Perdas de carregamento
As perdas de carregamento são a diferença entre a energia elétrica medida num ponto do percurso de carregamento e a energia retida pela bateria de tração. O limite da medição deve ser indicado, pois «energia da rede», «energia fornecida pelo carregador» e «energia armazenada na bateria» não são a mesma quantidade.
Onde é feita a medição
O equipamento comercial de carregamento regista a energia da transação em quilowatt-hora para apresentação e faturação. Os requisitos de metrologia legal definem como essa energia fornecida é medida junto à ligação ao veículo. O contador não mede a energia química final das células da bateria.
No carregamento CA, um contador do edifício pode incluir perdas no equipamento, cabo, carregador de bordo, bateria e sistemas do veículo. No carregamento CC, o carregador externo realiza a principal conversão de CA para CC, enquanto o contador da transação pode apresentar a energia entregue na ligação entre carregador e veículo. As comparações só são significativas quando usam os mesmos limites.
O carregador e o veículo também podem apresentar valores de potência ou energia ligeiramente diferentes porque usam sensores, amostragem, arredondamento e lógica de apresentação separados. Essa diferença não prova, por si só, que um dos contadores esteja avariado.
Para onde vai a energia
A energia pode ser convertida em calor ou usada por equipamento que tem de funcionar durante a sessão:
- cabos, contactos, barramentos e células da bateria têm resistência elétrica;
- a eletrónica de potência consome energia durante a conversão e o controlo;
- bombas, ventoinhas, válvulas, aquecedores e compressores gerem a temperatura da bateria;
- os sistemas de gestão da bateria e de baixa tensão permanecem ativos; e
- o equilíbrio das células ou outras tarefas de gestão do conjunto podem consumir energia.
A perda não é uma percentagem fixa. Corrente, tensão, estado de carga, temperatura da bateria e ambiente, potência, eficiência do equipamento e duração da sessão influenciam-na. Uma corrente mais elevada aumenta o aquecimento resistivo, enquanto uma bateria fria ou quente pode exigir condicionamento adicional.
A capacidade de arrefecimento não é o mesmo que o consumo elétrico: um sistema térmico pode transferir mais calor do que a potência elétrica usada pelo compressor e pelas bombas.
Calcular e comparar perdas
Com medições correspondentes, o cálculo básico é:
Perda de carregamento = energia medida a montante - aumento da energia armazenada na bateria
A eficiência do carregamento pode ser expressa como o aumento da energia armazenada dividido pela energia a montante. Na prática, é difícil conhecer esse aumento com precisão. As percentagens do estado de carga são estimativas arredondadas, a capacidade utilizável muda com as condições e o envelhecimento, e os consumos de fundo do veículo podem continuar após a sessão. Multiplicar uma alteração percentual apresentada por uma capacidade nominal da bateria é, portanto, apenas uma estimativa.
Para testes consistentes, registe a localização do contador, o estado inicial e final da bateria, a temperatura, o modo, a duração e qualquer condicionamento posterior. Os valores regulamentares de consumo podem usar o seu próprio limite definido; por exemplo, o consumo no rótulo EPA norte-americano inclui as perdas de carregamento CA.
O modelo do calculador de viagens EVKX usa uma suposição fixa de perdas de carregamento de 5% ao converter energia fornecida pelo carregador em energia estimada da bateria. É uma convenção de cálculo para estimativas de rota, não um valor medido para todos os automóveis ou sessões. Consulte Range and Travel Calculator para as suposições do modelo e DC Fast Charging para o percurso de carregamento.
Para os condutores, as perdas afetam sobretudo a eletricidade comprada, o custo e o tempo necessário para adicionar uma determinada quantidade de energia à bateria. Devem ser separadas do consumo em condução, das taxas de ocupação do carregador e da incerteza do estado de carga apresentado.