12 min. czytania
Krzywa ładowania - czym jest i co warto wiedzieć?
4 min. czytania
Krzywa ładowania to wykres pokazujący, jak zmienia się moc ładowania pojazdu elektrycznego w zależności od różnych czynników. Zrozumienie krzywej ładowania, pozwoli Ci efektywnie zarządzać procesem ładowania, skracając czas spędzony przy ładowarkach i optymalizując planowanie podróży.
Czym jest krzywa ładowania?
Krzywa ładowania odnosi się do wykresu przedstawiającego proces ładowania akumulatora (np. baterii litowo-jonowej) w czasie. Na osi poziomej (x) zazwyczaj znajduje się czas, a na osi pionowej (y) poziom naładowania akumulatora (procentowo) lub napięcie. Krzywa ta pomaga zrozumieć, jak zmienia się stan naładowania akumulatora w czasie i jak szybko akumulator osiąga pełne naładowanie.
Podczas procesu szybkiego ładowania pojazdu elektrycznego, moc, z jaką pojazd ładuje się w danej chwili, zależy nie tylko od możliwości oferowanych przez stację ładowania, ale również od poziomu naładowania baterii, jej temperatury oraz temperatury otoczenia.
Z tego względu, nie są wartościami stałymi w całym przedziale od 0% do 100%. Są to moce chwilowe, które mogą się zmieniać w zależności od kilku czynników, z których najważniejszy jest poziom naładowania baterii.
Przyjmuje się, że zakresy pomiędzy 0% a 10% oraz 90% a 100% wymagają znacznie dłuższego czasu ładowania.
Często czas potrzebny na naładowanie baterii w tych skrajnych przedziałach może być równy czasowi ładowania w zakresie od 10% do 90%. Z tego powodu warto planować podróże tak, aby ładować pojazd głównie w przedziale od 10% do 90%, co może znacząco skrócić czas potrzebny na uzupełnienie energii.
Często czas potrzebny na naładowanie baterii w tych skrajnych przedziałach może być równy czasowi ładowania w zakresie od 10% do 90%. Z tego powodu warto planować podróże tak, aby ładować pojazd głównie w przedziale od 10% do 90%, co może znacząco skrócić czas potrzebny na uzupełnienie energii.
Poniższy wykres przedstawia przykładową krzywą ładowania dla Tesla Model Y.
Należy jednak pamiętać, że nie jest ona uniwersalna. Krzywa ładowania może różnić się w zależności od modelu pojazdu, technologii wykonania baterii, a także ciągłych usprawnień i modyfikacji oprogramowania. Kluczowe etapy krzywej ładowania
- Etap ładowania stałym prądem (CC - Constant Current):
- W początkowej fazie ładowania prąd jest utrzymywany na stałym poziomie, a napięcie baterii rośnie. W tym czasie ładowanie przebiega szybko i efektywnie, szczególnie w przedziale od 10% do 70-80%.
- Etap ładowania stałym napięciem (CV - Constant Voltage):
- Po osiągnięciu określonego napięcia, proces ładowania przechodzi w fazę ładowania stałym napięciem. Napięcie jest utrzymywane na stałym poziomie, a prąd ładowania stopniowo maleje. Etap ten jest wolniejszy i występuje zazwyczaj w przedziale od 80% do 100%.
- Końcowy etap ładowania:
- Gdy prąd ładowania spada do bardzo niskiego poziomu, ładowarka może zakończyć proces ładowania. W tym momencie bateria jest uznawana za w pełni naładowaną, choć może to zająć stosunkowo dużo czasu, szczególnie w przedziale od 90% do 100%.
Krzywe ładowania są istotne nie tylko dla użytkowników pojazdów elektrycznych, ale również dla inżynierów projektujących systemy zarządzania bateriami (BMS - Battery Management System) oraz w ocenie wydajności i bezpieczeństwa akumulatorów. W miarę postępu technologicznego i wprowadzania nowych rozwiązań, charakterystyka tych krzywych może ulegać zmianom, co czyni je dynamicznym i istotnym obszarem badań i innowacji.
