The EV Route

Polnjenje

Zakaj ne bi smeli napolniti na 100 %

Najbolj koristna stvar, ki jo je treba razumeti o hitrem polnjenju, je, da hitrost ni konstantna. Najvišja je, ko je baterija skoraj prazna, in se zniža, ko se polni — kar pomeni, da najhitrejša pot vključuje prihod na polnilce z nizko napolnjenostjo in zgodnji odhod.

Posodobljeno 4 min branje 13 navajanja

Električni limuzinski avto parkiran ob cesti v Münchnu
AuHaidhausen · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons
Oblika krivulje hitrega polnjenja Hitrost polnjenja je najvišja pod približno tridesetimi odstotki napolnjenosti, se stalno znižuje od štiridesetih odstotkov, in pri osemdesetih odstotkih pade na približno tretjino svoje največje vrednosti, nadaljuje pa se zniževati skoraj na nič pri sto odstotkih. 04080120160020406080100State of charge (%)Charge rate (kW)Charge rate80%
Zakaj nihče ne napolni do 100 % med potjo. Zmanjšanje moči ni napaka — gre za kemijo celice, ki se ščiti, ko se anoda polni. Zadnjih 20 % običajno traja toliko časa kot prvih 50 %, kar je razlog, zakaj sta dva postanka do 80 % boljša od enega postanka do 100 %. Ilustrativna oblika tipična za trenutne CCS pakete; vrhunska moč in točke zmanjšanja se razlikujejo glede na vozilo.

Kaj je dejansko zmanjšanje hitrosti

Litij-ionska celica se polni z gibanjem litijevih ionov v anodo. Ko je anoda večinoma prazna, se zlahka interkalirajo in celica lahko sprejme zelo visoko moč. Ko se polni, se postopek upočasni, in potiskanje moči kljub temu ogroža nastanek kovinskega litija na površini anode — kar je tako trajna izguba kapacitete kot tudi varnostni problem. Sistem za upravljanje baterij zato zmanjšuje moč, ko se napolnjenost povečuje. To je zmanjšanje hitrosti [1].

To ni omejitev polnilca. 350 kW postaja in 150 kW postaja zagotavljata enako moč avtomobilu pri 75 % napolnjenosti, ker v obeh primerih avtomobil zahteva veliko manj, kot lahko katerikoli od njiju zagotovi. To je razlog, zakaj je moč polnilca slabši signal hitrosti poti, kot si ljudje predstavljajo, in zakaj je čakalna vrsta na 350 kW mestu lahko počasnejša od praznega 150 kW mesta.

Kaj to pomeni za načrtovanje

Praktična posledica je kontraintuitivna: načrtovati bi morali priti na polnilce z nizko baterijo. Avtomobil, ki pride z 10 % in odide z 80 %, je celoten postanek preživel v učinkovitem delu krivulje. Avtomobil, ki pride s 45 % in se polni do 95 %, preživi večino svojega postanka v počasnem delu in bo potreboval več časa za dodajanje manjšega števila kilometrov.

To pomeni tudi, da na dolgi poti več postankov lahko pomeni hitrejšo pot kot manj postankov. Dva dvajsetminutna postanka v razponu 10-80 % pogosto dodata več dosega kot en petinštiridesetminutni postanek, ki traja do 95 %. Izjema je, ko so polnilci dovolj redki, da je naslednji resnično tvegano, kar je problem pokritosti in ne polnjenja.

Predgrevanje

Temperatura celice določa, koliko moči bo paket sprejel, in paket, ki je čez noč stal zunaj pozimi, je lahko omejen na del svoje vrhunske moči v toplem vremenu. Večina sodobnih EV-jev bo segrela paket v pričakovanju hitrega polnjenja, vendar običajno le, če je polnilec nastavljen kot cilj v lastni navigaciji avtomobila — ne v aplikaciji na telefonu, ki teče ob njem. To je najpogostejši razlog, zakaj se avtomobil polni veliko počasneje, kot kažejo specifikacije.

Trosmerna britanska avtocesta s prometom v obeh smereh pod sivo nebo
Klaus with K · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Ali hitro polnjenje poškoduje baterijo?

Manj, kot nakazuje folklore, in manj, kot to počne staranje po koledarju. Analize velikih flot so na splošno pokazale, da je intenzivna uporaba hitrega polnjenja povezana z merljivim, a zmernim dodatnim poslabšanjem, in da sta čas in povprečna napolnjenost pomembnejša [2]. Učinek je resničen in je večji, ko se polni vroč ali zelo hladen paket, vendar to ni razlog, da bi se izogibali hitremu polnjenju na poteh, za katere je namenjeno.

Bolj upravičena previdnost je glede navadnega vedenja kot pa vedenja na poti: avtomobil, ki živi pri 100 % napolnjenosti v toplem podnebju, je obravnavan slabše kot tisti, ki se hitro polni na dolgi poti enkrat na mesec. Naša sestrska stran pokriva dokaze o floti podrobneje na <a href="https://chargingcompared.com/battery-health/">Charging Compared</a>.

Zakaj je moj avtomobil polnil pri 50 kW na 350 kW polnilcu?
Skoraj vedno zaradi napolnjenosti ali temperature paketa. Nad približno 70 % avtomobil zahteva veliko manj, kot lahko postaja zagotovi; hladen paket pa to počne pri kateri koli napolnjenosti. Nobeno od tega ni napaka polnilca.
Ali naj počakam, da baterija doseže 100 %?
Na poti ne. Zadnjih 20 % običajno traja približno toliko časa kot prvih 50 %, zato ste običajno bolje, če nadaljujete vožnjo in se ponovno ustavite.
Ali je slabo priti na polnilec skoraj prazen?
Ne — to je učinkovit način uporabe, ker se celotna seja zgodi v hitrem delu krivulje. Pridite z nizko napolnjenostjo na polnilce, ki jim zaupate.
Ali se zmanjšanje hitrosti razlikuje med avtomobili?
Najvišja moč in natančne točke zmanjšanja se precej razlikujejo. Oblika se ne: visoka na začetku, strmo padajoča po 60 %, zanemarljiva blizu polne napolnjenosti.

Reference

Vsaka navedba spodaj povezuje na izvirni recenzirani zapis na PubMedu ali preko DOI. Nič tukaj ni nadomestilo za medicinski nasvet.

  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

Ta stran je bila samodejno prevedena iz angleščine. Navedbe in številke ostajajo nespremenjene. Preberite angleški izvirnik, če se kaj zdi nenavadno. Preberite angleški izvirnik