Az elektromos autó töltési sebességének magyarázata: Miért nem mindig adja le az 11 kW-os töltőd az 11 kW-ot?

Vettél egy 11 kW-os hordozható töltőt. Csatlakoztattad egy 11 kW-os CEE aljzatba. Az autód állítólag 11 kW-os fedélzeti töltővel rendelkezik. Szóval miért mutat a töltőalkalmazásod csak 6 kW-ot? Vagy 9 kW-ot? Vagy néha a teljes 11 kW-ot, de csak a töltési idő egy részében?

Ha ez ismerős, nem vagy egyedül. Az EV töltési sebesség az egyik leginkább félreértett része az elektromos járművek használatának. A műszaki adatok ritkán egyeznek meg a valósággal, és ennek jó okai vannak.

Ebben az útmutatóban megértjük az EV töltési sebességet. Megtudod, miért ingadozik a töltési teljesítmény, mi határozza meg valójában, hogy milyen gyorsan tölt az autód, és hogyan számolhatsz reális töltési időket. Több találgatás, több frusztráció nélkül.

Első lépés: kW vs kWh

Mielőtt belevágnánk a töltési sebességekbe, tisztázzuk a leggyakoribb félreértést az EV világában: a kW és a kWh közötti különbséget.

kW (kilowatt) = Teljesítmény

Kilowatt mértékegység teljesítmény , ami az energia áramlási sebessége. Gondolj rá úgy, mint a víz sebességére, ami egy tömlőn átfolyik. Egy 11 kW-os töltő 11 kilowatt teljesítménnyel tud energiát leadni.

Amikor azt mondjuk, hogy „11 kW-tal töltünk”, azt értjük alatta, hogy az autód éppen 11 kilowatt teljesítményt kap. Minél nagyobb a kW, annál gyorsabb a töltés.

kWh (kilowattóra) = Energia

Kilowattóra mértékegység energia , ami az összes tárolt vagy felhasznált elektromos energia mennyisége. Gondolj rá úgy, mint egy vödör víz térfogatára. Egy 60 kWh-s akkumulátor 60 kilowattóra energiát tud tárolni.

Amikor azt mondjuk, hogy „az autómnak 60 kWh-s akkumulátora van”, azt értjük alatta, hogy teljesen feltöltve 60 kilowattóra energiát tud tárolni.

Az egyszerű összefüggés

Íme a képlet, ami összekapcsolja őket:

Energia (kWh) = Teljesítmény (kW) x Idő (óra)

Vagy átrendezve a töltési idő kiszámításához:

Idő (óra) = Energia (kWh) / Teljesítmény (kW)

Példa:

Ha 44 kWh-t kell hozzáadnod az akkumulátorodhoz (például 20%-ról 100%-ra egy 55 kWh-s akkumulátornál), és 11 kW-tal töltesz, a számítás: 44 kWh / 11 kW = 4 óra.

A töltési lánc: ahol a szűk keresztmetszetek előfordulnak

A tényleges töltési sebességedet a leggyengébb láncszem határozza meg a komponensek láncában. Minden láncszemnek van egy maximális teljesítménykapacitása, és mindig a leglassabb sebességgel fogsz tölteni.

Link 1: Az elektromos rendszered

Minden a házad elektromos rendszerével kezdődik. A rendelkezésre álló teljesítmény az aljzat típusától függ:

Ha egy 11 kW-os töltőt csatlakoztatsz egy Schuko aljzatba, csak 3,7 kW-ot kapsz. Az aljzat a szűk keresztmetszet.

Link 2: A hordozható töltőd (EVSE)

A hordozható töltődnek (műszakilag EVSE, elektromos jármű ellátó berendezés) saját teljesítményértéke van. A Q11 és P11 töltőink akár 11 kW-ot is leadnak. A Q74 akár 7,4 kW-ot. A Q37, P35 és B35 akár 3,7 kW-ot.

Ha van CEE 32A piros aljzatod (22 kW képes), de 11 kW-os töltőt használsz, akkor maximum 11 kW-tal fogsz tölteni. A töltő lesz a szűk keresztmetszet.

3. hivatkozás: Az autód fedélzeti töltője (a leggyakoribb szűk keresztmetszet)

Itt szoktak sokan összezavarodni. Az EV-d beépített alkatrésze a fedélzeti töltő (OBC). A név ellenére ez nem hagyományos értelemben vett töltő. Ez egy átalakító, amely az elektromos hálózatról érkező AC áramot DC árammá alakítja, amit az akkumulátor tárolni tud.

A fedélzeti töltőnek a gyártó által meghatározott fix maximális teljesítményértéke van. Ez szinte mindig az otthoni AC töltés korlátozó tényezője.

Gyakori fedélzeti töltő teljesítményértékek:

Fontos felismerés: Ha az autód 11 kW-os fedélzeti töltővel rendelkezik, egy 22 kW-os hordozható töltő vásárlása pénzkidobás. Az autód akkor is csak 11 kW-tal fog tölteni, mert a fedélzeti töltő a szűk keresztmetszet. Igazítsd a töltőt az autód képességeihez.

4. hivatkozás: Maga az akkumulátor

Még ha minden más alkatrész engedi is a maximális teljesítményt, az akkumulátor maga korlátozhatja a töltési sebességet. Ez vezet minket azokhoz a tényezőkhöz, amelyek miatt a valós töltés eltér a elméleti maximumtól.

Miért változik a töltési sebességed: A valós tényezők

Még a tökéletesen illeszkedő berendezéssel is észre fogod venni, hogy a töltési teljesítmény nem állandó. Néha alacsonyabb a vártnál, néha egyetlen töltési alkalmon belül is változik. Íme, miért.

1. tényező: Akkumulátor hőmérséklete

A lítium-ion akkumulátoroknak optimális töltési hőmérséklet-tartománya van, általában 20°C és 40°C között. Ezen a tartományon kívül az autó akkumulátor-kezelő rendszere (BMS) csökkenti a töltési teljesítményt az akkumulátor védelme érdekében.

Hideg akkumulátor (15°C alatt):

• A töltési teljesítmény 20-50%-kal vagy még többel is csökkenhet
• Az autó felmelegítheti az akkumulátort, mielőtt teljes teljesítményt fogadna
• Ez különösen észrevehető téli reggeli töltésnél

Meleg akkumulátor (40°C felett):

• A töltési teljesítményt csökkentik a túlmelegedés elkerülése érdekében
• Gyakori nyári autópályás vezetés után vagy ismételt gyorstöltés esetén

Jó hír az otthoni töltéshez: Az AC töltés sokkal kevesebb hőt termel, mint a DC gyorstöltés. 11 kW-os éjszakai töltésnél az akkumulátor hőmérséklete ritkán korlátozó tényező, kivéve a rendkívüli hideg időt.

2. tényező: Töltöttségi állapot (SoC)

Az akkumulátor aktuális töltöttségi szintje befolyásolja, hogy milyen gyorsan tud több energiát befogadni. Ez a hatás sokkal erőteljesebb DC gyorstöltésnél, de AC töltésnél is jelen van.

Alacsony töltöttségi szint (0-20%): Néhány autó rövid ideig korlátozza a teljesítményt, amikor az akkumulátor nagyon alacsony, de a legtöbb azonnal elfogadja a teljes AC teljesítményt.

Közepes töltöttségi szint (20-80%): Ez az ideális tartomány. A legtöbb autó ebben a tartományban teljes AC töltési teljesítményt fogad el.

Magas töltöttségi szint (80-100%): Sok autó csökkenti az AC töltési teljesítményt 80% felett az akkumulátor élettartamának védelme érdekében. Az utolsó 20% gyakran aránytalanul hosszabb ideig tart. Néhány modell 90% vagy 95% felett csökkenti a teljesítményt.

Gyakorlati tipp: Napi vezetéshez az 80%-os töltés gyorsabb, kíméletesebb az akkumulátorhoz, és általában bőven elegendő hatótávot biztosít. A 100%-os töltést hosszú utakra tartogasd.

3. tényező: Hálózati feszültségingadozások

Az otthoni elektromos ellátás nem mindig pontosan 230 V (háromfázis esetén 400 V). A feszültség körülbelül 210 V és 250 V között ingadozhat a hálózati terheléstől, napszaktól és a transzformátortól való távolságtól függően.

Mivel Teljesítmény = Feszültség × Áramerősség, és az áramerősséget a biztosíték korlátozza, az alacsonyabb feszültség kissé alacsonyabb teljesítményt jelent. Csúcsidőben 10,5 kW-ot láthatsz 11 kW helyett.

4. tényező: Egyszázalékos vs háromfázisú kiegyenlítés

Néhány, eltérő elektromos szabványokkal rendelkező piacról importált EV (különösen az amerikai specifikációjú járművek) csak egyszázalékos árammal tud tölteni, még akkor is, ha háromfázisú ellátáshoz csatlakoztatják. Az 11 kW helyett (3 × 3,7 kW) csak 3,7 kW-ot vesznek fel egy fázisból.

Alaposan ellenőrizd az autód műszaki adatait. Az „11 kW képes” jelentheti azt, hogy „11 kW háromfázisú árammal”, de csak „3,7 kW egyszázalékos árammal”.

Hogyan számoljuk ki a reális töltési időt

Most, hogy érted a tényezőket, nézzük meg egy gyakorlati számítási módszerrel.

Az alapképlet

Töltési idő = Szükséges energia (kWh) / Tényleges töltési teljesítmény (kW)

Lépésről lépésre számítás

1. lépés: Találd meg az akkumulátorod használható kapacitását

Ellenőrizd az autód műszaki adatait. Ne feledd, hogy a hirdetett kapacitás (pl. 77 kWh) gyakran bruttó kapacitás. A használható (nettó) kapacitás általában 5-10%-kal kevesebb, mivel az autó védelmi pufferzónákat tart fenn az akkumulátor védelmére.

2. lépés: Számold ki a szükséges energiát

Ha az akkumulátorod 20%-on van, és 80%-ra szeretnéd tölteni, akkor a használható kapacitás 60%-ára van szükséged. Egy 75 kWh használható akkumulátor esetén: 75 × 0,60 = 45 kWh szükséges.

3. lépés: Határozd meg a tényleges töltési teljesítményt

Ez a minimum az alábbiak közül: a konnektorod kapacitása, a töltőd teljesítménye és az autód fedélzeti töltője. A legtöbb Q11/P11 és CEE 16A piros konnektorral szerelt rendszer esetén ez 11 kW.

4. lépés: Hatékonysági veszteségek hozzáadása (opcionális, de reális)

Az AC töltés hatékonysága körülbelül 85-90%. Egy kis energia hőként vész el a töltőben és a fedélzeti elektronikában. Konzervatív becsléshez szorozd meg a szükséges energiát 1,1-1,15-tel.

5. lépés: Számítás

45 kWh × 1,1 (hatékonyság) = 49,5 kWh tényleges energia a hálózatból. 49,5 kWh / 11 kW = 4,5 óra

Gyors áttekintés: Népszerű elektromos autók töltési idejei

Ezek az idők 20%-ról 80%-ra töltést feltételeznek 11 kW-os töltővel (Q11 vagy P11):

Gyakorlati tippek a töltési sebesség maximalizálásához

1. Illeszd a töltőt az autódhoz

Ne költs túl egy 22 kW-os töltőre, ha az autód csak 11 kW-ot fogad el. Nem fogsz gyorsabban tölteni, csak többet fizettél. Használd a fenti táblázatot a megfelelő választáshoz.

2. Szereld be a megfelelő konnektort

A legtöbb elektromos autótulajdonos számára a CEE 16A piros (háromfázisú) konnektor az ideális. 11 kW-ot biztosít, ami megfelel a legtöbb autó fedélzeti töltőjének. A telepítési költség ésszerű, és egy tipikus elektromos autót 20-80% között kb. 4 óra alatt töltesz fel.

3. Tölts éjszaka

11 kW-tal még egy nagy, 77 kWh-s akkumulátor is kb. 7-8 óra alatt töltődik fel teljesen üresről. Csatlakoztass hazaérve, és reggelre teljesen feltöltött akkumulátor vár. Otthon nincs szükség gyorsabb töltésre.

4. Ne hajszold a 100%-ot

A töltés 80% felett lassul. Napi használathoz állítsd az autód töltési limitjét 80%-ra. Így időt spórolsz és meghosszabbítod az akkumulátor élettartamát. 100%-ot csak hosszú utazásokhoz tölts.

5. Télen tölts azonnal vezetés után

Ha lehet, csatlakoztass, amíg az akkumulátor még meleg a vezetéstől. Így gyorsabb töltést kapsz, mintha megvárnád, hogy az akkumulátor lehűljön a hidegben.

Összefoglalva

Az, hogy az 11 kW-os töltőd nem ad le 11 kW-ot, nem hiba. Ez fizika. A töltési sebességedet a lánc leggyengébb eleme határozza meg: a konnektor, a töltő, a fedélzeti töltő és az akkumulátor aktuális állapota.

Otthoni töltésnél az autó fedélzeti töltője szinte mindig a korlátozó tényező. Ezért fontos, hogy a hordozható töltőd illeszkedjen az autód képességeihez. Egy Q11 vagy P11 (11 kW) tökéletes a legtöbb elektromos autóhoz. Egy Q22 (22 kW) csak azoknak az autóknak éri meg, amelyek 22 kW-os fedélzeti töltővel rendelkeznek.

Az otthoni töltés igazi varázsa nem a sebesség. Hanem a kényelem. Soha többé nem kell benzinkútra menned. Minden reggel az autód pontosan annyi töltéssel vár, amennyire szükséged van. És 11 kW-tal éjszaka több mint elég energiád van még a legintenzívebb napi használathoz is.

Jó töltést kívánunk!

Találd meg a megfelelő töltőt az elektromos autódhoz:

Q11 (11 kW WiFi-vel): https://www.amperepoint.pl/products/portable-charger-q11-16a-11kw-type-2-display-bag-included-wifi

Q11 adapterekkel: https://www.amperepoint.pl/products/portable-charger-q11-16a-11kw-type-2-display-bag-included-wifi-adapters

P11 (11 kW): https://www.amperepoint.pl/products/portable-charger-p11-16a-11kw-type-2

Q22 (22 kW WiFi-vel): https://www.amperepoint.pl/products/portable-charger-q22-32a-22kw-type-2-display-bag-included-wifi

Q74 (7,4 kW WiFi-vel): https://www.amperepoint.pl/products/portable-charger-q74-32a-7-4kw-type-2-display-bag-included-wifi

Források:

(1) IEC 61851-1 - Elektromos járművek vezetékes töltőrendszere

(2) SAE J1772 - Elektromos járművek és plug-in hibrid elektromos járművek vezetékes töltőcsatlakozója

(3) Battery University - Lítium-ion akkumulátorok töltése

(4) ADAC - Elektromos autó töltési tesztadatok

(5) Európai Autógyártók Szövetsége - Elektromos járművek műszaki adatbázisa

(6) Gyártói műszaki adatok: Tesla, Volkswagen, BMW, Skoda, Kia, Hyundai, BYD, Renault