Rychlost nabíjení EV: kW, kWh, AC a DC

kW vyjadřuje okamžitý nabíjecí výkon. kWh vyjadřuje energii doplněnou v čase. Energii baterie vydělte průměrným výkonem na straně baterie. Pokud vycházíte z příkonu na straně wallboxu, použijte uvedenou účinnost, protože nejvyšší hodnota kW na nabíječce je pouze horní hranice.

Jaký je rozdíl mezi kW a kWh?

Kilowatt je jednotka výkonu. Popisuje rychlost přenosu energie v daném okamžiku. Kilowatthodina je jednotka energie.

Pokud by výkon zůstal na 10 kW jednu hodinu, nabíječka by dodala 10 kWh. Pokud by zůstal na 10 kW dvě hodiny, dodala by 20 kWh. Při skutečném nabíjení se výkon může měnit, proto nabíječka nebo auto tuto proměnlivou rychlost v čase sčítá.

Představte si kW jako průtok a kWh jako množství. Kapacita baterie se může uvádět v kWh. Wallbox nebo rychlonabíječka má výkon uvedený v kW.

Nepište „baterie 60 kW“, pokud máte na mysli 60 kWh. Nenazývejte nabíječku „11 kWh“, pokud máte na mysli její výkon 11 kW.

Jak se počítá výkon AC nabíjení?

Pro jednoduchý jednofázový odhad vynásobte napětí proudem. Norma IEC 60038 uvádí normované hodnoty napětí používané jako referenční. Při jmenovitém napájení 230 V vycházejí známé výpočty takto:

Jde o jmenovité příkony. Nabíjecí systém může zvolit i nižší proud.

Při AC nabíjení wallbox dodává do auta řízený střídavý proud. Palubní nabíječka jej pro baterii převádí na DC. Její proudová a fázová schopnost může být nižší než jmenovitý výkon wallboxu.

Proč může auto s výkonem 11 kW využívat jen 3,7 kW?

Označení mohou popisovat rozdílné fázové zapojení. AC výkon 11 kW obvykle znamená 16 A na třech fázích při jmenovitém evropském napětí. Jednofázový bod 16 A může dodat jen přibližně 3,7 kW.

Opačný nesoulad je také důležitý. Jednofázová palubní nabíječka připojená k třífázovému bodu využije jen fázové zapojení, které podporuje. Další limit může přidat kabel, pokud má nižší proudové nebo fázové dimenzování.

Řízení nabíjení udržuje nabíjecí proces v rámci dostupných limitů. IEC 61851-1 upravuje požadavky na připojení a řízení. Adaptérem nelze spojit nevyužité fáze a překročit konstrukční limit auta.

V čem se liší DC nabíjení?

DC nabíjecí stanice převádí elektřinu mimo vozidlo a dodává do systému baterie řízený stejnosměrný proud. Při tomto nabíjení se obchází cesta přes palubní AC nabíječku vozidla. IEC 62196-3 upravuje standardizované konfigurace DC a kombinovaných AC/DC spojek.

Auto přesto nepřijímá libovolný výkon. Stanici sděluje své limity a prostřednictvím systému baterie řídí nabíjení. Stanice musí zůstat v rámci svých možností i požadavku vozidla.

DC zařízení bývá často stavěno pro vyšší výkon než domácí AC zařízení. Samotné označení „DC“ vám ale rychlost neřekne. Porovnejte jmenovitý výkon stanice se zdokumentovanou schopností DC nabíjení vozidla a očekávanou nabíjecí křivkou.

Jak odhadnout dobu nabíjení?

Nejprve spočítejte energii, kterou chcete doplnit, nikoli celou kapacitu baterie, pokud ji skutečně neplánujete nabít do plna. U využitelné baterie 60 kWh při nabíjení z 20 % na 80 % je jmenovitá změna energie v baterii:

60 kWh × (0,80 − 0,20) = 36 kWh

Jmenovitých 11 kW wallboxu popisuje příkon na jeho straně. Pokud je e ověřená účinnost od wallboxu k baterii použitá pro odhad, platí:

čas = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Při teoretické účinnosti 1 je spodní hranice 3,27 hodiny, tedy asi 3 hodiny a 16 minut. Skutečná účinnost je nižší než 1 a příkon se může měnit. Použijte zdokumentovaný nebo jasně uvedený předpoklad účinnosti, místo abyste spodní hranici vydávali za očekávaný čas.

Použijte využitelnou kapacitu baterie, pokud ji výrobce uvádí. Hrubá kapacita zahrnuje energii, kterou si vozidlo může rezervovat mimo zobrazený rozsah. Míchání hrubých a využitelných hodnot vytváří falešný dojem přesnosti.

Proč se výkon během nabíjení mění?

Systém baterie upravuje výkon, aby pracoval v rámci svých limitů. Požadavek mohou ovlivnit stav nabití, teplota článků, napětí baterie i tepelný systém vozidla. Dodávku může omezit také řízení výkonu v místě.

DC nabíjení často začíná pod maximem stanice, poté roste nebo se ustálí a při přiblížení baterie k cíli klesá. Přesná křivka závisí na vozidle, verzi softwaru a podmínkách. Neuvádějte jednu křivku jako pravidlo pro všechna auta.

AC nabíjení může působit rovnoměrněji, protože palubní nabíječka má pevný výkonový strop. I tak může snížit výkon kvůli tepelné regulaci, plánovanému nabíjení, řízení zátěže v místě nebo nastavení proudu v autě.

Proč baterie získává méně kWh, než ukazuje elektroměr?

Energie dodaná v nabíjecím bodě a energie uložená v baterii nejsou totožné. Energii spotřebovává přeměna, kabeláž, elektronika a tepelné řízení. Rozdíl se mění podle zařízení, podmínek a nabíjecího výkonu.

Neaplikujte jedno pevné procento účinnosti na každé nabíjení. Pro plánovací odhad vždy uveďte použitý předpoklad. Pro vyúčtování použijte údaj z elektroměru nebo faktury, protože jde o naměřenou energii dodanou podle tarifu.

U krátkých nabíjení může průměrná režie vypadat vyšší. Příprava studené nebo horké baterie na nabíjení spotřebuje energii, ale může pomoci baterii dosáhnout vhodného stavu pro nabíjení. Palubní displej může přírůstek baterie uvádět jinak než faktura od nabíječky.

Co omezuje výslednou rychlost?

U AC nabíjení ověřte tyto stropy:

• proudovou a fázovou schopnost nabíjecího bodu;
• proudové a fázové dimenzování kabelu;
• proudovou, výkonovou a fázovou schopnost palubní nabíječky auta;
• nastavení řízení zátěže v místě;
• uživatelem zvolený limit nabíjení.

U DC nabíjení ověřte konektor a systém podporovaný autem. Skutečné nabíjení určují kompatibilita konektoru a aktivní limity výkonu, proudu a napětí v místě, ve stanici a ve vozidle. Kterýkoli z těchto limitů může výsledek snížit.

Ušetří větší nabíječka doma čas?

Jen pokud ji auto a instalace dokážou využít. Wallbox 22 kW nemůže přimět palubní nabíječku 11 kW, aby přijímala 22 kW. Může také vyžadovat větší kapacitu připojení a jiný postup schválení.

Začněte potřebou energie. Pokud auto parkuje deset hodin a potřebuje 20 kWh, i skromný průměrný výkon ji dokáže doplnit. Rychlejší zařízení může přesto pomoci u více vozidel nebo při krátkém parkování, použití by to ale mělo odůvodňovat.

Dynamické řízení zátěže nezvyšuje limit připojení budovy. Rozděluje dostupný proud pro nabíjení a současně respektuje ostatní měřené odběry. Díky tomu lze omezené připojení využít snáze, aniž by systém sliboval maximální výkon po celou noc.

Jak porovnávat údaje o nabíjení?

Zjistěte, zda je číslo v kW nebo kWh. Poté se ptejte, zda popisuje stanici, kabel, maximum vozidla, špičku baterie nebo průměr z nabíjení. Tyto údaje nejsou zaměnitelné.

Pro užitečný odhad času si zapište počáteční a cílové procento a využitelnou kapacitu baterie. Použijte průměrný výkon na straně baterie nebo převeďte příkon na straně wallboxu pomocí uvedené účinnosti.

Energie dělená průměrným výkonem dává čas. Obtížné je zvolit průměr, který odpovídá skutečnému nabíjení.