Kas lemia EV įkrovimo greitį viešose stotelėse: nuo baterijos ribų iki realių patarimų kelionėms

Viešųjų įkrovimo stotelių žemėlapiai mirga skaičiais: 50 kW, 150 kW, 350 kW. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad viskas paprasta: kuo galingesnė stotelė, tuo greičiau pasikrausite. Praktikoje vairuotojai dažnai nustemba, kodėl įkrovimas trunka ilgiau, nei rodė programėlė, ar kodėl „350 kW“ jungtis realiai tiek niekada nepasiekia.

Šiame straipsnyje paaiškinta, kas iš tikrųjų lemia įkrovimo spartą, kodėl net identiškose stotelėse EV kraunasi skirtingai ir kaip planuoti keliones, kad mažiau laiko praleistumėte prijungę kabelį, o daugiau keliaudami.

Kas yra įkrovimo galia ir ką ji iš tikrųjų sako vairuotojui

Įkrovimo galia, pavyzdžiui, 50 kW ar 150 kW, rodo maksimalų energijos perdavimo greitį tarp stotelės ir transporto priemonės. Teoriškai, jei baterijos talpa yra 60 kWh ir nuolat krautųsi 60 kW galia, nuo 0 iki 100 proc. ji pasipildytų per maždaug valandą.

Tačiau realybėje įkrovimo galia nuolat kinta. EV baterijos valdymo sistema saugo akumuliatorių, todėl visą laiką krauti maksimalia galia būtų žalinga. Dėl to ir atsiranda vadinamoji įkrovimo „kreivė“: pradžioje galia kyla, pasiekia piką, tada pamažu mažėja, kol baterija priartėja prie 100 proc.

Baterijos būklė ir talpa: kodėl „popierinė“ galia skiriasi nuo realios

Kiek greitai baterija gali priimti energiją, priklauso nuo jos konstrukcijos ir būklės. Gamintojas nurodo ne tik maksimalų įkrovimo galingumą, bet ir optimalią būseną, kurioje tą galią realiai pavyks pasiekti. Dažniausiai maksimalūs skaičiai galioja gana siaurame įkrovos lygių ir temperatūros intervale.

Senstant baterijai, jos talpa šiek tiek mažėja ir gali kisti įkrovimo kreivė. Tai nereiškia, kad elektromobilis staiga taps „lėtas“, tačiau galima pastebėti, kad maks. galia pasiekiama trumpiau arba šiek tiek mažesnė. Šis procesas dažniausiai vyksta palaipsniui, todėl kasdienėse kelionėse vairuotojai pokyčius pastebi tik po ilgesnio laiko.

Įkrovimo kreivė: kodėl verta planuoti iki 80 proc., o ne iki 100 proc.

Dauguma EV greičiausiai kraunasi, kai baterijos lygis yra maždaug nuo 10 iki 60–70 proc. Būtent šiame intervale įkrovimo galia būna arčiausiai gamintojo deklaruojamo maksimumo. Artėjant prie 80 proc., galia dažniausiai ima pastebimai mažėti, o laikotarpis nuo 80 iki 100 proc. tampa neproporcingai ilgas.

Dėl to tolimesnėse kelionėse dažnai ekonomiškiau sustoti trumpiau, bet dažniau, nei kartą krautis „iki pilno“. Praktikoje tai reiškia, kad, pavyzdžiui, pasikrovus nuo 20 iki 70 proc. galima pasiekti daugiau kilometrų per valandą, nei laukiant, kol lėtai prisipildys paskutiniai keli procentai.

Temperatūros įtaka: kodėl šaltu oru greitis krenta

Baterijoms nepatinka kraštutinės temperatūros. Kai labai šalta, ličio jonų elementai tampa inertiškesni, todėl saugumo sumetimais įkrovimo sistema riboja galią. Todėl žiemą, atvykus prie greitos stotelės su šalta baterija, galia pirmąsias minutes arba net didesnę sesijos dalį gali būti gerokai mažesnė nei rodoma reklaminėse skrajutėse.

Šiltesniu oru arba po ilgesnės kelionės, kai baterija įšilusi, situacija geresnė. Daugelyje naujesnių EV veikia baterijos paruošimo funkcija: jei navigacijoje pasirinkta greito įkrovimo stotelė, sistema iš anksto pašildo arba atvėsina bateriją, kad atvykus ji galėtų iškart priimti didesnę galią.

Stotelės apkrova ir infrastruktūra: kodėl galia dalijasi

Viešosiose aikštelėse dažnai matome kelias jungtis, tačiau jos ne visada turi atskirą pilną galią. Dalies stotelių architektūra tokia, kad keliems prijungtiems EV bendrai tenka tas pats galios šaltinis. Tuomet piko metu reali galia kiekvienam automobiliui pasidalija.

Dėl to, pavyzdžiui, prie 150 kW stotelės, kurioje prijungti du EV, kiekvienas gali gauti ne po 150, o po 75 kW arba kitokį operatoriaus nustatytą dalį. Skirtingos stotelės ir operatoriai turi skirtingas galios dalijimo taisykles, todėl konkrečios situacijos dažnai skirtos. Prie to prisideda ir vietinės elektros tinklo ribos bei transformatorių pajėgumai.

Kabeliai ir jungtys: nuo CCS iki AC stulpelių

Greitasis nuolatinės srovės (DC) įkrovimas paprastai vyksta per CCS jungtį. Tokiu atveju įkrovimo galia labiau ribojama pačio EV, o ne kabelio. Vis dėlto kabelis turi savo ribas: jo skerspjūvis, aušinimas ir ilgis lemia, kiek saugiai jis gali perduoti energijos be perkaitimo.

Lėtesnėse kintamosios srovės (AC) stotelėse, kur naudojamas atskiras kabelis, svarbus ne tik stulpelio, bet ir transporto priemonės įkroviklio galingumas. Pavyzdžiui, jei namų stotelė gali tiekti 11 kW, bet EV borto įkroviklis priima tik 7,4 kW, daugiau pasiekti nepavyks, net jei kabelis ir tinklas leistų.

Programėlės rodmenys ir navigacija: kodėl skaičiai nesutampa

Įkrovimo tinklų programėlės ir navigacija EV ekrane dažnai nerodo visos istorijos. Dažniausiai matome tik stotelės maksimalią galią, bet nematome, ar tuo metu ji dalijama keliems vartotojams, ar apribota vietinio tinklo, ar stotelė laikinai dirba mažesniu režimu dėl apkrovų.

Be to, EV borto kompiuteris kartais rodo momentinę galią, kartais vidurkį per visą sesiją. Vieni modeliai pateikia daugiau detalių, kiti apsiriboja įkrovos lygiu ir prognozuojamu užbaigimo laiku. Todėl, lyginant patirtis su kitais vairuotojais, svarbu atkreipti dėmesį ne tik į skaičius ekrane, bet ir į kontekstą: temperatūrą, įkrovimo pradžios lygį, kitų prijungtų automobilių skaičių.

Kaip planuoti įkrovimą tolimesnėms kelionėms

Norint sutrumpinti sustojimus, verta planuoti taip, kad prie stotelės atvyktumėte ne su 60, o, pavyzdžiui, su 15–20 proc. baterijos. Tuomet įkrovimo sesija dažniausiai prasidės didesne galia ir efektyviau išnaudosite stotelės galimybes. Svarbu pasilikti saugų rezervą, ypač jei maršrute mažai alternatyvių stotelių.

Ilgesnėse kelionėse pravartu rinktis stoteles, kuriose yra daugiau jungčių ir matoma mažesnė apkrova. Kai kurios programėlės rodo, kiek stotelių užimta realiu laiku, arba pateikia statistinę apkrovą pagal paros metą. Tai padeda išvengti eilių ir situacijų, kai galia pasidalija tarp kelių EV.

Praktiški patarimai kasdienėms ir retoms kelionėms

Kasdienėms kelionėms dažniausiai užtenka lėtesnio AC įkrovimo darbe arba namuose. Tokiu atveju greitos DC stotelės reikalingos tik retkarčiais, pavyzdžiui, ilgesnėse kelionėse. Būtent tada labiausiai atsiskleidžia visų minėtų veiksnių įtaka, todėl verta žinoti, ko tikėtis.

Jei žiemą planuojate ilgesnį maršrutą, naudinga kelias minutes prieš sustojimą keliauti didesniu greičiu, kad baterija šiek tiek įkaistų, arba, jei yra galimybė, įjungti baterijos paruošimo funkciją. Vasarą verta stebėti, ar EV neperkaista ir ar kondicionieriaus naudojimas labai nemažina galios, ypač, jei stotelė jau dirba arti savo ribų.

Ko tikėtis ateityje: ne tik didesnės galios, bet ir protingesnis valdymas

Rinka juda link vis galingesnių įkroviklių, tačiau vien didinti kilovatus nebepakanka. Didelį vaidmenį vis labiau turės išmanusis galios valdymas, tinklo balansavimas ir dinaminis tarifų reguliavimas pagal apkrovas. Tai leis efektyviau išnaudoti esamą infrastruktūrą ir išvengti brangių tinklo rekonstrukcijų.

Vairuotojui tai reikš ne tik potencialiai greitesnį įkrovimą, bet ir aiškesnę informaciją realiu laiku: tikėtina, kad programėlės ir EV ekranai ateityje pateiks tikslesnes prognozes, kiek laiko truks įkrovimas konkrečioje stotelėje esamomis sąlygomis. Tai dar labiau supaprastins kelionių planavimą ir mažins neapibrėžtumą.