Straty ładowania
Straty ładowania to różnica między energią elektryczną zmierzoną w jednym punkcie toru ładowania a energią zachowaną w akumulatorze trakcyjnym. Trzeba określić granicę pomiaru, ponieważ „energia z sieci”, „energia dostarczona przez ładowarkę” i „energia zgromadzona w akumulatorze” nie są tą samą wielkością.
Gdzie wykonywany jest pomiar?
Komercyjne urządzenia ładujące rejestrują energię transakcji w kilowatogodzinach do wyświetlania i rozliczania. Wymagania metrologii prawnej określają sposób pomiaru dostarczonej energii w pobliżu połączenia z samochodem. Licznik nie mierzy końcowej energii chemicznej ogniw akumulatora.
Przy ładowaniu AC licznik budynku może obejmować straty w urządzeniu, przewodzie, ładowarce pokładowej, akumulatorze i systemach samochodu. Przy ładowaniu DC zewnętrzna ładowarka wykonuje główną konwersję AC-DC, a licznik transakcji może wskazywać energię dostarczoną na połączeniu ładowarki z samochodem. Porównania mają sens tylko przy tych samych granicach.
Ładowarka i samochód mogą również pokazywać nieco inne wartości mocy lub energii, ponieważ używają oddzielnych czujników, próbkowania, zaokrągleń i logiki wyświetlania. Sama różnica nie dowodzi usterki któregoś licznika.
Gdzie trafia energia?
Energia może zostać zamieniona w ciepło lub zużyta przez urządzenia, które muszą działać podczas sesji:
- przewody, styki, szyny zbiorcze i ogniwa akumulatora mają opór elektryczny;
- elektronika mocy zużywa energię podczas konwersji i sterowania;
- pompy, wentylatory, zawory, grzałki i sprężarki regulują temperaturę akumulatora;
- systemy zarządzania akumulatorem i niskiego napięcia pozostają aktywne; i
- równoważenie ogniw lub inne zadania zarządzania pakietem mogą zużywać energię.
Strata nie jest stałą wartością procentową. Wpływają na nią natężenie, napięcie, poziom naładowania, temperatura akumulatora i otoczenia, moc, sprawność urządzeń i czas sesji. Wyższe natężenie zwiększa nagrzewanie rezystancyjne, a zimny lub gorący akumulator może wymagać dodatkowego przygotowania termicznego.
Wydajność chłodzenia nie jest tym samym co zużycie energii elektrycznej: Układ termiczny może przenieść więcej ciepła niż moc elektryczna pobierana przez sprężarkę i pompy.
Obliczanie i porównywanie strat
Przy odpowiadających sobie pomiarach podstawowe obliczenie brzmi:
Strata ładowania = energia zmierzona przed układem - wzrost energii zgromadzonej w akumulatorze
Sprawność ładowania można wyrazić jako wzrost zgromadzonej energii podzielony przez energię przed układem. W praktyce trudno dokładnie określić ten wzrost. Procenty poziomu naładowania są zaokrąglonymi szacunkami, użyteczna pojemność zmienia się z warunkami i starzeniem, a odbiorniki samochodu mogą działać po sesji. Pomnożenie wyświetlonej zmiany procentowej przez znamionową pojemność akumulatora jest więc tylko szacunkiem.
Dla spójnych testów należy zapisać położenie licznika, początkowy i końcowy stan akumulatora, temperaturę, tryb, czas i ewentualne późniejsze przygotowanie termiczne. Regulowane wartości zużycia mogą mieć własną granicę; na przykład zużycie energii na amerykańskiej etykiecie EPA uwzględnia straty ładowania AC.
Model kalkulatora podróży EVKX stosuje stałe założenie 5% strat ładowania przy przeliczaniu energii dostarczonej przez ładowarkę na szacowaną energię akumulatora. To konwencja obliczeniowa dla szacunków trasy, a nie wartość zmierzona dla każdego auta lub sesji. Zobacz Range and Travel Calculator dla założeń modelu i DC Fast Charging dla toru ładowania.
Dla kierowcy straty wpływają głównie na ilość kupionej energii, koszt i czas potrzebny do dodania określonej ilości energii do akumulatora. Należy je oddzielać od zużycia podczas jazdy, opłat za zajmowanie ładowarki i niepewności wyświetlanego poziomu naładowania.