Elektromobil sa pri rýchlom nabíjaní zvyčajne nenabíja jedným pevným výkonom od prázdnej batérie až po plnú. Riadi sa nabíjacou krivkou. Tá ukazuje, aký DC výkon auto prijíma pri postupnom nabíjaní batérie.
Preto môže auto s propagovaným špičkovým výkonom 200 kW stráviť veľkú časť zastávky pod hodnotou 200 kW. Maximum môže byť skutočné, no stále opisuje iba malú časť celého priebehu.
Ako vyzerá nabíjacia krivka?
Predstavte si graf. Stav nabitia smeruje zľava doprava. Nabíjací výkon zdola nahor. Čiara môže na začiatku nabíjania stúpať, dosiahnuť vysokú úroveň a potom pri plnení batérie klesnúť v jednom alebo viacerých krokoch.
Neexistuje jedna krivka spoločná pre všetky elektromobily. Testovanie sériových vozidiel v laboratóriu Argonne ukázalo rozdielne výkonové profily. Výsledok ovplyvnili počiatočný stav nabitia, teplota batérie, konštrukcia vozidla aj nabíjacie vybavenie.
Krivku riadi vozidlo. Nabíjačka oznámi, čo dokáže poskytnúť, ale systém riadenia batérie rozhodne, čo môže akumulátor v danej chvíli prijať.
Prečo výkon pri plnení batérie klesá?
Rýchle nabíjanie batérie vytvára teplo a elektrochemickú záťaž. Vozidlo sleduje napätie článkov, teplotu akumulátora a ďalšie podmienky. V prípade potreby zníži prúd, aby batéria zostala v prevádzkových medziach.
Zníženie býva najviditeľnejšie pri vysokom stave nabitia. Plánovacia štúdia NREL pri vzorových krivkách vozidiel počíta s výrazným poklesom výkonu približne pri 80 až 85 %. Nejde o univerzálne prepnutie presne pri 80 %. Niektoré autá začnú výkon znižovať skôr. Iné si užitočný výkon udržia dlhšie.
Praktický záver je jednoduchý: posledná časť DC nabíjania môže trvať neúmerne dlho. Na ceste môže byť rýchlejšie odísť skôr a absolvovať ďalšiu krátku zastávku než čakať na takmer plnú batériu.
Špičkový a priemerný výkon
Špičkový výkon je najvyššia dosiahnutá hodnota, často len počas krátkeho času. Priemerný výkon je doplnená energia vydelená časom nabíjania.
Predpokladajme, že auto doplní 50 kWh za 30 minút. Priemerný výkon v tomto rozsahu je 100 kW:
50 kWh ÷ 0,5 hodiny = 100 kW
Auto mohlo na začiatku krátko dosiahnuť 180 kW a potom výkon znižovať. Obe hodnoty môžu byť správne. Výsledok za 30 minút však o danej zastávke povie viac.
Pri porovnávaní áut hľadajte niektorý z týchto údajov:
- čas od rovnakého počiatočného percenta po rovnaké konečné percento;
- energiu doplnenú za pevne stanovený čas;
- dojazd doplnený za pevne stanovený čas pri jasne uvedenom spôsobe výpočtu spotreby;
- priemerný výkon vypočítaný v rovnakom rozsahu nabíjania.
Neporovnávajte čas jedného auta z 10 na 80 % s časom iného auta z 20 na 80 %, akoby boli testy rovnaké.
Pomôže výkonnejšia nabíjačka vždy?
Iba vtedy, keď je limitom nabíjačka. Stojan s výkonom 350 kW nemôže prinútiť auto požadujúce 120 kW, aby prijalo 350 kW. Auto schopné vysokého výkonu sa môže na stojane s výkonom 100 kW nabíjať pomalšie, pretože limitom je vtedy stojan.
Záleží aj na návrhu lokality. Niektoré nabíjacie miesta zdieľajú dostupný výkon medzi konektormi. Štítok na zariadení môže uvádzať maximum pri ideálnej dostupnosti, nie prísľub pre každú obsadenú lokalitu.
Výkon môže pri niektorých kombináciách vozidla a nabíjačky ovplyvniť aj kompatibilita napätia. Pri plánovaní dôležitej zastávky používajte aktuálne údaje siete a pokyny výrobcu vozidla ku kompatibilite.
Ako teplota a predohrev menia krivku?
Studená alebo veľmi horúca batéria môže prijímať nižší výkon. Vozidlo môže energiu spotrebúvať na ohrev alebo chladenie akumulátora a obmedziť prúd, kým sa podmienky nezlepšia.
Niektoré elektromobily pripravia batériu, keď v zabudovanej navigácii zvolíte rýchlonabíjačku. Auto tak môže po príchode dosiahnuť priaznivejšiu časť svojej nabíjacej krivky. Stále však neprekročí limity nabíjačky ani batérie.
Nastavte nabíjačku ako cieľ v navigácii auta
Ak vozidlo podporuje automatickú prípravu batérie, nastavte konkrétnu kompatibilnú rýchlonabíjačku ako cieľ v zabudovanej navigácii. Riaďte sa návodom vozidla; samotná adresa alebo blízka prevádzka nemusí spustiť rovnakú funkciu.
Prečo sa dve nabíjania toho istého auta môžu líšiť?
Počiatočné percento môže byť iné. Batéria môže byť chladnejšia. Nabíjačka môže mať k dispozícii menší výkon. Auto môže upravovať teplotu kabíny alebo batérie. Spôsob riadenia výkonu môže zmeniť aj aktualizácia softvéru alebo stav akumulátora.
Táto premenlivosť neznamená, že každý výsledok je bezcenný. Znamená, že jediná snímka obrazovky je slabý dôkaz. Opakované nabíjania v rovnakom rozsahu stavu nabitia poskytnú lepšiu predstavu.
Ak je nabíjanie oveľa pomalšie, než ste očakávali, prečítajte si hlásenia auta a nabíjačky. Pri poruche stanice môže pomôcť iný konektor, ale opakované pripájanie nezohreje studenú batériu ani neodstráni limit auta.
Čo zadať do odhadu cesty?
Použite priemerný, nie špičkový nabíjací výkon. Ak spoľahlivé testy ukazujú, že auto v plánovanom rozsahu doplní 45 kWh za 27 minút, priemer je 100 kW.
45 kWh ÷ 0,45 hodiny = 100 kW
Potom pridajte čas na zjazd z trasy, nájdenie stojana, pripojenie a platbu. Nabíjacia krivka vysvetľuje čas prenosu energie. Nezahŕňa ľudskú časť zastávky.
Nakoniec si ponechajte rezervu. Vypočítaný dojazd nezaručuje, že vhodná nabíjačka bude presne v správnej vzdialenosti. Stále potrebujete aktuálne plánovanie trasy.
Užitočné pravidlo
Špičkový výkon vnímajte ako schopnosť, nie ako čas cesty. Dôležité je, ako dlho si auto udrží vysoký výkon, ako sa správa vo vašom plánovanom rozsahu nabíjania a ako podmienky menia výsledok.
Nabíjacia krivka mení jedno pôsobivé číslo na realistický obraz. Pri cestovaní práve ten rozhoduje o tom, kedy sa opäť pohnete.
Časté otázky
Čo je nabíjacia krivka elektromobilu?
Je to graf DC výkonu, ktorý elektromobil prijíma pri nabíjaní batérie. Výkon môže stúpať, určitý čas sa držať, klesať po krokoch a postupne sa znižovať namiesto toho, aby zostal na propagovanom maxime.
Prečo sa rýchle DC nabíjanie pri 80 % spomaľuje?
Systém riadenia batérie znižuje výkon podľa aktuálnych podmienok, často výraznejšie pri vysokom stave nabitia. Presný bod a priebeh závisia od vozidla.
Je špičkový nabíjací výkon užitočný na porovnávanie?
Ukazuje najlepší krátkodobý výkon auta, nie však celú zastávku. Porovnajte aj čas v rovnakom rozsahu stavu nabitia a množstvo doplnenej energie.
Dokáže nabíjačka s výkonom 350 kW nabíjať každý elektromobil výkonom 350 kW?
Nie. Auto si vyžiada výkon, ktorý dokáže prijať. Výsledok môžu ďalej znížiť možnosti nabíjačky, zdieľanie výkonu na lokalite, teplota batérie a stav nabitia.
