Účinnost nabíjení elektromobilů
Přidáno: 22.9.2022 10:00.00 Počet shlédnutí: 3387
22 Září 2022
U aut se spalovacím motorem jsou řidiči zvyklí na to, že na benzínce natankují 40 litrů, těchto 40 litrů zaplatí a stejných 40 litrů se jim objeví v nádrži. U elektromobilů tomu tak není. Energie, která opustí elektrickou síť, a energie, která se dostane do baterie, není stejná. Jak je to tedy s účinností nabíjení elektromobilů?
V první řadě je potřeba si ujasnit, že žádné nabíjení elektromobilů není 100% účinné. Ani nabíjení ze zásuvky, bezdrátové nabíjení, rychlé DC nabíjení, domácí nabíjení z wallboxu, žádné. Bez ohledu na to, jak nebo kde nabíjíte, ne všechna elektrická energie odebraná ze sítě se dostane do baterie. Kolik energie se ale ztratí a kde?
Jak probíhá nabíjení elektromobilu?
Abychom lépe pochopili, co se s energií děje, musíme se nejprve rychle podívat na to, jak nabíjení elektromobilů funguje. Baterie elektrických vozidel se nabíjí a uskladňuje stejnosměrný proud (stejně jako mobilní telefony, počítače a některá další elektronika). Zatímco většina přenosu elektřiny v elektrické síti až do místa použití, je pomocí střídavého proudu. To znamená, že někde v procesu nabíjení musí být střídavý proud přeměněn na stejnosměrný proud.
AC nabíjení
Každý elektromobil má v sobě zabudovanou palubní nabíječku, která přijímá střídavý proud z nabíjecího kabelu a mění jej na stejnosměrný proud, aby jej mohla přijmout baterie.
Palubní nabíječky ale nejsou 100% účinné při přeměně střídavého proudu na stejnosměrný, takže od 5 % do 15 % energie ze sítě skončí jako teplo během procesu přeměny. Efektivita zde závisí zcela na tom, jakou má elektromobil palubní nabíječku a to se samozřejmě liší model od modelu.
AC nabíjecí stanice EVECUBE (Autor: EVEXPERT)
DC nabíjení (rychlonabíječky)
DC rychlé nabíječky provádějí konverzi ze střídavého proudu na stejnosměrný v samotné nabíjecí stanici. Ty ztrácejí asi 5 % až 10 % energie ze sítě během procesu konverze ze střídavého proudu na stejnosměrný. Mohou tedy být o trochu účinnější než palubní nabíječka elektromobilů a díky tomu, že je tato konverze učiněna již v nabíjecí stanici, je nabíjení rychlejší.
Nicméně ztráty při přeměně ze střídavého elektrického proudu na stejnosměrný, nejsou jediné. Elektrická energie se spotřebovává a "mizí" i na jiných místech.
Naše DC nabíjecí stanice na Tour de France (Autor: EVEXPERT)
Energetické potřeby elektromobilu a baterie během nabíjení
Každé vozidlo během nabíjení potřebuje sledovat aktuální stav nabíjení a řídit tento proces. Ne všechna elektrická energie tak dojde z nabíječky do baterie a část se spotřebuje na toto řízení. Stejně tak je potřeba připravit samotnou baterii na to, aby ji nabíjení nepoškodilo.
Obecně platí, že studená baterie nefunguje tak dobře jako zahřátá baterie, což má dopad nejen na zrychlení, dojezd, rekuperační brzdění ale právě i na schopnost bezpečně přijímat stejnosměrné nabíjení. Takže pokud je auto studené, může se hodně energie spotřebovat nejprve na zahřátí baterie, než může začít proces jejího naplnění.
Teplá baterie je zvláště důležitá, pokud se chystáte použít DC nabíjení auta, protože teplota baterie by měla být alespoň 10˚ C, aby nedošlo k jejímu trvalému poškození. Ve skutečnosti, když připojíte DC kabel, vozidlo nejprve zkontroluje teplotu baterie a nasměruje energii do ohřívačů baterie, aby se baterie dostala na vhodnou teplotu pro zahájení rychlého nabíjení.
Pokud je baterie přehřátá jízdou nebo protože je venku opravdu horko, určitá energie může jít také na chlazení baterie, dříve než dojde na její naplnění. Při nabíjení se tedy do baterie dostane až to, co zbyde poté, co vaše auto spotřebovalo energii na to, aby nabíjení bylo pro elektromobil bezpečné. A to se liší v závislosti na typu vozidla, teplotě a dalších faktorech.
Celková účinnost nabíjení elektromobilů
Žádné nabíjení není 100% účinné. Ke ztrátám energie, především ve formě tepla, dochází na každém kroku cesty od elektrické sítě k baterii. Celková účinnost přenosu energie zahrnuje řadu faktorů, ovšem typicky bude domácí nabíjení z wallboxu účinné z 83-94% v závislosti na palubní nabíječce a stavu baterie.