Elektromobil se při rychlonabíjení obvykle nenabíjí jedním stálým výkonem od prázdné baterie až po plnou. Řídí se nabíjecí křivkou. Ta ukazuje, jaký DC výkon vůz přijímá s postupujícím nabíjením baterie.
Proto může vůz s inzerovaným špičkovým výkonem 200 kW strávit velkou část nabíjecí zastávky pod hodnotou 200 kW. Maximum může být skutečné, a přesto vypovídat jen o malé části celého průběhu.
Jak nabíjecí křivka vypadá?
Představte si graf. Stav nabití roste zleva doprava. Nabíjecí výkon roste zdola nahoru. Čára může na začátku nabíjení stoupat, dosáhnout vysoké úrovně a poté s plněním baterie klesat v jednom nebo několika krocích.
Jedna společná křivka pro všechny elektromobily neexistuje. Testování sériových vozů v Argonne ukázalo, že se výkonové profily liší. Výsledek ovlivnily počáteční stav nabití, teplota baterie, konstrukce vozu i nabíjecí zařízení.
Křivku řídí vůz. Nabíječka sdělí, jaký výkon dokáže poskytnout, ale systém řízení baterie rozhoduje, co může baterie v daném okamžiku přijmout.
Proč výkon s plněním baterie klesá?
Rychlé nabíjení baterie vytváří teplo a elektrochemickou zátěž. Vůz sleduje napětí článků, teplotu baterie a další podmínky. V případě potřeby snižuje proud, aby baterie zůstala ve svých provozních mezích.
Pokles bývá nejviditelnější při vysokém stavu nabití. Plánovací studie NREL modeluje u příkladových křivek vozidel výrazné snížení výkonu kolem 80 až 85 %. Nejde o univerzální přepnutí přesně při 80 %. Některé vozy začnou výkon snižovat dříve, jiné si užitečný výkon udrží déle.
Praktický závěr je jednoduchý: poslední část DC nabíjení může trvat neúměrně dlouho. Na cestě může být rychlejší odjet dříve a zařadit další krátkou zastávku než čekat na téměř plnou baterii.
Špičkový a průměrný výkon
Špičkový výkon je nejvyšší dosažená hodnota, často jen na krátkou dobu. Průměrný výkon je množství dodané energie vydělené délkou nabíjení.
Předpokládejme, že vůz doplní 50 kWh za 30 minut. Jeho průměrný výkon v tomto úseku je 100 kW:
50 kWh ÷ 0,5 hodiny = 100 kW
Vůz mohl na začátku krátce dosáhnout 180 kW a poté výkon snižovat. Obě hodnoty mohou být správné. Výsledek za 30 minut vám o dané zastávce řekne více.
Při porovnávání vozů hledejte některý z těchto údajů:
- čas ze stejného počátečního procenta na stejné konečné procento;
- energii dodanou za pevně daný čas;
- dojezd přidaný za pevně daný čas s jasně uvedenou metodou výpočtu spotřeby;
- průměrný výkon vypočtený ve stejném rozsahu nabití.
Neporovnávejte čas jednoho vozu z 10 na 80 % s časem jiného vozu z 20 na 80 %, jako by šlo o stejné testy.
Pomůže vždy výkonnější nabíječka?
Pouze tehdy, když je omezujícím prvkem nabíječka. Stojan s výkonem 350 kW nemůže do vozu vnutit 350 kW, pokud si vůz vyžádá 120 kW. Elektromobil schopný vysokého výkonu se také může na stojanu s výkonem 100 kW nabíjet pomaleji, protože limitem je nyní stojan.
Záleží také na návrhu lokality. Některá nabíjecí místa sdílejí dostupný výkon mezi konektory. Údaj na zařízení může označovat maximum při ideální dostupnosti, ne příslib pro každé plně obsazené místo.
U některých kombinací vozidla a nabíječky může výkon ovlivnit také kompatibilita napětí. Při plánování důležité zastávky použijte aktuální údaje sítě a pokyny výrobce vozu ke kompatibilitě.
Jak křivku mění teplota a předehřev baterie?
Studená nebo velmi horká baterie může přijímat nižší výkon. Vůz může spotřebovávat energii na zahřívání či chlazení baterie a omezovat proud, dokud se podmínky nezlepší.
Některé elektromobily připraví baterii, když v integrované navigaci zvolíte rychlonabíječku. Vůz tak může při příjezdu dosáhnout výhodnější části své nabíjecí křivky. Příprava však nepřekoná omezení nabíječky ani baterie.
Nastavte nabíječku jako cíl navigace vozu
Pokud váš vůz podporuje automatickou přípravu baterie, vyberte v jeho integrované navigaci jako cíl skutečnou kompatibilní rychlonabíječku. Řiďte se příručkou vozu; samotná adresa nebo blízký podnik nemusí stejnou funkci aktivovat.
Proč se mohou dvě nabíjení stejného vozu lišit?
Mohl se lišit počáteční stav nabití. Baterie mohla být chladnější. Nabíječka mohla mít k dispozici menší výkon. Vůz mohl upravovat teplotu kabiny nebo baterie. Způsob řízení výkonu může změnit také aktualizace softwaru nebo stav baterie.
Tato proměnlivost neznamená, že je každý výsledek bezcenný. Znamená, že jeden snímek obrazovky je slabý důkaz. Lepší představu poskytne více nabíjení ve shodném rozsahu stavu nabití.
Pokud je nabíjení výrazně pomalejší, než jste čekali, zkontrolujte hlášení vozu a nabíječky. Přesun k jinému konektoru může pomoci při závadě stanice, ale opakované připojování neohřeje studenou baterii ani neodstraní omezení samotného vozu.
Co zadat do odhadu cesty?
Použijte průměrný, ne špičkový nabíjecí výkon. Pokud spolehlivé testy ukazují, že vůz ve vámi plánovaném rozsahu doplní 45 kWh za 27 minut, průměr činí 100 kW.
45 kWh ÷ 0,45 hodiny = 100 kW
Poté připočtěte čas na sjezd z trasy, nalezení stojanu, připojení a platbu. Nabíjecí křivka vysvětluje dobu přenosu energie. Nezahrnuje úkony řidiče během zastávky.
Nakonec si ponechte rezervu. Vypočtený dojezd nezaručuje, že vhodná nabíječka leží přesně ve správné vzdálenosti. Aktuální plánování trasy je stále důležité.
Užitečné pravidlo
Špičkový výkon berte jako schopnost, ne jako dobu cesty. Důležité otázky jsou, jak dlouho si vůz udrží vysoký výkon, jak se chová ve vámi plánovaném rozsahu nabití a jak výsledek mění podmínky.
Nabíjecí křivka mění jedno působivé číslo v realistický příběh. Pro cestování je důležité právě to, za jak dlouho můžete pokračovat.
Časté otázky
Co je nabíjecí křivka elektromobilu?
Je to graf DC výkonu, který elektromobil přijímá během nabíjení baterie. Výkon může růst, držet se na určité úrovni, klesat po krocích a postupně se snižovat, místo aby zůstával na inzerovaném maximu.
Proč DC rychlonabíjení kolem 80 % zpomaluje?
Systém řízení baterie snižuje výkon podle aktuálních podmínek, často výrazněji při vysokém stavu nabití. Přesný okamžik i průběh závisejí na konkrétním voze.
Je špičkový nabíjecí výkon užitečný pro porovnání?
Ukazuje nejlepší krátkodobý výkon vozu, ale nepopisuje celou zastávku. Porovnejte také čas ve stejném rozsahu stavu nabití a množství dodané energie.
Dokáže nabíječka s výkonem 350 kW nabíjet každý elektromobil výkonem 350 kW?
Ne. Vůz si vyžádá výkon, který dokáže přijmout. Výsledek mohou dále snížit možnosti nabíječky, sdílení výkonu v lokalitě, teplota baterie a stav nabití.
