Pérdidas de carga
Las pérdidas de carga son la diferencia entre la energía eléctrica medida en un punto del recorrido de carga y la energía retenida por la batería de tracción. Debe indicarse el límite de medición, porque «energía de la red», «energía suministrada por el cargador» y «energía almacenada en la batería» no son la misma cantidad.
Dónde se realiza la medición
Los equipos de carga comerciales registran la energía de la transacción en kilovatios hora para mostrarla y facturarla. Los requisitos de metrología legal definen cómo se mide esa energía suministrada cerca de la conexión con el vehículo. El contador no mide la energía química final de las celdas de la batería.
En la carga en CA, el contador de un edificio puede incluir pérdidas en el equipo, el cable, el cargador de a bordo, la batería y los sistemas del vehículo. En la carga en CC, el cargador externo realiza la conversión principal de CA a CC, mientras que el contador de la transacción puede indicar la energía entregada en la conexión entre cargador y vehículo. Las comparaciones solo son significativas si utilizan los mismos límites.
El cargador y el vehículo también pueden mostrar valores de potencia o energía ligeramente distintos porque utilizan sensores, muestreo, redondeo y lógica de visualización independientes. Esa diferencia no demuestra por sí sola que alguno de los contadores sea defectuoso.
Dónde va la energía
La energía puede convertirse en calor o ser utilizada por equipos que deben funcionar durante la sesión:
- los cables, contactos, barras colectoras y celdas de la batería tienen resistencia eléctrica;
- la electrónica de potencia consume energía durante la conversión y el control;
- las bombas, ventiladores, válvulas, calentadores y compresores regulan la temperatura de la batería;
- los sistemas de gestión de la batería y de baja tensión permanecen activos; y
- el equilibrado de celdas u otras tareas de gestión del paquete pueden consumir energía.
La pérdida no es un porcentaje fijo. Influyen la corriente, la tensión, el estado de carga, la temperatura de la batería y del ambiente, la potencia de carga, la eficiencia del equipo y la duración de la sesión. Una corriente mayor aumenta el calentamiento resistivo, mientras que una batería fría o caliente puede necesitar acondicionamiento adicional.
La capacidad de refrigeración no equivale al consumo eléctrico: un sistema térmico puede trasladar más calor que la potencia eléctrica utilizada por su compresor y sus bombas.
Cálculo y comparación de las pérdidas
Con mediciones equivalentes, el cálculo básico es:
Pérdida de carga = energía medida aguas arriba - aumento de la energía almacenada en la batería
La eficiencia de carga puede expresarse como el aumento de energía almacenada dividido por la energía medida aguas arriba. En la práctica, resulta difícil conocer ese aumento con precisión. Los porcentajes de estado de carga son estimaciones redondeadas, la capacidad utilizable cambia con las condiciones y el envejecimiento, y los consumos de fondo del vehículo pueden continuar después de la sesión. Por ello, multiplicar el cambio porcentual mostrado por una capacidad nominal de la batería es solo una estimación.
Para realizar pruebas coherentes, registra la ubicación del contador, el estado inicial y final de la batería, la temperatura, el modo de carga, la duración y cualquier acondicionamiento posterior. Las cifras reglamentarias de consumo pueden utilizar su propio límite definido; por ejemplo, el consumo energético de la etiqueta EPA estadounidense incluye las pérdidas de carga en CA.
El modelo del calculador de viajes de EVKX utiliza una hipótesis fija de pérdidas de carga del 5% al convertir la energía suministrada por el cargador en energía estimada de la batería. Es una convención de cálculo para estimar rutas, no un valor medido para cada coche o sesión. Consulta Range and Travel Calculator para las hipótesis del modelo y DC Fast Charging para el recorrido de carga.
Para los conductores, las pérdidas de carga afectan sobre todo a la electricidad comprada, el coste y el tiempo necesario para añadir una determinada cantidad de energía a la batería. Deben distinguirse del consumo durante la conducción, las tarifas de ocupación del cargador y la incertidumbre del estado de carga mostrado.