Загуби при зареждането на Електромобил: Къде отива енергията?

Ако капацитетът на батерията на вашия електромобил е 58 kWh, това не означава че можете да заредите вашия автомобил от нула до пълния ѝ капацитет, използвайки точно 58 kWh. Но, изненада… често, ще трябва да заредите повече енергия отколкото се нуждае вашата кола, плащайки повече от предварителните изчисления.

Според ADAC, най-голямата моторна асоциация в Европа, загубата при зареждане на електрически автомобил може да бъде между 10% и 25% от общата заредена енергия.

Доста голям процент, не мислите ли?

Проблемът е там, че обикновено не можете да го избегнете; енергията просто се губи по пътя към вашето превозно средство.

Но защо се случва това? И какво можем да направим за да минимизираме загубата на енергия по време на зареждане? Нека да разберем.

Какво е загуба на енергия при електрическите автомобили?

Когато енергията се движи от точка А до точка Б, или бъде преобразувана от една форма в друга, винаги има загуба на енергия. Това се случва когато зареждате вашия автомобил, таблет, телефон или всяко устройство което притежава батерия.

Независимо дали харесвате физика или не, вероятно знаете правилото на Айнщайн: енергията не може да бъде създадена или унищожена, тя може само да бъде променена от една форма в друга.

Например, когато бягате, част от вашата енергия се преобразува в топлина, идваща от тялото ви. Същото се случва и по време на зареждането на електрически автомобили.

Енергията не изчезва… Но къде отива тогава?

4 фактора за загуба на енергия при електромобилите

Компонентите включени в процеса на AC зареждане са:

• Бордово зарядно;
• Кабел за зареждане;
• Мощност на зареждане;
• Батерията на електромобила.

Всеки компонент допринася към загуба на мощност и намаляване на ефективността на заряда.

Фактор 1: Загуба поради бордово зарядно

За съжеление, бордовите зарядна са най-голямата причина за загубата на енергия по време на зареждане поради факта, че са ефикасни само около 75 и 95 процента.

Нека да разберем защо:

Главната функция на бордовото зарядно е да трансформира променливия ток към прав. Преобразуването произвежда топлина, поради което силовата електроника обикновено на електрическата кола е с течно охлаждане. Въпреки това, това не ви предпазва напълно от загуба на мощност.

Важно е да се уточни, че вградените системи за зареждане работят особено неефективно, когато протича твърде слаб ток през тях. За съжеление, няма нищо, което можете да направите, за да предотвратите загубата на зареждане на този етап от процеса.

Фактор 2: Загуба поради кабела който се използва

Част от енергията се губи, докато преминава през кабела за зареждане и това е въпрос на съпротивление.

Колкото по-къс е кабелът за зареждане, толкова по-малка може да е загубата на мощност.

Защо? Защото съпротивлението е по-малко.

Нашето предложение: Изберете кабел който е с оптималната дължина за вашия автомобил.

Фактор 3: Загуба заради мощността на зареждане

По-високата мощност генерира по-висока топлина и както вече научихме, топлината е това, в което обикновено се превръща енергията.

Дебелият кабел за зареждане е едно от нещата, които могат да намалят топлината и следователно да предотвратят загубата на енергия. Колкото по-висока е скоростта на зареждане, толкова по-дебел трябва да е кабелът.

Да предположим, че зареждате своя електрически автомобил с 11 киловата часа и 22 киловата часа с един и същ кабел, предназначен за 11 kW зарядна станция.

Какво може да се случи?

При 22 kW загубите ще бъдат по-високи, тъй като се генерира повече топлина. Поради това е по-добре да имате кабел, предназначен за определена скорост на зареждане или дори да я надвишава, тъй като в този случай загубата на енергия ще бъде по-малка.

Нашете предложение: Инвестирайте в дебел кабел подходящ за вашата кола, за да намалите загубата на топлина.

Фактор 4: Загуба свързана с вашата батерия

Енергията от зарядната станция се преобразува в химическа енергия в литиево-йонната батерия. Процесът на преобразуване причинява топлина и в резултат на това загуби на мощност.

За щастие, повечето батерии за електрически автомобили, с изключение на Nissan LEAF, идват със система за управление на топлината, за да се намалят загубите на енергия, когато батерията се нагрява или охлажда.

Нашето предложение: Колкото по-нисък е капацитетът на зареждане, толкова „по-меко“ е преобразуването и толкова по-ниски са загубите. Следователно зареждането на вашия електрически автомобил при по-ниска скорост е финансово изгодно. Освен това по-ниските токове имат ценен принос за стабилността на електрическата мрежа.

 

Други фактори които да се вземат предвид

Ако зареждате автомобила си когато е студено, ще забележите, че процесът е по-бавен от обикновено.

Това е така защото батерията на електрическия автомобил трябва да се загрее, преди да започне да се зарежда. Процесът изисква известна енергия, която иначе би отишла директно в батерията.

От друга страна, горещите дни също не са идеални за зареждане.

За щастие повечето електрически превозни средства имат охлаждаща верига за намаляване на температурата на батерията при зареждане в горещо време.

Това не са точно загуби на мощност, а по-скоро причина за допълнителна консумация на енергия. Според някои експерименти, идеалната температура за зареждане и работа на електрически автомобил е 20-25°C.

Нашето предложение: Загряването на батерията преди зареждане може да е добра идея. Ако вашето електрическо превозно средство има предварителна подготовка на батерията, препоръчваме ви да охладите батерията до стайна температура преди зареждане.

Що се отнася до зареждането в горещо време, нашият съвет е доста прост: паркирайте автомобила си на сянка, за да избегнете прегряване на батерията.

Как можете да измерите загубата при зареждане?

Най-очевидният начин да го направите е да заредите батерията на колата си от нула до 100% и да проверите колко енергия е изразходвана. След това можете да сравните тази цифра с капацитета на батерията на вашия автомобил и готово - разликата е загубата при зареждане. Но не бързайте да го правите, тъй като подобен експеримент в който разреждате акумулатора на автомобила до минимум може да е много лош за вашия електромобил!

Но как можете да разберете какви загуби при зареждане изпитвате всеки път, когато включиш кабела за зареждане в автомобила си?

Можете да използвате данните, предоставени от реномирани организации за тестване. Например, ADAC проведе екотест, използвайки AC зарядна станция (22 kW) при условия на околната среда (23°C), за да открие загубата при зареждане. Загубите при зареждане се оказаха значителни.

Например, резултатът показва, че трябва да се заредят 125,2 kWh, за да се напълни батерията от 105 kWh на BMW iX. Не по-добро е положението и при по-евтиния Jaguar i-Pace - 100,8 на 90 kWh.

AC срещу DC зареждане: Разликата в загубата

Както вече споменахме, загубата на зареждане се получава най-вече, докато бордовото зарядно преобразува променливия ток в прав.

Но каква е ситуацията при зареждането от бързозарядни станции?

Ако енергията не трябва да се преобразува, след като излезе от зарядната станция, загубата на енергия значително по-ниска ли е?

По принцип е вярно. Имайте предвид обаче, че зареждането с прав ток също не е идеално. Протичането на повече ток за по-кратко време води до топлинни загуби, които обаче са незначителни и зареждането от DC станции е по-ефективно във всеки един случай.