Fines Charging: Защо има разлика в заредената енергия между станцията и колата?

Най-често това става при зареждане на AC станция, но е възможно да се забележи и при конкретни автомобили при DC зареждане.

В тази статия ще хвърлим светлина върху процеса по зареждане - надяваме се да ви е така интересно, както е на нас. Малко суха теория преди това.

AC/DC
Освен любима австралийска банда, AC/DC също са абривиатурите на две образно казано състояния на електрическия ток. Малко профанизираме, но все пак:

• AC - Alternating Current - Променлив ток
• DC - Direct Current - Постоянен ток

В електрическата мрежа (от контакта вкъщи или кабела, който захранва зарядната станция) "тече" променлив ток или AC.

Батерията не електромобила Ви съхранява тока като постоянен ток (DC).

Мотора/моторите на електромобила работят с променлив ток (AC). За целта инвертора, който се захранва от батерията, обръща тока в AC и задвижва моторите.

За да може автомобила ви да се зареди и в последствие движи, трябва някак си:

1. променливия ток (AC) от мрежата да бъде превърнат в постоянен ток (DC), за да се съхрани в батерията
2. при движение, устройството наречено инвертор, захранено от батерията, да "обърне" в DC, за да задвижи мотора/моторите

Ще се фокусираме само над първата стъпка от процеса - обръщането на AC от мрежата в DC, за да се заради батерията. Това става по 2 различни начина според зависи дали ползвате AC или DC зареждане.

Какво се случва при AC зареждане?
При AC зареждане, автомобила ви получава от станцията тока в "чистия" му вид от мрежата - като AC. В автомобила ви се намира устройство, наречено onboard charger (или бордово зарядно), което преобразува тока от AC в DC, за да може да го "вкара" в батерията. Максималната оперативна мощност на това бордово зарядно между другото определя и колко "бързо" автомобила ви може да се зарежда на AC станции - между 6kW и 22kW според автомобила.

Някои електромобили ползват инвертора на един от моторите си за целта вместо да имат отделно бордово зарядни, но разлики в принципа на работа няма.

Този процес не е 100% ефективен и отделя топлина. Топлина се отделя и при "движението" на тока по кабелите, което също води до допълнителни загуби.

Ефективността зависи от много неща - много бордови зарядни имат добро КПД (около 8%) на пълна мощност (пр. трифазно на 16A) и ниско КПД на по-ниски мощности.

Загуби
Най-добър вариант 8% загуби
Най-често 12% загуби
Най-лош случай 20% загуби
 
Какво се случва при DC зареждане?
При DC зареждане, процеса като цяло е същия, но преобразуването от AC в DC става в самата зарядна станция. Бързите зарядни станции са доста по-ефективни в преобразуването от AC в DC, но пак зависи от много неща, вкл. поискана мощност, околна температура и прочее. 
Загуби
Най-добър вариант 5% загуби
Най-често 9% загуби
Най-лош случай 15% загуби
 
Важно е да се отбележи, че при DC зареждане станцията таксува на базата на вече преобразуваната DC енергия. Неефикасността от преобръщане от AC в DC е за сметка на оператора на станцията - Fines Charging.

Освен при преобразуване от AC към DC, има ли други загуби?
Да - електромобила ви може да използва малка (в някои случаи - голяма) част от подадения от станцията ток, за да подгрее или охлади батерията. Някои автомобили могат да ползват до 10kW мощност от подадения ток за тази цел, макар в повечето случаи това да не е за прекалено продължително време. Спокойно можем да очакваме средна мощност на отопление/охлаждане на батерията в рамките между 2kW и 7kW.

Също така, ако по времето на зареждането климатика или отоплението на колата са включени, част от подадения от станцията ток ще бъде използвана и за затопляне/охлаждане на купето, което също може да стигне до 10kW за някои автомобили за кратко, макар през повечето време да е в диапазона между 1kW и 3kW. Важно е да се вземе предвид, че обикновено "климатизирането" на батерията и купето работят заедно и са един и същи процес при повечето съвременни електромобили.

Особеност при Тесла
Много често автомобилите на Tesla показват енергията, която смятат, че се зарежда в батерията и изключват енергията, която ползват за отоплението / охлаждането й, както и за поддържането на температурата в купето. Това може да доведе до повече привидни разлики между подадена от станцията и заредена в батерията енергия.

Като заключение: лъже ли станцията?
Зарядната станция не лъже. Поради особеностите при зареждането на електромобили, зарядните станции разполагат с електромери, които са много по-чувствителни и точни от тези, които използваме вкъщи. Дори няколко вата разлика могат да доведат до прекъсване на зареждането от страна на автомобила, тъй като той контролира каква мощност и колко енергия може да получи във всеки един момент, закръглено до най-малките стойности след десетичната запетая.

Ако автомобила ви показва разлика спрямо показанията на станцията, това е защото не показва енергията, която е получила от станцията, а тази, с която е "успяла" да зареди батерията.