Laddningsförlust
Laddningsförlust är skillnaden mellan elektrisk energi som mäts vid en punkt i laddningsvägen och den energi som lagras i drivbatteriet. Mätgränsen måste anges, eftersom ”energi från elnätet”, ”energi levererad av laddaren” och ”energi lagrad i batteriet” inte är samma mängd.
Var mätningen görs
Kommersiell laddutrustning registrerar transaktionsenergin i kilowattimmar för visning och debitering. Krav på legal metrologi anger hur den levererade energin mäts nära anslutningen till bilen. Mätaren mäter inte battericellernas slutliga kemiska energi.
Vid AC-laddning kan en byggnadsmätare omfatta förluster i laddutrustning, kabel, inbyggd laddare, batteri och bilsystem. Vid DC-laddning utför den externa laddaren den huvudsakliga omvandlingen från AC till DC, medan transaktionsmätaren kan visa energin som levereras vid anslutningen mellan laddare och bil. Jämförelser är bara meningsfulla när samma gränser används.
Laddaren och bilen kan också visa något olika effekt- eller energivärden eftersom de använder separata sensorer, sampling, avrundning och visningslogik. Skillnaden bevisar inte i sig att någon av mätarna är felaktig.
Vart energin tar vägen
Energi kan omvandlas till värme eller användas av utrustning som måste vara igång under sessionen:
- kablar, kontakter, strömskenor och battericeller har elektriskt motstånd;
- kraftelektronik förbrukar energi vid omvandling och styrning;
- pumpar, fläktar, ventiler, värmare och kompressorer reglerar batteritemperaturen;
- batterihanterings- och lågspänningssystem förblir aktiva; och
- cellbalansering eller andra uppgifter för batteripaketets hantering kan använda energi.
Förlusten är inte en fast procentsats. Ström, spänning, laddningsnivå, batteri- och omgivningstemperatur, laddeffekt, utrustningens verkningsgrad och sessionens längd påverkar den. Högre ström ökar resistiv uppvärmning, medan ett kallt eller varmt batteri kan kräva extra konditionering.
Kylkapacitet är inte samma sak som elförbrukning: Ett termiskt system kan flytta mer värme än den elektriska effekt som kompressorn och pumparna använder.
Beräkning och jämförelse av förlust
Med samordnade mätningar är grundberäkningen:
Laddningsförlust = energi mätt uppströms - ökning av energi lagrad i batteriet
Laddningsverkningsgraden kan skrivas som ökningen av lagrad energi delad med energin uppströms. I praktiken är ökningen svår att fastställa exakt. Laddningsnivåns procentsiffror är avrundade uppskattningar, användbar kapacitet ändras med förhållanden och åldrande, och bilens bakgrundslaster kan fortsätta efter sessionen. Att multiplicera en visad procentändring med nominell batterikapacitet är därför bara en uppskattning.
För enhetliga tester ska mätarens placering, batteriets inledande och avslutande tillstånd, temperatur, laddningssätt, sessionens längd och eventuell efterföljande konditionering registreras. Reglerade förbrukningsvärden kan använda en egen definierad gräns; energiförbrukningen på den amerikanska EPA-märkningen omfattar till exempel AC-laddningsförluster.
EVKX reseberäkningsmodell använder ett fast antagande om 5% laddningsförlust när energi från laddaren omvandlas till uppskattad batterienergi. Det är en beräkningskonvention för ruttuppskattningar, inte ett uppmätt värde för varje bil eller session. Se Range and Travel Calculator för modellantagandena och DC Fast Charging för laddningsvägen.
För förare påverkar laddningsförlusten främst inköpt el, laddningskostnad och den tid som krävs för att tillföra en viss mängd batterienergi. Den bör hållas åtskild från körförbrukning, blockeringsavgifter vid laddaren och osäkerhet i den visade laddningsnivån.