Az akkumulátor teljesítménymutatóinak megértése
Ellentétben a benzinüzemű autók üzemanyagtartályának mérésével – ahol egyszerűen meg lehet mérni a folyadék mennyiségét –, az elektromos járműveknél nincs hasonló mechanizmus az akkumulátorok esetében. Ezért az akkumulátorokra vonatkozó adatok összetettek és megalapozott becsléseken alapulnak.
Az akkumulátor töltöttségi szintjét, hatótávolságát és kapacitását a jármű akkumulátor-kezelő rendszere becsüli meg, amelyet gyakran BMS-nek neveznek.
Ez a cikk bemutatja, hogyan számolják ki a különböző akkumulátor-mutatókat, valamint azokból adódó, az intuícióval ellentétes sajátosságokat.
Az akkumulátor töltöttségi szintje
Az akkumulátor töltöttségi szintje az a százalékos érték, amelyet a jármű jeleníti meg 0% és 100% között.
Ez a szám azt jelzi, hogy a jármű becslése szerint mennyi felhasználható energia maradt az akkumulátorban. Ez nem jelenti azt, hogy 0%-nál az akkumulátor fizikailag teljesen lemerült volna, vagy hogy 100%-nál elérte volna abszolút fizikai határát.
Ennek oka, hogy az elektromos járművek akkumulátorai beépített biztonsági védelemmel rendelkeznek. Ezek a védelmi mechanizmusok segítik az akkumulátor megóvását a károsodástól, mivel a lítium-ion akkumulátorok károsodhatnak, ha túl mélyre merülnek.
Tartomány
Az akkumulátor hatótávolsága – más néven névleges hatótávolság – azt jelenti, hogy a jármű a jelenlegi akkumulátor-töltöttségi szint mellett várhatóan milyen távolságot tud megtenni.
A hatótávolság egy rögzített hatékonysági feltételezésen alapul, amelyet az ország szabályozó hatósága által megállapított hivatalos járműbesorolás határoz meg. Ez a következő kérdésre ad választ:
„Milyen távolságot tud megtenni az autó, ha a hivatalosan megadott hatékonysági értéknek megfelelően használja az energiát?”
A hatótávolság általában az akkumulátor töltöttségi szintjének változásával arányosan változik. Ha a jármű 100%-os töltöttség mellett 300 mérföldet jelez, akkor 50%-os töltöttség mellett általában 150 mérföldet jelez.
A gyári hatótávolság hasznos az akkumulátor időbeli teljesítményének összehasonlításához, de nem ad pontos képet a tényleges hatótávolságról, mivel a valós vezetési körülmények között a hatékonyság gyakran nem éri el a 100%-ot.
Kapacitás
Az akkumulátor kapacitása az akkumulátorkezelő rendszer becslése arról, hogy az akkumulátor mennyi energiát képes tárolni; ezt általában kilowattórában (kWh) mérik.
A kapacitásnak két fő mérőszáma van:
Teljes kapacitás: Az akkumulátorcsomag aktuális kapacitása, beleértve azt az energiát is, amely normál vezetési körülmények között nem áll rendelkezésre, mivel a jármű az akkumulátor védelme érdekében tartalékot képez.
Használható kapacitás: Az akkumulátor azon része , amelyet a jármű vezetéshez engedélyez.
A jármű az akkumulátor feszültségét, az áramfelvételt, a hőmérsékletet, a töltési és kisütési előzményeket, az elemek viselkedését, valamint egyéb akkumulátorkezelési adatokat figyelembe véve becsüli meg a kapacitást.
Mivel ez csak becslés, a kapacitás az idő múlásával kissé ingadozhat. A kisebb napi ingadozások normálisak, és nem jelentenek azt, hogy az akkumulátor állapota hirtelen romlott volna vagy javult volna.
A teljesítmény romlása idővel, rendszeresen jelentkezik.
Az akkumulátor töltöttségi szintje és kapacitása nem egyezik meg teljesen
Az akkumulátor töltöttségi szintje és a kWh-kapacitás összefügg, de nem mindig egyeznek meg.
Például egy olyan jármű, amelynek becsült használható kapacitása 75 kWh, nem feltétlenül rendelkezik pontosan 37,5 kWh-val 50%-os töltöttségi szinten.
Ez azért van, mert az akkumulátor töltöttségi szintje a jármű által becsült használható kapacitáson alapul, amely figyelembe veszi a biztonsági tartalékokat is.
Az 0%-os akkumulátor-töltöttségi szint nem jelenti azt, hogy az akkumulátor valóban lemerült
Gyakori tévhit, hogy a 0%-os akkumulátor-szint azt jelenti, hogy az akkumulátor lemerült. Ez azonban nem így van.
Ha egy elektromos jármű akkumulátorát valóban 0 kWh-ra merítenék le, az akkumulátor maradandó károsodást szenvedhet. A lítium-ion akkumulátoroknak biztonságos feszültségtartományon belül kell maradniuk, ezért a jármű az akkumulátor töltöttségi szintjének 0% alatti tartományában energiát tartalékolva védi az akkumulátorcsomagot.
Ez nem jelenti azt, hogy célszerű az akkumulátort 0%-ig lemeríteni. Az alsó tartalékérték védelmi célokat szolgál, nem pedig normál használati tartományként szolgál. Az akkumulátor ismételt mélymerítése továbbra is megnövelheti az akkumulátor terhelését, és oda vezethet, hogy a jármű nem lesz képes normálisan haladni vagy tölteni.
A hatótávolság az idő függvényében változik
A vezetés során ténylegesen elérhető hatótávolság számos okból változhat, többek között:
- Az akkumulátor életkora
- Az akkumulátor használata
- Hőmérséklet
- Legutóbbi üzemanyag-hatékonyság
- Gumiabroncsnyomás
- Kerék- és gumiabroncs-méret
- Szoftverfrissítések
- Az akkumulátor kalibrálása
- A klímaberendezés használata
- Haladási sebesség
- Magasságváltozások
- Időjárási viszonyok
Ez teljesen normális. A jármű folyamatosan becsléseket végez, tanul és alkalmazkodik az akkumulátor állapotához és a környezeti feltételekhez.
Miért változnak az akkumulátor adatai a töltés és a kalibrálás után?
Az akkumulátor-kezelő rendszer folyamatosan tanul.
Az akkumulátorra vonatkozó adatok gyakran pontosabbá válnak, miután a járműnek lehetősége nyílik az akkumulátor viselkedésének megfigyelésére a töltési állapotok széles skáláján. Éppen ezért a BMS kalibrálása növeli a jármű akkumulátorára vonatkozó adatok pontosságát.