Ταχύτητα φόρτισης EV: kW, kWh, AC και DC

Το kW εκφράζει τη στιγμιαία ισχύ φόρτισης. Το kWh εκφράζει την ενέργεια που προστίθεται με τον χρόνο. Διαιρέστε την ενέργεια της μπαταρίας με τη μέση ισχύ από την πλευρά της μπαταρίας. Όταν ξεκινάτε από την ισχύ εισόδου στην πρίζα, εφαρμόστε μια δηλωμένη απόδοση, επειδή ο μεγαλύτερος αριθμός kW του φορτιστή είναι μόνο ανώτατο όριο.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ kW και kWh;

Το κιλοβάτ είναι μονάδα ισχύος. Περιγράφει τον ρυθμό μεταφοράς ενέργειας σε μια στιγμή. Η κιλοβατώρα είναι μονάδα ενέργειας.

Αν η ισχύς έμενε στα 10 kW για μία ώρα, ο φορτιστής θα παρείχε 10 kWh. Αν έμενε στα 10 kW για δύο ώρες, θα παρείχε 20 kWh. Στις πραγματικές συνεδρίες η ισχύς μπορεί να αλλάζει, επομένως ο φορτιστής ή το αυτοκίνητο αθροίζει αυτόν τον μεταβαλλόμενο ρυθμό με τον χρόνο.

Σκεφτείτε το kW ως ροή και το kWh ως ποσότητα. Η χωρητικότητα μπαταρίας αναφέρεται σε kWh. Ένα wallbox ή ένας ταχυφορτιστής έχει ονομαστική ισχύ σε kW.

Μη γράφετε «μπαταρία 60 kW» όταν εννοείτε 60 kWh. Μη περιγράφετε φορτιστή ως «11 kWh» όταν εννοείτε ονομαστική ισχύ 11 kW.

Πώς υπολογίζεται η ισχύς φόρτισης AC;

Για απλή μονοφασική εκτίμηση, πολλαπλασιάστε την τάση με το ρεύμα. Το IEC 60038 δίνει τυπικές τιμές τάσης αναφοράς. Με ονομαστική παροχή 230 V, οι γνωστοί υπολογισμοί είναι:

Αυτές είναι ονομαστικές ισχείς εισόδου. Το σύστημα φόρτισης μπορεί επίσης να επιλέξει χαμηλότερο ρεύμα.

Στη φόρτιση AC, το wallbox παρέχει ελεγχόμενο AC στο αυτοκίνητο. Ο ενσωματωμένος φορτιστής το μετατρέπει σε DC για την μπαταρία. Η δυνατότητα ρεύματος και φάσεων του αυτοκινήτου μπορεί να είναι χαμηλότερη από την ονομαστική τιμή του wallbox.

Γιατί ένα αυτοκίνητο 11 kW μπορεί να χρησιμοποιεί μόνο 3.7 kW;

Οι ετικέτες μπορεί να περιγράφουν διαφορετικές διατάξεις φάσεων. Ονομαστική τιμή AC 11 kW συνήθως αναφέρεται σε 16 A σε τρεις φάσεις με ονομαστική ευρωπαϊκή τάση. Ένα μονοφασικό σημείο 16 A μπορεί να δώσει μόνο περίπου 3.7 kW.

Και η αντίστροφη ασυμφωνία έχει σημασία. Ένας μονοφασικός ενσωματωμένος φορτιστής συνδεδεμένος σε τριφασικό σημείο χρησιμοποιεί μόνο τη διάταξη φάσεων που υποστηρίζει. Ένα καλώδιο μπορεί να προσθέτει άλλο όριο αν η ονομαστική ένταση ή φάση του είναι χαμηλότερη.

Ο έλεγχος φόρτισης κρατά τη συνεδρία εντός των διαθέσιμων ορίων. Το IEC 61851-1 καλύπτει τις απαιτήσεις σύνδεσης και ελέγχου. Δεν μπορείτε να συνδυάσετε αχρησιμοποίητες φάσεις με αντάπτορα για να υπερβείτε τον σχεδιασμό του αυτοκινήτου.

Πώς διαφέρει η φόρτιση DC;

Ένας σταθμός DC μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια εκτός οχήματος και παρέχει ελεγχόμενο DC στο σύστημα μπαταρίας. Έτσι παρακάμπτεται η διαδρομή του ενσωματωμένου φορτιστή AC για αυτή τη συνεδρία. Το IEC 62196-3 καλύπτει τυποποιημένες διαμορφώσεις ζευκτών DC και συνδυασμένων AC/DC.

Το αυτοκίνητο δεν δέχεται αυθαίρετη ισχύ. Επικοινωνεί όρια στον σταθμό και ελέγχει τη συνεδρία μέσω του συστήματος μπαταρίας. Ο σταθμός πρέπει να μένει μέσα τόσο στη δική του δυνατότητα όσο και στο αίτημα του οχήματος.

Ο εξοπλισμός DC κατασκευάζεται συχνά για υψηλότερη ισχύ από τον οικιακό εξοπλισμό AC. Ωστόσο το «DC» μόνο του δεν δείχνει την ταχύτητα. Συγκρίνετε την ονομαστική ισχύ του σταθμού με την τεκμηριωμένη δυνατότητα DC του οχήματος και την αναμενόμενη καμπύλη φόρτισης.

Πώς εκτιμάτε τον χρόνο φόρτισης;

Πρώτα υπολογίστε την ενέργεια που θέλετε να προσθέσετε, όχι την πλήρη χωρητικότητα εκτός αν πράγματι σκοπεύετε πλήρη φόρτιση. Για χρησιμοποιήσιμη μπαταρία 60 kWh από 20% σε 80%, η ονομαστική μεταβολή ενέργειας είναι:

60 kWh × (0.80 − 0.20) = 36 kWh

Η ονομαστική τιμή wallbox 11 kW περιγράφει ισχύ εισόδου από την πλευρά του τοίχου. Αν το e είναι η επαληθευμένη απόδοση από πρίζα σε μπαταρία για την εκτίμηση, χρησιμοποιήστε:

χρόνος = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Με θεωρητική απόδοση 1, το κατώτερο όριο είναι 3.27 ώρες, ή περίπου 3 ώρες και 16 λεπτά. Η πραγματική απόδοση είναι κάτω από 1 και η ισχύς εισόδου μπορεί να αλλάζει. Χρησιμοποιήστε τεκμηριωμένη ή σαφώς δηλωμένη υπόθεση απόδοσης αντί να παρουσιάζετε το κατώτερο όριο ως αναμενόμενο χρόνο.

Χρησιμοποιήστε χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητα όταν ο κατασκευαστής την παρέχει. Η μικτή χωρητικότητα περιλαμβάνει ενέργεια που το όχημα μπορεί να κρατά εκτός της εμφανιζόμενης εμβέλειας. Η ανάμειξη μικτών και χρησιμοποιήσιμων τιμών δημιουργεί ψευδή ακρίβεια.

Γιατί η ισχύς φόρτισης αλλάζει στη συνεδρία;

Το σύστημα μπαταρίας προσαρμόζει την ισχύ για να λειτουργεί μέσα στα όριά του. Η κατάσταση φόρτισης, η θερμοκρασία στοιχείων, η τάση μπαταρίας και το θερμικό σύστημα του οχήματος επηρεάζουν το αίτημα. Η διαχείριση ισχύος του χώρου μπορεί επίσης να περιορίζει την παροχή.

Η φόρτιση DC συχνά αρχίζει κάτω από το μέγιστο του σταθμού, ανεβαίνει ή σταθεροποιείται και έπειτα μειώνεται καθώς η μπαταρία πλησιάζει τον στόχο. Η ακριβής καμπύλη ανήκει στο όχημα, στην έκδοση λογισμικού και στις συνθήκες. Μη δημοσιεύετε μία καμπύλη ως κανόνα για όλα τα αυτοκίνητα.

Η φόρτιση AC μπορεί να φαίνεται πιο επίπεδη επειδή ο ενσωματωμένος φορτιστής έχει σταθερό ανώτατο όριο. Μπορεί όμως να μειώνει ισχύ για θερμικό έλεγχο, προγραμματισμένη φόρτιση, διαχείριση φορτίου χώρου ή ρύθμιση ρεύματος στο αυτοκίνητο.

Γιατί η μπαταρία κερδίζει λιγότερες kWh από όσες δείχνει ο μετρητής;

Η ενέργεια που παραδίδεται στο σημείο φόρτισης και η ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία δεν είναι ίδιες. Μετατροπή, καλωδίωση, ηλεκτρονικά και θερμική διαχείριση χρησιμοποιούν ενέργεια. Η διαφορά αλλάζει με τον εξοπλισμό, τις συνθήκες και την ισχύ φόρτισης.

Αποφύγετε την εφαρμογή ενός σταθερού ποσοστού απόδοσης σε κάθε συνεδρία. Για εκτίμηση σχεδιασμού, δείξτε την υπόθεση που χρησιμοποιείτε. Για τον λογαριασμό, χρησιμοποιήστε την τιμή του μετρητή ή του τιμολογίου, επειδή αυτή είναι η μετρημένη ενέργεια για την οποία χρεώνεστε.

Σύντομες συνεδρίες μπορεί επίσης να κάνουν τα ίδια σταθερά φορτία να φαίνονται αναλογικά μεγαλύτερα. Η προετοιμασία κρύας ή ζεστής μπαταρίας χρησιμοποιεί ενέργεια, αλλά μπορεί να βοηθήσει την μπαταρία να φτάσει σε κατάλληλη συνθήκη φόρτισης. Ο πίνακας οργάνων μπορεί να αναφέρει την αύξηση της ενέργειας της μπαταρίας διαφορετικά από το τιμολόγιο του φορτιστή.

Τι περιορίζει την τελική ταχύτητα;

Για φόρτιση AC, ελέγξτε αυτά τα ανώτατα όρια:

• ένταση και δυνατότητα φάσεων του σημείου φόρτισης·
• ονομαστική ένταση και φάσεις του καλωδίου·
• ένταση, ισχύ και φάσεις του ενσωματωμένου φορτιστή του αυτοκινήτου·
• ρύθμιση διαχείρισης φορτίου χώρου·
• όριο φόρτισης που επέλεξε ο χρήστης.

Για φόρτιση DC, ελέγξτε τον σύνδεσμο και το σύστημα που υποστηρίζει το αυτοκίνητο. Η πραγματική φόρτιση καθορίζεται από τη συμβατότητα του συνδέσμου και τα ενεργά όρια ισχύος, ρεύματος και τάσης στον χώρο, στον σταθμό και στο όχημα. Οποιοδήποτε από αυτά τα όρια μπορεί να μειώσει το αποτέλεσμα.

Εξοικονομεί χρόνο στο σπίτι ένας μεγαλύτερος φορτιστής;

Μόνο αν το αυτοκίνητο και η εγκατάσταση μπορούν να τον χρησιμοποιήσουν. Ένα wallbox 22 kW δεν μπορεί να κάνει ενσωματωμένο φορτιστή 11 kW να δεχθεί 22 kW. Μπορεί επίσης να απαιτεί μεγαλύτερη ισχύ σύνδεσης και διαφορετική διαδικασία έγκρισης.

Ξεκινήστε από την ανάγκη ενέργειας. Αν το αυτοκίνητο είναι παρκαρισμένο δέκα ώρες και χρειάζεται 20 kWh, μια μέτρια μέση ισχύς μπορεί να αναπληρώσει αυτή την ενέργεια. Γρηγορότερος εξοπλισμός μπορεί να βοηθά με περισσότερα οχήματα ή σύντομα παράθυρα στάθμευσης, αλλά η χρήση πρέπει να τον δικαιολογεί.

Η δυναμική διαχείριση φορτίου δεν αυξάνει το όριο σύνδεσης του κτιρίου. Κατανέμει το διαθέσιμο ρεύμα στη φόρτιση ενώ σέβεται άλλα μετρημένα φορτία. Αυτό μπορεί να κάνει μια περιορισμένη παροχή ευκολότερη στη χρήση χωρίς να υπόσχεται μέγιστη ισχύ όλη νύχτα.

Πώς συγκρίνετε ισχυρισμούς φόρτισης;

Ρωτήστε αν ο αριθμός είναι kW ή kWh. Έπειτα ρωτήστε αν περιγράφει τον σταθμό, το καλώδιο, το μέγιστο του οχήματος, τη μέγιστη ισχύ που δέχεται η μπαταρία ή τον μέσο όρο της συνεδρίας. Αυτά δεν είναι εναλλάξιμα.

Για χρήσιμη εκτίμηση χρόνου, γράψτε τα ποσοστά αρχής και στόχου και τη χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητα μπαταρίας. Χρησιμοποιήστε μέση ισχύ από την πλευρά της μπαταρίας ή μετατρέψτε την είσοδο τοίχου με δηλωμένη απόδοση.

Η ενέργεια διαιρεμένη με τη μέση ισχύ δίνει χρόνο. Το δύσκολο μέρος είναι η επιλογή μέσου όρου που αντικατοπτρίζει την πραγματική συνεδρία.