Perdite di ricarica
Le perdite di ricarica sono la differenza tra l’energia elettrica misurata in un punto del percorso di ricarica e l’energia trattenuta dalla batteria di trazione. Va indicato il confine di misura, perché “energia dalla rete”, “energia fornita dal caricatore” ed “energia immagazzinata nella batteria” non sono la stessa quantità.
Dove viene effettuata la misura
Le apparecchiature di ricarica commerciali registrano l’energia della transazione in chilowattora per la visualizzazione e la fatturazione. I requisiti di metrologia legale definiscono come misurare l’energia fornita vicino al collegamento con il veicolo. Il contatore non misura l’energia chimica finale delle celle.
Nella ricarica in CA, il contatore dell’edificio può includere perdite nell’apparecchiatura, nel cavo, nel caricatore di bordo, nella batteria e nei sistemi del veicolo. Nella ricarica in CC, il caricatore esterno esegue la conversione principale da CA a CC, mentre il contatore della transazione può indicare l’energia consegnata al collegamento tra caricatore e veicolo. I confronti sono significativi solo con gli stessi confini.
Caricatore e veicolo possono anche mostrare valori di potenza o energia leggermente diversi perché usano sensori, campionamento, arrotondamento e logica di visualizzazione separati. Questa differenza non dimostra da sola che uno dei contatori sia difettoso.
Dove va l’energia
L’energia può trasformarsi in calore o essere utilizzata da apparecchiature che devono funzionare durante la sessione:
- cavi, contatti, sbarre e celle della batteria hanno resistenza elettrica;
- l’elettronica di potenza consuma energia durante conversione e controllo;
- pompe, ventole, valvole, riscaldatori e compressori gestiscono la temperatura della batteria;
- i sistemi di gestione della batteria e a bassa tensione restano attivi; e
- il bilanciamento delle celle o altre attività di gestione del pacco possono consumare energia.
La perdita non è una percentuale fissa. Corrente, tensione, stato di carica, temperatura della batteria e dell’ambiente, potenza, efficienza dell’apparecchiatura e durata della sessione influiscono sul valore. Una corrente maggiore aumenta il riscaldamento resistivo, mentre una batteria fredda o calda può richiedere ulteriore condizionamento.
La capacità di raffreddamento non equivale al consumo elettrico: un sistema termico può trasferire più calore della potenza elettrica usata da compressore e pompe.
Calcolo e confronto delle perdite
Con misure corrispondenti, il calcolo di base è:
Perdita di ricarica = energia misurata a monte - aumento dell’energia immagazzinata nella batteria
L’efficienza di ricarica può essere espressa come aumento dell’energia immagazzinata diviso per l’energia a monte. In pratica è difficile conoscere con precisione tale aumento. Le percentuali dello stato di carica sono stime arrotondate, la capacità utilizzabile cambia con condizioni e invecchiamento e i consumi di fondo del veicolo possono continuare dopo la sessione. Moltiplicare una variazione percentuale visualizzata per la capacità nominale della batteria è quindi solo una stima.
Per prove coerenti, registra la posizione del contatore, lo stato iniziale e finale della batteria, la temperatura, la modalità, la durata e ogni condizionamento successivo. I valori regolamentari di consumo possono usare un proprio confine definito; per esempio, il consumo sull’etichetta EPA statunitense comprende le perdite della ricarica in CA.
Il modello del calcolatore di viaggio EVKX usa una stima fissa delle perdite di ricarica del 5% quando converte l’energia fornita dal caricatore in energia stimata della batteria. È una convenzione di calcolo per le stime degli itinerari, non un valore misurato per ogni auto o sessione. Consulta Range and Travel Calculator per le ipotesi del modello e DC Fast Charging per il percorso di ricarica.
Per i conducenti, le perdite influiscono soprattutto sull’elettricità acquistata, sul costo e sul tempo necessario per aggiungere una determinata quantità di energia alla batteria. Vanno tenute separate dal consumo durante la guida, dalle tariffe di occupazione del caricatore e dall’incertezza dello stato di carica visualizzato.