Lataushäviö
Lataushäviö on latausketjun yhdessä kohdassa mitatun sähköenergian ja ajoakkuun varastoituneen energian erotus. Mittausraja on ilmoitettava, sillä ”verkosta otettu energia”, ”laturin toimittama energia” ja ”akkuun varastoitunut energia” eivät ole sama määrä.
Missä mittaus tehdään?
Kaupalliset latauslaitteet kirjaavat tapahtuman energian kilowattitunteina näyttöä ja laskutusta varten. Lakisääteisen metrologian vaatimukset määrittävät, miten toimitettu energia mitataan auton liitännän lähellä. Mittari ei mittaa akkukennojen lopullista kemiallista energiaa.
AC-latauksessa rakennuksen mittari voi sisältää latauslaitteen, kaapelin, sisäisen laturin, akun ja auton järjestelmien häviöt. DC-latauksessa ulkoinen laturi tekee pääasiallisen AC-DC-muunnoksen, kun taas tapahtumamittari voi ilmoittaa laturin ja auton liitännässä toimitetun energian. Vertailut ovat mielekkäitä vain samoilla mittausrajoilla.
Laturi ja auto voivat näyttää hieman eri teho- tai energialukemia, koska ne käyttävät erillisiä antureita, näytteenottoa, pyöristystä ja näyttölogiikkaa. Ero ei yksin osoita kummankaan mittarin olevan viallinen.
Mihin energia menee?
Energia voi muuttua lämmöksi tai kulua laitteissa, joiden on toimittava latauskerran aikana:
- kaapeleilla, koskettimilla, virtakiskoilla ja akkukennoilla on sähkövastusta;
- tehoelektroniikka kuluttaa energiaa muunnokseen ja ohjaukseen;
- pumput, puhaltimet, venttiilit, lämmittimet ja kompressorit hallitsevat akun lämpötilaa;
- akunhallinta- ja pienjännitejärjestelmät pysyvät aktiivisina; ja
- kennojen tasapainotus tai muut akuston hallintatehtävät voivat käyttää energiaa.
Häviö ei ole kiinteä prosenttiosuus. Virta, jännite, varaustaso, akun ja ympäristön lämpötila, latausteho, laitteiston hyötysuhde ja latauskerran kesto vaikuttavat siihen. Suurempi virta lisää resistiivistä lämpenemistä, ja kylmä tai kuuma akku voi vaatia lisälämmönhallintaa.
Jäähdytyskapasiteetti ei ole sama asia kuin sähkönkulutus: Lämpöjärjestelmä voi siirtää enemmän lämpöä kuin sen kompressorin ja pumppujen käyttämä sähköteho.
Häviön laskeminen ja vertailu
Kun mittaukset vastaavat toisiaan, peruslaskelma on:
Lataushäviö = ylävirrassa mitattu energia - akkuun varastoituneen energian lisäys
Lataushyötysuhde voidaan ilmaista varastoituneen energian lisäyksenä jaettuna ylävirran energialla. Käytännössä lisäystä on vaikea tietää tarkasti. Varaustasoprosentit ovat pyöristettyjä arvioita, käytettävä kapasiteetti muuttuu olosuhteiden ja ikääntymisen myötä, ja auton taustakuormat voivat jatkua latauksen jälkeen. Näytetyn prosenttimuutoksen kertominen akun nimelliskapasiteetilla on siksi vain arvio.
Johdonmukaisissa testeissä kirjataan mittarin sijainti, akun alku- ja lopputila, lämpötila, lataustapa, kesto ja mahdollinen jälkikäsittely. Säännellyissä kulutusluvuissa voi olla oma mittausrajansa; esimerkiksi Yhdysvaltain EPA-merkinnän energiankulutus sisältää AC-lataushäviöt.
EVKX:n matkalaskurin malli käyttää kiinteää 5%:n lataushäviöoletusta, kun laturin toimittama energia muunnetaan arvioiduksi akkuenergiaksi. Se on reittiarvioiden laskentakäytäntö, ei jokaisesta autosta tai latauskerrasta mitattu arvo. Katso Range and Travel Calculator mallin oletuksista ja DC Fast Charging latausketjusta.
Kuljettajalle lataushäviö vaikuttaa lähinnä ostettuun sähköön, latauskustannukseen ja aikaan, joka tarvitaan tietyn energiamäärän lisäämiseen akkuun. Se on erotettava ajon energiankulutuksesta, laturin joutokäyntimaksuista ja näytetyn varaustason epävarmuudesta.