Зарядка

Почему не стоит заряжать до 100% в пути

Самое полезное, что нужно понять о быстрой зарядке, это то, что скорость не постоянна. Она максимальна, когда батарея почти пуста, и падает по мере заполнения — что означает, что самый быстрый путь включает прибытие к зарядным станциям с низким уровнем заряда и ранний выезд.

Обновлено 4 мин чтения 13 цитаты

Электрический седан припаркован у обочины в Мюнхене
AuHaidhausen · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons
Форма кривой быстрой зарядки Скорость зарядки максимальна при уровне заряда ниже примерно 30%, стабильно падает с 40% и к 80% снижается примерно до трети от пика, продолжая падать до почти нуля при 100%. 04080120160020406080100State of charge (%)Charge rate (kW)Charge rate80%
Почему никто не заряжает до 100% в пути. Плавное завершение зарядки — это не дефект, а химия ячейки, защищающая себя по мере заполнения анода. Последние 20% обычно занимают столько же времени, сколько первые 50%, поэтому две остановки на 80% лучше одной остановки на 100%. Иллюстративная форма, типичная для современных CCS батарей; пиковая мощность и точки уменьшения мощности различаются в зависимости от автомобиля.

Что такое уменьшение мощности на самом деле

Литий-ионная ячейка заряжается, перемещая литиевые ионы в анод. Когда анод почти пуст, они легко интеркалируют, и ячейка может принимать очень высокий ток. По мере заполнения этот процесс замедляется, и подача тока в любом случае рискует образованием металлического лития на поверхности анода — что приводит как к постоянной потере емкости, так и к проблеме безопасности. Поэтому система управления батареей снижает ток по мере увеличения уровня заряда. Это и есть уменьшение мощности [1].

Это не ограничение зарядной станции. Пост на 350 кВт и пост на 150 кВт обеспечивают одинаковую мощность автомобилю при 75% уровне заряда, потому что в обоих случаях автомобиль запрашивает гораздо меньше, чем может предоставить каждая из них. Поэтому мощность зарядной станции является гораздо более слабым сигналом скорости поездки, чем предполагают люди, и почему очередь на станции 350 кВт может быть медленнее, чем на пустой 150 кВт.

Что это означает для планирования

Практическое последствие противоречит интуиции: вы должны планировать прибытие к зарядным станциям с низким уровнем заряда. Автомобиль, прибывающий с 10% и уезжающий с 80%, провел всю свою остановку в эффективной части кривой. Автомобиль, прибывающий с 45% и заряжающийся до 95%, проводит большую часть своей остановки в медленной части и будет дольше добавлять меньше километров.

Это также означает, что на длинном маршруте больше остановок могут быть быстрее, чем меньше. Две двадцатиминутные остановки в диапазоне 10-80% часто добавляют больше пробега, чем одна сорокапятиминутная остановка, которая длится до 95%. Исключение составляет случай, когда зарядные станции расположены так редко, что следующая является настоящей игрой на удачу, что является проблемой покрытия, а не зарядки.

Предварительная подготовка

Температура ячейки определяет, сколько тока батарея сможет принять, и батарея, которая находилась на улице всю ночь зимой, может быть ограничена лишь небольшой частью своего пикового значения в теплую погоду. Большинство современных электромобилей будут нагревать батарею в ожидании быстрой зарядки, но обычно только если зарядная станция установлена как пункт назначения в навигации автомобиля — а не в приложении на телефоне, работающем параллельно. Это самая распространенная причина, по которой автомобиль заряжается гораздо медленнее, чем предполагает его спецификация.

Трехполосная британская автомагистраль с движением в обоих направлениях под серым небом
Klaus with K · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Вредит ли быстрая зарядка батарее?

Меньше, чем предполагает фольклор, и меньше, чем старение по календарю. Анализы больших автопар обычно показывают, что интенсивное использование быстрой зарядки связано с измеримым, но умеренным дополнительным ухудшением, и что время и средний уровень заряда имеют большее значение [2]. Эффект реальный, и он больше, когда заряжается горячая или очень холодная батарея, но это не причина избегать быстрой зарядки на тех поездках, для которых она предназначена.

Более обоснованная осторожность касается привычного поведения, а не поведения в пути: автомобиль, который постоянно находится на 100% уровне заряда в теплых климатических условиях, подвергается более жесткому обращению, чем тот, который быстро заряжается в долгой поездке раз в месяц. Наш сестринский сайт более подробно освещает данные автопар на <a href="https://chargingcompared.com/battery-health/">Charging Compared</a>.

Почему мой автомобиль заряжался на 50 кВт на зарядной станции 350 кВт?
Почти всегда это уровень заряда или температура батареи. Выше примерно 70% автомобиль запрашивает гораздо меньше, чем может предоставить пост; холодная батарея делает то же самое при любом уровне заряда. Ни то, ни другое не является неисправностью зарядной станции.
Стоит ли ждать, пока батарея достигнет 100%?
В пути — нет. Последние 20% обычно занимают столько же времени, сколько первые 50%, поэтому вам обычно лучше продолжать движение и остановиться снова.
Плохо ли приезжать к зарядной станции почти с пустой батареей?
Нет — это эффективный способ её использования, потому что вся сессия происходит в быстрой части кривой. Приезжайте с низким уровнем заряда к зарядным станциям, которым вы доверяете.
Различается ли уменьшение мощности между автомобилями?
Пиковая мощность и точные точки уменьшения мощности значительно различаются. Форма не меняется: высокая в начале, резко падает после 60%, незначительная при полном заряде.

Ссылки

Каждая цитата ниже ссылается на оригинальную рецензируемую запись на PubMed или через DOI. Ничто из этого не является заменой медицинскому совету.

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. Fast-Charging Model of Lithium Polymer Cells Jaguemont J, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Transactions · 2014 · Journal article DOI
  12. Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Meeting Abstracts · 2013 · Journal article DOI
  13. 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

Эта страница была автоматически переведена с английского. Цитаты и числа остались без изменений. Читайте оригинал на английском, если что-то звучит странно. Читать оригинал на английском