Підпишіться на нас в Google
Коли говорять про електромобілі, то найчастіше йдеться про ефективність їхніх двигунів. Електродвигун здатний перетворювати близько 97–98% отриманої енергії на механічну силу, тоді як для бензинового двигуна досягнення 40% і більше вже є великим успіхом, а рекорди понад 44% встановлюються за рахунок значних компромісів при величезному ступені стиснення.
Видання piataauto пише, що електромобілі мають додаткові втрати, які можуть становити до 25% електроенергії.
Експерти провели експеримент, вимірявши втрати енергії під час заряджання на громадських станціях швидкої зарядки та вдома від трифазної розетки.
Зарядка електромобіля вдома
Коли електромобіль заряджається від трифазної розетки вдома, він отримує змінний струм, і щоб енергія надійшла в акумулятор, її необхідно перетворити на постійний струм, і ця функція зазвичай покладається на модуль OBC (on-board charger). Експерти провели вимірювання при потужності 11 кВт або 22 кВт, а також при 4,1 кВт і 2,3 кВт – що відповідає звичайній потужності стандартної двофазної розетки.
Так, зарядка здійснювалася в діапазоні від 10% до 90%, а температура акумулятора на початку зарядки перебувала в ідеальному діапазоні від 20°C до 30°C. При цьому заряджали VW ID.7, Tesla Model Y, Mercedes CLA 350, Renault RS E-Tech та Volvo EX30.
Експерти виявили, що модуль OBC призводить до значних втрат через перетворення змінного струму на постійний. Крім того, під час зарядки напівпровідники в модулі потребують додаткового охолодження, а в автомобілі є схеми, що споживають додаткову енергію. Парадокс полягає в тому, що в цілому цей вид споживання вищий при меншій потужності зарядки та тривалішому процесі зарядки. До того ж є втрати енергії в кабелях та акумуляторі.
З п’яти моделей лише одна підтримує зарядку потужністю 22 кВт – Volvo EX30, і в цьому випадку втрати склали 6,7%. При потужності 11 кВт втрати становлять 7%. При потужності 4,1 кВт втрати зростають до 9,1%, а при 2,3 кВт – досягають 14,2%.
Під час зарядки на 11 кВт найменші втрати у Renault – 5,1%. У решти моделей втрати перевищують 6%. Найбільші втрати виникають під час повільної зарядки від звичайної домашньої розетки потужністю 2,3 кВт. Renault втрачає при цьому 13,7%, VW iD.7 – 15,3%, а Tesla дещо ефективніша, втрачаючи 12,7%. Однак головним сюрпризом став Mercedes CLA, який втрачає 24,2% електроенергії, що надходить із розетки в акумулятор. З’ясувалося, що Mercedes суттєво заощадив на модулі OBC, створивши спрощену архітектуру зі струмом усього 8 А замість звичайних 10.
Таким чином, трифазна розетка - краще рішенням, оскільки забезпечує найменші втрати під час зарядки вдома.
Для порівняння: під час зарядки Mercedes CLA через звичайну розетку втрати становлять 24,2%, що означає: якщо в середньому заряджати 25 кВт·год нетто на день, із розетки споживатиметься 32,98 кВт·год, тобто щодня втрачається 7,98 кВт·год. За місяць втрати становитимуть 239,4 кВт·год. При зарядці через трифазну розетку втрати для цієї моделі становлять 6,9%, тобто на 25 кВт·год нетто з мережі споживатиметься 26,85 кВт·год, при цьому втрачається 1,85 кВт·год. За місяць втрати становитимуть 55,5 кВт·год. А різниця у втратах між цими двома способами становитиме 183,9 кВт·год на місяць.
Зарядні станції
Що стосується заряджання на громадських станціях швидкої зарядки, втрати на OBC виключаються, оскільки ці станції вже подають постійний струм. Однак у станції є й інші втрати. Деякі станції охолоджують не тільки внутрішні електронні компоненти, а й кабелі за допомогою рідинних контурів. Експерти протестували Hyundai Ioniq 6, Renault Megane E-Tech, Tesla Model Y та VW ID.3.
Зазначається, що автомобіль генерує додаткові, більш значні втрати в акумуляторі через підвищення його температури під час швидкої зарядки. Щоб мінімізувати цей ефект, сучасні автомобілі оснащені комплексними системами терморегулювання, які підтримують температуру акумулятора, але й ці системи охолодження іноді можуть споживати 2–3 кВт потужності.
Проте завдяки високій потужності зарядки та швидкості допустимі процентні втрати автомобіля виявляються меншими. При нормальній температурі 23°C втрати становлять від 1% до 4%. При 0°C з попереднім кондиціонуванням вони становлять від 1% до 6%, а без попереднього кондиціонування – від 7% до 10%.
Також експерти виявили, що функція попередньої підготовки дозволяє заощадити час і продовжити термін служби акумулятора, але не економить енергію, оскільки фактично споживає стільки ж енергії, але розподіляє її споживання у часі.
Не менш цікаво, що зарядна станція втрачає ще близько 5% енергії, а це означає, що загальні втрати від мережі до акумулятора автомобіля коливалися від 5–6% до 15%.
Таким чином, громадські зарядні станції забезпечують менші процентні втрати ефективності лише в тому випадку, якщо температура на вулиці близька до ідеальної, і акумулятор не потребує надто інтенсивного нагрівання чи охолодження. Коли це відбувається, переваги стають незначними.
Раніше УНІАН писав, що блогерка з Каліфорнії Шелбі Черч придбала Tesla Model 3, після чого порівняла рахунки за електроенергію до та після купівлі авто.
