Električno vozilo se med hitrim polnjenjem običajno ne polni z eno stalno močjo od prazne do polne baterije. Sledi krivulji polnjenja. Ta kaže, koliko moči DC avtomobil sprejema, ko se baterija polni.
Zato lahko avtomobil z oglaševano vršno močjo 200 kW velik del polnilnega postanka preživi pod 200 kW. Vršna vrednost je lahko resnična, pa vendar pove le majhen del zgodbe.
Kako izgleda krivulja polnjenja?
Predstavljajte si graf. Stopnja napolnjenosti poteka z leve proti desni, moč polnjenja pa od spodaj navzgor. Črta se lahko ob začetku seje dvigne, doseže visoko območje, nato pa v enem ali več korakih pada, ko se baterija polni.
Ni ene same krivulje, ki bi veljala za vsa električna vozila. Preskusi laboratorija Argonne na serijskih vozilih so pokazali, da se profili moči razlikujejo. Na rezultat so vplivali začetna stopnja napolnjenosti, temperatura baterije, zasnova vozila in polnilna oprema.
Krivuljo nadzoruje vozilo. Polnilnica sporoči, kaj lahko zagotovi, sistem za upravljanje baterije pa odloči, kaj lahko baterijski sklop v tistem trenutku sprejme.
Zakaj moč pada, ko se baterija polni?
Hitro polnjenje baterije ustvarja toploto in elektrokemično obremenitev. Vozilo spremlja napetost celic, temperaturo baterijskega sklopa in druge pogoje. Kadar je treba baterijo ohraniti v njenih obratovalnih mejah, zmanjša tok.
To zmanjšanje je pogosto najopaznejše pri visoki stopnji napolnjenosti. NREL v svojem načrtovalskem delu pri vzorčnih krivuljah vozil modelira občuten padec moči okoli 80 % do 85 %. To ni univerzalno stikalo pri natanko 80 %. Nekateri avtomobili začnejo moč zmanjševati prej, drugi uporabno moč ohranijo dlje.
Praktični sklep je preprost: zadnji del DC-polnjenja lahko traja nesorazmerno dolgo. Na poti je lahko hitreje odpeljati prej in opraviti še en kratek postanek, kot čakati na skoraj polno baterijo.
Vršna moč v primerjavi s povprečno močjo
Vršna moč je najvišja dosežena vrednost, pogosto le za kratek čas. Povprečna moč je dodana energija, deljena s časom seje.
Denimo, da avtomobil v 30 minutah doda 50 kWh. Njegova povprečna moč v tem časovnem oknu je 100 kW:
50 kWh ÷ 0,5 ure = 100 kW
Avtomobil je lahko na začetku dosegel 180 kW in nato moč zmanjšal. Obe vrednosti sta lahko pravilni. Rezultat za 30 minut pove več o tem postanku.
Pri primerjavi avtomobilov poiščite enega od naslednjih podatkov:
- čas od istega začetnega do istega končnega odstotka;
- energijo, dodano v določenem času;
- doseg, dodan v določenem času, ob jasno navedeni metodi izračuna porabe;
- povprečno moč, izračunano v istem polnilnem oknu.
Časa enega avtomobila od 10 % do 80 % ne primerjajte s časom drugega avtomobila od 20 % do 80 %, kot da bi šlo za enaka preizkusa.
Ali močnejša polnilnica vedno pomaga?
Samo kadar je polnilnica omejitveni dejavnik. Polnilnica z močjo 350 kW ne more v avtomobil, ki zahteva 120 kW, vsiliti 350 kW. Zmogljiv avtomobil se lahko na polnilnici s 100 kW polni počasneje, ker omejitev zdaj predstavlja polnilnica.
Pomembna je tudi zasnova lokacije. Nekatera polnilna mesta si med priključki delijo razpoložljivo moč. Oznaka na enoti lahko opisuje največjo moč pri idealni razpoložljivosti, ne pa zagotovila za vsak priključek na zasedeni lokaciji.
Na moč pri nekaterih kombinacijah vozila in polnilnice lahko vpliva tudi združljivost napetosti. Pri načrtovanju pomembnega postanka uporabite sprotne podatke omrežja in navodila proizvajalca vozila o združljivosti.
Kako temperatura in predpriprava spremenita krivuljo?
Hladna ali zelo vroča baterija lahko sprejme manj moči. Vozilo lahko porablja energijo za ogrevanje ali hlajenje baterijskega sklopa in omejuje tok, dokler se pogoji ne izboljšajo.
Nekatera električna vozila pripravijo baterijo, ko v vgrajenem navigacijskem sistemu izberete hitro polnilnico. Tako lahko avtomobil ob prihodu doseže ugodnejši del svoje polnilne krivulje. Predpriprava ne odpravi omejitev polnilnice ali baterije.
Do polnilnice navigirajte v avtomobilu
Če vozilo podpira samodejno pripravo baterije, v vgrajeni navigaciji za cilj izberite točno združljivo hitro polnilnico. Upoštevajte priročnik vozila; naslov ali bližnje podjetje morda ne sproži iste funkcije.
Zakaj se lahko dve seji z istim avtomobilom razlikujeta?
Začetni odstotek je lahko drugačen. Baterija je lahko hladnejša. Polnilnica ima morda na voljo manj moči. Avtomobil morda pripravlja kabino ali baterijo. Na način upravljanja moči lahko vplivata tudi posodobitev programske opreme ali stanje baterijskega sklopa.
Zaradi teh razlik ni vsak rezultat brez pomena. Pomenijo pa, da je en sam posnetek zaslona šibek dokaz. Ponavljajoče seje v enakem oknu napolnjenosti ustvarijo boljšo sliko.
Če je seja veliko počasnejša od pričakovanj, preverite sporočila avtomobila in polnilnice. Če je polnilnica v okvari, lahko pomaga premik na drug priključek. Ponavljajoče odklapljanje in priklapljanje pa ne bo ogrelo hladne baterije ali odstranilo lastne omejitve avtomobila.
Kaj vnesti v oceno poti?
Uporabite povprečno moč, ne vršne. Če zanesljivi preskusi pokažejo, da avtomobil v načrtovanem oknu doda 45 kWh v 27 minutah, je povprečje 100 kW.
45 kWh ÷ 0,45 ure = 100 kW
Nato dodajte čas za zapustitev poti, iskanje polnilnice, priklop in plačilo. Krivulja polnjenja pojasni čas prenosa energije. Ne vključuje človeškega dela postanka.
Nazadnje ohranite rezervo. Izračunani doseg ne zagotavlja, da bo primerna polnilnica natanko na pravi razdalji. Še vedno so pomembni sprotni podatki načrtovalnika poti.
Uporabno pravilo
Vršno moč obravnavajte kot zmogljivost, ne kot čas potovanja. Koristna vprašanja so, kako dolgo avtomobil ohrani visoko moč, kako se vede v načrtovanem polnilnem oknu in kako pogoji spremenijo rezultat.
Krivulja polnjenja eno samo impresivno številko spremeni v stvarno zgodbo. Na poti je pomembno prav to, kako hitro lahko nadaljujete vožnjo.
Pogosta vprašanja
Kaj je krivulja polnjenja električnega vozila?
Je graf moči DC, ki jo električno vozilo sprejema med polnjenjem baterije. Moč se lahko poveča, ostane enaka, stopničasto zmanjša in upada, namesto da bi ostala pri oglaševanem vrhu.
Zakaj se hitro DC-polnjenje upočasni blizu 80 %?
Sistem za upravljanje baterije zmanjša moč, kadar pogoji to zahtevajo, pogosto bolj opazno pri visoki stopnji napolnjenosti. Točna točka in oblika sta odvisni od vozila.
Ali je največja moč polnjenja koristna za primerjavo?
Pokaže najboljšo kratkotrajno moč avtomobila, ne pa celotnega postanka. Primerjajte čas v enakem oknu stopnje napolnjenosti in dodano energijo.
Ali lahko polnilnica 350 kW vsako vozilo polni s 350 kW?
Ne. Avtomobil zahteva moč, ki jo lahko sprejme. Zmogljivost polnilnice, deljena moč lokacije, temperatura baterije in stopnja napolnjenosti lahko rezultat dodatno zmanjšajo.
