Rýchlosť nabíjania elektromobilu: kW, kWh, AC a DC

kW meria aktuálny nabíjací výkon. kWh meria energiu pridanú v priebehu času. Energiu batérie vydeľte priemerným výkonom na strane batérie. Ak začínate s príkonom na strane siete, použite uvedenú účinnosť, pretože najvyššie číslo v kW na nabíjačke je iba horná hranica.

Aký je rozdiel medzi kW a kWh?

Kilowatt je jednotka výkonu. Popisuje rýchlosť, akou sa energia prenáša v danom okamihu. Kilowatthodina je jednotka energie.

Ak by výkon zostal na úrovni 10 kW jednu hodinu, nabíjačka by dodala 10 kWh. Ak by zostal na úrovni 10 kW dve hodiny, dodala by 20 kWh. Pri skutočnom nabíjaní sa výkon môže meniť, takže nabíjačka alebo auto tento meniaci sa výkon priebežne sčítava v čase.

Predstavte si kW ako prietok a kWh ako množstvo. Kapacita batérie sa môže udávať v kWh. Wallbox alebo rýchlonabíjačka má menovitý výkon v kW.

Nepíšte „batéria s výkonom 60 kW“, ak myslíte 60 kWh. Nabíjačku neoznačujte ako „11 kWh“, ak myslíte jej výkon 11 kW.

Ako sa vypočíta výkon AC nabíjania?

Pre jednoduchý jednofázový odhad vynásobte napätie prúdom. Norma IEC 60038 uvádza normalizované hodnoty napätia používané ako referenčné. Pri menovitom napätí 230 V sú bežné výpočty tieto:

Ide o menovité príkony. Nabíjací systém môže zvoliť aj nižší prúd.

Pri AC nabíjaní wallbox dodáva do auta riadený striedavý prúd. Palubná nabíjačka ho premieňa na DC pre batériu. Jej prúdová a fázová schopnosť môže byť nižšia než menovitý výkon wallboxu.

Prečo môže auto s nabíjaním 11 kW odoberať iba 3,7 kW?

Označenia môžu popisovať rozdielne fázové usporiadanie. Menovitý výkon 11 kW pri AC zvyčajne znamená 16 A na troch fázach pri menovitom európskom napätí. Jednofázový bod s 16 A môže poskytnúť iba približne 3,7 kW.

Dôležitý je aj opačný nesúlad. Jednofázová palubná nabíjačka pripojená k trojfázovému bodu využije iba fázové usporiadanie, ktoré podporuje. Ďalším obmedzením môže byť kábel, ak má nižšie menovité hodnoty prúdu alebo počtu fáz.

Riadenie nabíjania udržuje nabíjanie v dostupných medziach. IEC 61851-1 zahŕňa požiadavky na pripojenie a riadenie. Nepoužité fázy nemožno spojiť adaptérom, aby ste prekročili konštrukčné možnosti auta.

V čom sa líši DC nabíjanie?

DC nabíjacia stanica premieňa elektrinu mimo vozidla a dodáva riadený jednosmerný prúd do batériového systému. Pri tomto nabíjaní sa obchádza cesta cez palubnú AC nabíjačku vozidla. Norma IEC 62196-3 zahŕňa normalizované konfigurácie DC a kombinovaných AC/DC spojok.

Auto stále neprijíma ľubovoľný výkon. Stanici komunikuje svoje limity a riadi nabíjanie prostredníctvom batériového systému. Stanica musí zostať v rámci svojej schopnosti aj požiadavky vozidla.

DC zariadenie je často navrhnuté na vyšší výkon než domáce AC zariadenie. Samotné označenie „DC“ však nehovorí o rýchlosti. Porovnajte menovitý výkon stanice so zdokumentovanou DC schopnosťou vozidla a očakávanou nabíjacou krivkou.

Ako odhadnete čas nabíjania?

Najskôr vypočítajte energiu, ktorú chcete pridať, nie plnú kapacitu batérie, ak skutočne neplánujete plné nabitie. Pri využiteľnej batérii s kapacitou 60 kWh, ktorá sa nabíja z 20 % na 80 %, je menovitá zmena energie v batérii:

60 kWh × (0,80 − 0,20) = 36 kWh

Menovitý výkon wallboxu 11 kW opisuje príkon na strane siete. Ak je e overená účinnosť od siete po batériu použitá na odhad, použite:

čas = 36 kWh ÷ (11 kW × e)

Pri teoretickej účinnosti 1 je dolná hranica 3,27 hodiny, teda približne 3 hodiny 16 minút. Skutočná účinnosť je nižšia než 1 a príkon sa môže meniť. Použite zdokumentovaný alebo jasne uvedený predpoklad účinnosti, namiesto toho, aby ste dolnú hranicu prezentovali ako očakávaný čas.

Ak výrobca uvádza využiteľnú kapacitu batérie, používajte ju. Hrubá kapacita zahŕňa energiu, ktorú môže vozidlo rezervovať mimo zobrazeného dojazdu. Miešanie hrubých a využiteľných údajov vytvára falošný dojem presnosti.

Prečo sa nabíjací výkon počas nabíjania mení?

Batériový systém upravuje výkon, aby fungoval v rámci svojich limitov. Požiadavku môžu ovplyvniť stav nabitia, teplota článkov, napätie batérie a tepelný systém vozidla. Výkon môže obmedziť aj riadenie výkonu na lokalite.

DC nabíjanie často začína pod maximom stanice, stúpne alebo sa ustáli a potom sa znižuje, keď sa batéria približuje k cieľovému stavu. Presná krivka závisí od vozidla, verzie softvéru a podmienok. Neuvádzajte jednu krivku ako pravidlo pre všetky autá.

AC nabíjanie môže pôsobiť rovnomernejšie, pretože palubná nabíjačka má pevný výkonový strop. Výkon sa však môže znížiť kvôli regulácii teploty, naplánovanému nabíjaniu, riadeniu záťaže na lokalite alebo nastaveniu prúdu vo vozidle.

Prečo batéria získava menej kWh, než ukazuje elektromer?

Energia dodaná na nabíjacom bode a energia uložená v batérii nie sú totožné. Energiu spotrebujú premena, káble, elektronika a tepelný manažment. Rozdiel sa mení podľa zariadenia, podmienok a výkonu nabíjania.

Vyhnite sa používaniu jedného pevného percenta účinnosti pri každom nabíjaní. Pri odhade na plánovanie uveďte použitý predpoklad. Pri vyúčtovaní používajte hodnotu elektromera alebo faktúry, pretože ide o nameranú energiu dodanú podľa sadzby.

Pri krátkom nabíjaní môže byť priemerný podiel pevných odberov tiež vyšší. Predkondicionovanie studenej alebo horúcej batérie spotrebúva energiu, ale môže pomôcť batérii dosiahnuť vhodný stav na nabíjanie. Prístrojová doska môže prírastok batérie zobrazovať inak než faktúra z nabíjačky.

Čo obmedzuje konečnú rýchlosť?

Pri AC nabíjaní skontrolujte tieto horné hranice:

• prúdovú a fázovú schopnosť nabíjacieho bodu;
• menovitý prúd a počet fáz kábla;
• prúdovú, výkonovú a fázovú schopnosť palubnej nabíjačky vozidla;
• nastavenie riadenia záťaže na lokalite;
• používateľom zvolený limit nabíjania.

Pri DC nabíjaní skontrolujte konektor a systém podporovaný autom. Skutočné nabíjanie určujú kompatibilita konektora a aktívne limity výkonu, prúdu a napätia v celej lokalite, stanici a vozidle. Výsledok môže znížiť ktorýkoľvek z týchto limitov.

Ušetrí väčšia nabíjačka doma čas?

Iba ak ju auto a inštalácia dokážu využiť. Wallbox s výkonom 22 kW nedokáže prinútiť palubnú nabíjačku s výkonom 11 kW prijať 22 kW. Môže tiež vyžadovať väčšiu kapacitu pripojenia a iný schvaľovací postup.

Začnite potrebou energie. Ak auto stojí zaparkované desať hodín a potrebuje 20 kWh, aj nižší priemerný výkon ju dokáže doplniť. Rýchlejšie zariadenie môže byť užitočné pri viacerých vozidlách alebo krátkom čase parkovania, no daný prípad použitia by to mal odôvodniť.

Riadenie záťaže nezvyšuje limit pripojenia budovy. Rozdeľuje dostupný prúd na nabíjanie a zároveň rešpektuje ostatné namerané odbery. Vďaka tomu sa dá obmedzený prívod využívať ľahšie, bez prísľubu maximálneho výkonu celú noc.

Ako porovnávať tvrdenia o nabíjaní?

Zistite, či je údaj v kW alebo kWh. Potom sa opýtajte, či popisuje stanicu, kábel, maximum vozidla, špičkový výkon batérie alebo priemer počas nabíjania. Tieto údaje nie sú zameniteľné.

Pre užitočný odhad času si zapíšte počiatočné a cieľové percento aj využiteľnú kapacitu batérie. Použite priemerný výkon na strane batérie alebo príkon na strane siete prepočítajte pomocou uvedenej účinnosti.

Energia vydelená priemerným výkonom dáva čas. Náročné je zvoliť priemer, ktorý zodpovedá skutočnému nabíjaniu.