EV-Ladezeit: Die durchschnittliche Leistung zählt mehr als eine Spitzenzahl
Vergleichen Sie ein zweistufiges Ladebeispiel mit einer Konstantleistungsschätzung und verstehen Sie den Ladekegel.
Methode
Die Ladeleistung ist eine Rate, während die Energie, die einer Batterie hinzugefügt wird, ein Betrag ist. Ein mit 150 kW beworbenes Ladegerät verspricht nicht, dass ein Auto während der gesamten Sitzung 150 kW aufnehmen kann. Fahrzeug, Batterietemperatur, Ladezustand und Ladegeräte können jeweils die tatsächliche Rate begrenzen. Eine Planungsberechnung sollte daher die durchschnittliche Leistung über das jeweilige Intervall verwenden, anstatt einen kurzen Peak als anhaltende Rate zu behandeln.
Dividieren Sie für jedes Intervall die Energie in kWh durch die Leistung in kW, um Stunden zu erhalten. Addieren Sie die Intervallzeiten. Die beiden Leistungsmesswerte werden nicht arithmetisch gemittelt, es sei denn, beide Messwerte gelten für gleiche Zeitmengen. Wenn die Energie in jedem Intervall gleich ist, dauert das langsamere Intervall länger und hat mehr Einfluss auf die Durchschnittsrate. Wenn Sie bereits die Gesamtenergie und Gesamtdauer kennen, gibt ihr Verhältnis den Sitzungsdurchschnitt an.
- EingabenNutzbare Batteriekapazität (kWh) · Anfangsladung (%) · Zielladung (%)
- MethodeStunden = nutzbare Kapazität × (Zielladung − Anfangsladung)/100 ÷ (durchschnittliche Ladeleistung × Wirkungsgrad/100).
- ErgebnisDer Batterie zugeführte Energie · Geschätzte Zeit
Nur Beispiel: Ersetzen Sie diese Annahmen durch Ihre eigenen Werte.
Rechenbeispiel
Betrachten wir eine vereinfachte Sitzung mit 20 kWh bei 100 kW und dann 10 kWh bei 50 kW. Der erste Teil dauert 0,2 Stunden, der zweite ebenfalls 0,2 Stunden. Gesamtzeit beträgt 0,4 Stunden oder 24 Minuten. Die Gesamtenergie beträgt 30 kWh, also die durchschnittliche Leistung 75 kW. Wenn man den Spitzenwert von 100 kW als Konstante betrachtet, würde das 18 Minuten vorhersagen und dieses Beispiel um 6 Minuten untertreiben.
Geben Sie in der Ladezeit die benötigte Energie über die Batteriekapazität und Start-/Zielladestufen ein. Verwenden Sie dann eine dem Intervall entsprechende durchschnittliche Laderate. Für dieses Beispiel benötigt eine 60 kWh nutzbare Batterie, die von 20 % auf 70 % steigt, 30 kWh. Bei 75 kW Durchschnittsleistung und idealer Verlusteinstellung beträgt die Schätzung 24 Minuten. Halten Sie die nutzbare Batterieenergie und die ladeseitige Energie getrennt, wenn Sie eine Ladeverlustzulage hinzufügen.
20 / 100 = 0.2 h
10 / 50 = 0.2 h
(0.2 + 0.2) × 60 = 24 min
30 / 0.4 = 75 kW
- 20 kWh bei 100 kW kWk
- 12 Min.
- 10 kWh bei 50 kW kWk
- 12 Min.
- Gesamt
- 24 Min.
A 100 kW-Konstantleistungsschätzung würde ergeben 18 Minuten.
Prüfungen und Grenzen
Die Abbildung verwendet bewusst zwei konstante Segmente, um die Arithmetik zu erklären. Eine tatsächliche Ladekurve ist kontinuierlich und hängt vom Fahrzeug und den Bedingungen ab. Sie sagt nicht die Ladesitzung eines bestimmten Modells voraus. Der Zeitaufwand für das Erreichen des Ladegeräts, Wartens, Einsteckens oder Bezahlens ist zusätzlich. Verwenden Sie die Ladeinformationen des Fahrzeugs und aktuelle Sitzungsdaten, um eine Planungsrate zu wählen; keine einzelne prozentuale Korrektur beschreibt jedes Auto.
Verwandte Rechner
Quelle: U.S. Department of Energy