Hvilke faktorer påvirker opladningshastigheden for en elektrisk køretøjsoplader?

Kernens modsigelse af opladningshastigheden er i det væsentlige den ultimative udfordring for energioverførselseffektivitet. Når brugeren indsætter opladningspistolen i køretøjet, skal den nuværende og spændingsudgang ved opladningsbunken nøjagtigt matche "appetitten" på køretøjets batteri. For eksempel kan en elbil udstyret med en 800V højspændingsplatform teoretisk genopfylde 80% af sin strøm på 15 minutter gennem en 350 kW supercharging bunke, men hvis en gammel opladningsbunke, der kun understøtter 400V-arkitektur, kan bruges, kan strømmen falde skarpt til under 150 kW. Denne "tøndeeffekt" afhænger ikke kun af hardwarefunktionerne i opladningsbunken, men også af realtidsreguleringen af ​​det indbyggede batteristyringssystem (BMS). BMS er som en "smart butler" til batteriet, der kontinuerligt overvåger celletemperaturen, spændingsbalancen og ladningstilstanden (SOC) under opladningsprocessen. Når det detekteres, at temperaturen på en celle overstiger 45 ° C, vil systemet straks reducere ladekraften for at forhindre termisk løbsk-dette betyder, at selv hvis den samme supercharging-bunke bruges i den varme sommer, kan køretøjets opladningshastighed være mere end 30% langsommere end om vinteren.

Opladere af elektriske køretøjer

Selve batteriets fysiske egenskaber indstiller et uovervindelig "loft" til opladningshastigheden. Når lithium-ion-batterier er tæt på fuld opladning, øges risikoen for lithiummetaludfældning ved anoden kraftigt, så alle elektriske køretøjer tvinges til at komme ind i "Trickle Charge" -tilstanden, når batteriet når 80%. Denne beskyttelsesmekanisme får opladningstiden for de sidste 20% til at være sammenlignelig med de første 80%. Mere subtilt har batterier af forskellige kemiske systemer helt forskellige tolerancer for hurtig opladning: selvom lithiumjernphosphatbatterier (LFP) er lave omkostninger, er deres lithiumdiffusionshastighed langsom, og opladningshastigheden ved lave temperaturer er ofte 40% lavere end for ternære lithiumbatterier (NCM/NCA); Og nye batterier med siliciumdopede negative elektroder kan øge energitætheden, men kan begrænse antallet af hurtige opladningscyklusser på grund af siliciumpartikeludvidelsesproblemer. Disse modsigelser tvinger bilproducenter til at finde en balance mellem "opladningshastighed", "batterilevetid" og "omkostningskontrol".

Infrastrukturens koordineringsevne er en anden "usynlig husk", der ofte overses. Den faktiske udgangseffekt af en DC -hurtigopladningsbunke med en nominel effekt på 150 kW kan være underlagt den øjeblikkelige strømforsyningskapacitet i strømnettet. Når flere opladningsbunker kører på samme tid i spidsbelastningen, nærmer transformerbelastningen den kritiske værdi, og opladningsstationen skal reducere output fra hver bunke gennem dynamisk effektfordeling. Dette fænomen er især åbenlyst i gamle byområder - ifølge data fra en europæisk opladningsoperatør er den faktiske opladningskraft i løbet af aftenens topperiode 22% lavere end den nominelle værdi i gennemsnit. Fragmenteringen af ​​opladningsgrænsefladestandarder forværrer yderligere effektivitetstab. Hvis en model, der bruger Teslas NACS-interface, bruger en opladningsbunke med CCS-standarden, skal den konvertere protokollen gennem en adapter, hvilket kan forårsage 5% -10% kommunikationsforsinkelse og strømtab. Selvom trådløs opladningsteknologi kan slippe af med begrænsningerne i fysiske grænseflader, er dens energioverførselseffektivitet i øjeblikket kun 92%-94%, hvilket er 6-8 procentpoint lavere end kablet opladning. Dette er stadig en uacceptabel mangel for supercharging -scenarier, der forfølger ekstrem effektivitet.

Den fremtidige gennembrudsretning kan ligge i den teknologiske revolution af "fuld-link-samarbejdsoptimering". Den forvarmningsteknologi på 270 kw batteri, der er udviklet i fællesskab, der er udviklet af Porsche og Audi, kan opvarme batteriet fra -20 ℃ til den optimale driftstemperatur på 25 ℃ 5 minutter før opladning, hvilket øger opladningshastigheden i miljøer med lav temperatur med 50%. Den "all-væske-afkølede superopladningsarkitektur", der blev lanceret af Huawei, reducerer ikke kun størrelsen på opladningsbunken med 40% ved at inkorporere alle transformatorer, opladningsmoduler og kabler i væskekølingssystemet, men også kontinuerligt udsender en høj strøm på 600A uden at udløse overvarme beskyttelse. Det, der er mere bemærkelsesværdigt, er, at teknologiske ændringer på strømnettetsiden omformer opladningsøkologien: den "fotovoltaiske opbevaring og opladningsintegreret" ladestation, der er testet i et laboratorium i Californien, kan opretholde en opladningseffekt på 250 kW i op til 2 timer, når strømnettet er ude af magt gennem samarbejdet af Rooftop Photovoltaics og Energy opbevaringsbatter. Denne "decentraliserede" energimodel kan muligvis løse begrænsningen af ​​strømnettet på opladningshastigheden.