Plecând de la faptul demonstrat că orice circuit electric înregistrează pierderi de energie, specialiștii ADAC au realizat un test de încărcare cu 4 mașini electrice diferite - Fiat 500e, Renault Zoe, Tesla Model 3 și Volkswagen ID.3 - pentru a vedea exact cât de eficientă este încărcarea acestora în funcție de tipul sursei de încărcare, AC (curent alternativ), DC (curent continuu), priză casnică, wallbox sau stație rapidă.
Iar, pe scurt, pierderile înregistrate sunt între 5% și 30%. Ceea ce înseamnă că dacă „contorul” indică 1 kW încărcat în bateria mașinii pot ajunge și doar 0,7 kW.
Citește și: VIDEO Cele mai bune și cele mai proaste anvelope de vară pentru mașini medii. Test ADAC cu 18 modele
„Contorul” indică 1 kW, în bateria mașinii electrice ajung 0,7 kW. Cine „fură” curent la priză?
Pierderile de curent la încărcarea mașinilor electrice sunt inevitabile. Oriunde încarci mașina electrică se pierde energie, pentru care plătești. Dar nici computerul de bord, nici contorul, nici ecranul stației nu arată această pierdere.
Fundamental, există diferențe tehnice semnificative între încărcarea în curent alternativ (AC) acasă și încărcarea în curent continuu (DC) la o stație de încărcare rapidă. Aceste diferențe au impact nu numai asupra costurilor de încărcare și a timpilor de încărcare, ci și asupra eficienței energetice, conform studiului ADAC.
Încărcare AC acasă - Cele mai mari pierderi, între 10% și 30%
Încărcarea mașinii electrice acasă se face folosind rețeaua de curent alternativ (AC), cu viteze variabile în funcție de echipamentul tehnic.
Cea mai simplă opțiune este încărcarea de la o priză de uz casnic, capabilă să reziste la o putere de încărcare de 2,3 kW.
Încărcarea la un wallbox este mai complexă din punct de vedere tehnic, fiind necesar branșament trifazic, dar se poate face cu până la 11 kW sau chiar 22 kW, cu condiția ca mașina să poată gestiona această putere de încărcare. O altă opțiune este încărcarea cu wallbox cu o putere de încărcare redusă - fie printr-o setare a vehiculului, fie prin încărcarea suplimentară fotovoltaică.
Citește și: Producătorii de mașini electrice, în panică. China a restricționat exportul de pământuri rare
Pentru a determina în ce punct al sistemului se pierde energie și cum pot utilizatorii de mașini electrice să minimizeze aceste pierderi, ADAC a testat priza de uz casnic, un wallbox de 11 kW și wallbox cu putere de încărcare redusă (configurarea vehiculului).
Bateriile a patru mașini electrice diferite au fost încărcate cu 20% în condiții identice. Cantitățile respective de energie electrică de pe contorul de energie calibrat (inclusiv pierderile de încărcare) au fost apoi comparate cu energia stocată în baterie de la sistemul de gestionare a bateriei.
Rezultatele arată clar: în funcție de modul în care este încărcat vehiculul – acasă folosind o priză de curent alternativ „normală”, la un wallbox cu până la 11 kW sau cu jumătate din putere – pierderile de încărcare variază foarte mult, așa cum se arată în tabel.
Citește și: Test cu 8 dintre cele mai noi și apreciate mașini electrice, în traficul real din România
Pentru toate cele patru mașini electrice testate, eficiența încărcării la priza de tip wallbox este mai bună decât la o priză de uz casnic. Diferența este cea mai mare pentru Renault Zoe și cea mai mică pentru VW ID.3. Fiat 500e , care pare să fi fost proiectat pentru o bună eficiență de încărcare, prezintă cele mai puține pierderi la încărcare .
Citește și: Producătorul chinez de mașini electrice BYD promite plinul în 5 minute. Cum? Încărcare cu 1.000 kWh
O a treia serie de măsurători a investigat magnitudinea pierderilor de încărcare atunci când se funcționează la punctul de încărcare în perete cu o putere redusă de încărcare a vehiculului.
Acest lucru se poate întâmpla în practică atunci când managementul sarcinii distribuie puterea de încărcare disponibilă între două sau mai multe vehicule sau când pentru încărcare se utilizează energia solară din sistemul fotovoltaic.
Aceste măsurători arată, de asemenea, clar că o putere de încărcare mai mică duce la pierderi de încărcare mai mari.
Cum pot fi explicate pierderile de încărcare acasă
Deoarece bateriile de tracțiune ale mașinii electrice pot stoca doar curent continuu , în timp ce rețeaua electrică furnizează curent alternativ, încărcătorul de la bord trebuie să transforme acest curent în curent continuu. Acest lucru duce deja la pierderi semnificative.
Alte pierderi relevante apar în sistemul electric de 12 volți al vehicululu . Acest lucru se datorează faptului că în timpul încărcării sunt active mai multe unități de control. Sunt necesari doar 100 W până la 300 W pentru a acționa componentele care controlează procesul de încărcare.
Prin urmare, dacă vehiculul este conectat la încărcător pentru o perioadă mai lungă de timp la o putere de încărcare redusă, pierderile de încărcare cresc în timp.
Un cablu de alimentare (lung) conectat la priza din parcare sau garaj poate contribui, de asemenea, semnificativ la aceste pierderi.
De altfel, în sistemele electrice casnice sunt permise pierderi de încărcare de până la patru procente (standardul DIN VDE 0100). Acest lucru trebuie luat în considerare, în special în instalațiile casnice mai vechi. În caz de dubiu, merită să verificați în prealabil instalația casnică de către un electrician pentru a vă asigura că cablul de alimentare către priza casnică este potrivit pentru funcționare continuă.
Pe de altă parte, tabloul de distribuție al casei, cablul de încărcare, cablurile de înaltă tensiune din vehicul și bateria de înaltă tensiune în sine au o importanță scăzută sau neglijabilă. De regulă, nu este necesară gestionarea temperaturii bateriei pentru încărcarea la o priză de uz casnic.
În total, pierderile de încărcare la prizele casnice se ridică la 10 până la 30%.
Încărcarea la un wallbox acasă este de obicei trifazată (mai degrabă decât monofazată) și, prin urmare, necesită o putere de încărcare mai mare. În plus, electricienii instalează wallbox-urile astfel încât cablul de alimentare să fie mai gros, reducând astfel la minimum pierderile de linie. Pierderile de conversie în încărcătorul de bord apar în continuare.
Cea mai importantă diferență se referă la consumul propriu de electronice al vehiculului. Acesta este mult mai mic prin comparație, deoarece bateria se încarcă mult mai rapid prin intermediul unui wallbox și, prin urmare, timpul de funcționare al dispozitivelor auxiliare este semnificativ mai scurt .
În total, pierderile de încărcare la wallbox sunt de doar 5 până la 10%.
Încărcare DC - Pierderi între 5% și 15%
În timp ce la încărcarea în curent alternativ (AC), curentul alternativ din rețea trebuie convertit în curent continuu de către încărcătorul din vehicul, acest lucru nu este valabil și pentru încărcarea în curent continuu (DC).
Curentul continuu provine deja de la cablul de încărcare în curent continuu, iar conversia din curentul rețelei în curent continuu are loc în stația de încărcare. Acest lucru minimizează semnificativ pierderile, așa cum arată măsurătorile.
Totuși, pierderile de energie apar în alte părți în timpul încărcării rapide în curent continuu. Acest lucru se datorează căldurii generate în baterie de curenții de încărcare mari.
Bateriile litiu-ion nu agreează temperaturile prea scăzute sau prea ridicate. Prin urmare, o mașină electrică trebuie adesea să își activeze sistemul de răcire la niveluri mari de putere de încărcare pentru a preveni supraîncălzirea bateriei.
Mașina electrică preia energia necesară sistemului de răcire direct de la stația de încărcare.
Drept urmare, această energie nu ajunge în baterie și, prin urmare, nu este disponibilă pentru condus. Cu toate acestea, această energie trebuie totuși utilizată și plătită de către șoferul vehiculului electric.
Pierderile de energie sunt și mai mari atunci când bateria trebuie încălzită la temperaturi ambientale scăzute. În caz contrar, bateria se încarcă slab, iar procesul de încărcare durează semnificativ mai mult.
Energia de încălzire este, de asemenea, preluată direct de la stația de încărcare.
Pierderile de conversie în stația de încărcare rapidă au fost în medie de 3%. Încălzirea bateriilor la stația de încărcare a dus la pierderi suplimentare de energie de 2 până la 8%. Acest lucru se datorează faptului că bateriile sunt încălzite cu o putere de câțiva kilowați la începutul procesului de încărcare.
Cu cât se încarcă mai multă energie în total, cu atât energia inițială de încălzire devine mai puțin semnificativă. Încălzirea bateriei în timpul mersului economisește timp în timpul opririlor de încărcare, dar nu și energie. Deși nu este necesară energie suplimentară pentru încălzirea la stația de încărcare, consumul de energie al mașinii a crescut corespunzător pe drumul spre stație.
Măsurătorile ADAC privind încărcarea în curent continuu au fost efectuate cu patru mașini electrice relevante pentru piață : Hyundai Ioniq 6, Renault Megane E-Tech Electric, Tesla Model Y și VW ID.3.
Au fost examinate trei scenarii diferite de încărcare , în care Renault și VW nu au o funcție activă de condiționare a bateriei:
- Baterie caldă cu acționare/precondiționare
- Baterie rece cu acționare/precondiționare
- Baterie rece fără deplasare/precondiționare
Fiecare mașină a fost încărcată cu 30 kWh în timpul testului, măsurători fiind efectuate pentru a identifica câtă energie a provenit de la rețeaua electrică, câtă energie a părăsit stația de încărcare și câtă a ajuns efectiv la baterie. În cadrul studiului, orice energie preluată din rețeaua electrică, dar indisponibilă pentru condus, este considerată o pierdere.
În total, pierderile de energie în timpul încărcării în curent continuu se ridică între 5 și 15%.
Sfaturi încărcarea cât mai eficientă a mașinii electrice
- Încărcarea în curent continuu este cea mai eficientă, încărcarea în curent alternativ este de obicei cea mai rentabilă.
- Reducerea puterii de încărcare pe partea vehiculului (unde este posibil) poate minimiza pierderile de energie în timpul încărcării în curent continuu, dar crește timpul de încărcare.
- Încălzirea bateriei în timpul conducerii economisește timp, dar nu și energie.
