Normál töltésnél a hálózat felőli energia nagyobb, mint az akkumulátorban mért növekedés. Egy része hővé válik, más része a töltőt, szivattyúkat, elektronikát és az akkumulátor-kondicionálást működteti. Kerek 90%-os példával 100 kWh hálózati energia körülbelül 90 kWh-t ad az akkumulátorhoz.
Mit jelent az EV-töltési hatásfok?
A töltési hatásfok arány. A vezető számára leghasznosabb érték a töltőponton betáplált villamos energia és az akkumulátorban tárolt energia növekedését hasonlítja össze. Ezt gyakran fal–akkumulátor hatásfoknak nevezik.
A mérési határ számít. Egy töltő gyártója csak a saját teljesítményelektronikáját mérheti, egy járműteszt tartalmazhatja a fedélzeti töltőt és a segédfogyasztást, a házi mérő pedig a wallbox előtti kábelveszteséget is. Ezek más kérdésre válaszolnak, ezért nem hasonlíthatók össze anélkül, hogy tudná, hol kezdődik és végződik a mérés.
Költséghez és töltési időhöz a betáplálásból felvett energiát használja: ezt vásárolja meg, és ezt kell a villamos rendszernek szállítania.
Hová lesz a hiányzó energia?
A legtöbb veszteség hőként jelenik meg, vagy a töltés biztonságos működéséhez szükséges rendszereket látja el. Nem egyetlen titokzatos szivárgásról, hanem több kis, változó fogyasztóról van szó.
- Teljesítményátalakítás. Az akkumulátor DC-energiát tárol. AC-töltésnél az autó alakít át, DC-nél a töltőállomás.
- Kábelek és elektromos kötések. Az áram hőt termel a vezetőkben. A helyesen méretezett, jó állapotú kapcsolat ezt tervezett határokon belül tartja.
- Járműelektronika. Vezérlők, kontaktorok és kisfeszültségű rendszerek működnek, miközben az autó kommunikál és kezeli az akkumulátort.
- Akkumulátor-kondicionálás. Szivattyúk, ventilátorok, fűtők vagy hűtők megfelelő hőmérsékletre hozzák az akkumulátort.
- Az akkumulátor. A belső ellenállás is hőt termel töltés közben.
Ezek a terhelések nem állandók. Ha például a segédrendszerek 300 W-ot használnának, az 11 kW bemenet 2,7%-a, 2,3 kW-nál viszont körülbelül 13%-a lenne. Ez csak számtani példa, nem minden autóra jellemző érték; azt mutatja, miért lehet kevésbé hatékony egy nagyon kis teljesítményű töltés hiba nélkül is.
Az AC vagy a DC hatékonyabb?
Nincs megbízható szabály, hogy a DC mindig hatékonyabb lenne az AC-nél. Az átalakítás más helyen történik, de továbbra is megtörténik. Tisztességes összevetéshez ugyanonnan, a hálózat felől kell indulni, és az akkumulátornál kell végezni.
AC-nél a wallbox főként kapcsol, véd és kommunikál, az autó fedélzeti töltője alakít AC-t DC-vé. Hatásfoka terhelésfüggő lehet. DC-nél az állomás alakít át, saját hűtéssel, vezérléssel és kábelveszteséggel; az autó közben az akkumulátort is fűtheti vagy hűtheti. A töltő kijelzője más mérési ponton mutathat energiát, mint az otthoni mérő.
A DC gyorstöltés rendszerint gyorsabb, mert az állomás nagyobb teljesítményt adhat, mint a tipikus fedélzeti AC-töltő. A sebesség önmagában nem bizonyít alacsonyabb teljes hálózat–akkumulátor veszteséget.
Azonos dolgokat hasonlítson össze
Minden töltésnél ugyanazt a mérési határt használja. A hálózat felőli energia és a becsült akkumulátor-energia aránya hasznos. Az egyik töltő AC-bemenetét a másik DC-kimenetével összevetni nem az.
Mekkora töltési veszteségre számítson?
Nincs minden EV-re alkalmazható egyetlen százalék. Közzétett mérések szerint a hatásfok a berendezéstől, kért teljesítménytől és hőmérséklettől függ; a JRC kiválasztott gyorstöltőket és járműveket vizsgáló tesztje szélsőséges hidegben 25 °C-hoz képest számottevően alacsonyabb átalakítási hatásfokot mért.
Tervezési példához ez a cikk 90%-ot használ, de ez nem ígéret. Idő vagy költség tervezésénél alacsonyabb esetet is vizsgáljon.
| Feltételezett hatásfok | Betáplált energia | Akkumulátorban tárolt energia | Különbség |
|---|---|---|---|
| 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 |
A sorok példák, nem teljesítményígéretek. Saját, összehasonlítható töltések mérése hasznosabb, mint a legkedvezőbb közzétett szám kiválasztása.
Hogyan számolja ki saját hatásfokát?
Ossza el az akkumulátorba betöltött energiát a betáplált energiával, majd szorozza 100-zal. Ha a betáplálás 40 kWh volt, az akkumulátor pedig becsülten 36 kWh-val nőtt, az eredmény 36 ÷ 40 × 100 = 90%.
Hasznosabb méréshez:
- Jegyezze fel a hálózat felőli energiát külön mérőből vagy a bemenetet mérő wallboxból.
- Használjon nagyobb, például 20%-ról 80%-ra tartó töltést, hogy a kerekítés és a fix fogyasztás kevesebbet torzítson.
- Az autó hasznos kapacitása és töltöttségváltozása alapján becsülje a tárolt energiát.
- Hasonló körülmények között ismételje meg, majd több töltés átlagát használja.
Az akkumulátor százalékos értéke a járműkezelő rendszer becslése, a hasznos kapacitás pedig hőmérséklettel és korral is változik. Ezért az otthoni számítás becslés, nem laboratóriumi teszt.
Hogyan hatnak a veszteségek a költségre és időre?
Nem csak az akkumulátor növekedéséért fizet, hanem a betáplált energiáért. A 40 kWh-s példában 0,30 €/kWh áron az áram 12,00 €. Ha 36 kWh jut az akkumulátorba, minden tárolt kWh ténylegesen körülbelül 0,33 €.
A hatásfok az időt is módosítja. 36 kWh betöltése állandó 7,4 kW bemenettel és 90%-os hatásfokkal 36 ÷ (7,4 × 0,90), azaz körülbelül 5 óra 24 perc. 80%-nál ugyanez körülbelül 6 óra 5 perc. A valós töltés közben az autó csökkentheti vagy szüneteltetheti a teljesítményt; a kalkulátorokat tervezéshez használja, majd cserélje a feltételezéseket saját tarifára és mért adatra.
Miért változtatja meg a hőmérséklet az eredményt?
A lítiumion-akkumulátorok hidegben és melegben másként működnek. Az autó korlátozhatja a teljesítményt, és energiát használhat az akkumulátor kondicionálására. Ez segít az akkumulátort a vezérlési határokon belül működtetni, de nem növeli azonnal a kijelzett töltöttséget.
Nincs minden DC-töltéshez kötelező, univerzális minimum akkumulátor-hőmérséklet. Az autó akkumulátor-kezelő rendszere a saját kémiája és kialakítása szerint szabályozza a teljesítményt. Kövesse a kézikönyvet, ne egy másik modellről átvett hőmérsékletet.
Útvonalhoz kapcsolt előkondicionálás segíthet gyorstöltés előtt, ha az autó támogatja. Hidegben az otthon, csatlakoztatva végzett előkondicionálás az akkumulátor- és utastérfűtés egy részét az indulás előtti hálózati energiára helyezheti. Nem szünteti meg az energiafelhasználást, de kiszámíthatóbbá teheti az indulást és a töltést.
Hogyan csökkentse az elkerülhető veszteséget?
Használjon megfelelő berendezést és ismételhető szokásokat. A kis százalékos különbség kevésbé fontos, mint a biztonságos telepítés vagy a használatához illő tarifa.
- Megfelelően telepített wallboxot vagy töltőpontot használjon, a terheléshez tervezett áramkörön.
- Csak a kör, aljzat, kábel, töltő és autó által engedélyezett töltőáramot állítsa be. Hatásfok miatt ne emelje az áramot.
- Ha az autó kínálja, gyorstöltés előtt használja az előkondicionálást.
- Gyakorlati esetben mérsékelt körülményekre vagy megfelelő tarifára időzítsen.
- Tartsa tisztán, szárazon és sérülésmentesen a dugókat és aljzatokat. Szokatlanul meleg vagy sérült berendezést ne használjon.
- Mielőtt hibára következtetne, mérjen több hasonló töltést.
A töltés sosem lesz veszteségmentes. Következetes mérési módszer, ésszerű tervezési feltételezés és megfelelő töltőberendezés ad hasznos számot saját autójához.
Gyakori kérdések
100%-os hatásfokú az EV-töltés?
Nem. Az átalakítás, kábelek, járműelektronika, akkumulátor-kondicionálás és maga az akkumulátor is használ vagy veszít energiát. A fal–akkumulátor eredmény autó és töltés szerint változik.
Hogyan számolható a töltési hatásfok?
Ossza el az akkumulátorba becsülten betöltött energiát a betáplálásnál mért energiával, majd szorozza 100-zal. Például 40 kWh-ból 36 kWh tárolva 90% hatásfok.
Az AC vagy a DC töltés hatékonyabb?
Egyik sem mindig. AC-nél az autó fedélzeti átalakítója dolgozik, DC-nél az állomás alakít át. A berendezés, teljesítmény, hőmérséklet, segédfogyasztás és mérési pont határozza meg az eredményt.
Miért nagyobbak a veszteségek hidegben?
A hideg akkumulátor kisebb teljesítményt fogadhat, miközben az autó energiát használ az akkumulátor és utastér melegítésére. A fix elektronikai fogyasztás lassú töltésnél nagyobb arányt tesz ki.
Használjak 90%-os hatásfokot a kalkulációban?
Nincs univerzális alapérték. A 90% jó kerek példaszám, de teszteljen alacsonyabb esetet is, és ahol lehet, cserélje mért adatra.
