- A töltési veszteség abból adódik, hogy az AC-DC átalakítás és a vezetékek ellenállása egyaránt hőként emészt fel energiát.
- A veszteség mértéke jellemzően néhány százaléktól tíz-egynéhány százalékig terjedhet, a körülményektől függően.
- A lassabb, alacsonyabb áramerősségű töltés általában kedvezőbb hatásfokú, mint a nagyon alacsony teljesítményű, elnyújtott töltés.
- A szokásosnál lényegesen nagyobb veszteség az OBC, a kábel vagy a csatlakozók állapotára hívhatja fel a figyelmet.
A hatótáv és az üzemeltetési költség kiszámításakor sokan csak az akkumulátor névleges kapacitásából indulnak ki, és megfeledkeznek arról, hogy a hálózatból felvett energia egy része nem jut el hasznosan az akkumulátorig, hanem hő formájában elvész az átalakítás és a vezetékek során. Ez a veszteség nem hiba vagy rendellenesség, hanem minden elektromos rendszer fizikai velejárója, a mértéke azonban jelentősen eltérhet a körülményektől és a jármű, illetve a töltési lánc állapotától függően.
Ebben a cikkben bemutatjuk, miből tevődik össze a töltési veszteség, milyen tényezők növelik vagy csökkentik a hatásfokot, hogyan mérhető ez a gyakorlatban, és miért érdemes használt elektromos autó vásárlásakor is figyelembe venni ezt a szempontot, még akkor is, ha elsőre másodlagosnak tűnik az akkumulátor állapotához képest.
Miből adódik a töltési veszteség egy elektromos autónál?
A töltési veszteség két fő forrásból tevődik össze: az egyik az OBC-ben zajló AC-DC átalakítás során fellépő elektronikai veszteség, a másik a kábelben és a csatlakozókban az áram ellenállása miatt keletkező hőveszteség. Mindkét folyamat fizikai törvényszerűség, amelyet nem lehet teljesen kiküszöbölni, csak a mértékét lehet jó tervezéssel és karbantartással minimalizálni.
Ezen felül további, kisebb veszteségforrás lehet az akkumulátor hőkezelő rendszerének energiafogyasztása töltés közben, illetve a jármű elektronikájának alapüzemi fogyasztása, amely a töltés idejére is aktív marad. Ezek együttesen adják ki azt a különbséget, amelyet a mérőóra és a jármű kijelzője közötti eltérésként tapasztal a tulajdonos.
Mekkora veszteség számít normálisnak AC-töltésnél?
Az AC-töltés hatásfoka jellemzően a felvett energia nagyjából kilencven százaléka fölötti tartományban mozog jó körülmények között, ami azt jelenti, hogy a veszteség jellemzően néhány százalék és tíz-egynéhány százalék között alakulhat. A pontos érték modellenként, hőmérséklettől és a töltési teljesítménytől függően eltér, ezért konkrét százalékot egyetlen járműre sem lehet általánosan kijelenteni.
Alacsony teljesítményű, hosszan elnyújtott töltésnél a veszteség aránya relatíve magasabb lehet, mert az alapüzemi fogyasztás hosszabb ideig terheli a rendszert ugyanannyi átadott energia mellett. Ez az egyik oka annak, hogy a közepes teljesítményű, hatékonyabb töltés gyakran kedvezőbb eredményt ad, mint a nagyon lassú, sokáig tartó töltés.
Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a töltési hatásfokot?
Hideg időben az akkumulátor hőkezelő rendszere gyakran aktívan fűti a cellákat a hatékony töltéshez szükséges hőmérsékletre, ami külön energiát igényel, és ezt az energiát a mérőóra a felvett, de az akkumulátorba ténylegesen be nem kerülő mennyiségként regisztrálja. Emiatt téli időszakban a töltési veszteség jellemzően magasabb, mint enyhébb, mérsékelt hőmérsékleten.
Szélsőségesen magas hőmérsékleten a hűtés aktiválása hasonló hatást fejthet ki, bár ez a hazai éghajlati viszonyok között jellemzően kevésbé domináns tényező, mint a téli fűtési igény. A téli hatótávról szóló cikkünkben részletesen bemutatjuk, hogyan hat a hideg az akkumulátor teljesítményére, ami a töltési hatásfokkal is összefügg.
Milyen szerepe van a kábel és a csatlakozók állapotának a veszteségben?
Egy elhasználódott, oxidálódott csatlakozójú vagy sérült szigetelésű kábel nagyobb ellenállást mutat, ami több hőt termel, és ezáltal nagyobb veszteséget okoz ugyanannyi átvitt energia mellett. Ez a hatás a legtöbb esetben nem drámai mértékű, de rossz állapotú tartozéknál mérhetően rontja a hatásfokot, és emellett biztonsági kockázatot is jelenthet a felmelegedés miatt.
A repedt szigetelésű vagy oxidálódott érintkezőjű kábelen ezért nemcsak biztonsági, hanem hatásfok-szempontból is érdemes végigfutni a szemrevételezésnél, mielőtt a járművet megvásárolja. Ugyanezek a jelek - repedés, elszíneződés, szokatlan melegedés - a kábel állapotfelmérésének is központi elemei, nem csak a hatásfok kérdésénél merülnek fel.
Hogyan mérhető a gyakorlatban a töltési veszteség?
A töltési veszteség méréséhez a hálózati oldalon, jellemzően egy fogyasztásmérővel rögzített felvett energiamennyiséget kell összevetni a jármű kijelzőjén vagy diagnosztikai eszközzel kiolvasott, ténylegesen az akkumulátorba került energiamennyiséggel. A két érték különbsége adja a veszteség mértékét, amelyet célszerű több töltési ciklus átlagaként értékelni, nem egyetlen alkalom alapján.
Egy egyszeri mérés ugyanis torzulhat a hőmérséklet, a töltöttségi szint és a töltési teljesítmény pillanatnyi kombinációja miatt, ezért a megbízható kép több, eltérő körülmények között végzett méréssel áll össze. Ez a fajta alapos, összehasonlító megközelítés jellemző a szakszerű helyszíni állapotfelmérésre is.
Utal-e a szokásosnál nagyobb veszteség rejtett hibára?
Ha a mért veszteség tartósan és jelentősen meghaladja azt, amit a jármű típusa és a töltési körülmények alapján várni lehetne, az érdemes ok arra, hogy alaposabban megvizsgálják az OBC-t, a kábelt és a csatlakozókat, mert ezek bármelyike állhat a háttérben. A megnövekedett veszteség önmagában ritkán súlyos hiba jele, de a mögötte álló ok azonosítása hasznos információt ad a jármű általános állapotáról.
A fedélzeti töltő részleges meghibásodása jellemzően nem csak a lassabb töltésben, hanem a hatásfok romlásában is megmutatkozhat, ezért a két jelenséget érdemes együtt vizsgálni. A vizsgált modellek oldalán áttekintheti, mely típusokra kérhető ilyen jellegű, helyszíni ellenőrzés.
Mennyire számít a töltési veszteség az üzemeltetési költségben?
A töltési veszteség közvetlenül befolyásolja, mennyi áramot kell ténylegesen megfizetni ahhoz, hogy az akkumulátorba egy adott mennyiségű energia bekerüljön, ezért a valós üzemeltetési költség kalkulálásakor nem elég a jármű fogyasztási adatát figyelembe venni, hanem a veszteséggel megnövelt, ténylegesen felhasznált hálózati energiát is számításba kell venni.
A különbség éves szinten, rendszeres használat mellett összeadódhat, bár a legtöbb hétköznapi felhasználó számára ez nem drámai, inkább finomhangoló tényező a teljes költségképben. Ennek ellenére egy tudatos vásárló számára hasznos tudni, hogy a kijelzett fogyasztási adat nem egyenlő a ténylegesen kifizetett energiamennyiséggel.
Van-e összefüggés a töltési teljesítmény és a hatásfok között?
A nagyon alacsony és a nagyon magas töltési teljesítmény egyaránt kedvezőtlenebb hatásfokot eredményezhet, mint egy közepes tartomány: az alacsony teljesítménynél az alapüzemi fogyasztás relatív aránya nő meg, míg a nagyon magas teljesítménynél a vezetékek és az átalakító hőterhelése emelkedik jelentősen, ami szintén növeli a veszteséget.
Emiatt sok gyártó és szakértő is azt javasolja, hogy a rendszeres, mindennapi töltéshez egy közepes, a jármű és a kábel számára kényelmes teljesítményt válasszanak, nem feltétlenül a technikailag elérhető maximumot. Ez a megközelítés a hatásfok mellett az alkatrészek élettartamának szempontjából is előnyös lehet.
Miért érdemes a hatásfokot is figyelembe venni használt EV vásárlásakor?
Bár a töltési hatásfok elsőre másodlagos szempontnak tűnhet az akkumulátor kapacitásához vagy a hajtáslánc állapotához képest, a szokásosnál lényegesen nagyobb veszteség olyan rejtett problémára utalhat, amely a napi üzemeltetési költséget és a töltési kényelmet egyaránt rontja. Egy átfogó állapotfelmérés ezért nem hagyja figyelmen kívül ezt a szempontot sem.
A hatásfok vizsgálata emellett közvetve az OBC és a töltőkábel állapotáról is árulkodik, ezért nem különálló, hanem a többi töltési komponenshez szorosan kapcsolódó ellenőrzési pont egy alapos, helyszíni felmérésen.
Hogyan csökkentheti a tulajdonos a töltési veszteséget a mindennapokban?
A tulajdonos néhány egyszerű gyakorlattal mérsékelheti a veszteséget: a kábel teljes kiegyenesítése töltés közben, a csatlakozók rendszeres, szemrevételezéses ellenőrzése, valamint a szélsőségesen alacsony vagy magas teljesítményű töltés kerülése mind hozzájárulhat a jobb hatásfokhoz. Ezek a lépések emellett a kábel és az OBC élettartamát is kedvezően befolyásolják.
Ezen felül érdemes figyelni arra, hogy a járművet lehetőség szerint fedett, mérsékelt hőmérsékletű helyen töltsék, mert ez csökkenti a hőkezelő rendszer többletfogyasztását. Ezek a gyakorlati szokások nem küszöbölik ki teljesen a veszteséget, de mérhetően javíthatják a napi hatásfokot.
Hogyan kapcsolódik a töltési hatásfok a helyszíni állapotfelméréshez?
A helyszíni állapotfelmérés keretében a töltési folyamat megfigyelése - ahol a körülmények engedik - lehetőséget ad arra, hogy a felvett és a ténylegesen az akkumulátorba jutó energia arányát is értékeljék, az OBC és a kábel állapotával együtt. Ez a fajta, több szempontot ötvöző vizsgálat lényegesen megbízhatóbb képet ad, mint egyetlen izolált adat.
Az energy1 2020 óta Budapesten és Pest vármegyében végzett vizsgálatai a jármű mért akkumulátor-állapotát, a hibakódokat és az általános műszaki kondíciót helyezik középpontba; a töltési lánc hatékonysága ezt a képet egészíti ki. A kapcsolatfelvétel oldalon kérdezhet a vizsgálat részleteiről.
Gyakran ismételt kérdések
Miért kevesebb energia kerül az akkumulátorba, mint amennyi a mérőórán mérhető?
Mekkora veszteség számít normálisnak AC-töltésnél?
Miért nagyobb a töltési veszteség télen?
Utalhat-e a szokásosnál nagyobb veszteség hibára?
Hogyan mérhető a töltési veszteség a gyakorlatban?
Figyelembe veszi az energy1 a töltési hatásfokot a helyszíni felmérésen?
Elektromos autó állapotfelmérés a vásárlás előtt
Ha a(z) „Töltési hatásfok és vezetékveszteség: mennyi áram vész el töltéskor?" után konkrét használt elektromos autó beszerzésén gondolkodik, a kiszemelt példány valós akkumulátor állapotát (SoH), hatótávját és rejtett hibáit egy helyszíni állapotfelmérés tárja fel - így mért adatra, nem a hirdetésre alapozhat.
Időpontot kérekForrás és további szakmai olvasmány: Top Gear - electric.
