра част от кривата на зареждане при пристигане. То не отменя ограниченията на зарядното или батерията.

Задайте зарядното като цел във вградената навигация

Ако автомобилът ви поддържа автоматична подготовка на батерията, изберете действителното съвместимо бързо зарядно като дестинация във вградената му навигация. Следвайте ръководството на автомобила; адрес или близък обект може да не задейства същата функция.

Защо две сесии с един и същ автомобил могат да се различават?

Началният процент може да е различен. Батерията може да е по-студена. Зарядното може да има по-малко налична мощност. Автомобилът може да климатизира купето или батерията. Актуализация на софтуера или състоянието на пакета също може да промени как системата управлява мощността.

Тази променливост не прави всеки резултат безсмислен. Тя означава, че една снимка на екрана е слабо доказателство. Повторните сесии в един и същ диапазон на нивото на заряд дават по-добра картина.

Ако сесията е много по-бавна от очакваното, проверете съобщенията на автомобила и зарядното. Преминаването към друг конектор може да помогне при повредена станция, но многократното свързване няма да стопли студена батерия и няма да премахне собствения лимит на автомобила.

Какво да въведете в прогнозата за пътуване?

Използвайте средна, не пикова зарядна мощност. Ако надеждни тестове показват, че автомобилът ви добавя 45 kWh за 27 минути в планирания диапазон, средната е 100 kW.

45 kWh ÷ 0,45 часа = 100 kW

После добавете време за отклонение от маршрута, намиране на устройството, свързване и плащане. Кривата на зареждане обяснява времето за пренос на енергия. Тя не включва човешката част от спирката.

Накрая запазете резерв. Изчисленият пробег не е гаранция, че подходящо зарядно се намира точно на правилното разстояние. Планирането на маршрута с актуални данни все още има значение.

Полезното правило

Приемайте пиковата мощност като техническа възможност, а не като време за пътуване. Полезните въпроси са колко дълго автомобилът поддържа висока мощност, как се държи в планирания диапазон за зареждане и как условията променят резултата.

Кривата на зареждане превръща едно впечатляващо число в реалистична история. При пътуване тази история ви връща на пътя.

Често задавани въпроси

Какво е крива на зареждане на електромобил?

Това е графика на DC мощността, която електромобилът приема, докато батерията се пълни. Мощността може да се покачва, задържа, намалява на стъпки и спада, вместо да остава на рекламирания пик.

Защо DC бързото зареждане се забавя около 80%?

Системата за управление на батерията намалява мощността според условията, често по-осезаемо при високо ниво на заряд. Точната точка и форма са специфични за автомобила.

Полезна ли е пиковата зарядна мощност за сравнение?

Тя показва най-добрата краткотрайна мощност, но не и цялата спирка. Сравнявайте и времето в един и същ диапазон на заряд, както и добавената енергия.

Може ли зарядно 350 kW да накара всеки електромобил да се зарежда с 350 kW?

Не. Автомобилът заявява мощността, която може да приеме. Възможностите на зарядното, споделената мощност на обекта, температурата на батерията и нивото на заряд могат допълнително да намалят резултата.

Източници и стандарти

Приложете го на практика

Полезни следващи стъпки