Az EV töltési görbe: miért a cél a 80%

Key takeaways

A töltési sebesség csökken, ahogy az akkumulátor megtelik. A csúcs teljesítmény körülbelül 30-40% alatt érhető el, és meredeken csökken 60% után.
A 10-80% a hasznos tartomány. 80% felett általában hosszabb ideig vársz minden egyes kilométerre, mint amennyi időt a következő töltőhöz való eljutás igényel.
Két rövidebb megálló általában jobb, mint egy hosszú bármilyen hosszúságú utazás során, mert mindkét megálló a görbe gyors részén történik.
A pre-kondicionálás fontosabb, mint gondolnád. Egy hideg akkumulátor sokkal kevesebb teljesítményt fogad el, és a legtöbb autó felmelegíti, ha a töltőt az autó saját navigációjában megadod.
A 10-15%-kal való érkezés hatékony lépés, nem kockázat, amit el kell kerülni — feltéve, hogy a töltő az, amiről okod van feltételezni, hogy működik.

Miért senki sem tölt 100%-ra egy úton. A taper nem hiba — ez a cellakémia védekezése, ahogy a katód megtelik. Az utolsó 20% általában annyi időt vesz igénybe, mint az első 50%, ezért két megállás 80%-ra jobb, mint egy megállás 100%-ra. Illusztráló forma, amely a jelenlegi CCS csomagokra jellemző; a csúcs teljesítmény és a taper pontok járművenként eltérnek.

Mi is a taper valójában

A lítium-ion cella úgy töltődik, hogy lítium-ionokat mozgat az anódba. Amikor az anód nagyrészt üres, könnyen interkalálódnak, és a cella nagyon magas áramot tud elfogadni. Ahogy megtelik, a folyamat lelassul, és ha az áramot továbbra is nyomják, az kockázatot jelent a fém lítium leülepedésére az anód felületén — ami mind állandó kapacitásvesztést, mind biztonsági problémát jelent. Ezért az akkumulátor kezelőrendszer csökkenti az áramot, ahogy a töltöttség nő. Ez a taper ^[1].

Ez nem a töltő korlátozása. Egy 350 kW-os és egy 150 kW-os töltő azonos teljesítményt biztosít egy autó számára 75%-os töltöttségnél, mert mindkét esetben az autó sokkal kevesebbet kér, mint amennyit bármelyik tudna biztosítani. Ezért a töltő teljesítménye sokkal gyengébb jelzés az utazási sebességre, mint ahogy az emberek feltételezik, és ezért egy 350 kW-os helyszínen való sorban állás lassabb lehet, mint egy üres 150 kW-osnál.

Mit jelent ez a tervezés szempontjából

A gyakorlati következmény ellentmondásos: úgy kell tervezned, hogy alacsony akkumulátorral érkezel a töltőkhöz. Egy autó, amely 10%-kal érkezik és 80%-ra tölt, az egész megállását a görbe hatékony részében tölti. Egy autó, amely 45%-kal érkezik és 95%-ra tölt, a megállásának nagy részét a lassú részben tölti, és hosszabb ideig tart, hogy kevesebb kilométert adjon hozzá.

Ez azt is jelenti, hogy egy hosszú út során több megálló gyorsabb lehet, mint kevesebb. Két húszperces megálló a 10-80%-os sávban gyakran több hatótávolságot ad hozzá, mint egy negyvenöt perces megálló, amely 95%-ra tölt. A kivétel, amikor a töltők olyan ritkák, hogy a következő valóban kockázatos, ami lefedettségi probléma, nem töltési probléma.

Pre-kondicionálás

A cella hőmérséklete határozza meg, hogy mennyi áramot fogad el egy csomag, és egy csomag, amely télen éjszaka kint ült, korlátozva lehet a meleg időjárási csúcsának egy töredékére. A legtöbb modern EV felmelegíti a csomagot a gyors töltésre való felkészülés érdekében, de általában csak akkor, ha a töltőt célként állítják be az autó saját navigációjában — nem egy telefonos alkalmazás, amely párhuzamosan fut. Ez a leggyakoribb oka annak, hogy egy autó sokkal lassabban tölt, mint ahogy a specifikációja sugallja.

Háromsávos brit autópálya forgalommal mindkét irányban szürke ég alatt — Klaus with K · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Károsítja a gyors töltés az akkumulátort?

Kevesebb, mint a néphit sugallja, és kevesebb, mint a naptári öregedés. Nagy flották elemzése általában azt találta, hogy a gyors töltés intenzív használata mérhető, de mérsékelt további degradációval jár, és hogy az idő és az átlagos töltöttség fontosabb ^[2]. A hatás valós, és nagyobb, amikor egy forró vagy nagyon hideg csomagot töltenek, de ez nem ok a gyors töltés elkerülésére az utazások során, amelyekre létezik.

A védhetőbb óvatosság a szokásos viselkedésre vonatkozik, nem az utazási viselkedésre: egy autó, amely 100%-os töltöttséggel él egy meleg éghajlaton, rosszabb bánásmódban részesül, mint egy, amelyet havonta egyszer gyorsan töltenek egy hosszú úton. Testvéroldalunk részletesebben foglalkozik a flottával kapcsolatos bizonyítékokkal a <a href="https://chargingcompared.com/battery-health/">Charging Compared</a> oldalon.

Miért töltött az autóm 50 kW-on egy 350 kW-os töltőn?

Szinte mindig a töltöttség vagy a csomag hőmérséklete miatt. Körülbelül 70% felett az autó sokkal kevesebbet kér, mint amit a töltő biztosítani tud; egy hideg csomag bármilyen töltöttségnél ugyanezt teszi. Egyik sem a töltő hibája.

Várjak, amíg az akkumulátor eléri a 100%-ot?

Utazás során nem. Az utolsó 20% általában körülbelül annyi időt vesz igénybe, mint az első 50%, így általában jobban jársz, ha tovább vezetsz és újra megállsz.

Rossz, ha majdnem üresen érkezel egy töltőhöz?

Nem — ez a hatékony módja a használatának, mert az egész ülés a görbe gyors részén történik. Alacsonyan érkezz a töltőkhöz, amelyekben megbízol.

Különbözik a taper az autók között?

A csúcs teljesítmény és a pontos taper pontok jelentősen eltérnek. A forma nem: korán magas, 60% után meredeken csökken, közel teljesen elhanyagolható.

References

Every citation below links to the original peer-reviewed record on PubMed or via DOI. Nothing here is a substitute for medical advice.

Electric Vehicle (EV) Review: Bibliometric Analysis of Electric Vehicle Trend, Policy, Lithium-Ion Battery, Battery Management, Charging Infrastructure, Smart Charging, and Electric Vehicle-to-Everything (V2X) Veza I, Syaifuddin M, Idris M, et al. · Energies · 2024 · Journal article DOI
Dynamic User Equilibrium for Electric Vehicle Departure Time and Path–Charging Choices with Wireless and Fast Charging Services Zhang X, Ren H · World Electric Vehicle Journal · 2026 · Journal article DOI
Model Predictive Control Using an Artificial Neural Network for Fast-Charging Lithium-Ion Batteries Jaguemont J, Darwiche A, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
Fast-Charging Model of Lithium Polymer Cells Jaguemont J, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
Comparison of EV Fast Charging Protocols and Impact of Sinusoidal Half-Wave Fast Charging Methods on Lithium-Ion Cells Althurthi S, Rajashekara K, Debnath T · World Electric Vehicle Journal · 2024 · Journal article DOI
An Implementation of Quasi-Newton Algorithm for Fast-charging Lithium-Ion Battery (LIB) Optimization in Electric Vehicle Application Anjarani M, Raharya N · International Journal of Electrical, Computer, and Biomedical Engineering · 2024 · Journal article DOI
End-to-End Direct-Current-Based Extreme Fast Electric Vehicle Charging Infrastructure Using Lithium-Ion Battery Storage Powar V, Singh R · Batteries · 2023 · Journal article DOI
Advancements in Electric Vehicle Charging Infrastructure: Fast Charging, Wireless Charging, and Smart Grid Integration Jordan Y. Arpilleda · International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology · 2023 · Journal article DOI
Novel Hybrid Thermal Management System for High-Power Lithium-Ion Module for Electric Vehicles: Fast Charging Applications Karimi D, Behi H, Van Mierlo J, et al. · World Electric Vehicle Journal · 2022 · Journal article DOI
TEKNIK FAST CHARGING BATERAI LITHIUM-ION MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY Anshori A, Siswojo B, Hasanah R · Jurnal Ecotipe (Electronic, Control, Telecommunication, Information, and Power Engineering) · 2020 · Journal article DOI
Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Transactions · 2014 · Journal article DOI
Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Meeting Abstracts · 2013 · Journal article DOI
Fast Charging Method Based on Estimation of Ion Concentrations using a Reduced Order of Electrochemical Thermal Model for Lithium Ion Polymer Battery Choe S, Li X, Xiao M · World Electric Vehicle Journal · 2013 · Journal article DOI