Vrijeme punjenja električnih automobila nije uvijek tako jasno kao što biste se nadali, a stvarna izlazna snaga stanice za punjenje ne odgovara uvijek maksimalnoj oglašenoj.

Iako to može biti frustrirajuće, postoji nekoliko dobrih razloga zašto vrijeme punjenja vašeg električnog automobila nije uvijek onoliko brzo koliko biste očekivali.

Vrijeme punjenja električnih automobila i njihov utjecaj na usvajanje električnih vozila

Usvajanje električnih vozila naglo je poraslo posljednjih godina i doseže rekordnu prodaju diljem svijeta.

Unatoč impresivnom rastu električnih vozila, vozači još uvijek imaju mnogo nedoumica i oklijevanja, posebno oko baterija i punjenja. Zapravo, Ipsos istraživanje pokazalo je da su vrijeme punjenja EV-a i trajanje baterije primarna briga za 43% vozača EV-a.

Jedna od najčešćih nejasnoća je oko toga koliko je vremena potrebno za punjenje EV-a i zašto vam se brzina ne pokazuje uvijek na stanici za punjenje.

U ovom ćemo članku pogledati šest najčešćih čimbenika koji utječu na vrijeme potrebno za punjenje električnog automobila te ćemo točno objasniti kako i zašto je to tako.

 

1. Maksimalni kapacitet punjenja VS. maksimalna izlazna snaga

Daleko najčešći razlog zašto se vaše električno vozilo ne puni onoliko brzo koliko očekujete je ograničenje njegovog kapaciteta punjenja ili izlazne snage koju punjač može pružiti.

Drugim riječima, ili vaš automobil nije opremljen za maksimalno opterećenje koje stanica za punjenje može pružiti ili je maksimalna snaga punjača niža od maksimalne snage koju vaš automobil može prihvatiti.

Ova neusklađenost često je uzrok brzina punjenja ispod onoga što je reklamirao punjač, ​​posebno u slučaju brzog punjenja.

 

Razlika između kW i kWh

Prije nego što detaljnije raspišemo izlaznu snagu, par napomena o terminologiji. Ako ste ikada istraživali električna vozila, možda ste vidjeli izlaznu snagu i kapacitete baterija izražene u kilovatima (kW) i kilovat-satima (kWh). Ali koja je točno razlika između to dvoje?

Jednostavno rečeno, kilovat mjeri protok električne struje u krugu – drugim riječima, koliko se energije troši na licu mjesta. Kilovati označavaju snagu punjenja i koriste se za izražavanje maksimalne izlazne snage stanice za punjenje.

U stambenom okruženju, kućne stanice za punjenje obično imaju snagu od 7, 11 ili 22 kW. Javno brzo punjenje omogućuje puno veću izlaznu snagu, od oko 50 kW do 400 kW.

Nasuprot tome, kilovat-sat (kWh) u kontekstu EV-a predstavlja količinu energije pohranjene u bateriji – što je veći broj, to više snage (a time, vjerojatno i veći domet) baterija EV-a može pohraniti.

Zašto je to važno?

To je razlog zašto, čak i ako svoj EV povežete sa stanicom za punjenje koja ima veliku izlaznu snagu, ono možda neće puniti vaš automobil brže ako ne može podnijeti istu izlaznu snagu.

Doista, punjač će uvijek odgovarati maksimalnom kapacitetu punjenja vašeg EV-a – ovisno o tome koja je granica niža. Dakle, učinak punjenja je ograničen ili automobilom ili punjačem.

Dakle, što kW i kWh znače kada se pune električni automobili?

Pogledajmo konkretan primjer koji to ilustrira. Pretpostavimo da posjedujete Hyundai IONIQ 5 Long Range AWD, koji ima bateriju od 77,4 kWh i maksimalnu ulaznu snagu AC punjenja od 11 kW.

Kao što možete vidjeti iz donje tablice, još uvijek možete puniti automobil pomoću punjača od 22 kW. Međutim, to vam neće dati više snage nego što vozilo može primiti.

Punjenje (kW izlazna snaga)                      Vrijeme punjenja

1-faza 32A (7.4 kW)                                     11h 45m

3-faza 16A (11 kW)                                      8h 0m

3-faza 32A (22 kW)                                      8h 0m

Dakle, iako je izlazna snaga stanice za punjenje od 22kW udvostručena, vaš automobil se neće puniti brže od stanice za punjenje od 11kW jednostavno zato što vozilo ne može primiti više od 11 kWh.

Ista logika vrijedi i za DC brzo punjenje. Iako postoje punjači koji mogu isporučiti do 350 (ili čak 400 kW) snage, IONIQ 5 ograničen je na brzo punjenje od 233 kW i neće imati koristi od veće snage. Dakle, čak i s punjačem od 350 kW, automobilu bi i dalje trebalo istih 17 minuta da se napuni kao i s punjačem od 233 kW.

 

2. Stanje napunjenosti baterije

No, kapacitet punjenja i izlazna snaga stanice za punjenje nisu jedini čimbenici koji utječu na vrijeme punjenja, još jedan važan je stanje napunjenosti (ili SoC).

 

Što je stanje napunjenosti baterije?

Pojednostavljeno rečeno, SoC se odnosi na to koliko energije trenutno drži vaš automobil ili, drugim riječima, postotak baterije vašeg automobila.

Za razliku od vozila na plin, koja se pune istom brzinom bez obzira na to koliko vam je pun spremnik goriva, litij-ionske baterije koje se koriste u električnim vozilima ne pune se istom brzinom ovisno o tome koliko im je baterija puna.

U stvari, EV baterije mogu se puno brže puniti pri nižim stanjima napunjenosti (na primjer, 20%) od onih viših (recimo, 80%). Zbog toga se EV često može napuniti od 0 do 80 posto prilično brzo, ali će mu trebati relativno više vremena da se napuni od 80 do 100 posto.

Osim što je proizvod funkcioniranja kemije baterije, ovaj mehanizam također štiti vašu bateriju od pregrijavanja i pomaže u očuvanju njezinog životnog vijeka.

Također je vrijedno napomenuti da većina proizvođača ionako ne preporučuje redovito punjenje svojih električnih vozila iznad 80 posto, tako da ne biste trebali iskusiti ovu sporiju stopu za svakodnevno punjenje.

Jednostavnije rečeno, zamislite bateriju EV-a kao praznu čašu, s energijom koju osigurava stanica za punjenje puna boca vode. U početku praznu čašu možete napuniti prilično brzo, ali kako se budete približavali punoj, morat ćete usporiti kako voda ne bi prelila. Ovo je vrlo sličan proces onome što se događa s EV baterijama i objašnjava zašto se pune sporije pri višim razinama napunjenosti.

3. Istodobno punjenje

Još jedan čimbenik koji može produžiti vrijeme punjenja je ako je više električnih vozila spojeno na istu stanicu za punjenje ili dijele isti izvor energije. Iako svaka stanica za punjenje ne omogućuje istovremeno punjenje, one koje to rade morat će dijeliti svoju snagu između više vozila ako ih više od jednog koristi u isto vrijeme.

Čak i ako su punjači odvojeni, i dalje mogu dijeliti jedan izvor napajanja, što znači da se snaga svakog punjača smanjuje kako se drugi koriste. To je često slučaj kod brzih punjača, gdje dvije jedinice mogu dijeliti isti transformator, što znači da se maksimalna izlazna snaga prepolovljuje ako se obje koriste.

Zbog toga, kada koristite javno punjenje, uvijek se isplati odabrati stanicu s najmanje ili niti jednim drugim povezanim vozilom kako biste osigurali najveće moguće brzine.

 

4. Temperatura baterije

Vanjski čimbenici, poput temperature, također će utjecati na brzinu punjenja EV-a. To je zato što su baterije, uključujući one koje se koriste u električnim vozilima, dizajnirane da najbolje rade u uskom rasponu optimalnih temperatura oko 20°C. Kada temperatura postane znatno niža ili viša od te, baterija se može oštetiti i smanjiti njen kapacitet.

 

Sustav upravljanja baterijom

Kako bi se to spriječilo, EV baterije opremljene su sustavom za upravljanje baterijom (BMS), koji prati rad baterije i prilagođava punjenje u skladu s tim kako bi očuvao njezino zdravlje. Dakle, kada temperature izađu izvan optimalnog raspona, BMS može smanjiti brzinu punjenja kako bi osigurao da ne ošteti bateriju.

Punjenje također može biti sporije na ekstremnim temperaturama jer se dio energije može koristiti za zagrijavanje ili hlađenje baterije kako bi se dovela na optimalnu temperaturu, što rezultira nešto manje učinkovitim punjenjem u usporedbi s blagim vremenskim uvjetima.

Naravno, vrijedi imati na umu da se utjecaj temperature na vrijeme punjenja razlikuje od vozila do vozila, stoga vrijedi provjeriti specifičnosti za vaš automobil.

 

Punjenje zimi u odnosu na ljeto

Godišnja doba se mijenjaju, pa tako i vrijeme punjenja. Pogledajmo kako sezonske promjene utječu na brzinu punjenja vašeg električnog automobila.

 

EV punjenje zimi

Po hladnom vremenu, sposobnost baterije da uzme energiju se smanjuje, što znači da je snaga punjenja koju može prihvatiti privremeno niža od uobičajenog maksimuma, a punjenje će trajati dulje. Zagrijavanje baterije, na primjer predgrijanjem automobila, može ubrzati punjenje u ovoj situaciji.

Hladnoća će također utjecati na sposobnost EV baterije da zadrži energiju zbog promjena u njezinoj kemiji, zbog čega ioni koje sadrži gube svoj naboj. Ovisno o temperaturi, EV može izgubiti do 4% napunjenosti baterije ako je parkiran preko noći na hladnoći. Kako biste osigurali da uvijek imate potpuno punjenje ujutro, vrijedi ostaviti svoje EV uključeno tijekom hladnog vremena, čak i ako obično ne morate puniti svaku noć.

Na kraju, tijekom vožnje biste mogli primijetiti da se domet vašeg EV-a čini manjim po hladnom vremenu. Ovo je kombinacija gore navedenih čimbenika, kao i BMS-a vašeg automobila koji uzima više energije nego inače za održavanje baterije na optimalnoj temperaturi.

 

EV punjenje ljeti

Iako punjenje po vrućem vremenu nema isti utjecaj na domet kao hladno vrijeme, svejedno može uzrokovati probleme s baterijom ako se njime ne upravlja pravilno. Glavni utjecaj vrućeg vremena je pregrijavanje baterije, čime se povećava toplina koju baterija već stvara tijekom napajanja automobila.

Kako bi pomogao u borbi protiv toga, BMS može usporiti brzinu punjenja ako se baterija previše zagrije, kao i povećati hlađenje kako bi se temperatura održala na optimalnoj razini. Kao što možete zamisliti, ovo koristi dodatnu energiju, što može smanjiti učinkovitost punjenja i produžiti vrijeme punjenja.

5. Sjedite u svom automobilu dok se puni

Možda čak i ne mislite da korištenje automobila dok se puni ima ikakvog utjecaja, ali zapravo može vidljivo povećati vrijeme punjenja, ovisno o tome kako se koristi. Iako očito ne možete voziti automobil dok je priključen na struju, boravak u vozilu i korištenje grijanja ili klimatizacije, zvučni sustav ili svjetla, na primjer, mogu povećati potrošnju energije i preusmjeriti dio energije od punjenja, dodajući da vrijeme punjenja.

 

6. Zdravlje baterije

Baterije za električna vozila traju puno dulje nego što ljudi često misle, a s životnim vijekom od oko 10-15 godina, obično traju duže od vozila u kojem se nalaze.

Ipak, baterije stare i pritom gube dio svog kapaciteta. Kako stare, otpor unutar baterija se također povećava. To znači da se snaga koju mogu prihvatiti smanjuje, usporavajući brzinu punjenja.

Vrijedno je napomenuti da su EV baterije često dizajnirane s viškom kapaciteta da djeluju kao tampon protiv starenja. Zbog toga je vjerojatno da će smanjenje kapaciteta i odgovarajuće povećanje vremena punjenja u većini slučajeva biti jedva primjetno.

Iako su trajanje baterije i vrijeme punjenja neke od glavnih briga budućih vozača električnih vozila, postoje mnoga druga pitanja i nejasnoće oko električne mobilnosti. Na primjer, kako funkcionira kućno punjenje? Kako mogu napuniti svoje EV u pokretu? Koji kabel trebam koristiti?

 

Odgovore na ova i mnoga druga pitanja možete pronaći na našem blogu ili nas možete kontaktirati.